JPH10216080A - 内視鏡用画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 別体の測定器を用いることなく内視鏡画像よ
りＩＣＧ濃度等の生体内色素に相関する情報を得られる
ようにし、診断時の負担を軽減すると共に診断能を向上
させる。 【解決手段】 内視鏡で得られた画像信号を処理する画
像処理装置１は、入力される内視鏡画像より画像のコン
トラスト値を求めて簡易的にＩＣＧ濃度に相関する値を
算出するコントラスト算出手段２と、このＩＣＧ濃度に
相関する値の時系列グラフを作成するグラフ作成手段３
と、作成された簡易的なＩＣＧ消失曲線のグラフを内視
鏡画像に合成させて出力するグラフ合成手段４と、を有
して構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡画像に対し
て視認性の向上などのために所定の画像処理を行う内視
鏡用画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、赤外光を照射して観察を行う
赤外観察時において、血管などのコントラストを上げる
ために、赤外領域の波長光を特異的に吸収する肝機能検
査薬（以下、ＩＣＧと記載する）を静脈注入して観察す
ることが行われている。ＩＣＧを静脈注入することによ
ってＩＣＧを含む血管での吸収が大きくなり、血管の走
行状態を黒く明瞭に観察することが可能である。

【０００３】また、赤外光は、可視光に比べて粘膜を透
過する特性を持っているため、粘膜内部を走行する血管
を観察することが可能である。ある病変部では、血液の
循環が悪くなるためＩＣＧの消失率が正常粘膜とは異な
り、緩やかな変化を示す場合がある。このため、参考と
して、別体のＩＣＧ濃度測定器を用いて、ＩＣＧの消失
曲線を観測することが行われている。このようなＩＣＧ
濃度測定器には、特開平２−８００３６号公報に記載さ
れているような装置が用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の装置のように、別体のＩＣＧ濃度測定器を用い
るには、患者の手指に測定センサを取り付けなければな
らず、患者の負担が増大していた。また、ＩＣＧの消失
曲線が表示されるモニタは、内視鏡画像が表示されるモ
ニタとは異なるため、観察者は２つのモニタを交互に観
察しなければならず、観察者にとっても負担が増大する
という問題点があった。

【０００５】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、別体の測定器を用いることなく内視鏡画像より
ＩＣＧ濃度等の生体内に存在する色素または生体内に注
入した色素に相関する情報を得ることができ、診断時の
負担を軽減すると共に診断能を向上させることが可能な
内視鏡用画像処理装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡用画
像処理装置は、内視鏡で得られた画像信号を処理する画
像処理装置において、前記画像信号より入力された画像
のコントラスト値を算出するコントラスト算出手段と、
前記コントラスト算出手段の出力に基づき前記コントラ
スト値の時間的変化情報を得るコントラスト値変化情報
取得手段と、を具備したものである。

【０００７】

【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。図１ないし図５は本発明の第１実
施形態に係り、図１は内視鏡用画像処理装置の構成を示
すブロック図、図２はコントラスト算出手段の構成を示
すブロック図、図３はコントラスト値の時系列グラフを
示す説明図、図４はグラフ作成手段及びグラフ合成手段
の構成を示すブロック図、図５はＩＣＧ濃度に関する時
系列グラフを合成した内視鏡画像の表示例を示す説明図
である。

【０００８】本実施形態の画像処理装置１は、赤外内視
鏡に接続される内視鏡用画像処理装置であり、生体内に
静脈注入されたＩＣＧに相関する濃度値を算出し、この
濃度値をもとにしてＩＣＧ消失曲線を作成し、内視鏡画
像に合成する機能を有している。

【０００９】画像処理装置１は、入力された内視鏡画像
のコントラスト値を算出するコントラスト算出手段２、
前記コントラスト値の時間変化情報を得てグラフを作成
するグラフ作成手段３、グラフ作成手段３で作成された
グラフを内視鏡画像に合成するグラフ合成手段４を備え
て構成されている。この構成において、コントラスト算
出手段２によって簡易的にＩＣＧ濃度に相関する値を算
出し、グラフ作成手段３によってＩＣＧ濃度に相関する
値の時系列グラフを作成した後、グラフ合成手段４によ
って、前記グラフ作成手段３によって作成された簡易的
なＩＣＧ消失曲線のグラフを内視鏡画像に合成させて出
力するようになっている。

【００１０】コントラスト算出手段２は、入力される内
視鏡画像より画像のコントラスト値を求める。赤外内視
鏡によって得られた画像はモノクロ画像であり、生体内
において赤外光を吸収する色素が少ないため、全体とし
てのっぺりとしたコントラストの低い画像となる。そこ
で、ＩＣＧを静脈注入することにより赤外光がＩＣＧに
よって吸収されるため、コントラストのついた画像が得
られる。ＩＣＧは、肝臓によって分解、排泄されるた
め、静脈注入後、時間が経つにつれて次第に画像のコン
トラストが低くなっていく。本実施形態では、上記のよ
うな現象を利用し、入力される内視鏡画像のコントラス
ト値を算出してコントラスト値の時系列変化をグラフに
することにより、簡易的にＩＣＧ消失曲線を得るように
している。

【００１１】図２にコントラスト算出手段２の構成を示
す。コントラスト算出手段２は、最大値検出回路５、最
小値検出回路６、加算器７、減算器８、除算器９を有し
て構成されている。この構成によって、以下に示す算出
式（１）の演算を行って入力画像のコントラスト値を算
出する。 コントラスト値＝（最大値−最小値）／（最大値＋最小値） …（１）

【００１２】グラフ作成手段３では、コントラスト算出
手段２で算出されたコントラスト値に基づいて時系列グ
ラフを作成する。コントラスト値の時系列グラフの一例
を図３に示す。図３において、縦軸がコントラスト値、
横軸が時間となっており、入力画像より算出されたコン
トラスト値を順次時間軸方向にプロットしていくことで
グラフを作成する。前述したように、ＩＣＧを静脈注入
した生体内の赤外光内視鏡画像は、静脈注入後に次第に
ＩＣＧが消失していくため、コントラスト値が時間経過
と共に低くなり、前記時系列グラフはＩＣＧ消失曲線を
示すグラフとなる。

【００１３】図４にグラフ作成手段３及びグラフ合成手
段４の構成を示す。グラフ作成手段３は、Ｉ／Ｏポート
１０、ＣＰＵ１１、メモリ１２、バス１４を有して構成
され、グラフ合成手段４は、前記バス１４に接続された
ＶＲＡＭ１３を有して構成されている。

【００１４】Ｉ／Ｏポート１０にはコントラスト算出手
段２が接続されており、コントラスト算出手段２よりＩ
／Ｏポート１０に前記算出されたコントラスト値が入力
され、ＣＰＵ１１によってこのコントラスト値を読み出
すことが可能になっている。Ｉ／Ｏポート１０、メモリ
１２、ＶＲＡＭ１３は、バス１４によってＣＰＵ１１と
接続され、ＣＰＵ１１により動作が制御されるようにな
っている。

【００１５】ＶＲＡＭ１３には、入力される内視鏡画像
が書き込まれて一時記憶され、このＶＲＡＭ１３に書き
込まれている画像は、ＣＰＵ１１により読み出されて出
力され、モニタ等に表示される。このとき、ＶＲＡＭ１
３に対する画像の書き込み／読み出しはＣＰＵ１１によ
って制御される。

【００１６】前記コントラスト算出手段２によって算出
されたコントラスト値は、ＣＰＵ１１によってＩ／Ｏポ
ート１０を介して読み出され、メモリ１２にその時系列
グラフが作成される。作成されたコントラスト値の時系
列グラフは、観察者によって図示しない指示手段により
グラフ表示指示が行われると、ＶＲＡＭ１３に転送され
て書き込まれ、内視鏡画像に合成される。

【００１７】前記時系列グラフの書き込み位置は、例え
ば、内視鏡画像内の子画面が表示される位置や患者ＩＤ
などの患者データが表示される位置に対応してＶＲＡＭ
１３上に書き込まれる。図５はコントラスト値の時系列
グラフが合成された後の内視鏡画像の一例を示したもの
であり、画面の右側には親画面として内視鏡画像８１が
配置され、この内視鏡画像８１の左側部の子画面表示領
域に時系列グラフ８２が合成された状態で画像表示され
る。

【００１８】以上のように、本実施形態の構成によれ
ば、簡易的にＩＣＧ濃度に相関する値を算出することに
よって、その時系列グラフを作成し、内視鏡画像に合成
することができ、ＩＣＧ消失曲線を別体のＩＣＧ濃度測
定器を用いることなくモニタに表示させることが可能で
ある。したがって、測定センサを患者に装着する必要が
ないため、患者の負担を軽減することが可能であり、ま
た、一つのモニタに内視鏡画像とＩＣＧ消失曲線を表示
して観察できるようにしているので、従来のように複数
のモニタを視線を変えて見たりする必要がなく、観察者
の負担を軽減することが可能であり、診断能が向上す
る。

【００１９】なお、本実施形態においては、ＩＣＧ濃度
に相関する値としてコントラスト値を用いたが、画像の
明るさの平均値を用いてＩＣＧ濃度に相関する値として
も良い。

【００２０】次に、第２実施形態として、観察者によっ
て注目領域を設定し、設定された注目領域のＩＣＧ消失
曲線を内視鏡画像に合成して表示する画像処理装置の構
成を示す。図６は第２実施形態に係る内視鏡用画像処理
装置の構成を示すブロック図である。

【００２１】画像処理装置１５は、ＶＲＡＭ１６、注目
領域指示手段１７、ＣＰＵ１８、メモリ１９、バス２０
を有して構成されている。ＶＲＡＭ１６、注目領域指示
手段１７、メモリ１９は、バス２０によってＣＰＵ１８
と接続されており、ＣＰＵ１８により動作が制御される
ようになっている。

【００２２】ＶＲＡＭ１６には、入力される内視鏡画像
が書き込まれて一時記憶されるようになっている。この
ＶＲＡＭ１６に書き込まれている画像は、ＣＰＵ１８に
より読み出されて出力され、モニタ等に表示される。こ
のとき、ＶＲＡＭ１６に対する画像の書き込み／読み出
しはＣＰＵ１８によって制御される。

【００２３】注目領域指示手段１７は、キーボードまた
はマウスなどを用いて、観察者が画像内の座標などを指
定することにより、ＩＣＧの消失曲線を観察したい注目
領域を指示する手段である。注目領域は、複数の領域を
設定することが可能であり、例えば、病変部と正常粘膜
の２つの領域設定を行うようにする。

【００２４】ＣＰＵ１８は、前記注目領域指示手段１７
によって指定された座標などを参考にして、注目領域に
含まれる画像データをＶＲＡＭ１６より読み出し、その
領域の画像データの輝度レベルの平均値、すなわち明る
さの平均値を算出する。明るさの平均値は、時間と共に
変化する各画像ごとに算出されてメモリ１９に送られ、
その時系列グラフがメモリ１９に作成される。作成され
た明るさの平均値の時系列グラフは、図３に示した第１
実施形態のものと同様の形式のグラフである。

【００２５】なお、本実施形態では、画像中の注目領域
が動かないように、観察者が内視鏡をなるべく動かさな
いようにして観察を行う必要があるが、動き検出などを
行って観察者が指定した領域を追尾するなどしても良
い。また、複数の注目領域が設定された場合には、例え
ば病変部と正常粘膜の２つの領域が設定された場合は、
２つの領域の時系列グラフをそれぞれ作成するか、病変
部と正常粘膜の明るさの平均値の比を取ってグラフ化す
るかを観察者の設定によって変化させても良い。

【００２６】作成された時系列グラフは、観察者のグラ
フ表示指示などによってＶＲＡＭ１６に書き込まれてい
る内視鏡画像に重ねて書き込まれ、モニタ等に出力され
て表示される。前記時系列グラフが表示される位置は、
図５に示した第１実施形態のものと同様に内視鏡画像に
重ならない位置に設定される。

【００２７】以上のように、第２実施形態の構成によれ
ば、第１実施形態と同様の効果が得られるだけでなく、
観察者の注目している領域のＩＣＧ消失曲線が得られる
ため、病変部などのうっ血状態の観察を効率よく行うこ
とが可能となる。また、複数の注目領域を設定して病変
部と正常粘膜におけるＩＣＧ濃度に相関する値の比をと
り、その時系列グラフを表示することで、病変部と正常
粘膜との血行状態の違いの観察なども効率よく行うこと
が可能である。

【００２８】次に、第３実施形態として、生体粘膜の色
調に大きな影響を与えているヘモグロビン（以下、ＩＨ
ｂと記す）色素に相関する値を算出し、病変部と正常粘
膜の時系列変化をモニタ等に表示する画像処理装置の構
成を示す。図７は第３実施形態に係る内視鏡用画像処理
装置の構成を示すブロック図、図８はＩＨｂ値の時間変
化グラフを示す説明図である。

【００２９】画像処理装置２１は、ＩＨｂ算出部２２、
注目領域指示手段２３、ＣＰＵ２４、メモリ２５、ＶＲ
ＡＭ２６、バス２７を有して構成されている。ＣＰＵ２
４は、ＩＨｂ算出部２２、注目領域指示手段２３、メモ
リ２５、ＶＲＡＭ２６とバス２７によって接続され、こ
れらを制御可能となっている。

【００３０】ＩＨｂ算出部２２は、入力される内視鏡画
像より画素毎にＩＨｂ量の値（ＩＨｂ値）を求める手段
であり、以下に示す算出式（２）のようにＲ成分とＧ成
分の画像間演算にてＩＨｂ値を算出する。 ＩＨｂ＝３２×Ｌｏｇ（Ｒ／Ｇ） …（２） この演算は、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって実現可能であ
り、各入力値に対応する（２）式の演算結果を記憶させ
ておき、ＲとＧの画像信号を入力してこの入力値に対応
する演算結果の値を読み出すようにすればよい。

【００３１】注目領域指示手段２３は、キーボードまた
はマウスなどを用いて、観察者が画像内の座標などを指
定することにより、病変部や正常粘膜などのＩＨｂ値を
観察したい注目領域を指示する手段である。

【００３２】ＣＰＵ２４は、前記注目領域指示手段２３
によって指定された座標などを参考にして、観察者によ
って指示された注目領域におけるＩＨｂ値をＩＨｂ算出
部２２より読み出す。ＩＨｂ値は所定時間毎に読み出さ
れてメモリ２５に送られ、この読み出されたＩＨｂ値デ
ータを基にして、その時間変化グラフがメモリ２５に作
成される。

【００３３】ＩＨｂ値の時間変化を表したグラフの一例
を図８に示す。図８において、縦軸がＩＨｂ値、横軸が
時間となっており、入力画像ごとに読み出されたＩＨｂ
値を順次時間軸方向にプロットしていくことでグラフを
作成する。作成するグラフは、図８のように病変部と正
常粘膜の各領域におけるＩＨｂ値の変化をそれぞれプロ
ットしても良いが、病変部と正常粘膜との比をとりプロ
ットしても良い。

【００３４】このようにして作成されたＩＨｂ値の時間
変化グラフは、観察者のグラフ表示指示などによってメ
モリ２５から読み出され、ＶＲＡＭ２６に書き込まれて
いる内視鏡画像との合成が行われる。このとき、ＶＲＡ
Ｍ２６には入力される内視鏡画像が一時蓄えられてお
り、合成されるＩＨｂ値の時間変化グラフは子画面や患
者データなどが表示される位置に書き込まれ、観察用の
内視鏡画像上にかからないように合成される。時間変化
グラフが合成された内視鏡画像は、ＶＲＡＭ２６より出
力され、モニタ等に表示が行われる。

【００３５】以上のように、第３実施形態の構成によれ
ば、病変部などの注目している領域のＩＨｂ色素に関す
る情報をグラフ化して内視鏡画像と合成し、血流の変化
を示すグラフと内視鏡画像とを同一モニタ上に表示する
ことにより、観察者は、一つのモニタ上で病変部と正常
粘膜の血流状態と内視鏡画像とを観察することが可能と
なり、診断能が向上する。また、血流をモニタリングす
るための測定センサを患者に装着する必要がないため、
患者の負担を軽減することが可能である。

【００３６】なお、本実施形態においては、ヘモグロビ
ン量に関する時系列グラフを内視鏡画像に合成したが、
ヘモグロビンの酸素飽和度を算出し、前記酸素飽和度の
時系列グラフを内視鏡画像に合成するようにしても良
い。

【００３７】次に、第４実施形態として、粘膜の酸素飽
和度を測定するオキシメータのデータを内視鏡画像に合
成して表示する画像処理装置の構成を示す。図９は第４
実施形態に係る内視鏡用画像処理装置の構成を示すブロ
ック図、図１０は内視鏡の鉗子口よりオキシメータの測
定プローブを生体粘膜に導いた様子を示す説明図、図１
１は酸素飽和度に関する情報を合成した内視鏡画像の表
示例を示す説明図である。

【００３８】画像処理装置２８は、データ入力手段３
０、ＣＰＵ３１、ＶＲＡＭ３２、メモリ３３、バス３４
を有して構成されている。ＣＰＵ３１は、データ入力手
段３０、メモリ３３、ＶＲＡＭ３２とバス３４によって
接続され、これらを制御可能となっている。また、画像
処理装置２８には、粘膜の酸素飽和度を測定するオキシ
メータ２９と、被検部位の観察画像を得る内視鏡３５と
が接続されている。オキシメータ２９は、図１０に示す
ように、内視鏡１００の鉗子口１０１から鉗子チャンネ
ル１０２を介して測定プローブ１０３を生体内に挿入
し、粘膜に測定プローブ１０３を密着させて粘膜の酸素
飽和度を測定し、数値化を行って外部に出力する装置で
ある。

【００３９】データ入力手段３０は、オキシメータ２９
から出力される粘膜の酸素飽和度のデータを入力する。
入力された酸素飽和度データは、ＣＰＵ３１によって読
み取られ、メモリ３３へ一時記憶される。

【００４０】一方、内視鏡装置３５によって撮像された
画像は、画像処理装置２８に入力され、ＶＲＡＭ３２に
一時記憶される。このＶＲＡＭ３２に記憶されている画
像は、ＣＰＵ１８により読み出されて画像処理装置２８
から出力され、モニタなどに表示が行われる。

【００４１】観察者などによって、粘膜の酸素飽和度を
表示させる指示が図示しない指示手段を用いてなされる
と、ＣＰＵ３１によりメモリ３３に記憶されている酸素
飽和度のデータが読み出され、文字データとしてＶＲＡ
Ｍ３２に書き込まれている内視鏡画像データに合成が行
われる。図１１は酸素飽和度データが合成された内視鏡
画像の一例を示したものであり、画面の右側には親画面
として内視鏡画像８１が配置され、この内視鏡画像８１
の左側部の子画面表示領域に粘膜の酸素飽和度データ８
３が合成された状態で同一の表示装置に画像表示され
る。

【００４２】以上のように、第４実施形態の構成によれ
ば、別体に設けられたオキシメータによって得られる粘
膜の酸素飽和度のデータを内視鏡画像に合成し、同一の
表示装置に表示を行うことが可能となり、これによって
検査中に内視鏡画像を観察しながら病変部などの酸素飽
和度の情報を同時にモニタすることができるため、診断
能が向上する。

【００４３】なお、本実施形態では、内視鏡を介して測
定プローブを生体粘膜に導く場合について説明を行った
が、患者の指先などに測定用のセンサを装着し、血液中
の酸素飽和度を測定するものを用いても良く、オキシメ
ータの代わりにＩＣＧ濃度測定器を接続すれば同様にし
て内視鏡画像とともにＩＣＧ濃度の情報が観察可能とな
る。また、粘膜の酸素飽和度を数値データとして内視鏡
画像に合成を行ったが、前述した第１ないし第３実施形
態のように時系列グラフとして表示を行っても良い。

【００４４】次に、第５実施形態として、Ｒ，Ｇ，Ｂの
各色信号の中から最良のコントラストを持つ信号を選択
し、モノクロ画像を表示する画像処理装置の構成を示
す。図１２は第５実施形態に係る内視鏡用画像処理装置
の構成を示すブロック図、図１３は画像信号選択手段の
構成を示すブロック図である。

【００４５】内視鏡装置においてモノクロ表示を行う場
合は、従来はＧ信号もしくは輝度信号によるモノクロ画
像を表示するものが一般的であった。このような従来の
モノクロ表示を行う構成では、生体内にどんな色素があ
ろうともＧ信号などの決まった画像信号要素によるモノ
クロ表示を行うようになっているため、必ずしもコント
ラストが明瞭になった画像を観察できるとは限らない。
例えば、メチレンブルーによる染色剤が生体粘膜に散布
された場合、メチレンブルーの吸収が大きい波長領域は
Ｒ領域であるため、Ｇ信号や輝度信号によりモノクロ表
示を行うと染色剤の入り込んだ粘膜構造などの見え方は
散布前と散布後の画像を比較してもあまり差が見られ
ず、コントラストの良好なモノクロ画像が得られないと
いう問題点があった。

【００４６】また、特公平７−９６００５号公報には、
観察者がＲ，Ｇ，Ｂの各色信号のうち一つを選択してモ
ノクロ表示を行うものが開示されているが、この構成で
は、いずれの画像信号要素を選択すればコントラストの
良好なモノクロ画像が得られるかを観察者が判断して指
示する必要があり、操作に手間がかかるという問題点が
あった。

【００４７】そこで、本実施形態では、煩雑な操作の必
要なくモノクロ画像のコントラストを常に良好に保つこ
とが可能で、診断能を向上させることのできる内視鏡用
画像処理装置の構成例を以下に説明する。

【００４８】画像処理装置３６は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色信
号の中から最良のコントラストを持つ画像信号要素を検
出する画像信号選択手段３７と、画像信号選択手段３７
からの画像選択信号を基にして最良のコントラストを持
つ画像信号要素をＲ，Ｇ，Ｂ全ての信号ラインに出力す
る画像切換手段３８とを有して構成されている。

【００４９】画像信号選択手段３７は、図１３に示すよ
うに、粘膜のピットパターン構造などを表す細部信号の
振幅を検出する細部信号検出手段３９，４０，４１と、
細部信号検出手段３９〜４１の出力を基にコントラスト
が一番良好な画像信号要素を指定する画像選択信号を出
力する比較回路４２とを有して構成されている。吸収波
長検出手段としての機能を有する細部信号検出手段３９
〜４１は、低域空間フィルタ４３、減算器４４、振幅算
出手段４５により構成されている。

【００５０】モノクロ画像を表示する際には、画像信号
選択手段３７の細部信号検出手段３９〜４１において、
入力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号要素ごとに細部信号が
検出される。細部信号検出手段３９〜４１では、まず、
低域空間フィルタ４３によって被写体の遠近による画像
の明るさの違いが検出される。低域空間フィルタ４３
は、メディアンフィルタなどの平滑化フィルタを用いて
周囲の画素を参照し、中心画素の明度信号を算出する。
このようにして求められた明度信号を減算器４４によっ
て入力される画像信号より減算すれば、粘膜のピットパ
ターン構造などを表す細部信号を検出することが可能で
ある。

【００５１】そして、振幅算出手段４５によって、前記
得られた細部信号を基に、この細部信号の最大値より最
小値を減算するなどして細部信号の振幅を算出する。さ
らに、前記振幅算出手段４５は、１フィールドまたは１
フレーム分の細部信号の振幅の平均値を計算し、１フィ
ールドまたは１フレームごとに入力される画像信号要素
の振幅として比較回路４２に出力する。なお、比較回路
４２に出力する画像信号要素の振幅は、前述したものに
限らず、細部信号の振幅の加算値やヒストグラムの最多
頻度値でも良く、また、１フィールドや１フレームでは
なく複数フレームのデータを用いても良い。

【００５２】前述のように細部信号検出手段３９〜４１
においてＲ，Ｇ，Ｂの各画像信号要素ごとに算出された
振幅は、比較回路４２においてＲ，Ｇ，Ｂ間で比較さ
れ、振幅が最大である画像信号要素、すなわち、入力画
像の各画像信号要素のうちコントラストが一番良好な画
像信号要素が検出される。そして、前記検出された画像
信号要素を指定する画像選択信号が画像切換手段３８に
出力され、画像切換手段３８において、入力画像の各画
像信号要素の中で一番コントラストが良好な画像信号要
素がＲ，Ｇ，Ｂ全ての信号ラインより出力される。

【００５３】以上の構成によって、例えば、入力画像に
おいてヘモグロビン色素による吸収が一番支配的である
場合、Ｇ信号のコントラストが一番良好であるため、こ
の信号要素が画像信号選択手段３７により検出され、Ｇ
信号要素を指定する画像選択信号が出力される。そし
て、画像切換手段３８によってＧ信号がＲ，Ｇ，Ｂ全て
の信号ラインに出力され、Ｇ信号によるモノクロ画像
が、内視鏡装置に付属している通常のカラー画像が表示
されるモニタとは別体に設けたモニタなどに表示され
る。また、メチレンブルーが生体粘膜上に散布された場
合は、入力画像の信号要素の中で一番コントラストの良
好なＲ信号が検出されて画像処理装置３６のＲ，Ｇ，Ｂ
全ての信号ラインより出力され、Ｒ信号によるモノクロ
画像がモニタ等に表示される。

【００５４】従って、通常の観察を行っている間にメチ
レンブルーなどの染色剤を散布してポリープや癌などの
粘膜構造を観察したい場合などには、第５実施形態の構
成による画像処理装置を用いることにより、常にコント
ラストの良好なモノクロ画像をモニタ上に表示させるこ
とが可能であるため、粘膜構造等の観察が容易になり、
診断能が向上する。また、異なる極大吸収波長を持つ染
色剤を複数用いたような場合でも、観察領域においてコ
ントラストが良好に得られる画像信号要素を検知して表
示するようになっているため、観察者がモノクロ表示を
行う際に最適なコントラストを持つ画像信号要素を選択
する必要がなく、検査中は内視鏡操作や診断に集中する
ことができる。よって、観察者の手を煩わせることなく
常に良好なコントラストのモノクロ画像を得ることが可
能である。

【００５５】次に、第６実施形態として、第５実施形態
と同様にＲ，Ｇ，Ｂの各色信号の中から最良のコントラ
ストを持つ信号を選択してモノクロ画像を表示する画像
処理装置の他の構成を示す。図１４は第６実施形態に係
る内視鏡用画像処理装置の構成を示すブロック図、図１
５は画像信号選択手段の構成を示すブロック図、図１６
は画像切換手段の構成を示すブロック図である。

【００５６】画像処理装置４６は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色信
号の中から最良のコントラストを持つ画像信号要素を検
出する画像信号選択手段４７と、画像信号選択手段４７
からの画像選択信号を基にして最良のコントラストを持
つ画像信号要素をＲ，Ｇ，Ｂ全ての信号ラインに出力す
る画像切換手段４８とを有して構成されている。

【００５７】画像信号選択手段４７は、図１５に示すよ
うに、入力される各画像信号要素のコントラストを算出
するコントラスト算出手段４９，５０，５１と、コント
ラスト算出手段４９〜５１の出力を基にコントラストが
一番良好な画像信号要素を指定する画像選択信号を出力
する比較回路５２とを有して構成されている。吸収波長
検出手段としての機能を有するコントラスト算出手段４
９〜５１は、最大値検出回路５３、最小値検出回路５
４、加算器５５、減算器５６、除算器５７により構成さ
れている。

【００５８】モノクロ画像を表示する際には、画像信号
選択手段４７のコントラスト算出手段４９〜５１におい
て、入力されるＲ，Ｇ，Ｂの各画像信号要素に基づき、
コントラスト値が１フィールドまたは１フレームごとに
算出される。コントラスト算出手段４９〜５１では、ま
ず、最大値検出回路５３によって入力された画像信号要
素における１フィールドまたは１フレームの最大値が検
出される。また、同様に最小値検出回路５４によって最
小値が検出される。そして、加算器５５によって前記最
大値と最小値の加算を行う一方、減算器５６によって前
記最大値から最小値の減算を行う。さらに、除算器５７
によって前記減算値を前記加算値により除算する。

【００５９】上記構成によって第１実施形態と同様に算
出式（１）の演算が行われ、１フィールドまたは１フレ
ームのコントラスト値が算出される。

【００６０】なお、前記コントラスト値は、第５実施形
態と同様に、１フィールドまたは１フレームごとに算出
したものに限らず、複数フレームごとに算出したコント
ラスト値を用いても良い。

【００６１】以上の手順によって求められた各画像信号
要素ごとのコントラスト値は、比較回路５２によって比
較され、一番コントラストが高い画像信号要素が決定さ
れ、その画像信号要素を指定する情報として画像選択信
号が画像切換手段４８に出力される。本実施形態におい
ては、画像選択信号として、例えばコントラストの高い
画像信号要素がＲである場合には０、Ｇである場合には
１、Ｂである場合には２を出力するが、もちろん、これ
に限られたものではない。

【００６２】画像切換手段４８は、図１６に示すよう
に、モノクロ表示を行うか否かを指示する表示モード信
号を出力する表示モード決定部５８と、前記画像選択信
号及び表示モード信号の値に応じて出力が変化するゲー
ト回路５９と、ゲート回路５９の出力に基づきＲ，Ｇ，
Ｂの画像信号要素のいずれかを選択するセレクタ６０，
６１，６２とを有して構成されている。

【００６３】表示モード決定部５８は、観察者が予め画
像処理装置４６の図示しないフロントパネルやメニュー
などの操作入力手段によってモノクロ表示を行うか否か
を選択した情報から表示モード信号をゲート回路５９の
一方の入力端へ出力する。本実施形態においては、モノ
クロ表示を行う場合は１を出力し、通常のカラー画像を
表示する場合は０を出力する場合について述べる。な
お、これに限らず、前記とは逆の値を出力しても良い。
その場合は、ゲート回路５９には表示モード決定部５８
からの出力を反転させて入力すればよい。

【００６４】ゲート回路５９の他方の入力端には、画像
信号選択手段４７の比較回路５２より出力される画像選
択信号が入力される。そして、ゲート回路５９は、観察
者がモノクロ表示を選択した場合にのみ、セレクタ６０
〜６２へ前記画像選択信号を出力する。

【００６５】セレクタ６０〜６２は、ゲート回路５９を
介して入力される画像選択信号に基づいて、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各画像信号要素からコントラストが一番良好な画像信
号要素を選択して出力する。すなわち、画像選択信号が
０の場合にはＲを選択して出力し、１の場合にはＧを選
択して出力し、２の場合にはＢを選択して出力する。

【００６６】以上の第６実施形態の構成によれば、第５
実施形態と同様に、入力画像においてコントラストの大
きい画像信号要素を自動的に選択してモノクロ表示を行
うことが可能であり、常に診断能の高い観察を行うこと
が可能となる。また、観察者が予めモノクロ表示を行う
か否かを選択して表示を行うため、モノクロ表示を行い
たくない場合には、常に通常観察しているカラー画像を
表示することが可能である。さらに、表示モードの決定
を検査中に行えるようにすることで、モノクロ画像表示
とカラー画像表示の切り換えが可能であるため、第５実
施形態のように別体のモニタを設けることなく、内視鏡
装置に付属のモニタに画像処理装置４６の出力画像を表
示可能である。また、観察者はモノクロ画像とカラー画
像との切り換えについてのみ操作を行えばよいため、余
分な操作を行うことなくコントラストの良好なモノクロ
画像を得ることができる。

【００６７】次に、第７実施形態として、モノクロ画像
を表示する際の画像切り換えメッセージを内視鏡画像に
合成して表示する画像処理装置の構成を示す。図１７は
第７実施形態に係る内視鏡用画像処理装置の構成を示す
ブロック図、図１８は画像切り換えメッセージを合成し
た内視鏡画像の表示例を示す説明図である。

【００６８】画像処理装置６３は、最大吸収画像要素検
出手段６４、Ｉ／Ｏポート６５，６６、ＣＰＵ６７、Ｖ
ＲＡＭ６８、モノクロ画像表示選択スイッチ６９、画像
切換手段７０、切り換えメッセージ合成手段７１、バス
７２を有して構成されている。

【００６９】最大吸収画像要素検出手段６４は、第５実
施形態の画像信号選択手段３７または第６実施形態の画
像信号選択手段４７を用いることが可能であり、動作も
同様であるためここでは説明を省略する。

【００７０】モノクロ画像を表示する際に、最大吸収画
像要素検出手段６４によって入力画像において最良のコ
ントラストを持つ画像信号要素が決定されると、Ｉ／Ｏ
ポート６５にその情報が出力される。Ｉ／Ｏポート６５
はバス７２によってＣＰＵ６７と接続されており、ＣＰ
Ｕ６７は、Ｉ／Ｏポート６５を介して前記情報を読み出
し、例えばメチレンブルーによる吸収が大きいＲの画像
信号要素が最良のコントラストを持つことが検出される
と、ＣＰＵ６７とバス７２を介して接続されているＶＲ
ＡＭ６８において画像切り換えメッセージを作成して一
時記憶させる。また、ＣＰＵ６７は、Ｉ／Ｏポート６６
とバス７２を介して接続されており、前記画像切り換え
メッセージを作成すると共に、Ｒ画像選択信号をＩ／Ｏ
ポート６６を介して画像切換手段７０に出力する。

【００７１】一方、画像切換手段７０は、モノクロ画像
表示選択スイッチ６９の指示に従ってモノクロ画像を出
力する。本実施形態では、通常はカラー画像を出力し、
観察者がモノクロ画像表示選択スイッチ６９を操作して
モノクロ表示を選択すると、ＣＰＵ６７よりＲ画像選択
指示がない場合はＧ画像によるモノクロ画像を出力する
ようになっているが、モノクロ表示が選択された際にＣ
ＰＵ６７よりＩ／Ｏポート６６を介してＲ画像選択信号
が入力されると、Ｒ画像によるモノクロ画像を出力す
る。この画像切換手段７０より出力されたカラー画像ま
たはモノクロ画像は、切り換えメッセージ合成手段７１
に入力される。

【００７２】切り換えメッセージ合成手段７１は、生体
粘膜にメチレンブルーが散布された場合など、最大吸収
画像要素検出手段６４によってＲ画像信号要素が最良の
コントラストを持つことが検出され、ＣＰＵ６７によっ
て画像切り換えメッセージが作成されると、画像切換手
段７０より入力されるカラー画像とＶＲＡＭ６８より入
力される画像切り換えメッセージとを合成して出力す
る。

【００７３】図１８は画像切り換えメッセージが合成さ
れた内視鏡画像の一例を示したものであり、画面の右側
には親画面として内視鏡画像８１が配置され、この内視
鏡画像８１の左側部の子画面表示領域に画像切り換えメ
ッセージ８４が合成された状態で画像表示される。この
ように画像切り換えメッセージを合成した画像により、
観察者がモノクロ画像表示選択スイッチ６９によってモ
ノクロ画像表示を行うかどうかの選択を促すメッセージ
表示を行う。

【００７４】観察者がモノクロ画像表示選択スイッチ６
９を操作し、モノクロ表示が選択されると、画像切換手
段７０によって前述したようにＲ画像によるモノクロ画
像が表示される。また、メチレンブルーが散布されてい
ない場合に観察者がモノクロ表示を選択するとＧ画像に
よるモノクロ画像が出力される。前記画像切り換えメッ
セージは、観察者がモノクロ画像表示選択スイッチ６９
を操作すると切り換えメッセージ合成手段７１への入力
が停止され、画像処理装置６３から出力される表示画像
より消去される。

【００７５】なお、前記画像切り換えメッセージは一定
時間が経つと自動的に消去されるようにしても良い。ま
た、画像切り換えメッセージの形式は図１８に示したも
のに限らず、メッセージ画面上で選択を行うメニュー形
式であっても良い。さらに、メチレンブルーを散布する
前に、既にモノクロ画像表示が行われている場合には、
自動的にＲ画像によるモノクロ画像を表示させたり、Ｒ
画像によるモノクロ画像に切り換えるかどうかを観察者
に知らせるメッセージを表示させ、観察者がモノクロ画
像表示選択スイッチ６９を操作するとその指示に従って
モノクロ画像の切り換えを行うようにしても良い。

【００７６】以上のように、第７実施形態の構成によれ
ば、第５実施形態や第６実施形態と同様の効果を得るこ
とが可能であるとともに、観察者にコントラストの良好
な画像に切り換えるタイミングを知らせることが可能で
あるため、さらに診断能が向上した画像処理装置を提供
することが可能となる。

【００７７】［付記］ （１） 内視鏡で得られた画像信号を処理する内視鏡用
画像処理装置において、前記画像信号より入力された画
像のコントラスト値を算出するコントラスト算出手段
と、前記コントラスト算出手段の出力に基づき前記コン
トラスト値の時間的変化情報を得るコントラスト値変化
情報取得手段と、を具備したことを特徴とする内視鏡用
画像処理装置。

【００７８】（２） 前記コントラスト値変化情報取得
手段により得られたコントラスト値の時間的変化情報を
生体内に存在する色素または生体内に注入した色素に相
関する色素情報として前記画像信号に合成する色素情報
合成手段をさらに備えたことを特徴とする付記１に記載
の内視鏡用画像処理装置。

【００７９】（３） 内視鏡で得られた画像信号を処理
する内視鏡用画像処理装置において、前記画像信号より
生体内に存在する色素または生体内に注入した色素に関
する情報を算出する色素情報算出手段と、前記色素情報
算出手段によって得られた色素情報の時系列変化をグラ
フにする色素変化グラフ作成手段と、前記色素変化グラ
フ作成手段によって作成されたグラフを前記画像信号に
合成する色素情報合成手段と、を備えたことを特徴とす
る内視鏡用画像処理装置。

【００８０】（４） 前記色素情報算出手段は、肝機能
検査薬（ＩＣＧ）の濃度に関する情報を算出することを
特徴とする付記３に記載の内視鏡用画像処理装置。

【００８１】（５） 前記色素情報算出手段は、ヘモグ
ロビン色素に関する情報を算出することを特徴とする付
記３に記載の内視鏡用画像処理装置。

【００８２】（６） 前記色素情報算出手段は、ヘモグ
ロビン色素の酸素飽和度に関する情報を算出することを
特徴とする付記３に記載の内視鏡用画像処理装置。

【００８３】（７） 内視鏡装置及び外部測定器と接続
され、前記内視鏡装置で得られた画像信号を処理する内
視鏡用画像処理装置において、前記外部測定器によって
測定された測定データを入力するデータ入力手段と、前
記データ入力手段より入力された測定データを前記画像
信号に合成する外部測定データ合成手段と、を備えたこ
とを特徴とする内視鏡用画像処理装置。

【００８４】（８） 前記外部測定器は、前記測定デー
タとしてヘモグロビン色素の酸素飽和度を測定すること
を特徴とする付記７に記載の内視鏡用画像処理装置。

【００８５】（９） 前記外部測定器は、前記測定デー
タとしてＩＣＧ濃度を測定することを特徴とする付記７
に記載の内視鏡用画像処理装置。

【００８６】（１０） 前記外部測定データ合成手段
は、前記測定データとして数値データを前記画像信号に
合成することを特徴とする付記７に記載の内視鏡用画像
処理装置。

【００８７】（１１） 前記外部測定データ合成手段
は、前記測定データとして時系列データを前記画像信号
に合成することを特徴とする付記７に記載の内視鏡用画
像処理装置。

【００８８】（１２） 内視鏡で得られた画像信号を処
理する内視鏡用画像処理装置において、前記画像信号よ
り生体内に存在する色素または生体内に注入した色素に
よる吸収の大きい波長領域を検出する吸収波長検出手段
と、前記吸収波長検出手段の出力に基づき、表示を行う
波長領域の画像信号を選択する表示画像選択手段と、を
備えたことを特徴とする内視鏡用画像処理装置。

【００８９】（１３） 前記吸収波長検出手段は、前記
画像信号におけるヘモグロビン色素による吸収の大きい
波長領域を検出することを特徴とする付記１２に記載の
内視鏡用画像処理装置。

【００９０】（１４） 前記吸収波長検出手段は、前記
画像信号におけるメチレンブルーによる吸収の大きい波
長領域を検出することを特徴とする付記１２に記載の内
視鏡用画像処理装置。

【００９１】（１５） 前記表示画像選択手段は、観察
者の指示によって表示画像の選択を行うことを特徴とす
る付記１２に記載の内視鏡用画像処理装置。

【００９２】（１６） 前記表示画像選択手段は、観察
者に画像選択の指示を仰ぐメッセージを表示した後に表
示画像の選択を行うことを特徴とする付記１２に記載の
内視鏡用画像処理装置。

【００９３】（１７） 前記吸収波長検出手段は、前記
画像信号より求められるコントラスト値によって前記色
素による吸収の大きい波長領域を検出することを特徴と
する付記１２に記載の内視鏡用画像処理装置。

【００９４】（１８） 前記吸収波長検出手段は、前記
画像信号における細部信号の振幅に基づいて前記色素に
よる吸収の大きい波長領域を検出することを特徴とする
付記１２に記載の内視鏡用画像処理装置。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、別
体の測定器を用いることなく内視鏡画像よりＩＣＧ濃度
等の生体内に存在する色素または生体内に注入した色素
に相関する情報を得ることができ、診断時の負担を軽減
すると共に診断能を向上させることが可能な内視鏡用画
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】本発明の第１実施形態に係る内視鏡用画像処理
装置の構成を示すブロック図

【図２】コントラスト算出手段の構成を示すブロック図

【図３】コントラスト値の時系列グラフを示す説明図

【図４】グラフ作成手段及びグラフ合成手段の構成を示
すブロック図

【図５】ＩＣＧ濃度に関する時系列グラフを合成した内
視鏡画像の表示例を示す説明図

【図６】第２実施形態に係る内視鏡用画像処理装置の構
成を示すブロック図

【図７】第３実施形態に係る内視鏡用画像処理装置の構
成を示すブロック図

【図８】ＩＨｂ値の時間変化グラフを示す説明図

【図９】第４実施形態に係る内視鏡用画像処理装置の構
成を示すブロック図

【図１０】内視鏡の鉗子口よりオキシメータの測定プロ
ーブを生体粘膜に導いた様子を示す説明図

【図１１】酸素飽和度に関する情報を合成した内視鏡画
像の表示例を示す説明図

【図１２】第５実施形態に係る内視鏡用画像処理装置の
構成を示すブロック図

【図１３】第５実施形態の画像信号選択手段の構成を示
すブロック図

【図１４】第６実施形態に係る内視鏡用画像処理装置の
構成を示すブロック図

【図１５】第６実施形態の画像信号選択手段の構成を示
すブロック図

【図１６】第６実施形態の画像切換手段の構成を示すブ
ロック図

【図１７】第７実施形態に係る内視鏡用画像処理装置の
構成を示すブロック図

【図１８】画像切り換えメッセージを合成した内視鏡画
像の表示例を示す説明図

【符号の説明】

１…画像処理装置 ２…コントラスト算出手段 ３…グラフ作成手段 ４…グラフ合成手段 ５…最大値検出回路 ６…最小値検出回路 ７…加算器 ８…減算器 ９…除算器 １１…ＣＰＵ １２…メモリ １３…ＶＲＡＭ ８１…内視鏡画像 ８２…時系列グラフ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡で得られた画像信号を処理する内
   視鏡用画像処理装置において、 前記画像信号より入力された画像のコントラスト値を算
   出するコントラスト算出手段と、 前記コントラスト算出手段の出力に基づき前記コントラ
   スト値の時間的変化情報を得るコントラスト値変化情報
   取得手段と、 を具備したことを特徴とする内視鏡用画像処理装置。