WO2024157429A1 - 画像処理装置、医療用システム、画像処理装置の作動方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

観察距離に関わらず、画像内における微細構造および微細血管の各々を強調および抑制することができる画像処理装置、医療用システム、画像処理装置の作動方法およびプログラムを提供する。医療用装置は、プロセッサを備え、プロセッサは、生体組織からの戻り光を撮像することによって生成した画像信号を取得し、画像信号における局所コントラスト情報に基づいて、画像信号に対して、微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行った表示画像を生成する。

Description

画像処理装置、医療用システム、画像処理装置の作動方法およびプログラム

　本開示は、画像処理装置、医療用システム、画像処理装置の作動方法およびプログラムに関する。

　近年、内視鏡システムでは、被検体における微細な粘膜構造について着目して診断する「ＶＳ（Vessel　Plus　Surface）　Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ」が知られている。この「ＶＳ　Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ」では、粘膜表層にある微細血管構築像（Microvascular　Pattern；V）および粘膜表層の表面微細構造（Microvascular　Pattern；S）の各々を独立に診断するため、微細血管構築像および表面微細構造の両方を強調表示することが求められる。このため、特許文献１では、青紫色の狭帯域光を利用した特殊光観察で得られた画像に対して、周波数フィルタリング処理を適用することによって、腺管構造および微細血管の各々を抽出する技術が開示されている。

特許第６０１７６６９号公報

　ところで、腺管構造および微細血管の各々に対応する周波数帯域は、観察距離によって異なる。このため、上述した特許文献１では、微細構造および微細血管の各々を適切に強調および抑制できないという問題点があった。

　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、観察距離に関わらず、画像内における微細構造および微細血管の各々を適切に強調および抑制することができる画像処理装置、医療用システム、画像処理装置の作動方法およびプログラムを提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る画像処理装置は、プロセッサを備える画像処理装置であって、前記プロセッサは、微細構造および微細血管を含む生体組織に向けて青紫色の狭帯域光を含む照明光を照射し、前記生体組織からの戻り光を撮像することによって生成した画像信号を取得し、前記画像信号における局所コントラスト情報を抽出し、前記局所コントラスト情報に基づいて、前記画像信号に対して、前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行った表示画像を生成する。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記プロセッサは、前記画像信号に対応する入力画像を構成する画素毎に、局所コントラスト値を前記局所コントラスト情報として抽出し、前記画素毎に、前記局所コントラスト値が予め設定した少なくとも１つの基準値以上であるか否かを判定し、前記局所コントラスト値が前記基準値以上である画素の信号値に対して、前記強調処理および前記抑制処理の一方を行い、前記局所コントラスト値が前記基準値以上でない画素の信号値に対して、前記強調処理および前記抑制処理の他方を行って前記表示画像を生成する。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記微細構造情報は、前記局所コントラスト値が前記基準値以上の大きい信号値の画素に対応する。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記微細血管情報は、前記微細血管情報は、前記局所コントラスト値が前記基準値以上でない信号値の画素に対応する。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記強調処理は、前記局所コントラスト値を前記基準値から遠ざける処理であり、前記プロセッサは、前記微細構造情報に対して、前記強調処理を行う。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記抑制処理は、前記局所コントラスト値を前記基準値に近づける処理であり、前記プロセッサは、前記微細血管情報に対して、前記抑制処理を行う。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記強調処理は、前記局所コントラスト値を前記基準値に近づける処理であり、前記プロセッサは、前記微細構造情報に対して、前記抑制処理を行う。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記抑制処理は、前記局所コントラスト値を前記基準値から遠ざける処理であり、前記プロセッサは、前記微細血管情報に対して、前記強調処理を行う。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記プロセッサは、前記画像信号に対応する入力画像における注目画素の信号値と、該注目画素における周辺画素の信号値と、の相対的な信号強度の比に基づいて、前記局所コントラスト情報を抽出する。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記プロセッサは、前記画像信号を照明光成分と、反射率成分と、に分割し、前記反射率成分の信号振幅値を増加または減少させる。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記画像信号を照明光成分と、反射率成分と、に分割し、前記照明光成分の信号振幅値を増加または減少させる。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記プロセッサは、前記画像信号を照明光成分と、反射率成分と、に分割し、前記反射率成分の信号振幅値に対して、前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行い、前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行った前記反射率成分と、前記照明光成分と、を合成することによって前記表示画像を生成する。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記プロセッサは、前記画像信号を照明光成分と、反射率成分と、に分割し、前記反射率成分に対して、前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行い、前記照明光成分に対して、ゲイン調整するゲイン調整処理を行い、前記ゲイン調整処理を行った前記照明光成分と、前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行った前記反射率成分と、を合成することによって前記表示画像を生成する。

　また、本開示に係る画像処理装置は、上記開示において、前記プロセッサは、前記画像信号に基づいて、第１の照明光成分と、第１の反射率成分を生成し、前記第１の反射率成分と、前記画像信号と、を所定の係数で合成することによって第２の反射率成分を生成し、前記第２の反射率成分に対して、前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行って第３の反射率成分を生成し、前記第３の反射率成分と、前記画像信号と、に基づいて、第４の反射率成分を生成し、前記第４の反射率成分と、前記第１の反射率成分と、を合成することによって前記表示画像を生成する。

　また、本開示に係る医療用システムは、光源装置と、撮像装置と、医療用装置と、を備える医療用システムであって、前記光源装置は、微細構造および微細血管を含む生体組織に向けて青紫色の狭帯域光を含む照明光を照射する光源を有し、前記撮像装置は、前記生体組織からの戻り光を撮像することによって画像信号を生成する撮像素子を有し、前記医療用装置は、プロセッサを有し、前記画像信号を取得し、前記画像信号における局所コントラスト情報を抽出し、前記局所コントラスト情報に基づいて、前記画像信号に対して、前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行った表示画像を生成する。

　また、本開示に係る画像処理装置の作動方法は、プロセッサを備え画像処理装置の作動方法であって、前記プロセッサが、微細構造および微細血管を含む生体組織に向けて青紫色の狭帯域光を含む照明光を照射し、前記生体組織からの戻り光を撮像することによって生成した画像信号を取得し、前記画像信号における局所コントラスト情報を抽出し、前記局所コントラスト情報に基づいて、前記画像信号に対して、前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行った表示画像を生成する。

　また、本開示に係るプログラムは、プロセッサを備え、対象領域の洗浄状態に応じて駆動する医療用装置が実行するプログラムであって、前記プロセッサに、微細構造および微細血管を含む生体組織に向けて青紫色の狭帯域光を含む照明光を照射し、前記生体組織からの戻り光を撮像することによって生成した画像信号を取得し、前記画像信号における局所コントラスト情報を抽出し、前記局所コントラスト情報に基づいて、前記画像信号に対して、前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行った表示画像を生成する、ことを実行させる。

　本開示によれば、観察距離に関わらず、画像内における微細構造および微細血管の各々を選択的に強調および抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成図である。 図２は、実施の形態１に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係る内視鏡システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図４は、実施の形態１に係る内視鏡システムが実行する処理の概要を模式的に説明する図である。 図５は、実施の形態２に係る内視鏡システムの機能構成を示すブロック図である。 図６は、実施の形態２に係る内視鏡システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態２に係る調整部が実行する強調処理および抑制処理の概要を模式的に示す図である。 図８は、実施の形態３に係る調整部が実行する強調処理および抑制処理の概要を模式的に示す図である。 図９は、実施の形態４に係る内視鏡システムの機能構成を示すブロック図である。 図１０は、実施の形態４に係る内視鏡システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１１は、実施の形態４に係る内視鏡システムが実行する処理の概要を模式的に説明する図である。 図１２は、実施の形態４に係る調整部が実行する強調処理および抑制処理の概要を模式的に示す図である。 図１３は、実施の形態５に係る内視鏡システムの機能構成を示すブロック図である。 図１４は、実施の形態５に係る内視鏡システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１５は、実施の形態５に係る内視鏡システムが実行する処理の概要を模式的に説明する図である。 図１６は、実施の形態５に係る調整部が実行する強調処理および抑制処理の概要を模式的に示す図である。 図１７は、実施の形態５に係る調整部が実行する強調処理および抑制処理の概要を模式的に示す図である。

　以下、本開示を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本開示が限定されるものでない。また、以下の説明において参照する各図は、本開示の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本開示は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものでない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。さらにまた、本開示に係る内視鏡システムの一例として、軟性内視鏡を備える内視鏡システムについて説明する。

（実施の形態１）
　〔内視鏡システムの構成〕
　図１は、実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成図である。図２は、実施の形態１に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。図１および図２に示す内視鏡システム１は、患者等の被検体の体内に挿入し、被検体の体内を撮像することによって生成した画像信号（画像データ）に基づく表示画像を表示する。医者等の使用者は、表示画像の観察を行うことによって出血部位、腫瘍部位および異常部位の有無を検査したり、サイズの測定を行ったりする。なお、実施の形態１では、内視鏡システム１として、図１に示す軟性鏡を用いた内視鏡システムについて説明するが、これに限定されることなく、例えば硬性の内視鏡を備えた医療用システムであってもよい。さらに、内視鏡システム１として、内視鏡によって撮像された画像信号（画像データ）に基づく表示画像を表示装置に表示させながら手術や処置等を行う医療用顕微鏡または医療用手術ロボットシステム等のものであっても適用することができる。

　図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡装置２と、光源装置３と、表示装置４と、制御装置５と、を備える。

　〔内視鏡装置の構成〕
　まず、内視鏡装置２の構成について説明する。
　内視鏡装置２は、被検体に挿入され、被検体の体内を撮像することによって画像信号（ＲＡＷデータ）を生成し、この生成した画像信号を制御装置５へ出力する。内視鏡装置２は、挿入部２１と、操作部２２と、ユニバーサルコード２３と、を備える。

　挿入部２１は、可撓性を有する細長形状をなす。挿入部２１は、後述する撮像部２４４を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。

　先端部２４は、グラスファイバ等を用いて構成される。先端部２４は、光源装置３から供給された光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明レンズ２４２と、被検体からの反射光および戻り光の少なくとも１つを集光する光学系２４３と、光学系２４３の結像位置に配置されている撮像部２４４と、を有する。

　照明レンズ２４２は、１または複数のレンズを用いて構成され、ライトガイド２４１から供給された光を外部に出射する。

　光学系２４３は、１または複数のレンズを用いて構成され、被検体からの戻り光および被検体において反射された反射光を集光して被写体像を撮像部２４４の撮像面に結像する。なお、光学系２４３は、図示しないアクチュエータの駆動のもと、光軸Ｌ１に沿って移動することによって焦点位置（ピント位置）を変化可能な構造であってもよい。もちろん、光学系２４３は、複数のレンズが光軸Ｌ１に沿って移動することによって焦点距離を変更可能なズームレンズ群を有してもよい。

　撮像部２４４は、ＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）センサまたはＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）等のイメージセンサを用いて構成され、所定のフレームレートで撮像することによって画像信号（ＲＡＷデータ）を生成し、この画像信号を制御装置５へ出力する。

　操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、体腔内に生体鉗子、レーザメスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、光源装置３、制御装置５に加えて、送気手段、送水手段、送ガス手段等の周辺機器の操作指示信号や撮像部２４４に静止画撮影を指示するプリフリーズ信号の入力を受け付ける複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部（図示せず）から表出する。

　ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、１または複数のケーブルをまとめた集光ケーブルと、を少なくとも内蔵している。集合ケーブルは、内視鏡装置２および光源装置３と制御装置５との間で信号を送受信する信号線であって、設定データを送受信するための信号線（信号データ）、画像信号（画像データ）を送受信するための信号線、撮像部２４４を駆動するための駆動用のクロック信号を送受信するための信号線等を含む。ユニバーサルコード２３は、光源装置３に着脱自在なコネクタ部２７を有する。コネクタ部２７は、コイル状のコイルケーブル２７ａが延設し、コイルケーブル２７ａの延出端に制御装置５に着脱自在なコネクタ部２８を有する。

　〔光源装置の構成〕
　次に、光源装置３の構成について説明する。
　光源装置３は、内視鏡装置２の先端部２４から被検体を照射するための照明光を供給する。光源装置３は、光源部３１と、光源ドライバ３２と、照明制御部３３と、を備える。

　光源部３１は、赤色の波長帯域の光と、緑色の波長帯域の光と、青色の波長帯域の光と、を含む白色光、および特殊光の少なくとも一方を被検体へ照射する。光源部３１は、集光レンズ３１１と、第１の光源３１２と、第２の光源３１３と、第３の光源３１４と、第４の光源３１５と、第５の光源３１６と、を有する。

　集光レンズ３１１は、１または複数のレンズを用いて構成される。集光レンズ３１１は、第１の光源３１２、第２の光源３１３、第３の光源３１４、第４の光源３１５および第５の光源３１６の各々が発光した光を集光してライトガイド２４１へ出射する。

　第１の光源３１２は、赤色ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）ランプを用いて構成される。第１の光源３１２は、光源ドライバ３２から供給される電流に基づいて、赤色の波長帯域（６１０ｎｍ～７５０ｎｍ）の光（以下、単に「Ｒ光」という）を出射する。

　第２の光源３１３は、緑色ＬＥＤランプを用いて構成される。第２の光源３１３は、光源ドライバ３２から供給される電流に基づいて、緑色の波長帯域（５００ｎｍ～５６０ｎｍ）の光（以下、単に「Ｇ光」という）を出射する。

　第３の光源３１４は、青色ＬＥＤランプを用いて構成される。第３の光源３１４は、光源ドライバ３２から供給される電流に基づいて、青色の波長帯域（４３５ｎｍ～４８０nｍ）の光（以下、単に「Ｂ光」という）を出射する。

　第４の光源３１５は、紫色ＬＥＤランプを用いて構成される。第４の光源３１５は、光源ドライバ３２から供給される電流に基づいて、青紫色の波長帯域（例えば４００ｎｍ～４３５ｎｍ）の狭帯域光（以下、単に「Ｖ光」という）を出射する。

　第５の光源３１６は、緑色ＬＥＤランプおよび所定の波長帯域を透過させる透過フィルタを用いて構成される。第５の光源３１６は、光源ドライバ３２から供給される電流に基づいて、所定の波長帯域の狭帯域光（５３０ｎｍ～５５０ｎｍ）（以下、単に「ＮＧ光」という）を出射する。

　光源ドライバ３２は、照明制御部３３の制御のもと、第１の光源３１２、第２の光源３１３、第３の光源３１４、第４の光源３１５および第５の光源３１６に対して、電流を供給することによって、内視鏡システム１に設定された観察モードに応じた光を出射させる。具体的には、光源ドライバ３２は、照明制御部３３の制御のもと、内視鏡システム１に設定された観察モードが通常観察モードである場合、第１の光源３１２、第２の光源３１３および第３の光源３１４を発光させることによって白色光（以下、単に「Ｗ光」という）を出射させる。また、光源ドライバ３２は、照明制御部３３の制御のもと、内視鏡システム１に設定された観察モードが特殊光観察モードである場合、第４の光源３１５および第５の光源３１６を発光させることによって狭帯域光観察（ＮＢＩ：Narrow　band　Imaging）が可能な特殊光（以下、単に「Ｓ光」という）を出射させる。

　照明制御部３３は、制御装置５から受信した指示信号に基づいて、光源装置３の点灯タイミングを制御する。具体的には、照明制御部３３は、所定の周期で第１の光源３１２、第２の光源３１３および第３の光源３１４に出射させる。照明制御部３３は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等を用いて構成される。また、照明制御部３３は、内視鏡システム１の観察モードが通常観察モードである場合、光源ドライバ３２を制御することによって、第１の光源３１２、第２の光源３１３および第３の光源３１４を発光させてＷ光を出射させる。また、照明制御部３３は、内視鏡システム１の観察モードが特殊光観察モードである場合、光源ドライバ３２を制御することによって、第４の光源３１５および第５の光源３１６を組み合わせることによってＳ光を出射させる。なお、照明制御部３３は、内視鏡システム１の観察モードに応じて、光源ドライバ３２を制御することによって、第１の光源３１２、第２の光源３１３、第３の光源３１４、第４の光源３１５および第５の光源３１６のいずれか２つ以上を組み合わせで出射させてもよい。

　〔表示装置の構成〕
　次に、表示装置４の構成について説明する。
　表示装置４は、制御装置５から受信した内視鏡装置２によって生成された画像データに基づく表示画像を表示する。表示装置４は、内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。表示装置４は、液晶または有機ＥＬ（Electro　Luminescence）等の表示パネル等を用いて構成される。

　〔制御装置の構成〕
　次に、制御装置５の構成について説明する。
　制御装置５は、内視鏡装置２が生成した画像データを受信し、この受信した画像データに対して所定の画像処理を施して表示装置４へ出力する。また、制御装置５は、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する。制御装置５は、画像処理部５１と、入力部５２と、記録部５３と、制御部５４と、を備える。

　画像処理部５１は、制御部５４の制御のもと、内視鏡装置２が生成した画像信号を取得し、この取得した画像信号に対して所定の画像処理を施して表示装置４へ出力する。画像処理部５１は、メモリと、ＧＰＵ（Graphics　Processing　Unit）、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processing）またはＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）等のハードウェアを有するプロセッサを用いて構成される。画像処理部５１は、取得部５１１と、分割部５１２と、抽出部５１３と、調整部５１４と、合成部５１５と、表示制御部５１６と、を有する。

　取得部５１１は、内視鏡装置２の撮像部２４４から画像信号（ＲＡＷデータ）を取得する。具体的には、取得部５１１は、撮像部２４４が微細構造および微細血管を含む生体組織に向けて青紫色の狭帯域光を含む照明光を照射し、この生体組織からの戻り光を撮像することによって生成した画像信号を取得する。

　分割部５１２は、取得部５１１が取得した画像信号に対応する入力画像に対して、照明光成分と反射率成分とに分割する。具体的には、分割部５１２は、画像信号に対応する入力画像に対して、低周波成分である照明光成分であるベース画像と、反射率成分であるディティール画像と、に分割する。

　抽出部５１３は、取得部５１１が取得した画像信号における局所コントラスト情報を抽出する。具体的には、抽出部５１３は、分割部５１２が分割したディティール画像を反射率成分の局所コントラスト情報として抽出する。

　調整部５１４は、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、取得部５１１が取得した画像信号に対して、生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行う。

　合成部５１５は、分割部５１２が分割したベース画像である照明光成分であって、階調圧縮した照明光成分と、調整部５１４が強調処理を行ったディティール画像である反射率成分と、を合成する。

　表示制御部５１６は、合成部５１５が合成した合成結果に基づく表示画像を生成して表示装置４へ出力する。

　入力部５２は、内視鏡システム１の動作を指示する指示信号および内視鏡システム１の観察モードを指示する指示信号の入力を受け付け、この受け付けた指示信号を制御部５４へ出力する。入力部５２は、スイッチ、ボタンおよびタッチパネル等を用いて構成される。

　記録部５３は、内視鏡システム１が実行する各種プログラム、内視鏡システム１が実行中のデータおよび内視鏡装置２が生成した画像データを記録する。記録部５３は、揮発性メモリ、不揮発性メモリおよびメモリカード等を用いて構成される。記録部５３は、内視鏡システム１が実行する各種プログラムを記録するプログラム記録部５３１を有する。

　制御部５４は、メモリと、少なくともＦＰＧＡまたはＣＰＵ等の１つ以上のハードウェアからなるプロセッサを有する。制御部５４は、内視鏡システム１を構成する各部を制御する。

　〔内視鏡システムの処理〕
　次に、内視鏡システム１が実行する処理について説明する。図３は、内視鏡システム１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。図４は、内視鏡システムが実行する処理の概要を模式的に説明する図である。

　図３に示すように、まず、制御部５４は、照明制御部３３を制御し、光源装置３の第４の光源３１５および第５の光源３１６を発光させて、生体組織に向けて、青紫色および緑色の狭帯域光を照射させる（ステップＳ１０１）。

　続いて、制御部５４は、撮像部２４４に生体組織からの戻り光を撮像させ（ステップＳ１０２）、撮像部２４４に画像信号を生成させる（ステップＳ１０３）。

　その後、取得部５１１は、内視鏡装置２の撮像部２４４から画像信号（ＲＡＷデータ）を取得する（ステップＳ１０４）。

　続いて、分割部５１２は、取得部５１１が取得した画像信号に対応する入力画像に対して、照明光成分と反射率成分とに分割する（ステップＳ１０５）。具体的には、図４に示すように、分割部５１２は、画像信号に対応する入力画像Ｐ_ＩＮ１に対して、低周波成分である照明光成分であるベース画像Ｐ_Ｂ１と、反射率成分であるディティール画像Ｐ_Ｄ１と、に分割する。この場合、分割部５１２は、入力画像Ｐ_ＩＮ１に対して、例えば周知のバイラテラルフィルタ（Bilateral　Filter）を施すことによって低周波成分である照明光成分であるベース画像Ｐ_Ｂ１を入力画像Ｐ_ＩＮ１から分割する。この場合、分割部５１２は、ベース画像Ｐ_Ｂ１に対して階調圧縮を行って出力する。また、分割部５１２は、入力画像Ｐ_ＩＮ１に対して、Ｒｅｔｉｎｅｘモデルに従って、入力画像Ｐ_ＩＮ１から反射率成分であるディティール画像Ｐ_Ｄ１を分割する。例えば、分割部５１２は、Ｒｅｔｉｎｅｘモデルにおける周知のＳＳＲ（Single-Scale　Retinex）モデルに従って、入力画像Ｐ_ＩＮ１から反射率成分であるディティール画像Ｐ_Ｄ１を分割する。ここで、ＳＳＲとは、注目画素と、この注目画素の周辺画素に対してガウシアンフィルタ（Gaussian　Filter）で平滑化することによって照明光成分を推定し、注目画素の入力画素値と推定された照明光成分との比から反射率成分を求めるものである。なお、バイラテラルフィルタおよびＳＳＲは、周知の技術のため、詳細な説明を省略する。

　続いて、抽出部５１３は、分割部５１２が分割したディティール画像を反射率成分の局所コントラスト情報として抽出する（ステップＳ１０６）。具体的には、抽出部５１３は、ベース画像Ｐ_Ｂ１と、入力画像Ｐ_ＩＮ１と、の差を、つまりディティール画像を局所コントラスト情報として抽出する。この場合、抽出部５１３は、ベース画像Ｐ_Ｂ１および入力画像Ｐ_ＩＮ１の各々の注目画素の信号値と、この注目画素における複数の周辺画素の各々の信号値と、に基づいて、相対的な信号強度の比であるコントラスト値を画素毎にコントラスト情報として抽出することによって局所コントラスト情報を抽出する。

　その後、調整部５１４は、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、取得部５１１が取得した画像信号に対して、生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の各々を強調する強調処理を行う（ステップＳ１０７）。この場合、調整部５１４は、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、取得部５１１が取得した画像信号に対して、ディティール成分を強調する強調処理を行う。具体的には、図４に示すように、調整部５１４は、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、分割部５１２が分割したディティール画像に対して、ディティール成分を強調する強調処理を行ってディティール画像Ｐ_Ｄ２を生成する。即ち、調整部５１４は、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、分割部５１２が分割した反射率成分の信号振幅値を増加させる強調処理を行う。

　その後、合成部５１５は、分割部５１２が分割したベース画像である照明光成分であって、階調圧縮した照明光成分と、調整部５１４が強調処理を行ったディティール画像である反射率成分と、を合成する（ステップＳ１０８）。具体的には、図４に示すように、合成部５１５は、ベース画像Ｐ_Ｂ１と、ディティール画像Ｐ_Ｄ２と、を合成する。

　続いて、表示制御部５１６は、合成部５１５が合成した合成結果に基づく表示画像を生成して表示装置４へ出力する（ステップＳ１０９）。具体的には、図４に示すように、表示制御部５１６は、合成部５１５が生成した合成結果に基づく表示画像Ｐ_ＯＵＴ１を生成し、この表示画像Ｐ_ＯＵＴ１を表示装置４へ出力する。これにより、ユーザは、表示画像の特徴量の選択的な強調により診断精度を向上させることができる。

　続いて、制御部５４は、入力部５２から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１０）。制御部５４によって入力部５２から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されたと判断された場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１は、本処理を終了する。これに対して、制御部５４によって入力部５２から被検体の観察の終了を指示する指示信号が入力されていないと判断された場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、内視鏡システム１は、上述したステップＳ１０１へ戻る。

　以上説明した実施の形態１によれば、合成部５１５が分割部５１２によって分割されたベース画像である照明成分と、調整部５１４によって強調処理方が行われたディティール画像である反射率成分と、を合成し、表示制御部５１６が合成部５１５によって合成された合成結果に基づく表示画像を生成して表示装置４へ出力する。この結果、内視鏡装置２の先端部２４と生体組織との観察距離に関わらず、画像内における微細構造および微細血管の各々を適切に強調および抑制することができる。これにより、ユーザは、表示画像における生体組織の粘膜および血管の各々が強調されるため、所望する領域（関心領域）を容易に着目することができる。

（実施の形態２）
　次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。具体的には、実施の形態２では、画素毎の局所コントラスト情報に基づいて、強調処理および抑制処理の少なくとも一方を行う。このため、以下においては、実施の形態２に係る内視鏡システムの機能構成を説明後、実施の形態２に係る内視鏡システムが実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

　〔内視鏡システムの機能構成〕
　図５は、実施の形態２に係る内視鏡システムの機能構成を示すブロック図である。図５に示す内視鏡システム１Ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１の制御装置５に代えて、制御装置５Ａを備える。制御装置５Ａは、上述した実施の形態１に係る画像処理部５１に代えて、画像処理部５１Ａを備える。

　画像処理部５１Ａは、上述した実施の形態１に係る画像処理部５１の構成に加えて、判定部５１７をさらに備える。

　判定部５１７は、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、画素毎に局所コントラスト値が予め設定した所定の基準値以上であるか否かを判定し、微細構造情報および微細血管情報を抽出する。

　〔内視鏡システムの処理〕
　次に、内視鏡システム１Ａが実行する処理について説明する。図６は、内視鏡システム１Ａが実行する処理の概要を示すフローチャートである。図６において、ステップＳ２０１～ステップＳ２０６は、上述した図３のステップＳ１０１～ステップＳ１０６と同様の処理のため、詳細な説明を省略する。

　ステップＳ２０７において、判定部５１７は、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、画素毎に局所コントラスト値が予め設定した所定の基準値以上であるか否かを判定し、微細構造情報および微細血管情報を抽出する。なお、実施の形態２では、判定部５１７は、１つの基準値を用いて判定しているが、これに限定されることなく、微細構造情報および微細血管情報の各々を抽出するための２つの基準値を別途設けてもよい。

　続いて、調整部５１４は、取得部５１１が取得した画像信号と、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報と、判定部５１７の判定結果と、に基づいて、生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理の少なくとも一方を行う（ステップＳ２０８）。具体的には、調整部５１４は、取得部５１１が取得した画像信号と、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざかる強調処理を行い、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素（基準値より小さい画素）の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値に近づける抑制処理を行う。

　図７は、調整部５１４が実行する強調処理および抑制処理の概要を模式的に示す図である。図７において、直線Ｌ１は、調整前の局所コントラスト値の入力値と出力値との関係を示し、直線Ｌ２は、局所コントラスト値が基準値以上である場合における調整後の局所コントラスト値の入力値と出力値との関係を示し、直線Ｌ３は、局所コントラスト値が基準値以上でない場合における調整後の局所コントラスト値の入力値と出力値との関係を示す。

　図７の直線Ｌ１およびＬ２に示すように、調整部５１４は、取得部５１１が取得した画像信号と、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値（輝度値）に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざかる強調処理を行う。即ち、調整部５１４は、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、分割部５１２が分割した反射率成分の信号振幅値を増加させる強調処理を行う。

　これに対して、図７の直線Ｌ１および直線Ｌ３に示すように、調整部５１４は、取得部５１１が取得した画像信号と、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素の信号値（輝度値）に対して、局所コントラスト値を基準値に近づける抑制処理を行う。即ち、調整部５１４は、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、照明光成分の信号振幅値を減少させる抑制処理を行う。

　このように、調整部５１４は、生体組織における微細構造を強調することができ、かつ、生体組織にける微細血管を抑制することができる。

　ステップＳ２０９～ステップＳ２１１は、上述した図３のステップＳ１０８～ステップＳ１１１と同様の処理のため、詳細な説明を省略する。

　以上説明した実施の形態２によれば、調整部５１４が、取得部５１１によって取得された画像信号と、抽出部５１３によって抽出された局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざかる強調処理を行う。さらに、調整部５１４が、取得部５１１によって取得された画像信号と、抽出部５１３によって抽出された局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素（基準値より小さい画素）の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値に近づける抑制処理を行う。この結果、内視鏡装置２の先端部２４と生体組織との観察距離に関わらず、画像内における微細構造である粘膜および微細血管の各々を選択的に強調および抑制することができる。

　また、実施の形態２によれば、調整部５１４が、取得部５１１によって取得された画像信号と、抽出部５１３によって抽出された局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざかる強調処理を行う。さらに、調整部５１４が、取得部５１１によって取得された画像信号と、抽出部５１３によって抽出された局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素（基準値より小さい画素）の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値に近づける抑制処理を行う。これにより、ユーザは、微細構造である粘膜の白飛びが防止されるので、粘膜の微細構造を容易に観察することができる。

　なお、実施の形態２によれば、調整部５１４が抽出部５１３によって抽出された局所コントラスト情報に基づいて、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、照明光成分の信号振幅値を減少させる抑制処理を行っていたが、これに限定されることなく、例えば抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報に基づいて、照明光成分の信号振幅値を増加させる強調処理を行ってもよい。

（実施の形態３）
　次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態２に係る内視鏡システム１Ａと同一の構成を有し、調整部５１４が行う強調処理および抑制処理の各々の内容が異なる。このため、以下においては、調整部５１４が行う強調処理および抑制処理について説明する。なお、上述した実施の形態２に係る内視鏡システム１Ａと同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

　図８は、実施の形態３に係る調整部５１４が実行する強調処理および抑制処理の概要を模式的に示す図である。図８において、直線Ｌ１は、調整前の局所コントラスト値の入力値と出力値との関係を示し、直線Ｌ４は、局所コントラスト値が基準値以上でない場合における調整後の局所コントラスト値の入力値と出力値との関係を示す。

　図８の直線Ｌ１およびＬ４に示すように、調整部５１４は、分割部５１２が分割したディティール画像Ｐ_Ｄ１と、抽出部５１３が抽出したディティール画像Ｐ_Ｄ１の局所コントラスト情報と、に基づいて、生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の各々を強調する強調処理および抑制する抑制処理の少なくとも一方を行う。

　具体的には、図８に示すように、調整部５１４は、分割部５１２が分割したディティール画像Ｐ_Ｄ１と、抽出部５１３が抽出したディティール画像Ｐ_Ｄ１の局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざかる強調処理を行い、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素（基準値より小さい画素）の信号値に対して、抑制処理を行う。

　例えば、調整部５１４は、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素（基準値より小さい画素）の信号値に対して、緩やかに傾斜するよう非線形で基準値から遠ざかる抑制処理を行い、かつ、ある一定の信号値では線形で出力されるように抑制処理を行う。これにより、ユーザは、粘膜と比して血管が強調されるため、血管の構造に基づく診断精度を向上させることができる。

　以上説明した実施の形態３によれば、調整部５１４が、取得部５１１によって取得された画像信号と、抽出部５１３によって抽出された局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざかる強調処理を行う。さらに、調整部５１４が、取得部５１１によって取得された画像信号と、抽出部５１３によって抽出された局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素（基準値より小さい画素）の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値に近づける抑制処理を行う。この結果、内視鏡装置２の先端部２４と生体組織との観察距離に関わらず、画像内における微細構造である粘膜および微細血管の各々を選択的に強調および抑制することができる。

（実施の形態４）
　次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態２に係る内視鏡システム１Ａの構成と異なり、実行する処理が異なる。具体的には、上述した実施の形態２に係る内視鏡システム１Ａは、ベース画像をそのまま用いて強調処理および抑制処理の少なくとも一方を行ったディティール画像に合成していたが、実施の形態４に係る内視鏡システムでは、ベース画像に所定の画像処理を行ってからディティール画像に合成する。このため、以下においては、実施の形態４に係る内視鏡システムの構成を説明後、内視鏡システムが実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態２に係る内視鏡システム１Ａと同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

　〔内視鏡システムの機能構成〕
　図９は、実施の形態４に係る内視鏡システムの機能構成を示すブロック図である。図９に示す内視鏡システム１Ｂは、上述した実施の形態２に係る内視鏡システム１Ａの制御装置５Ａに代えて、制御装置５Ｂを備える。制御装置５Ｂは、上述した実施の形態２に係る画像処理部５１Ａに代えて、画像処理部５１Ｂを備える。画像処理部５１Ｂは、上述した実施の形態２に係る調整部５１４に代えて、調整部５１４Ｂを有する。

　調整部５１４Ｂは、取得部５１１が取得した画像信号と、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報と、に基づいて、生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の各々を強調する強調処理および抑制する抑制処理の少なくとも一方を行う。また、調整部５１４Ｂは、分割部５１２が分割した照明光成分であるベース画像に対して、ゲイン調整するゲイン調整処理を行う。

　〔内視鏡システムの処理〕
　図１０は、内視鏡システム１Ｂが実行する処理の概要を示すフローチャートである。図１１は、内視鏡システム１Ｂが実行する処理の概要を模式的に説明する図である。図１０において、ステップＳ３０１～ステップＳ３０５は、上述した図３のステップＳ１０１～ステップＳ１０５と同様の処理のため、詳細な説明を省略する。

　ステップＳ３０６において、調整部５１４Ｂは、分割部５１２が分割した照明光成分であるベース画像Ｐ_Ｂ１に対して、ゲイン調整するゲイン調整処理を行う。具体的には、図１１に示すように、調整部５１４Ｂは、ベース画像Ｐ_Ｂ１に対して、ゲインを下げるゲイン調整処理を行ってベース画像Ｐ_Ｂ２を生成する。例えば、調整部５１４Ｂは、ベース画像Ｐ_Ｂ１を構成する各画素の信号値に対して、０．８を乗じることによってベース画像Ｐ_Ｂ２を生成する。即ち、調整部５１４Ｂは、照明光成分の信号振幅値を減少させる抑制処理を行う。

　ステップＳ３０７およびステップＳ３０８は、上述した図６のステップＳ２０６およびステップＳ２０７と同様の処理のため、詳細な説明を省略する。

　ステップＳ３０９において、調整部５１４Ｂは、図１１に示すように、ディティール画像Ｐ_Ｄ１に対して、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざかる強調処理を行い、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値に近づける抑制処理を行ってディティール画像Ｐ_Ｄ２を生成する。ステップＳ３０９の後、内視鏡システム１Ｂは、ステップＳ３１０へ移行する。

　図１２は、調整部５１４Ｂが実行する強調処理および抑制処理の概要を模式的に示す図である。図１０において、直線Ｌ１は、調整前の局所コントラスト値の入力値と出力値との関係を示し、折れ線Ｌ５は、調整後の局所コントラスト値の入力値と出力値との関係を示す。

　図１２の直線Ｌ１および折れ線Ｌ５に示すように、調整部５１４Ｂは、ディティール画像Ｐ_Ｄ１に対して、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざけつつ、局所コントラスト値が基準値より所定値より大きな値以上の画素の信号値に対して、上述した実施の形態２の強調よりも強い強調を行ってハーレーションを抑制する強調処理を行う。さらに、調整部５１４Ｂは、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素（基準値より小さい画素）であって、基準値の付近における信号値に対して、緩やかに傾斜するよう非線形で基準値から遠ざかる抑制処理を行ってディティール画像Ｐ_Ｄ２を生成する。この場合、図１２の折れ線Ｌ５に示すように、調整部５１４Ｂは、信号値に乗じる係数の傾きが基準値以上となるように信号値を強調する強調処理および抑制処理を行う。これにより、調整部５１４は、生体組織における微細構造を強調することができ、かつ、生体組織にける微細血管を抑制することができる。

　続いて、合成部５１５は、調整部５１４Ｂがゲイン調整処理を行ったベース画像と、調整部５１４が強調処理および抑制処理の少なくとも一方を行ったディティール画像と、を合成する（ステップＳ３１０）。具体的には、図１１に示すように、合成部５１５は、ベース画像Ｐ_Ｂ２と、ディティール画像Ｐ_Ｄ２と、を合成する。

　その後、表示制御部５１６は、合成部５１５が合成した合成結果に基づく表示画像を生成して表示装置４へ出力する（ステップＳ３１１）。具体的には、図１１に示すように、表示制御部５１６は、合成部５１５が生成した合成結果に基づく表示画像Ｐ_ＯＵＴ２を生成し、この表示画像Ｐ_ＯＵＴ２を表示装置４へ出力する。

　ステップＳ３１２は、上述した図３のステップＳ１１０と同様の処理のため、詳細な説明を省略する。

　以上説明した実施の形態４によれば、調整部５１４Ｂが、分割部５１２によって分割された照明光成分であるベース画像Ｐ_Ｂ１に対して、ゲイン調整するゲイン調整処理を行う。さらに、調整部５１４Ｂは、分割部５１２によって分割された反射率成分であるディティール画像に対して、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざかる強調処理を行い、判定部５１７によって局所コントラスト値が基準値以上でない画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値に近づける抑制処理を行って強調処理および抑制処理を行ったディティール画像を生成する。その後、合成部５１５は、調整部５１４Ｂがゲイン調整処理を行ったベース画像と、調整部５１４が強調処理および抑制処理の少なくとも一方を行ったディティール画像と、を合成するため、観察距離に関わらず、画像内における微細構造および微細血管の各々を選択的に強調および抑制することができる。

（実施の形態５）
　次に、実施の形態５について説明する。実施の形態５に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態２に係る内視鏡システム１Ａと構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。具体的には、実施の形態５に係る内視鏡システムは、粘膜および血管用の各々の２つのディティール画像（ディティール成分）を生成して合成後、粘膜および血管の各々を強調処理および抑制処理の少なくとも一方を行う。このため、以下においては、実施の形態５に係る内視鏡システムの構成を説明後、内視鏡システムが実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態２に係る内視鏡システム１Ａと同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

　〔内視鏡システムの機能構成〕
　図１３は、実施の形態５に係る内視鏡システムの機能構成を示すブロック図である。図１３に示す内視鏡システム１Ｃは、上述した実施の形態２に係る内視鏡システム１Ａの制御装置５Ａに代えて、制御装置５Ｃを備える。制御装置５Ｃは、上述した実施の形態１に係る画像処理部５１Ｃに代えて、画像処理部５１Ｃを備える。画像処理部５１Ｃは、上述した実施の形態２に係る調整部５１４に代えて、調整部５１４Ｃを有する。

　調整部５１４Ｃは、分割部５１２が分割した明光成分に対して、画像信号のコントラストに戻した第１のベース成分と、コントラストを低下させた第２のベース成分と、を生成する。さらに、調整部５１４Ｃは、第１のベース成分および第２のベース成分の各々に、分割部５１２が分割した反射率成分を合成することによって互いに異なる第１のディティール成分および第２のディティール成分を生成する。さらにまた、調整部５１４Ｃは、第１のディティール成分と、第２のディティール成分と、所定の係数で合成することによって第３のディティール成分を生成し、この第３のディティール成分に対して、強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行って第４のディティール成分を生成する。

　〔内視鏡システムの処理〕
　次に、内視鏡システム１Ｃが実行する処理について説明する。図１４は、内視鏡システム１Ｃが実行する処理の概要を示すフローチャートである。図１５は、内視鏡システム１Ｃが実行する処理の概要を模式的に説明する図である。図１４において、ステップＳ４０１～ステップＳ４０５は、上述した図３のステップＳ１０１～ステップＳ１０５と同様の処理のため、詳細な説明を省略する。

　ステップＳ４０６において、調整部５１４Ｃは、入力画像Ｐ_ＩＮ１に基づいて、互いに周波数帯域の異なる２つの照明光成分を生成する。具体的には、図１５に示すように、調整部５１４Ｃは、入力画像Ｐ_ＩＮ１に基づいて、互いに周波数帯域の異なる２つの照明光成分であるベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＳｐ}と、第１のディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐ}と、を生成する。この場合、調整部５１４Ｃは、入力画像Ｐ_ＩＮ１の成分をＩ、ガウシアンをＧ、分散をσＶＰ＜σＳｐとした場合、以下の式（１），（２）によって、ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＳｐ}を生成する。
　ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＳｐ}＝Ｇ_ＶＰ＊Ｉ　　　・・・（１）
ここで、バイラテラルフィルタ（Bilateral　Filter）の重みをＷｂｉとした場合、ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＳｐ}は、以下の式（２）によって表すことができる。
　ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＳｐ}＝Ｗｂｉ＊Ｉ　　　・・・（２）

　続いて、調整部５１４Ｃは、入力画像Ｐ_ＩＮ１と、ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＳｐ}と、を所定の係数で合成することによって第２のディティール画像を生成するαブレンド処理を実行する（ステップＳ４０７）。具体的には、図１５および図１６の折れ線Ｌ６に示すように、調整部５１４Ｃは、ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＳｐ}および入力画像Ｐ_ＩＮ１の各々を用いてαブレンド（Alpha　Blending）を行って照明光成分であるベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＶｐ２}を生成する。具体的には、調整部５１４は、以下の式（３）によってベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＶｐ２}を生成する。
　Ｐ_{ＢａｓｅＶｐ２}＝α＊Ｐ_ＩＮ１＋（１－α）＊Ｐ_{ＢａｓｅＳｐ}　　　・・・（３）
　αは、一定の比率で混合することができる。

　ステップＳ４０８およびステップＳ４０９は、上述した図６のステップＳ２０６およびステップＳ２０７と同様の処理のため、詳細な説明を省略する。

　ステップＳ４１０において、調整部５１４Ｃは、ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＶｐ３}と、入力画像Ｐ_ＩＮ１とを合成した反射率成分であるディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＶｐ}と、ステップＳ４０６において生成したディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐ}と、を合成して合成画像を生成する合成処理を実行する。具体的には、図１４に示すように、調整部５１４Ｃは、ディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐ}と、ステップＳ４０６において生成したディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐ}と、を合成して合成画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐＶｐ}を生成する。

　続いて、調整部５１４Ｃは、合成画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐＶｐ}に対して、生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の各々を強調する強調処理および抑制する抑制処理の少なくとも一方を行う（ステップＳ４１１）。

　図１７は、調整部５１４Ｃが実行する強調処理および抑制処理の概要を模式的に示す図である。図１７において、直線Ｌ１は、調整前の局所コントラスト値の入力値と出力値との関係を示し、折れ線Ｌ７は、調整後の局所コントラスト値の入力値と出力値との関係を示す。

　図１７の折れ線Ｌ７に示すように、調整部５１４Ｃは、抽出部５１３が抽出した局所コントラスト情報と、に基づいて、判定部５１７によってディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐＶｐ}の局所コントラスト値が基準値以上の画素の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値から遠ざかる強調処理を行い、判定部５１７によってディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐＶｐ}の局所コントラスト値が基準値以上でない画素（基準値より小さい画素）の信号値に対して、局所コントラスト値を基準値に近づける抑制処理を行ったディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐＶｐ}を生成する。

　ステップＳ４１２において、合成部５１５は、調整部５１４Ｃが生成したディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐＶｐ}と、ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＶｐ２}と、を合成する合成処理を実行する。具体的には、図１５に示すように、合成部５１５は、ディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐＶｐ}、ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＶｐ２}と、を合成する。なお、合成部５１５は、調整部５１４Ｃが生成したディティール画像Ｐ_{ＤｅｔＳｐＶｐ}と、ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＶｐ２}と、を合成しているが、ベース画像Ｐ_{ＢａｓｅＶｐ２}に換えて、入力画像Ｐ_ＩＮ１を合成してもよい。

　その後、表示制御部５１６は、合成部５１５が合成した合成結果に基づく表示画像を生成して表示装置４へ出力する（ステップＳ４１２）。具体的には、図１５に示すように、表示制御部５１６は、合成部５１５が生成した合成結果に基づく表示画像Ｐ_ＯＵＴ３を生成し、この表示画像Ｐ_ＯＵＴ３を表示装置４へ出力する。

　ステップＳ４１４は、上述した図３のステップＳ１１０と同様の処理のため、詳細な説明を省略する。

　以上説明した実施の形態５によれば、観察距離に関わらず、画像内における微細構造および微細血管の各々を適切に強調することができる。

（その他の実施の形態）
　上述した本開示の実施の形態１～５に係る内視鏡システムに開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本開示の実施の形態に係る内視鏡システムに記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本開示の実施の形態に係る内視鏡システムで説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

　また、本開示の実施の形態１～５に係る内視鏡システムでは、互いに有線によって接続されていたが、ネットワークを経由して無線によって接続してもよい。

　また、本開示の実施の形態１～５では、内視鏡システムが備える画像処理部５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの機能、例えば取得部５１１、分割部５１２、抽出部５１３、調整部５１４，５１４Ａ，５１４Ｂ，５１４Ｃ、合成部５１５、表示制御部５１６および判定部５１７の機能モジュールを、ネットワークで接続可能なサーバまたは内視鏡システムに双方向に通信可能な画像処理装置等に設けてもよい。もちろん、機能モジュール毎にサーバまたは画像処理装置等に設けてもよい。

　また、本開示の実施の形態１～５では、上述した実施の形態１～５の各々に対応する観察モードを設けてもよい。この場合、本開示の実施の形態１～５によれば、入力部５２からの操作信号または複数のスイッチ２２３からの操作信号に応じて、上述した実施の形態１～５の各々に対応する観察モードに切り替えてもよい。これにより、ユーザは、所望する微細構造および微細血管の各々を選択的に強調および抑制した状態で生体組織の粘膜および血管を観察することができる。

　また、本開示の実施の形態１～５に係る内視鏡システムでは、上述してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。

　なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。

　以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　内視鏡システム
２　内視鏡装置
３　光源装置
４　表示装置
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ　制御装置
２１　挿入部
３１　光源部
３２　光源ドライバ
３３　照明制御部
５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ　画像処理部
５２　入力部
５３　記録部
５４　制御部
２４１　ライトガイド
２４２　照明レンズ
２４３　光学系
２４４　撮像部
３１１　集光レンズ
３１２　第１の光源
３１３　第２の光源
３１４　第３の光源
３１５　第４の光源
３１６　第５の光源
５１１　取得部
５１２　分割部
５１３　抽出部
５１４，５１４Ａ，５１４Ｂ，５１４Ｃ　調整部
５１５　合成部
５１６　表示制御部
５１７　判定部
５３１　プログラム記録部

Claims (17)

1. 　プロセッサを備える画像処理装置であって、
   　前記プロセッサは、
   　微細構造および微細血管を含む生体組織に向けて青紫色の狭帯域光を含む照明光を照射し、前記生体組織からの戻り光を撮像することによって生成した画像信号を取得し、
   　前記画像信号における局所コントラスト情報を抽出し、
   　前記局所コントラスト情報に基づいて、前記画像信号に対して、前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行った表示画像を生成する、
   　画像処理装置。
2. 　請求項１に記載の画像処理装置であって、
   　前記プロセッサは、
   　前記画像信号に対応する入力画像を構成する画素毎に、局所コントラスト値を前記局所コントラスト情報として抽出し、
   　前記画素毎に、前記局所コントラスト値が予め設定した少なくとも１つの基準値以上であるか否かを判定し、
   　前記局所コントラスト値が前記基準値以上である画素の信号値に対して、前記強調処理および前記抑制処理の一方を行い、前記局所コントラスト値が前記基準値以上でない画素の信号値に対して、前記強調処理および前記抑制処理の他方を行って前記表示画像を生成する、
   　画像処理装置。
3. 　請求項２に記載の画像処理装置であって、
   　前記微細構造情報は、
   　前記局所コントラスト値が前記基準値以上の大きい信号値の画素に対応する、
   　画像処理装置。
4. 　請求項２に記載の画像処理装置であって、
   　前記微細血管情報は、
   　前記局所コントラスト値が前記基準値以上でない信号値の画素に対応する、
   　画像処理装置。
5. 　請求項３に記載の画像処理装置であって、
   　前記強調処理は、
   　前記局所コントラスト値を前記基準値から遠ざける処理であり、
   　前記プロセッサは、
   　前記微細構造情報に対して、前記強調処理を行う、
   　画像処理装置。
6. 　請求項４に記載の画像処理装置であって、
   　前記抑制処理は、
   　前記局所コントラスト値を前記基準値に近づける処理であり、
   　前記プロセッサは、
   　前記微細血管情報に対して、前記抑制処理を行う、
   　画像処理装置。
7. 　請求項３に記載の画像処理装置であって、
   　前記強調処理は、
   　前記局所コントラスト値を前記基準値に近づける処理であり、
   　前記プロセッサは、
   　前記微細構造情報に対して、前記抑制処理を行う、
   　画像処理装置。
8. 　請求項７に記載の画像処理装置であって、
   　前記抑制処理は、
   　前記局所コントラスト値を前記基準値から遠ざける処理であり、
   　前記プロセッサは、
   　前記微細血管情報に対して、前記強調処理を行う、
   　画像処理装置。
9. 　請求項１に記載の画像処理装置であって、
   　前記プロセッサは、
   　前記画像信号に対応する入力画像における注目画素の信号値と、該注目画素における周辺画素の信号値と、の相対的な信号強度の比に基づいて、前記局所コントラスト情報を抽出する、
   　画像処理装置。
10. 　請求項１に記載の画像処理装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　前記画像信号を照明光成分と、反射率成分と、に分割し、
    　前記反射率成分の信号振幅値を増加または減少させる、
    　画像処理装置。
11. 　請求項１に記載の画像処理装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　前記画像信号を照明光成分と、反射率成分と、に分割し、
    　前記照明光成分の信号振幅値を増加または減少させる、
    　画像処理装置。
12. 　請求項１に記載の画像処理装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　前記画像信号を照明光成分と、反射率成分と、に分割し、
    　前記反射率成分の信号振幅値に対して、前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行い、
    　前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行った前記反射率成分と、前記照明光成分と、を合成することによって前記表示画像を生成する、
    　画像処理装置。
13. 　請求項１に記載の画像処理装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　前記画像信号を照明光成分と、反射率成分と、に分割し、
    　前記反射率成分に対して、前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行い、
    　前記照明光成分に対して、ゲイン調整するゲイン調整処理を行い、
    　前記ゲイン調整処理を行った前記照明光成分と、前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行った前記反射率成分と、を合成することによって前記表示画像を生成する、
    　画像処理装置。
14. 　請求項１に記載の画像処理装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　前記画像信号に基づいて、互いに周波数帯域の異なる２つの照明光成分を生成し、
    　前記２つの照明光成分それぞれと、前記画像信号と、に基づいて、２つの反射率成分を生成し、
    　前記２つの反射率成分を所定の係数で合成し、
    　前記２つの反射率成分を所定の係数で合成した合成結果に対して、前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行い、
    　前記強調処理および前記抑制処理の少なくとも一方を行った結果と、前記２つの反射率成分のいずれか一方と、を合成することによって前記表示画像を生成する、
    　画像処理装置。
15. 　光源装置と、撮像装置と、医療用装置と、を備える医療用システムであって、
    　前記光源装置は、
    　微細構造および微細血管を含む生体組織に向けて青紫色の狭帯域光を含む照明光を照射する光源を有し、
    　前記撮像装置は、
    　前記生体組織からの戻り光を撮像することによって画像信号を生成する撮像素子を有し、
    　前記医療用装置は、
    　プロセッサを有し、
    　前記画像信号を取得し、
    　前記画像信号における局所コントラスト情報を抽出し、
    　前記局所コントラスト情報に基づいて、前記画像信号に対して、前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行った表示画像を生成する、
    　医療用システム。
16. 　プロセッサを備え画像処理装置の作動方法であって、
    　前記プロセッサが、
    　微細構造および微細血管を含む生体組織に向けて青紫色の狭帯域光を含む照明光を照射し、前記生体組織からの戻り光を撮像することによって生成した画像信号を取得し、
    　前記画像信号における局所コントラスト情報を抽出し、
    　前記局所コントラスト情報に基づいて、前記画像信号に対して、前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行った表示画像を生成する、
    　画像処理装置の作動方法。
17. 　プロセッサを備え、対象領域の洗浄状態に応じて駆動する医療用装置が実行するプログラムであって、
    　前記プロセッサに、
    　微細構造および微細血管を含む生体組織に向けて青紫色の狭帯域光を含む照明光を照射し、前記生体組織からの戻り光を撮像することによって生成した画像信号を取得し、
    　前記画像信号における局所コントラスト情報を抽出し、
    　前記局所コントラスト情報に基づいて、前記画像信号に対して、前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を強調する強調処理および前記生体組織における微細構造に関する微細構造情報および微細血管に関する微細血管情報の少なくとも一方を抑制する抑制処理のいずれか一つ以上を行った表示画像を生成する、
    　ことを実行させる、
    　プログラム。

Images