特許 6785941 内視鏡システム及びその作動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6785941

(24)【登録日】2020年10月29日

(45)【発行日】2020年11月18日

(54)【発明の名称】内視鏡システム及びその作動方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/045 20060101AFI20201109BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20201109BHJP

   A61B 1/06 20060101ALI20201109BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20201109BHJP

【ＦＩ】

   A61B1/045 610

   A61B1/00 513

   A61B1/06 610

   A61B1/045 618

   G02B23/24 B

【請求項の数】10

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2019-502891(P2019-502891)

(86)(22)【出願日】2018年2月19日

(86)【国際出願番号】JP2018005789

(87)【国際公開番号】WO2018159363

(87)【国際公開日】20180907

【審査請求日】2019年9月13日

(31)【優先権主張番号】特願2017-38177(P2017-38177)

(32)【優先日】2017年3月1日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001988

【氏名又は名称】特許業務法人小林国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 広樹

【審査官】 永田 浩司

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４８６１５４０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 国際公開第２０１６／１９９２７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２５５００６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １／００ − １／３２

Ｇ０２Ｂ ２３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内視鏡の挿入部が管腔内の同一経路を往復する場合において、往路における第１診断時に第１診断時識別情報を取得し、復路における第２診断時に第２診断時識別情報を取得する識別情報取得部と、
前記第１診断時識別情報には、前記第１診断時の位置情報が含まれ、
前記第２診断時識別情報には、前記第２診断時の位置情報が含まれ、
前記第２診断時において、前記第１診断時識別情報と前記第２診断時識別情報との比較処理を行う比較処理部と、
前記比較処理の結果、前記第１診断時と前記第２診断時において検出対象の差異があると判定された場合に、前記検出対象の見落としの報知を行う報知部と、
を備える内視鏡システム。

【請求項2】

前記第１診断時識別情報には、前記第１診断時に得られる画像から検出される前記第１診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、
前記第２診断時識別情報には、前記第２診断時に得られる画像から検出される前記第２診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、
前記識別情報取得部は、前記第１診断時の画像的特徴量の検出と前記第２診断時の画像的特徴量の検出を自動で行う画像的特徴量検出部を有する請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項3】

前記第１診断時識別情報には、前記第１診断時に得られる画像から検出される前記第１診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、
前記第２診断時識別情報には、前記第２診断時に得られる画像から検出される前記第２診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、
前記報知部は、前記比較処理の結果、前記第１診断時の画像的特徴量と前記第２診断時の画像的特徴量とがマッチングしないと判定された場合に、前記検出対象の見落としの報知を行う請求項１または２記載の内視鏡システム。

【請求項4】

前記第１診断時識別情報には、前記第１診断時に得られる画像から検出される前記第１診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、
前記第２診断時識別情報には、前記第２診断時に得られる画像から検出される前記第２診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、
前記報知部は、前記比較処理の結果、前記第１診断時の位置情報と前記第２診断時の位置情報とがマッチングする場合であって、前記第１診断時の検出対象の画像的特徴量と前記第２診断時の画像的特徴量とがマッチングしないと判定された場合に、前記検出対象の見落としの報知を行う請求項１または２記載の内視鏡システム。

【請求項5】

前記報知部は、前記比較処理の結果、前記第１診断時の位置情報と前記第２診断時の位置情報とがマッチングせず、且つ、前記第１診断時の検出対象の画像的特徴量と前記第２診断時の検出対象の画像的特徴量とがマッチングしないと判定された場合に、前記検出対象の見落としの報知を行う請求項１または２記載の内視鏡システム。

【請求項6】

前記識別情報取得部による識別情報の取得を、前記第１診断時識別情報としての取得から、前記第２診断時識別情報としての取得に切り替える識別情報切替部を有する請求項１ないし５いずれか１項記載の内視鏡システム。

【請求項7】

前記報知部は、警告メッセージにより報知を行う請求項１ないし６いずれか１項記載の内視鏡システム。

【請求項8】

前記報知部は、警告音により報知を行う請求項１ないし７いずれか１項記載の内視鏡システム。

【請求項9】

波長特性が異なる複数の光源を有し、
前記画像的特徴量検出部は、前記複数の光源のうち少なくとも１の光源を用いて得られた画像から、前記第１診断時の画像的特徴量または前記第２診断時の画像的特徴量を検出する請求項２記載の内視鏡システム。

【請求項10】

内視鏡の挿入部が管腔内の同一経路を往復する場合において、識別情報取得部が、往路における第１診断時に前記第１診断時の位置情報が含まれる第１診断時識別情報を取得し、復路における第２診断時に前記第２診断時の位置情報が含まれる第２診断時識別情報を取得するステップと、
比較処理部が、前記第１診断時識別情報と前記第２診断時識別情報との比較処理を行うステップと、
報知部が、前記比較処理の結果、前記第１診断時と前記第２診断時において検出対象の差異があると判定された場合に、前記検出対象の見落としの報知を行うステップと、
を有する内視鏡システムの作動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像処理によって、病変部に代表される所定の検出対象の自動検出を行う内視鏡システム及びその作動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

医療分野においては、光源装置、内視鏡、及びプロセッサ装置を備える内視鏡システムを用いた診断が広く行われている。内視鏡システムは、光源装置が発する照明光を、内視鏡を介して観察対象に照射し、その照明光で照明中の観察対象を撮像して得た画像信号に基づいて、プロセッサ装置が観察対象の画像を生成する。この画像をモニタに表示することにより、医師は、モニタ上の画像を見ながら診断を行うことができる。

【0003】

内視鏡診断において、医師は、臓器内の病変や良性腫瘍など注意して観察すべき所定の検出対象の全てを、コンスタントに検出することに努めているが、それら検出対象を検出する精度は、医師の経験や技量によって影響を受け、また、医師の疲労度によっても影響を受ける。そのため、このような医師による診断精度のばらつきを抑えるため、日々の診療で取得される膨大な内視鏡データをコンピュータによって解析して診断に役立つ情報を抽出する技術が開発されつつある。例えば、内視鏡診断時にコンピュータが医師に代わって疾患部位を自動で検出する自動検出機能は、医師による検出対象の見落としを防ぐことができるため、内視鏡診断の確度を上げるものとして期待されている。

【0004】

具体的には、特許文献１では、大腸の拡大内視鏡において、内視鏡で表示する画面を複数に分割し、分割した各画像が臨床上分類される５つの表面構造パターンのいずれに該当するかをパターン認識で自動検出、診断することを行っている。また、特許文献２では、カプセル内視鏡において、病変の疑いのある部位を自動的に検出し、検出したときには音などで報知することを行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−８７３７０号公報

【特許文献2】特開２００６−１２９９５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のような自動検出機能を用いて検出対象の検出を行う場合には、検出対象が画像中に写り込んでいることが前提となる。しかしながら、検出対象が臓器のひだの裏に隠れているなど撮影が困難な場合には、検出対象が撮影されず、検出対象が画像中に写り込まないことも想定される。仮に、検出対象が画像中に写り込んでいない場合には、コンピュータによる自動検出機能は働かないため、本来検出すべき検出対象を見落としてしまうことになる。

【0007】

本発明は、検出対象の自動検出機能を用いる場合において、検出対象の見落としを防止することができる内視鏡システム及びその作動方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の内視鏡システムは、内視鏡の挿入部が管腔内の同一経路を往復する場合において、往路における第１診断時に第１診断時識別情報を取得し、復路における第２診断時に第２診断時識別情報を取得する識別情報取得部と、第１診断時識別情報には、第１診断時の位置情報が含まれ、第２診断時識別情報には、第２診断時の位置情報が含まれ、第２診断時において、第１診断時識別情報と第２診断時識別情報との比較処理を行う比較処理部と、比較処理の結果、第１診断時と第２診断時において検出対象の差異があると判定された場合に、検出対象の見落としの報知を行う報知部と、を備える。

【0009】

第１診断時識別情報には、第１診断時に得られる画像から検出される第１診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、第２診断時識別情報には、第２診断時に得られる画像から検出される第２診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、識別情報取得部は、第１診断時の検出対象の画像的特徴量の検出と第２診断時の検出対象の画像的特徴量の検出を自動で行う画像的特徴量検出部を有することが好ましい。

【0010】

第１診断時識別情報には、第１診断時に得られる画像から検出される第１診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、第２診断時識別情報には、第２診断時に得られる画像から検出される第２診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、報知部は、比較処理の結果、第１診断時の検出対象の画像的特徴量と第２診断時の検出対象の画像的特徴量とがマッチングしないと判定された場合に、検出対象の見落としの報知を行うことが好ましい。

【0011】

第１診断時識別情報には、第１診断時に得られる画像から検出される第１診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、第２診断時識別情報には、第２診断時に得られる画像から検出される第２診断時の検出対象の画像的特徴量が含まれ、報知部は、比較処理の結果、第１診断時の位置情報と第２診断時の位置情報とがマッチングする場合であって、第１診断時の検出対象の画像的特徴量と第２診断時の画像的特徴量とがマッチングしないと判定された場合に、検出対象の見落としの報知を行うことが好ましい。

【0012】

報知部は、比較処理の結果、第１診断時の位置情報と第２診断時の位置情報とがマッチングせず、且つ、第１診断時の検出対象の画像的特徴量と第２診断時の画像的特徴量とがマッチングしないと判定された場合に、検出対象の見落としの報知を行うことが好ましい。

【0013】

識別情報取得部による識別情報の取得を、第１診断時識別情報としての取得から、第２診断時識別情報としての取得に切り替えることが好ましい。報知部は、警告メッセージにより報知を行うことが好ましい。報知部は、警告音により報知を行うことが好ましい。

【0014】

波長特性が異なる複数の光源を有し、画像的特徴量検出部は、複数の光源のうち少なくとも１の光源を用いて得られた画像から、第１診断時の画像的特徴量または第２診断時の画像的特徴量を検出することが好ましい。

【0015】

本発明の内視鏡システムの作動方法は、内視鏡の挿入部が管腔内の同一経路を往復する場合において、識別情報取得部が、往路における第１診断時に第１診断時の位置情報が含まれる第１診断時識別情報を取得し、復路における第２診断時に第２診断時の位置情報が含まれる第２診断時識別情報を取得するステップと、比較処理部が、第１診断時識別情報と第２診断時識別情報との比較処理を行うステップと、報知部が、比較処理の結果、第１診断時と第２診断時において検出対象の差異があると判定された場合に、検出対象の見落としの報知を行うステップと、を有する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、検出対象の自動検出機能を用いる場合において、検出対象の見落としを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】内視鏡システムの外観図である。

【図2】第１実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。

【図3】紫色光Ｖ、青色光Ｂ、青色光Ｂｘ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒの分光スペクトルを示すグラフである。

【図4】第１実施形態の通常光の分光スペクトルを示すグラフである。

【図5】第１実施形態の特殊光の分光スペクトルを示すグラフである。

【図6】位置情報の算出方法を示す説明図である。

【図7】検出対象見落とし防止モード用処理部の機能を示すブロック図である。

【図8】比較処理の結果に基づく判定を示す表である。

【図9】比較処理の具体例を示す説明図である。

【図10】主要表示画像、副表示画像、検出対象関連情報を表示する１台のモニタの画像図である。

【図11】検出対象見落とし防止モードの一連の流れを示すフローチャートである。

【図12】比較処理により互いの検出対象がマッチングする場合としない場合を示す説明図である。

【図13】主要表示画像を表示するモニタの画像図と副表示画像、検出対象関連情報を表示するモニタの画像図である。

【図14】病変スコアに応じて色が割り当てられた検出対象及びその周辺の画像図である。

【図15】第２実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。

【図16】第２実施形態の通常光の分光スペクトルを示すグラフである。

【図17】第２実施形態の特殊光の分光スペクトルを示すグラフである。

【図18】第３実施形態の内視鏡システムの機能を示すブロック図である。

【図19】回転フィルタの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［第１実施形態］
図１に示すように、内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８（表示部）と、コンソール１９とを有する。内視鏡１２は、光源装置１４と光学的に接続し、かつ、プロセッサ装置１６と電気的に接続する。内視鏡１２は、被検体内に挿入する挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けた湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄを有している。操作部１２ｂのアングルノブ１３ａを操作することにより、湾曲部１２ｃが湾曲動作する。この湾曲動作によって、先端部１２ｄが所望の方向に向けられる。

【0019】

また、操作部１２ｂには、アングルノブ１３ａの他、静止画像の取得操作に用いる静止画像取得部１３ｂ、観察モードの切り替え操作に用いるモード切替部１３ｃ、ズーム倍率の変更操作に用いるズーム操作部１３ｄ、識別情報切替部１３ｅを設けている。静止画像取得部１３ｂは、モニタ１８に観察対象の静止画像を表示するフリーズ操作と、ストレージに静止画像を保存するレリーズ操作が可能である。

【0020】

内視鏡システム１０は、観察モードとして、通常モードと、特殊モードと、検出対象見落とし防止モードとを有している。観察モードが通常モードである場合、複数色の光を通常モード用の光量比Ｌｃで合波した通常光を発光するとともに、この通常光で照明中の観察対象を撮像して得られた画像信号に基づき、通常画像をモニタ１８に表示する。また、観察モードが特殊モードである場合、複数色の光を特殊モード用の光量比Ｌｓで合波した特殊光を発光するとともに、この特殊光で照明中の観察対象を撮像して得られた画像信号に基づき、特殊画像をモニタ１８に表示する。

【0021】

また、観察モードが検出対象見落とし防止モードである場合、通常光と特殊光を交互に発光する。そして、通常光で照明中の観察対象を撮像して得られる通常画像を、主要表示画像として、モニタ１８に表示するとともに、特殊光で照明中の観察対象を撮像して得られる特殊画像を、副表示画像として、モニタ１８に表示する。また、検出対象見落とし防止モードでは、検出対象の見落としが有るかどうかの判定を行い、その判定結果を主要表示画像又は副表示画像中に表示する。なお、主要表示画像の表示又は非表示、副表示画像の表示又は非表示は、適宜設定可能である。

【0022】

プロセッサ装置１６は、モニタ１８及びコンソール１９と電気的に接続する。モニタ１８は、観察対象の画像や、画像に付帯する情報等を出力表示する。コンソール１９は、関心領域（ROI : Region Of Interest）の指定等や機能設定等の入力操作を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。

【0023】

図２に示すように、光源装置１４は、観察対象の照明に用いる照明光を発する光源部２０と、光源部２０を制御する光源制御部２２とを備えている。光源部２０は、複数色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体光源である。光源制御部２２は、ＬＥＤ等のオン／オフや、ＬＥＤ等の駆動電流や駆動電圧の調整によって、照明光の発光量を制御する。また、光源制御部２２は、光学フィルタの変更等によって、照明光の波長帯域を制御する。

【0024】

第１実施形態では、光源部２０は、Ｖ−ＬＥＤ（Violet Light Emitting Diode）２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ（Blue Light Emitting Diode）２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ（Green Light Emitting Diode）２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ（Red Light Emitting Diode）２０ｄの４色のＬＥＤと、波長カットフィルタ２３とを有している。図３に示すように、Ｖ−ＬＥＤ２０ａは、波長帯域３８０ｎｍ〜４２０ｎｍの紫色光Ｖを発する。

【0025】

Ｂ−ＬＥＤ２０ｂは、波長帯域４２０ｎｍ〜５００ｎｍの青色光Ｂを発する。Ｂ−ＬＥＤ２３ｂから出射した青色光Ｂのうち少なくともピーク波長の４５０ｎｍよりも長波長側は、波長カットフィルタ２３によりカットされる。これにより、波長カットフィルタ２３を透過した後の青色光Bxは、４２０〜４６０nmの波長範囲になる。このように、４６０ｎｍよりも長波長側の波長域の光をカットしているのは、この４６０ｎｍよりも長波長側の波長域の光は、観察対象である血管の血管コントラストを低下させる要因であるためである。なお、波長カットフィルタ２３は、４６０ｎｍよりも長波長側の波長域の光をカットする代わりに、４６０ｎｍよりも長波長側の波長域の光を減光させてもよい。

【0026】

Ｇ−ＬＥＤ２０ｃは、波長帯域が４８０ｎｍ〜６００ｎｍに及ぶ緑色光Ｇを発する。Ｒ−ＬＥＤ２０ｄは、波長帯域が６００ｎｍ〜６５０ｎｍに及び赤色光Ｒを発する。なお、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄから発せられる光は、それぞれの中心波長とピーク波長とが同じであっても良いし、異なっていても良い。

【0027】

光源制御部２２は、各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの点灯や消灯、及び点灯時の発光量等を独立に制御することによって、照明光の発光タイミング、発光期間、光量、及び分光スペクトルの調節を行う。光源制御部２２における点灯及び消灯の制御は、観察モードごとに異なっている。なお、基準の明るさは光源装置１４の明るさ設定部又はコンソール１９等によって設定可能である。

【0028】

通常モードの場合、光源制御部２２は、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを全て点灯させる。その際、図４に示すように、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光量比Lｃは、青色光Bxの光強度のピークが、紫色光Ｖ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒのいずれの光強度のピークよりも大きくなるように、設定されている。これにより、通常モードでは、光源装置１４から、紫色光Ｖ、青色光Ｂｘ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む通常モード用の多色光が、通常光として発せられる。通常光は、青色帯域から赤色帯域まで一定以上の強度を有しているため、ほぼ白色となっている。

【0029】

特殊モードの場合、光源制御部２２は、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを全て点灯させる。その際、図５に示すように、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光量比Lｓは、紫色光Vの光強度のピークが、青色光Bx、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒのいずれの光強度のピークよりも大きくなるように、設定されている。また、緑色光G及び赤色光Rの光強度のピークは、紫色光V及び青色光Bｘの光強度のピークよりも小さくなるように、設定されている。これにより、特殊モードでは、光源装置１４から、紫色光Ｖ、青色光Ｂｘ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒを含む特殊モード用の多色光が、特殊光として発せられる。特殊光は、紫色光Ｖが占める割合が大きいことから、青みを帯びた光となっている。なお、特殊光は、４色全ての光が含まれていなくてもよく、４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄのうち少なくとも１色のＬＥＤからの光が含まれていればよい。

【0030】

検出対象見落とし防止モードの場合、光源制御部２２は、通常光と特殊光が、１フレームごとに交互に発光されるように、Ｖ−ＬＥＤ２０ａ、Ｂ−ＬＥＤ２０ｂ、Ｇ−ＬＥＤ２０ｃ、及びＲ−ＬＥＤ２０ｄを制御する。即ち、光源制御部２２は、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光量比を光量比Lｃと光量比Lsを、１フレームごとに交互に切り替える制御を行う。

【0031】

図２に示すように、光源部２０が発した照明光は、ミラーやレンズ等で形成される光路結合部（図示しない）を介して、挿入部１２ａ内に挿通したライトガイド２４に入射する。ライトガイド２４は、内視鏡１２及びユニバーサルコードに内蔵され、照明光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。ユニバーサルコードは、内視鏡１２と光源装置１４及びプロセッサ装置１６とを接続するコードである。なお、ライトガイド２４としては、マルチモードファイバを使用することができる。一例として、ライトガイド２４には、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３ｍｍ〜φ０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用することができる。

【0032】

内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０ａと撮像光学系３０ｂとを設けている。照明光学系３０ａは、照明レンズ３２を有している。この照明レンズ３２を介して、ライトガイド２４を伝搬した照明光によって観察対象を照明する。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ３４と、拡大光学系３６と、撮像センサ３８とを有している。これら対物レンズ３４及び拡大光学系３６を介して、観察対象からの反射光、散乱光、及び蛍光等の各種の光が撮像センサ３８に入射する。これにより、撮像センサ３８に観察対象の像が結像する。

【0033】

拡大光学系３６は、観察対象を拡大するズームレンズ３６ａと、ズームレンズ３６ａを光軸方向ＣＬに移動させるレンズ駆動部３６ｂとを備えている。ズームレンズ３６ａは、レンズ駆動部３６ｂによるズーム制御に従って、テレ端とワイド端の間で自在に移動させることで、撮像センサ３８に結像する観察対象を拡大又は縮小させる。

【0034】

撮像センサ３８は、照明光が照射された観察対象を撮像するカラー撮像センサである。撮像センサ３８の各画素には、Ｒ（赤色）カラーフィルタ、Ｇ（緑色）カラーフィルタ、Ｂ（青色）カラーフィルタのいずれかが設けられている。撮像センサ３８は、Ｂカラーフィルタが設けられているＢ画素で紫色から青色の光を受光し、Ｇカラーフィルタが設けられているＧ画素で緑色の光を受光し、Ｒカラーフィルタが設けられているＲ画素で赤色の光を受光する。そして、各色の画素から、ＲＧＢ各色の画像信号を出力する。撮像センサ３８は、出力した画像信号を、ＣＤＳ回路４０に送信する。

【0035】

通常モードにおいては、撮像センサ３８は、通常光が照明された観察対象を撮像することにより、B画素からBｃ画像信号を出力し、G画素からGc画像信号を出力し、R画素からRｃ画像信号を出力する。また、特殊モードにおいては、撮像センサ３８は、特殊光が照明された観察対象を撮像することにより、B画素からBｓ画像信号を出力し、G画素からGｓ画像信号を出力し、R画素からRｓ画像信号を出力する。また、検出対象見落とし防止モードにおいては、撮像センサ３８は、通常光が照明された観察対象を撮像したときに、B画素、G画素、R画素からBｃ画像信号、Gｃ画像信号、Rｃ画像信号を出力し、特殊光が照明された観察対象を撮像したときに、B画素、G画素、R画素からBｓ画像信号、Gｓ画像信号、Rｓ画像信号を出力する。

【0036】

撮像センサ３８としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサ等を利用可能である。また、ＲＧＢの原色のカラーフィルタを設けた撮像センサ３８の代わりに、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＧ（緑）の補色フィルタを備えた補色撮像センサを用いても良い。補色撮像センサを用いる場合には、ＣＭＹＧの４色の画像信号を出力する。このため、補色−原色色変換によって、ＣＭＹＧの４色の画像信号をＲＧＢの３色の画像信号に変換することにより、撮像センサ３８と同様のＲＧＢ各色の画像信号を得ることができる。また、撮像センサ３８の代わりに、カラーフィルタを設けていないモノクロセンサを用いても良い。

【0037】

ＣＤＳ回路４０は、撮像センサ３８から受信したアナログの画像信号に、相関二重サンプリング（ＣＤＳ：Correlated Double Sampling）を行う。ＣＤＳ回路４０を経た画像信号はＡＧＣ回路４２に入力される。ＡＧＣ回路４０は、入力された画像信号に対して、自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）を行う。Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路４４は、ＡＧＣ回路４２を経たアナログ画像信号を、デジタルの画像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換回路４４は、Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像信号を、プロセッサ装置１６に入力する。

【0038】

また、図６に示すように、内視鏡１２の挿入部１２ａの外周面には、体内への挿入部１２ａの挿入長を測定するための測定用目盛り４６が設けられている。この測定用目盛り４６は、挿入部１２ａの長手方向に沿って所定ピッチ（例えば、１ｃｍ刻み）で設けられた点から構成される。この測定用目盛り４６は、患者の口（上部内視鏡の場合）や肛門（下部内視鏡の場合）に設けられた目盛り検出センサ４８で検出され、目盛り検出センサ４８はプロセッサ装置１６と有線又は無線で接続されており、目盛り検出センサ４８での検出情報は、プロセッサ装置１６に送信される。プロセッサ装置１６の位置情報算出部７０ａでは、目盛り検出センサ４８での検出結果に基づいて、体腔内における挿入部１２ａの位置情報を算出する。

【0039】

なお、図６では、目盛り検出センサ４８が、患者が口に咥えているマウスピースＭＰに設けられていることを示している。また、測定用目盛り４６、目盛り検出センサ４８を用いて、位置情報を算出しているが、挿入部の先端部１２ｄに磁気センサ（図示しない）を設け、この磁気センサで得た情報に基づいて、位置情報算出部７０ａにより位置情報を算出するようにしてもよい。

【0040】

図２に示すように、プロセッサ装置１６は、画像信号取得部５０と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５２と、ノイズ低減部５４と、画像処理部５６と、表示制御部５８とを備えている。

【0041】

画像信号取得部５０は、内視鏡１２から、観察モードに対応したデジタル画像信号を取得する。通常モードの場合には、Ｂｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｒｃ画像信号を取得する。特殊モードの場合には、Ｂｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号を取得する。検出対象見落とし防止モードの場合には、通常光の照明時に１フレーム分のＢｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｒｃ画像信号を取得し、特殊光の照明時に１フレーム分のＢｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号を取得する。

【0042】

ＤＳＰ５２は、画像信号取得部５０が取得した画像信号に対して、欠陥補正処理、オフセット処理、ＤＳＰ用ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、及びデモザイク処理等の各種信号処理を施す。欠陥補正処理は、撮像センサ３８の欠陥画素の信号を補正する。オフセット処理は、欠陥補正処理した画像信号から暗電流成分を除き、正確なゼロレベルを設定する。ＤＳＰ用ゲイン補正処理は、オフセット処理した画像信号に特定のＤＳＰ用ゲインを乗じることにより信号レベルを整える。

【0043】

リニアマトリクス処理は、ＤＳＰ用ゲイン補正処理した画像信号の色再現性を高める。ガンマ変換処理は、リニアマトリクス処理した画像信号の明るさや彩度を整える。ガンマ変換処理した画像信号には、デモザイク処理（等方化処理、又は同時化処理とも言う）を施すことによって、各画素で不足した色の信号を補間によって生成する。このデモザイク処理によって、全画素がＲＧＢ各色の信号を有するようになる。ノイズ低減部５４は、ＤＳＰ５２でデモザイク処理等を施した画像信号に対して、例えば、移動平均法やメディアンフィルタ法等によるノイズ低減処理を施し、ノイズを低減する。ノイズ低減後の画像信号は画像処理部５６に入力される。

【0044】

画像処理部５６は、通常モード用処理部６０と、特殊モード用処理部６２と、検出対象見落とし防止モード用処理部６４を備えている。通常モード用処理部６０は、通常モードに設定されている場合に作動し、受信したＢｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｒｃ画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行う。色変換処理では、ＲＧＢ画像信号に対して３×３のマトリックス処理、階調変換処理、及び３次元ＬＵＴ（Look Up Table）処理などにより色変換処理を行う。

【0045】

色彩強調処理は、色変換処理済みのＲＧＢ画像信号に対して行われる。構造強調処理は、観察対象の構造を強調する処理であり、色彩強調処理後のＲＧＢ画像信号に対して行われる。上記のような各種画像処理等を行うことによって、通常画像が得られる。通常画像は、紫色光V、青色光Bｘ、緑色光G、赤色光Rがバランス良く発せられた通常光に基づいて得られた画像であるため、自然な色合いの画像となっている。通常画像は、表示制御部５８に入力される。

【0046】

特殊モード用処理部６２は、特殊モードに設定されている場合に作動する。特殊モード用処理部６２では、受信したＢｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号に対して、色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理を行う。色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理の処理内容は、通常モード用処理部６０と同様である。上記のような各種画像処理を行うことによって、特殊画像が得られる。特殊画像は、血管のヘモグロビンの吸収係数が高い紫色光Vが、他の色の青色光Bx、緑色光G、赤色光Rよりも大きい発光量となっている特殊光に基づいて得られた画像であるため、血管構造や腺管構造の解像度が他の構造よりも高くなっている。特殊画像は表示制御部５８に入力される。

【0047】

検出対象見落とし防止モード用処理部６４は、検出対象見落とし防止モードに設定されている場合に作動する。検出対象見落とし防止モード用処理部６４では、受信したＢｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号に基づく画像から画像的特徴量を検出する処理を自動で行うとともに、管腔内における位置情報を取得する処理を行う。これら画像的特徴量と位置情報は、検出対象の検出に用いられる識別情報であり、識別情報としては、第１診断時に得られる第１診断時識別情報と、第１診断時と異なる第２診断時に得られる第２診断時識別情報とがある。第１診断時識別情報又は第２診断時識別情報のいずれで取得するかの切替操作は、識別情報切替部１３ｅにより行われる。

【0048】

検出対象見落とし防止モード用処理部６４は、第１診断時識別情報と前記第２診断時識別情報との比較処理を行い、その比較処理の結果、第１診断時と第２診断時において検出対象の見落としがあると判定された場合に、その旨を報知する。また、検出対象見落とし防止モード用処理部６４は、Bｃ画像信号、Gｃ画像信号、Rｃ画像信号から主要表示画像を生成するとともに、Bｓ画像信号、Gｓ画像信号、Rｓ画像信号から副表示画像を生成する。なお、検出対象見落とし防止モード用処理部６４の詳細については、後述する。

【0049】

表示制御部５８は、画像処理部５６からの画像やデータをモニタ１８に表示するための表示制御を行う。通常モードに設定されている場合には、表示制御部５８は、通常画像をモニタ１８に表示する制御を行う。特殊モードに設定されている場合には、表示制御部５８は、特殊画像をモニタ１８に表示する制御を行う。検出対象見落とし防止モードに設定されている場合には、表示制御部５８は、主要表示画像又は副表示画像をモニタ１８に表示する制御を行うとともに、検出対象の見落としに関するガイダンスを主要表示画像又は副表示画像をモニタ１８に表示し、又はモニタ１８から音声を発する制御を行う。

【0050】

図７に示すように、検出対象見落とし防止モード用処理部６４は、識別情報取得部７０と、識別情報記憶部７２と、比較処理部７４と、報知制御部７６とを備えている。識別情報取得部７０は、目盛り検出センサ４８での検出結果に基づいて位置情報を算出する位置情報算出部７０ａと、Ｂｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号のうち少なくとも１つの画像信号から画像的特徴量を自動で検出する画像的特徴量検出部７０ｂと、検出した画像的特徴量が検出対象特有の画像的特徴量に該当するか否かの判定を行う病変判定部７０ｃとを備えている。なお、病変判定部７０ｃでは、例えば、検出対象特有の画像的情報として、検出対象のテンプレート画像特徴量を複数予め記憶させておき、人工知能（ＡＩ（Artificial Intelligence））などを用いて、抽出した画像的特徴量がテンプレート画像特徴量とマッチングするか否かの判定を行う。ここで、「マッチング」とは、比較する画像的特徴量がそれぞれ一致する他、比較する画像的特徴量の差分が一定の範囲内に収まっていることも含まれる。

【0051】

識別情報取得部７０は、識別情報切替部１３ｅにより「第１診断時識別情報の取得」に設定されており、且つ病変判定部７０ｃにおいて検出した画像的特徴量が検出対象特有の画像的特徴量に該当すると判定した場合に、その画像的特徴量とその時点での位置情報を、第１診断時識別情報として識別情報記憶部７２に記憶する。

【0052】

一方、識別情報取得部７０は、識別情報切替部１３ｅにより「第２診断時識別情報の取得」に設定されており、病変判定部７０ｃにおいて検出した画像的特徴量が検出対象特有の画像的特徴量に該当しないと判定した場合であっても、位置情報算出部７０ａに位置情報を算出する毎に、その算出した位置情報を第２診断時識別情報として、比較処理部７４に送信する。また、識別情報取得部７０は、識別情報切替部１３ｅにより「第２診断時識別情報の取得」に設定されており、且つ、病変判定部７０ｃにおいて検出した画像的特徴量が検出対象特有の画像的特徴量に該当すると判定した場合には、その画像的特徴量とその時点での位置情報を、第２診断時識別情報として比較処理部７４に送信する。

【0053】

比較処理部７４では、識別情報切替部１３ｅにより「第２診断時識別情報の取得」に設定されている場合に、識別情報記憶部７２に記憶された第１診断時識別情報と、第２診断時識別情報との比較処理を行う。比較処理においては、第１診断時識別情報に含まれる第１診断時の位置情報と、第２診断時識別情報に含まれる第２診断時の位置情報とを比較処理する位置情報比較処理と、第１診断時識別情報に含まれる第１診断時の画像的特徴量と第２診断時識別情報に含まれる第２診断時の画像的特徴量とを比較処理する画像的特徴量比較処理の２つの処理が行われる。

【0054】

図８に示すように、位置情報比較処理において、第１診断時の位置情報と第２診断時の位置情報とがマッチングし、且つ画像的特徴量比較処理において、第１診断時の画像的特徴量と第２診断時の画像的特徴量とがマッチングした場合には、「検出対象の見落とし無し」との判定がなされる。一方、第１診断時の位置情報と第２診断時の位置情報とがマッチングする一方で、画像的特徴量比較処理において、第１診断時の画像的特徴量と第２診断時の画像的特徴量とがマッチングしなかった場合には、「第２診断時に検出対象の見落としの可能性有り」との判定がなされる。なお、「画像的特徴量がマッチングする」とは、比較する画像的特徴量がそれぞれ一致する他、比較する画像的特徴量の差分が一定の範囲内に収まっていることも含まれる。また、「位置情報がマッチングする」とは、比較する位置がそれぞれ一致する他、比較する位置の差分が一定の範囲内に収まっていることも含まれる。

【0055】

また、第１診断時の位置情報と第２診断時の位置情報とがマッチングせず、且つ画像的特徴量比較処理において、第１診断時の画像的特徴量と第２診断時の画像的特徴量とがマッチングしない場合には、「第１診断時に検出対象の見落とし無し」との判定がなされる。

【0056】

図９に示すように、内視鏡１２の挿入部１２ａが胃、食道、大腸などの管腔内の同一経路を往復する場合において、往路を第１診断時とし、復路を第２診断時とした場合の比較処理の具体例について説明する。往路の第１診断時では、識別情報切替部１３ｅにより「第１診断時識別情報の取得」に設定する。そして、この往路の第１診断時において、例えば、識別情報取得部７０が、検出対象Ｋ、検出対象Ｌ、検出対象Ｍ、検出対象Ｎの４つの検出対象の識別情報を取得し、それぞれの識別情報を識別情報記憶部７２に記憶する。ここで、検出対象Ｋは、第１診断時識別情報として、位置情報ＸＫ、画像的特徴量ＹＫを有している。検出対象Ｌは、第１診断時識別情報として、位置情報ＸＬ、画像的特徴量ＹＬを有している。検出対象Ｍは、第１診断時識別情報として、位置情報ＸＭ、画像的特徴量ＹＭを有している。検出対象Ｎは、第１診断時識別情報として、位置情報ＸＮ、画像的特徴量ＹＮを有している。

【0057】

挿入部の先端部１２ｄが往路の終端まで達したら、識別情報切替部１３ｅを操作して、識別情報切替部１３ｅにより「第２診断時識別情報の取得」に切り替える。そして、復路の第２診断時において、往路と同じ経路に沿って、挿入部の先端部１２ｄを引き返させる。第２診断時においては、識別情報取得部７０にて検出対象の画像的特徴量を検出したときだけでなく、位置情報算出部７０ａで位置情報を算出する毎に、比較処理部７４にて第１診断時識別情報と第２診断時識別情報の比較処理を行う。

【0058】

例えば、復路の第２診断時に位置情報ＸＭを取得し、且つ、その位置において検出対象Ｍの画像的特徴量ＹＭが検出されたときには、比較処理において、第１診断時と第２診断時に取得した位置情報ＸＭと画像的特徴量ＹＭの両方がマッチングする。この場合には、「検出対象の見落とし無し」との判定を行う。同様にして、復路の第２診断時に位置情報ＸＫを取得し、且つその位置において検出対象Ｋの画像的特徴量ＹＫが検出されたときにも、「検出対象の見落とし無し」との判定を行う。

【0059】

これに対して、復路の第２診断時に位置情報ＸＮを取得し、その位置において検出対象Ｎの画像的特徴量が検出されなかった場合には、比較処理において、位置情報がマッチングし、画像的特徴量がマッチングしないことになる。この場合には、第１診断時に検出した検出対象Ｎを第２診断時に見落としていることから、「第２診断時に検出対象の見落とし有り」との判定を行う。また、復路の第２診断時に位置情報ＸＬを取得し、その位置において検出対象Ｌの画像的特徴量が検出されなかった場合には、第１診断時に検出した検出対象Ｌを第２診断時に見落としていることから、「第２診断時に検出対象の見落とし有り」との判定を行う。

【0060】

また、復路の第２診断時に位置情報Ｘｐを取得し、その位置において検出対象Ｐの画像的特徴量Ｙｐが検出された場合には、比較処理において、位置情報と画像的特徴量のいずれもマッチングしないことになる。この場合には、第１診断時において検出対象Ｐを見落としていることから、「第１診断時に検出対象の見落とし有り」との判定を行う。また、復路の第２診断時に位置情報Ｘｑを取得し、その位置において検出対象Ｑの画像的特徴量Ｙｑが検出された場合には、第１診断時において検出対象Ｑを見落としていることから、「第１診断時に検出対象の見落とし有り」との判定を行う。

【0061】

報知制御部７６は、表示制御部５８を介して、検出対象の検出や検出対象の見落としなどの検出対象に関する情報を報知する制御を行う。報知制御部７６は、Bｃ画像信号、Gｃ画像信号、Rｃ画像信号から主要表示画像を生成するとともに、Bｓ画像信号、Gｓ画像信号、Rｓ画像信号から副表示画像を生成する。生成された主要表示画像と副表示画像は、図１０に示すように、表示制御部５８を介して、モニタ１８に表示される。なお、図１０では、主要表示画像を副表示画像よりも大きく表示しているが、反対に副表示画像を主要表示画像よりも大きく表示してもよい。また、主要表示画像と副表示画像のうちいずれか一方の画像のみを表示するようにしてもよい。また、副表示画像を２つ並べて表示しているが、これに限らず、１又は３以上の副表示画像を表示するようにしてもよい。

【0062】

報知制御部７６は、病変判定部７０ｃにおいて検出対象の画像的特徴量を検出した場合には、副表示画像において検出対象の位置に、□、○、矢印などのインジケータ（図１０では、インジケータとして□を表示）を重ねて表示する制御を行う。これにより、ユーザーは、検出対象の位置を認識することが可能である。なお、インジケータは、副表示画像に代えて又は加えて、主要表示画像に重ねて表示してもよい。また、インジケータに代えて又は加えて、検出対象を検出したことを報知するための警告音をモニタ１８のスピーカーから発するようにしてもよい。

【0063】

また、インジケータによる表示は静止画上のみではなく、動画表示時にも、一度検出した病変の画像的特徴を頼りとして、移動中の病変を自動追従し、それに合わせてインジケータを表示するようにしてもよい。さらに、診断を容易にするためのインジゴカルミンやメチレンブルーなど各種の色素材が散布される際には、病変本来の色情報は失われるが、所定の検出対象の表面構造や血管構造を頼りに自動検出を行って、インジケータによる表示を行うことが好ましい。また、病変など検出対象が検出されたときには、その都度、検出対象の静止画を自動で撮像し、ログ情報として自動保存してもよい。

【0064】

また、報知制御部７６は、比較処理部７４にて「第１診断時に検出対象の見落とし有り」又は「第２診断時に検出対象の見落とし有り」との判定が行われた場合には、それら半径結果を、警告メッセージとしてモニタ１８に表示する制御を行う。なお、図１０では、警告メッセージとして、「第１診断時に検出対象の見落とし有り」を表示している。また、報知制御部７６は、「検出対象の見落とし無し」の判定が行われた場合には、その旨のガイダンスをモニタ１８に表示するようにしてもよい。なお、本発明の「報知部」は、報知制御部７６とモニタ１８（表示部）を少なくとも含む構成に対応している。

【0065】

また、報知制御部は、病変判定部７０ｃにおいて検出対象の画像的特徴量を検出した場合には、その検出対象の関連情報を合わせて表示する。検出対象の関連情報は、その検出対象に付されたインジケータと線などで関連付けて表示される。検出対象の関連情報としては、検出対象が検出された際にその検出対象と周辺領域を含む一帯領域を自動で電子ズームで拡大し、該一帯領域拡大画像を表示することが好ましい。また、病変領域らしさを評価した総合スコアや、それら総合スコアを算出するための材料となるパラメータスコアなど検出対象の鑑別結果を表示することが好ましい。総合スコアとして、例えばガンの悪性度やステージの進行度を表示してもよい。また、パラメータスコアとして。例えばガン表面の血管の走行パターンの規則性や表面の凹凸パターンの規則性を表示してもよい。

【0066】

このような検出対象の鑑別結果は、検出対象の画像的特徴量に基づいて、人工知能（ＡＩ（Artificial Intelligence））などを用いて得ることが好ましい。なお、鑑別を行うために、医師が病変など検出対象に一定の距離にして観察する、あるいは電子ズームによって一定の拡大率で観察する場合には、一定の距離まで近づいた時点、あるいは一定の拡大率までズームされた時点で、鑑別が容易に行える光源モード、例えば特殊光に自動で切り替わるようにしてもよい。

【0067】

また、検出対象の関連情報として、検出対象の範囲を検出し、その検出した病変の範囲を曲線などの輪郭線ＬＡで表示することが好ましい。なお、鑑別の結果、総合スコアあるいはパラメータスコアが一定値以上であり特に注意して観察することが必要と判断された検出対象については、その病変が極めて要注意であることを意識させるために、黄色や赤色等のインジケータ等で、その検出対象を含む所定領域を囲って表示することが好ましい。また、一つの検出対象が領域ごとに異なった性状を有する場合には、総合スコアあるいはパラメータスコアをカラーマップに割り当てる形で領域ごとのスコアを表示してもよいし、領域ごとに総合スコアやパラメータスコアを表示してもよい。また、検出対象の関連情報として、検出対象の深度を検出し、その検出した検出対象の深度を表示することが好ましい。また、検出対象の関連情報として、検出対象に関する主観的なレポート（「この領域は、所定の理由によりガンに相当する」など）を表示するようにしてもよい。

【0068】

なお、上記で示した人工知能等を用いた鑑別は１００％の精度で病変鑑別を保証するものとは限らない。したがって、鑑別結果の確信度を表示してもよいし、鑑別結果に対して医師が同意するかを確認するための「同意ボタン」をモニタ１８に表示し、鑑別結果に対する最終的な承認は医師に任せる形をとってもよい。この場合には、「同意ボタン」に対する操作は、コンソール１９により行うことが好ましい。

【0069】

また、検出対象の関連情報として、位置情報算出部７０ａで算出した位置情報を用いて、管腔内における検出対象の検出位置、又は内視鏡の先端部１２ｄの現在位置を表示するようにしてもよい。図１０では、大腸全体における検出対象の検出位置や先端部１２ｄの現在位置を表示している。また、検出対象の関連情報として、往路や過去診断時などに検出された検出対象の過去画像を表示したり、検出した検出対象に似た類似症例の画像を１又は複数表示するようにしてもよい。

【0070】

また、図１０で示したような病変など検出対象の画像、総合スコア、パラメータスコア、レポート、検出位置などの各種の情報はログとして自動で記憶することが好ましい。さらに、類似症例画像や過去画像など過去にログとして記録した各種の情報を検査時に呼び出し活用する際には、類似症例画像、過去画像の同定手段として機械学習、人工知能等の認識手段を用いてもよい。

【0071】

次に、検出対象見落とし防止モードの一連の流れについて、図１１のフローチャートに沿って、説明する。まず、検出対象見落とし防止モードに設定するとともに、識別情報切替部１３ｅによって「第１診断時識別情報の取得」に切り替える。そして、内視鏡１２の先端部１２ｄの管腔内への挿入を開始し、先端部１２ｄを管腔内において押し込んでいく方向に徐々に移動させる。このように、管腔内の挿入口から管腔内の観察可能範囲の終端まで先端部１２ｄを移動させて検出対象を検出することを、第１診断時の検出対象の検出とする。

【0072】

検出対象見落とし防止モードでは、通常光と特殊光が交互に観察対象に照明される。通常光の照明時に得られるＢｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｒｃ画像信号から主要表示画像を生成するとともに、特殊光の照明時に得られるＢｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号から副表示画像を生成する。これら主要表示画像と副表示画像は、モニタ１８上に表示される。

【0073】

第１診断時において、特殊光の照明時に得られる画像信号から画像的特徴量を検出し、検出した画像的特徴量が検出対象の画像的特徴量に該当するか否かの判定を行う。検出対象の画像的特徴量であるとの判定が行われた場合（検出対象の検出）には、検出した画像的特徴量とその時点での位置情報を第１診断時識別情報として識別情報記憶部７２に記憶させる。そして、内視鏡の先端部１２ｄが管腔の観察可能範囲の終端位置に達したら、識別情報切替部１３ｅを操作して、「第２診断時識別情報の取得」に切り替える。そして、第１診断時と同じ経路を引き返すように、先端部１２ｄを管腔内から抜き出す方向に徐々に移動させる。このように、管腔内の観察可能範囲の終端から管腔内の挿入口まで先端部１２ｄを移動させて検出対象を検出することを、第２診断時の検出対象の検出とする。

【0074】

第２診断時では、特殊光の照明時に得られる画像信号から第２診断時の画像的特徴量を検出するとともに、その時点での位置情報を第２診断時識別情報として取得する。比較処理部７４は、第２診断時識別情報を取得する毎に、第１診断時識別情報と第２診断時識別情報とを比較する比較処理を行う。比較処理の結果によって、「検出対象の見落とし無し」、「第１診断時に検出対象の見落とし有り」、「第２診断時に検出対象の見落とし有り」の判定が行われる。そして、報知制御部７６は、判定結果に応じた報知を行う。報知制御部７６では、「第１診断時に検出対象の見落とし有り」または「第２診断時に検出対象の見落とし有り」の判定が行われた場合に、警告メッセージや警告音によって「検出対象の見落とし」を気付かせる報知を行う。

【0075】

なお、上記実施形態において、比較処理部７４にて第１診断時の画像的特徴量と第２診断の画像的特徴量との画像的特徴量比較処理を行う際には、画像的特徴量として、画像の平行移動、回転、スケール拡縮に不変なGernika momentやHu momentを用いたり、画像の平行移動、回転、スケール拡縮、照明変化に不変なSHIFT、SURFを用いることが好ましい。

【0076】

一例として、比較処理部７４において、Hu momentsを用いたマッチング手法に基づいて類似度判定し、この類似度判定に基づいて、「検出対象の見落とし」の判定を行う。ここでは、図１２に示すように、第１診断時に検出された検出対象Ａと第２診断時で検出された検出対象Ｂの類似度判定の他に、第１診断時に検出された検出対象Ａと第２診断時に検出された検出対象Ｃの類似度判定を示す。なお、検出対象については、検出対象そのものだけでなく、検出対象の周囲の正常部を含む領域を、検出対象とすることが好ましい。

【0077】

検出対象Ａ、検出対象Ｂの類似度判定にあたっては、それら検出対象Ａ，Ｂについて、それぞれ次の式（１）により画像中の中心モーメントを算出する。

【数1】

ここで、ｘ、ｙは画素の座標、ｐ、ｑ＝０、１、２、３であり、

【数2】

である。ただし、

【数3】

【0078】

次に、正規化中心モーメントを式（２）により算出する。

【数4】

ここで、

【数5】

である。最後に７つの不変量であるHu momentsを式（３）により算出する。

【数6】

【0079】

検出対象Ａ、検出対象Ｂについてそれぞれ算出されたHu momentsをｈ_i^A、ｈ_j^Bとする。最後に、検出対象Ａ、検出対象Ｂの類似度を式（４）により算出する。

【数7】

ここで、

【数8】

である。上記を基に検出対象Ａと検出対象Ｂの類似度Ｉ（Ａ，Ｂ）を算出した結果は、

【数9】

であった。

【0080】

ここで、類似度が小さいほど類似度が高くなることから、比較処理部７４は、検出対象αと検出対象βの類似度Ｉ（α、β）について

【数10】

を満足する場合、検出対象αと検出対象βは同一病変である（マッチングする）と判定する。
したがって、比較処理部７４は、検出対象Ａと検出対象Ｂの類似度Ｉ（Ａ、Ｂ）は、

【数11】

であることから、検出対象Ａと検出対象Ｂは同一病変であり、第１診断時に検出対象の見落としが無かったと判定される。この場合には、「検出対象の見落とし無し」と判定され、その旨がモニタ１８上に表示される。

【0081】

次に、検出対象Ａと検出対象Ｃの類似度判定についても、検出対象Ａ、Ｂの類似度判定と同様の手順に従って、類似度Ｉ（Ａ，Ｃ）を算出する。この類似度Ｉ（Ａ，Ｃ）を算出した結果、

【数12】

であることから、検出対象Ａと検出対象Ｃは互いに異なる病変であり、検出対象Ｃが第１診断時に見落としていたと判定される。この場合には、「第１診断時に検出対象の見落とし有り」との表示がモニタ１８上に行われる。

【0082】

なお、上記実施形態では、１つのモニタ１８に、主要表示画像と副表示画像を並べて表示しているが、複数のモニタ１８を使って、主要表示画像と副表示画像を表示するようにしてもよい。具体的には、複数のモニタ１８のうちのいくつかのモニタに主要表示画像を表示させ、残りのモニタに副表示画像を表示するようにすることが好ましい。例えば、図１３に示すように、２つのモニタ１８ａとモニタ１８ｂを用いる場合には、モニタ１８ａの画面全体に主要表示画像のみを表示させる一方で、モニタ１８ｂには、副表示画像と検出対象の関連情報だけを表示させる。モニタ１８ａとモニタ１８ｂとは連結アーム等で互いを連結させてもよい。

【0083】

なお、上記実施形態では、検出対象が検出されたときに、インジケータなどで報知を行っているが、これに加えて、検出対象を含む画像全体（主要表示画像全体、又は副表示画像全体）について、病変領域らしさを病変スコアで評価し、この病変スコアをカラーマップに割り当てて表示するようにしてもよい。例えば、図１４の場合であれば、検出対象及びその周囲の色Ｃ１（例えば、赤）と、それら検出対象から離れた領域の色Ｃ２（例えば、青）とはかけ離れた色となっている。

【0084】

なお、上記実施形態において、病変判定部７０ｃにおいて検出対象の画像的特徴量であるとの判定が行われた場合（以下、「検出対象が検出されたとき」とする）、自動で、電子ズームや拡大光学系３６による光学ズームによって、検出対象を拡大するようにしてもよい。また、検出対象が検出されたときには、ユーザーに対して、光学ズームで検出対象を拡大するように促す表示を行ってもよい。拡大した検出対象は、主要表示画像や副表示画像で表示することが好ましい。

【0085】

また、上記実施形態において、検出対象が検出されたときに、自動で静止画を保存するようにしてもよい。このように自動で静止画を保存する場合には、複数フレーム分の画像を静止画保存候補画像として取得し、それら複数フレーム分の静止画保存候補画像の中から、最もピントが合った画像を静止画として保存を行うことが好ましい。ピントが合っている画像を選び出す方法としては、例えば、各静止画保存候補画像の周波数解析を行い、高周波成分が最も多く含まれる画像を静止画保存画像として選択する。

【0086】

なお、上記実施形態では、１回の病変診断において、内視鏡１２の先端部１２ｄを、胃、大腸、食道など管腔内に沿って、往復させる場合を想定し、往路を第１診断時とし、往路と同一経路を引き返す復路を、第２診断時としている。第１診断時と第２診断時については、１回の病変診断の往路、復路に限られず、第２診断時は第１診断時よりも時間的に後のタイミングであって、第１診断時と第２診断時において同一経路で病変検出を行う場合であれば、その他のケースにも適用可能である。例えば、第１診断時と第２診断時は、日を跨いで病変診断を行う場合にも適用できる。この場合、初期診断など第１の診断日を第１診断時とし、経過観察などの第１の診断日よりも後の第２の診断日を第２診断時とすることが考えられる。このような場合には、識別情報切替部１３ｅを操作することなく、「第１診断時識別情報の取得」から「第２診断時識別情報の取得」に自動的に切り替えることが好ましい。

【0087】

なお、上記実施形態では、位置情報と画像的特徴量の両方を用いて、第１診断時と第２診断時で検出対象の見落としがあったか否かの判定を行っているが、画像的特徴量のみを用いて、検出対象の見落とし判定を行ってもよい。この場合には、第１診断時の検出対象の画像的特徴量と第２診断時の検出対象の画像的特徴量の比較処理を行い、その比較処理の結果に従って、検出対象の見落とし判定を行うことになる。

【0088】

［第２実施形態］
第２実施形態では、上記第１実施形態で示した４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、レーザ光源と蛍光体を用いて観察対象の照明を行う。以下においては、第１実施形態と異なる部分のみ説明を行い、第１実施形態と略同様の部分については、説明を省略する。

【0089】

図１５に示すように、第２実施形態の内視鏡システム１００では、光源装置１４の光源部２０において、４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、中心波長４４５±１０ｎｍの青色レーザ光を発する青色レーザ光源（「４４５ＬＤ」と表記。ＬＤは「Laser Diode」を表す）１０４と、中心波長４０５±１０ｎｍの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザ光源（「４０５ＬＤ」と表記）１０６とが設けられている。これら各光源１０４、１０６の半導体発光素子からの発光は、光源制御部１０８により個別に制御されており、青色レーザ光源１０４の出射光と、青紫色レーザ光源１０６の出射光の光量比は変更自在になっている。

【0090】

光源制御部１０８は、通常モードの場合には、青色レーザ光源１０４を点灯させる。これに対して、特殊モードの場合には、青色レーザ光源１０４と青紫色レーザ光源１０６の両方を点灯させるとともに、青色レーザ光の発光比率を青紫色レーザ光の発光比率よりも大きくなるように制御している。検出対象見落とし防止モードの場合には、青色レーザ光源１０４のみを点灯させる制御と、青色レーザ光源１０４と青紫色レーザ光源１０６の両方を点灯させる制御とを交互に行う。

【0091】

なお、青色レーザ光又は青紫色レーザ光の半値幅は±１０nm程度にすることが好ましい。また、青色レーザ光源１０４及び青紫色レーザ光源１０６は、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオードを用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオードなどの発光体を用いた構成としてもよい。

【0092】

照明光学系３０aには、照明レンズ３２の他に、ライトガイド２４からの青色レーザ光又は青紫色レーザ光が入射する蛍光体１１０が設けられている。蛍光体１１０は、青色レーザ光によって励起され、蛍光を発する。また、青色レーザ光の一部は、蛍光体１１０を励起させることなく透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体１１０を励起させることなく透過する。蛍光体１１０を出射した光は、照明レンズ３２を介して、観察対象の体内を照明する。

【0093】

ここで、通常モードにおいては、主として青色レーザ光が蛍光体１１０に入射するため、図１６に示すような、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体１１０から励起発光する蛍光を合波した通常モード用の広帯域光が、通常光として、観察対象に照明される。この通常光で照明された観察対象を撮像センサ３８で撮像することによって、Ｂｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｒｃ画像信号からなる通常画像が得られる。

【0094】

一方、特殊モードにおいては、青紫色レーザ光と青色レーザ光の両方が蛍光体１１０に入射するため、図１７に示すような、青紫色レーザ光、青色レーザ光、及び青色レーザ光により蛍光体１１０から励起発光する蛍光を合波した特殊モード用の広帯域光が、特殊光として、観察対象に照明される。この特殊光で照明された観察対象を撮像センサ３８で撮像することによって、Ｂｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号からなる特殊画像が得られる。

【0095】

また、検出対象見落とし防止モードにおいては、図１６に示す通常光と、図１７に示す特殊光が観察対象に交互に照明される。そして、通常光照明時に得られるＢｃ画像信号、Ｇｃ画像信号、Ｒｃ画像信号から主要表示画像を生成し、特殊光照明時に得られるＢｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号から副表示画像を生成する。また、特殊光照明時に得られるＢｓ画像信号、Ｇｓ画像信号、Ｒｓ画像信号から、検出対象の識別情報の検出を行う。

【0096】

なお、蛍光体１１０は、青色レーザ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＫＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇）などの蛍光体）を含んで構成されるものを使用することが好ましい。本構成例のように、半導体発光素子を蛍光体１１０の励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。

【0097】

［第３実施形態］
第３実施形態では、４色のＬＥＤ２０ａ〜２０ｄの代わりに、キセノンランプ等の白色光光源と回転フィルタを用いて観察対象の照明を行う。また、カラーの撮像センサ３８に代えて、モノクロの撮像センサで観察対象の撮像を行っても良い。以下においては、第１実施形態と異なる部分のみ説明を行い、第１実施形態と略同様の部分については、説明を省略する。

【0098】

図１８に示す内視鏡システム２００では、光源装置１４において、内視鏡システム１０の各ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄに代えて、白色光光源部２０２と、回転フィルタ２０４と、フィルタ切替部２０６とが設けられている。また、撮像光学系３０ｂには、カラーの撮像センサ３８の代わりに、カラーフィルタが設けられていないモノクロの撮像センサ２０８が設けられている。また、白色光光源部２０２と回転フィルタ２０４との間には絞り２０３が設けられており、この絞り２０３は絞り制御部２０５によって開口部の面積が調整される。

【0099】

白色光光源部２０２はキセノンランプや白色ＬＥＤ等であり、波長域が青色から赤色に及ぶ白色光を発する。回転フィルタ２０４は、回転軸に近い一番近い内側に設けた通常モード用フィルタ２１０と、この通常モード用フィルタ２１０の外側に設けた特殊モード用フィルタ２１２、検出対象見落とし防止モード用フィルタ２１４とを備えている（図１９参照）。

【0100】

フィルタ切替部２０６は、回転フィルタ２０４を径方向に移動する。具体的には、フィルタ切替部２０６は、モード切替部１３ｃにより通常モードにセットした場合に、通常モード用フィルタ２１０を白色光の光路に挿入する。フィルタ切替部２０６は、特殊モードにセットした場合に、特殊モード用フィルタ２１２を白色光の光路に挿入する。フィルタ切替部２０６は、検出対象見落とし防止モードにセットした場合に、検出対象見落とし防止モード用フィルタ２１４を白色光の光路に挿入する。

【0101】

図１９に示すように、通常モード用フィルタ２１０には、周方向に沿って、Ｂｂフィルタ２１０ａと、Ｇフィルタ２１０ｂと、Ｒフィルタ２１０ｃとが設けられている。Ｂｂフィルタ２１０ａは、白色光のうち４００〜５００nmの波長範囲を持つ広帯域の青色光Ｂｂを透過する。Ｇフィルタ２１０ｂは、白色光のうち緑色光Ｇを透過する。Ｒフィルタ２１０ｃは、白色光のうち赤色光Ｒを透過する。したがって、通常モード時には、回転フィルタ２０４が回転することで、通常光として、広帯域の青色光Ｂｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが、観察対象に向けて、順次照射される。

【0102】

特殊モード用フィルタ２１２には、周方向に沿って、Ｂｎフィルタ２１２ａと、Ｇｎフィルタ２１２ｂとが設けられている。Ｂｎフィルタ２１２ａは、白色光のうち４００〜４５０nmの青色狭帯域光Ｂｎを透過する。Ｇｎフィルタ２１２ｂは、白色光のうち５３０〜５７０nmの緑色狭帯域光Ｇｎを透過する。したがって、特殊モード時には、回転フィルタ２０４が回転することで、特殊光として、青色狭帯域光、緑色狭帯域光が、観察対象に向けて、順次照射される。

【0103】

検出対象見落とし防止モード用フィルタ２１４には、周方向に沿って、Ｂｂフィルタ２１４ａ、Ｇフィルタ２１４ｂ、Ｒフィルタ２１４ｃ、Ｂｎフィルタ２１４ｄ、Ｇｎフィルタ２１４ｅが設けられている。Ｂｂフィルタ２１４ａは、白色光のうち広帯域の青色光Ｂｂを透過する。Ｇフィルタ２１４ｂは、白色光のうち緑色光Ｇを透過する。Ｒフィルタ２１４ｃは、白色光のうち赤色光Ｒを透過する。Ｂｎフィルタ２１４ｄは、白色光のうち青色狭帯域光Ｂｎを透過する。Ｇｎフィルタ２１４ｅは、白色光のうち緑色狭帯域光Ｇｎを透過する。したがって、検出対象見落とし防止モード時には、回転フィルタ２０４が回転することで、通常光として、広帯域の青色光Ｂｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒが観察対象に順次照射されるとともに、特殊光として、青色狭帯域光、緑色狭帯域光が観察対象に順次照射される。

【0104】

内視鏡システム２００では、通常モード時には、広帯域の青色光Ｂｂ、緑色光Ｇ、赤色光Ｒで観察対象を照明する毎にモノクロの撮像センサ２０８で観察対象を撮像する。これにより、広帯域の青色光Ｂｂの照明時にＢｃ画像信号が得られ、緑色光Ｇの照明時にＧｃ画像信号が得られ、赤色光Ｒの照明時にＲｃ画像信号が得られる。これらＢｎ画像信号、Ｇｃ画像信号とＲｃ画像信号によって、通常画像が構成される。

【0105】

特殊モード時には、青色狭帯域光Ｂｎ、緑色狭帯域光Ｇｎで観察対象を照明する毎にモノクロの撮像センサ２０８で観察対象を撮像する。これにより、青色狭帯域光Ｂｎの照明時にＢｎ画像信号が得られ、緑色狭帯域光Ｇｎの照射時にＧｎ画像信号が得られる。これらＢｎ画像信号とＧｎ画像信号によって、特殊画像が構成される。

【0106】

検出対象見落とし防止モードの場合には、広帯域の青色光Ｂｂの照明時に得られるＢｃ画像信号、緑色光Ｇの照明時に得られるＧｃ画像信号、赤色光Ｒの照明時に得られるＲｃ画像信号に基づいて、主要表示画像を生成する。また、青色狭帯域光Ｂｎの照明時に得られるＢｎ画像信号と、緑色狭帯域光Ｇｎの照射時に得られるＧｎ画像信号とに基づいて、副表示画像を生成するとともに、Ｂｎ画像信号及びＧｎ画像信号から検出対象の検出を行う。

【0107】

上記実施形態において、画像処理部５６のような各種の処理を実行する処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。

【0108】

１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡや、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。

【0109】

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路（circuitry）である。

【符号の説明】

【0110】

１０ 内視鏡システム
１２ 内視鏡
１２ａ 挿入部
１２ｂ 操作部
１２ｃ 湾曲部
１２ｄ 先端部
１３ａ アングルノブ
１３ｂ 静止画像取得部
１３ｃ モード切替部
１３ｄ ズーム操作部
１３ｅ 識別情報切替部
１４ 光源装置
１６ プロセッサ装置
１８、１８ａ、１８ｂ モニタ
１９ コンソール
２０ 光源部
２０ａ Ｖ−ＬＥＤ（光源）
２０ｂ Ｂ−ＬＥＤ（光源）
２０ｃ Ｇ−ＬＥＤ（光源）
２０ｄ Ｒ−ＬＥＤ（光源）
２２ 光源制御部
２３ 波長カットフィルタ
２４ ライトガイド
３０ａ 照明光学系
３０ｂ 撮像光学系
３２ 照明レンズ
３４ 対物レンズ
３６ 拡大光学系
３６ａ ズームレンズ
３６ｂ レンズ駆動部
３８ 撮像センサ
４０ ＣＤＳ回路
４２ ＡＧＣ回路
４４ Ａ／Ｄ変換回路
４４ 変換回路
４８ 目盛り検出センサ
５０ 画像信号取得部
５２ ＤＳＰ
５４ ノイズ低減部
５６ 画像処理部
５８ 表示制御部
６０ 通常モード用処理部
６２ 特殊モード用処理部
６４ 検出対象見落とし防止モード用処理部
７０ 識別情報取得部
７０ａ 位置情報算出部
７０ｂ 画像的特徴量検出部
７０ｃ 病変判定部
７２ 識別情報記憶部
７４ 比較処理部
７６ 報知制御部
１００ 内視鏡システム
１０４ 青色レーザ光源
１０４、１０６ 光源
１０６ 青紫色レーザ光源
１０８ 光源制御部
１１０ 蛍光体
２００ 内視鏡システム
２０２ 白色光光源
２０４ 回転フィルタ
２０５ 絞り制御部
２０６ フィルタ切替部
２０８ 撮像センサ
２１０ 通常モード用フィルタ
２１０ａ Ｂｂフィルタ
２１０ｂ Ｇフィルタ
２１０ｃ Ｒフィルタ
２１２ 防止モード用フィルタ
２１２ 特殊モード用フィルタ
２１２ａ Ｂｎフィルタ
２１２ｂ Ｇｎフィルタ
２１４ 検出対象見落とし防止モード用フィルタ
２１４ａ Ｂｂフィルタ
２１４ｂ Ｇフィルタ
２１４ｃ Ｒフィルタ
２１４ｄ Ｂｎフィルタ
２１４ｅ Ｇｎフィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】