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特開2024-177468内視鏡システム及びその作動方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024177468

(43)【公開日】2024-12-19

(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 1/00 20060101AFI20241212BHJP

A61B 1/06 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

A61B1/00 551

A61B1/06 611

A61B1/00 510

【審査請求】有

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024175066

(22)【出願日】2024-10-04

(62)【分割の表示】P 2022546878の分割

【原出願日】2021-03-08

(31)【優先権主張番号】P 2020147691

(32)【優先日】2020-09-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【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】弁理士法人小林国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉岡将人

(72)【発明者】

【氏名】坂口雄一

(72)【発明者】

【氏名】杉▲崎▼ 誠

(72)【発明者】

【氏名】猪俣一彰

(57)【要約】

【課題】内視鏡の接続によって、測長モードの実行可否を判断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。
【解決手段】プロセッサは、内視鏡１２がプロセッサ装置１４に接続された場合に、内視鏡１２が測長対応内視鏡であるか否かを判断し、内視鏡１２が測長対応内視鏡である場合に、内視鏡１２から計測光を照射して計測光に基づく仮想スケールをディスプレイに表示する測長モードへの切り替えを有効化し、観察モードが特殊観察モードに設定されている場合に、観察対象のうち特定領域を強調するために用いられる特殊光を点灯し、計測光を消灯する。
【選択図】図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内視鏡と、
前記内視鏡が接続されるプロセッサ装置と、
プロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
内視鏡が前記プロセッサ装置に接続された場合に、前記内視鏡が測長対応内視鏡であるか否かを判断し、
前記内視鏡が前記測長対応内視鏡である場合に、前記内視鏡から計測光を照射して前記計測光に基づく仮想スケールをディスプレイに表示する測長モードへの切り替えを有効化し、
観察モードが特殊観察モードに設定されている場合に、観察対象のうち特定領域を強調するために用いられる特殊光を点灯し、前記計測光を消灯する制御を行う内視鏡システム。

【請求項2】

前記プロセッサは、
前記特殊観察モードが設定されている状態において、前記測長モードへの切り替え操作が行われた場合には、前記測長モードへの切り替えを禁止する請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項3】

前記プロセッサは、
前記特殊観察モードが設定されている状態において、前記測長モードへの切り替え操作が行われた場合には、前記特殊観察モードを解除して前記測長モードに切り替える請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項4】

前記プロセッサは、
前記特殊観察モードでは、被写体画像の色を、異なる色のチャンネルに割り当てた疑似カラー画像を前記ディスプレイに表示する請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項5】

前記測長モードに設定されている場合に、前記内視鏡から前記特殊光と異なる照明光及び前記計測光が照射される請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項6】

前記プロセッサは、
前記測長モードへの切り替え操作に従って、スケール表示中アイコンを前記ディスプレイに表示する請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項7】

前記プロセッサは、
前記測長モードへの切り替え操作において、モード切替時条件を満たしていない場合には、前記仮想スケールが表示中でないことを示す測長機能可動状況不可表示をＯＮにする請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項8】

前記モード切替時条件は、前記内視鏡、前記プロセッサ装置、及び前記プロセッサに関する設定条件で測長モードの実行に用いられる条件である請求項７記載の内視鏡システム。

【請求項9】

前記測長モードでは、前記仮想スケールの表示態様変更は、複数のスケールパターンの中からの選択によって行われる請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項10】

前記プロセッサは、
前記測長モードへの切り替えが有効化された状態において、前記測長モードへの切り替え操作によって、前記計測光のＯＮ又はＯＦＦの切替、前記仮想スケールを表示する測長画像に関する測長画像表示設定のＯＮ又はＯＦＦの切替、前記仮想スケールが前記ディスプレイで表示中であることを示す測長機能稼働状況表示のＯＮ又はＯＦＦの切替、及び、前記仮想スケールの表示のＯＮ、ＯＦＦ、又は表示態様変更の切替のうちの少なくともいずれかを行う請求項１記載の内視鏡システム。

【請求項11】

前記プロセッサは、
前記測長モードへの切り替え操作により、前記計測光をＯＮ、前記測長画像表示設定をＯＮ、前記測長機能稼働状況表示をＯＮ、及び、前記仮想スケールの表示をＯＮに切り替える請求項１０記載の内視鏡システム。

【請求項12】

前記プロセッサは、
前記測長モードへの切り替え操作において、モード切替時条件を満たしていない場合には、前記計測光をＯＮ、前記測長画像表示設定をＯＮ、前記測長機能稼働状況表示をＯＮ、及び、前記仮想スケールの表示をＯＮに切り替えることを禁止する請求項１１記載の内視鏡システム。

【請求項13】

前記測長機能稼働状況表示をＯＮに切り替えることを禁止する代わりに、前記仮想スケールが表示中でないことを示す測長機能稼働状況不可表示をＯＮにする請求項１２記載の内視鏡システム。

【請求項14】

前記プロセッサは、
前記測長画像表示設定をＯＮにする場合には、前記測長モードへの切替前の画像表示設定を保存する請求項１１記載の内視鏡システム。

【請求項15】

前記仮想スケールの表示態様変更は、複数のスケールパターンの中からの選択によって行われる請求項１０記載の内視鏡システム。

【請求項16】

前記プロセッサは、
前記測長モードから他のモードへの切り替え操作により、前記計測光をＯＦＦ、前記測長画像表示設定をＯＦＦ、前記測長機能稼働状況表示をＯＦＦ、及び、前記仮想スケールの表示をＯＦＦに切り替える請求項１０記載の内視鏡システム。

【請求項17】

前記プロセッサは、
前記測長画像表示設定をＯＦＦにする場合には、前記測長モードへの切替前に保存した画像表示設定に切り替える請求項１０又は１６記載の内視鏡システム。

【請求項18】

内視鏡と、前記内視鏡が接続されるプロセッサ装置と、プロセッサと備える内視鏡システムの作動方法において、
前記プロセッサは、
内視鏡が前記プロセッサ装置に接続された場合に、前記内視鏡が測長対応内視鏡であるか否かを判断し、
前記内視鏡が前記測長対応内視鏡である場合に、前記内視鏡から計測光を照射して前記計測光に基づく仮想スケールをディスプレイに表示する測長モードへの切り替えを有効化し、
観察モードが特殊観察モードに設定されている場合に、観察対象のうち特定領域を強調するために用いられる特殊光を点灯し、前記計測光を消灯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、被写体の大きさを測定するための仮想スケールを表示する内視鏡システム及びその作動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光源装置、内視鏡、及び、プロセッサ装置を有する内視鏡システムでは、被写体までの距離又は被写体の大きさなどを取得することが行われている。例えば、特許文献１では、照明光及び計測光を被写体に照射し、計測光の照射により被写体に、スポット光などの計測光照射領域を出現させる。そして、スポット光の位置に対応させて、被写体のサイズを計測するための仮想スケールを画像上に表示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／０５１６８０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のように、計測光を用いて仮想スケールを表示する場合には、計測光の照射等が可能な測長対応内視鏡が必要となる。内視鏡システムにおいては、仮想スケールを表示する測長モードを実行するためには、測長対応内視鏡が接続されたかどうかの判断が必要となる。

【0005】

本発明は、内視鏡の接続によって、測長モードの実行可否を判断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】

【0006】

本発明の内視鏡システムは、内視鏡と、内視鏡が接続されるプロセッサ装置と、プロセッサとを備え、プロセッサは、内視鏡がプロセッサ装置に接続された場合に、内視鏡が測長対応内視鏡であるか否かを判断し、内視鏡が測長対応内視鏡である場合に、内視鏡から計測光を照射して計測光に基づく仮想スケールをディスプレイに表示する測長モードへの切り替えを有効化し、観察モードが特殊観察モードに設定されている場合に、観察対象のうち特定領域を強調するために用いられる特殊光を点灯し、計測光を消灯する制御を行う。

【0007】

プロセッサは、特殊観察モードが設定されている状態において、測長モードへの切り替え操作が行われた場合には、測長モードへの切り替えを禁止することが好ましい。プロセッサは、特殊観察モードが設定されている状態において、測長モードへの切り替え操作が行われた場合には、特殊観察モードを解除して前記測長モードに切り替えることが好ましい。

【0008】

プロセッサは、特殊観察モードでは、被写体画像の色を、異なる色のチャンネルに割り当てた疑似カラー画像をディスプレイに表示することが好ましい。測長モードに設定されている場合に、内視鏡から特殊光と異なる照明光及び計測光が照射されることが好ましい。プロセッサは、測長モードへの切り替え操作に従って、スケール表示中アイコンをディスプレイに表示することが好ましい。

【0009】

プロセッサは、測長モードへの切り替え操作において、モード切替時条件を満たしていない場合には、仮想スケールが表示中でないことを示す測長機能可動状況不可表示をＯＮにすることが好ましい。モード切替時条件は、内視鏡、プロセッサ装置、及びプロセッサに関する設定条件で測長モードの実行に用いられる条件であることが好ましい。測長モードでは、仮想スケールの表示態様変更は、複数のスケールパターンの中からの選択によって行われることが好ましい。

【0010】

プロセッサは、測長モードへの切り替えが有効化された状態において、測長モードへの切り替え操作によって、計測光のＯＮ又はＯＦＦの切替、仮想スケールを表示する測長画像に関する測長画像表示設定のＯＮ又はＯＦＦの切替、仮想スケールがディスプレイで表示中であることを示す測長機能稼働状況表示のＯＮ又はＯＦＦの切替、及び、仮想スケールの表示のＯＮ、ＯＦＦ、又は表示態様変更の切替のうちの少なくともいずれかを行うことが好ましい。

【0011】

プロセッサは、測長モードへの切り替え操作により、計測光をＯＮ、測長画像表示設定をＯＮ、測長機能稼働状況表示をＯＮ、及び、仮想スケールの表示をＯＮに切り替えることが好ましい。プロセッサは、測長モードへの切り替え操作において、モード切替時条件を満たしていない場合には、計測光をＯＮ、測長画像表示設定をＯＮ、測長機能稼働状況表示をＯＮ、及び、仮想スケールの表示をＯＮに切り替えることを禁止することが好ましい。測長機能稼働状況表示をＯＮに切り替えることを禁止する代わりに、仮想スケールが表示中でないことを示す測長機能稼働状況不可表示をＯＮにすることが好ましい。

【0012】

プロセッサは、測長画像表示設定をＯＮにする場合には、測長モードへの切替前の画像表示設定を保存することが好ましい。仮想スケールの表示態様変更は、複数のスケールパターンの中からの選択によって行われることが好ましい。プロセッサは、測長モードから他のモードへの切り替え操作により、計測光をＯＦＦ、測長画像表示設定をＯＦＦ、測長機能稼働状況表示をＯＦＦ、及び、仮想スケールの表示をＯＦＦに切り替えることが好ましい。プロセッサは、測長画像表示設定をＯＦＦにする場合には、測長モードへの切替前に保存した画像表示設定に切り替えることが好ましい。

【0013】

本発明は、内視鏡と、内視鏡が接続されるプロセッサ装置と、プロセッサと備える内視鏡システムの作動方法において、プロセッサは、内視鏡がプロセッサ装置に接続された場合に、内視鏡が測長対応内視鏡であるか否かを判断し、内視鏡が測長対応内視鏡である場合に、内視鏡から計測光を照射して計測光に基づく仮想スケールをディスプレイに表示する測長モードへの切り替えを有効化し、観察モードが特殊観察モードに設定されている場合に、観察対象のうち特定領域を強調するために用いられる特殊光を点灯し、計測光を消灯する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、内視鏡の接続によって、測長モードの実行可否を判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】内視鏡システムの概略図である。

【図2】バルーンの斜視図である。

【図3】バルーンの正面図である。

【図4】腸管内における収縮状態のバルーンを示す説明図である。

【図5】腸管内における膨張状態のバルーンを示す説明図である。

【図6】内視鏡の先端部の正面図である。

【図7】内視鏡の先端部の斜視図である。

【図8】内視鏡システムの機能を示すブロック図である。

【図9】デジタルズーム機能がＯＦＦの状態（Ａ）とＯＮの状態（Ｂ）を示す画像図である。

【図10】計測光出射部を示す概略図である。

【図11】計測光出射部を有する内視鏡の先端部の断面図である。

【図12】透明蓋を示す平面図である。

【図13】計測光の進行方向を示す概略図である。

【図14】システム制御部の機能を示すブロック図である。

【図15】スケール表示中アイコン又はスケール非表示中アイコンなどが表示された画像図である。

【図16】システム制御部の機能を示すブロック図である。

【図17】第１制御を示す説明図である。

【図18】第１制御が行われた場合に表示されるメッセージを示す画像図である。

【図19】特殊観察モードを解除して測長モードに切り替えることを示す説明図である。

【図20】第２制御を示す説明図である。

【図21】第２制御が行われた場合に表示されるメッセージを示す画像図である。

【図22】第３制御を示す説明図である。

【図23】第３制御が行われた場合に表示されるメッセージを示す画像図である。

【図24】システム制御部の機能を示すブロック図である。

【図25】第１発光制御用テーブルを示す説明図である。

【図26】座標エリア１～５を示す説明図である。

【図27】第２発光制御用テーブルを示す説明図である。

【図28】測長モードにおける発光制御を示す説明図である。

【図29】測長モードにおける第１パターンの発光及び撮像制御を示す説明図である。

【図30】測長モードにおける第２パターンの発光及び撮像制御を示す説明図である。

【図31】信号処理部の機能を示すブロック図である。

【図32】近端Ｐｘの場合に表示される仮想スケールを示す画像図である。

【図33】中央付近Ｐｙの場合に表示される仮想スケールを示す画像図である。

【図34】遠端Ｐｚの場合に表示される仮想スケールを示す画像図である。

【図35】各種形状の仮想スケールを示す説明図である。

【図36】大きさがそれぞれ異なる仮想スケールを示す説明図である。

【図37】色がそれぞれ異なる仮想スケールを示す説明図である。

【図38】歪曲同心円状の仮想スケールを示す説明図である。

【図39】代表点データを示す説明図である。

【図40】テーブル更新部の処理を示す説明図である。

【図41】平面状の計測光を照射する場合に表示される仮想スケールを示す画像図である。

【図42】２つの第１特徴線を含む平面状の光を示す説明図である。

【図43】信号処理部の機能を示す説明図である。

【図44】２つの第１特徴線を含む平面状の光を照射した場合に表示される画像を示す画像図である。

【図45】２つの第１特徴線を含む平面状の光を照射した場合における平面状の光の進行方向を示す説明図である。

【図46】回折スポットを示す説明図である。

【図47】回折スポットを用いる場合における被写体の２次元情報、３次元情報の算出方法に関する説明図である。

【図48】信号処理部の機能を示すブロック図である。

【図49】ノイズ除去済みの第１撮像画像を得るための処理を示す説明図である。

【図50】二値化第１色情報画像を示す説明図である。

【図51】二値化第２色情報画像を示す説明図である。

【図52】二値化第２色情報画像を示す説明図である。

【図53】二値化第１色情報画像を示す説明図である。

【図54】信号処理部の機能を示すブロック図である。

【図55】第１差分画像又は第２差分画像を得るための処理を示す説明図である。

【図56】第１差分処理を示す説明図である。

【図57】第２差分処理を示す説明図である。

【図58】信号処理部の機能を示すブロック図である。

【図59】白色中心領域及び周辺領域を含むスポットを示す概略図である。

【図60】撮像画像における各種画像の画素値の分布を示すグラフである。

【図61】各色のカラーフィルタの透過分布と計測光の波長域との関係性を示すグラフである。

【図62】照射領域認識部の機能を示すブロック図である。

【図63】円形から変形したスポットのパターンの例を示す説明図である。

【図64】信号処理部の機能を示すブロック図である。

【図65】凸状のポリープを示す概略図である。

【図66】スポットの高さを表す説明図である。

【図67】オフセット距離Ｄ６の算出に関する説明図である。

【図68】線の幅がそれぞれ異なる仮想スケールの概略図である。

【図69】同心円型の仮想スケールを示す概略図である。

【図70】線に対してグラデーションを付加した仮想スケールの概略図である。

【図71】破線の隙間がそれぞれ異なる仮想スケールの概略図である。

【図72】線の数がそれぞれ異なる仮想スケールの概略図である。

【図73】信号処理部の機能を示すブロック図である。

【図74】ポリープの周縁に照射されたスポットを示す画像図である。

【図75】基端をスポットの位置に合わせた仮想スケールを示す説明図である。

【図76】基端をスポットの位置に合わせた２つの仮想スケールを示す説明図である。

【図77】基端をスポットの位置に合わせた円形と線分の仮想スケールを示す説明図である。

【図78】基端をスポットの位置に合わせた仮想スケールを示す説明図である。

【図79】信号処理部の機能を示すブロック図である。

【図80】基準スケール設定部の機能を示すブロック図である。

【図81】ポリープに対して重畳表示された仮想スケールを示す画像図である。

【図82】計測値スケール生成部の機能を示すブロック図である。

【図83】注目領域を示す画像図である。

【図84】計測部分を示す説明図である。

【図85】計測値スケールに関する画像図である。

【図86】ポリープに対して重畳表示された計測値スケールを示す画像図である。

【図87】歪曲格子領域を示す説明図である。

【図88】正方格子領域を示す説明図である。

【図89】計測有効領域の範囲内と範囲外で異なる形状の仮想スケールを表示する例を示す説明図である。

【図90】計測有効領域の範囲内と範囲外で異なる線種の仮想スケールを表示する例を示す説明図である。

【図91】測長モードにおける静止画取得に関する説明図である。

【図92】第１～第３撮像画像を示す説明図である。

【図93】静止画取得時に表示される第２、３撮像画像を示す画像図である。

【図94】測長モードにおける静止画取得に関する説明図である。

【図95】測長モードにおける静止画取得に関する説明図である。

【図96】信号処理部の機能を示すブロック図である。

【図97】キャリブレーション装置の機能を示すブロック図である。

【図98】検査システムの概略図である。

【図99】テストチャートを示す平面図である。

【図100】検査画像上に表示される検査基準位置、スポット、及び仮想スケールを示す画像図である。

【図101】検査画像上に表示される検査基準位置、スポット、及び仮想スケールを示す画像図である。

【図102】５ｍｍ罫のチャート画像である。

【図103】５ｍｍ罫のチャート画像（図１０２よりも遠端側で撮像）である。

【図104】スポットのＸ方向ピクセル位置を示す説明図である。

【図105】スポットのＹ方向ピクセル位置を示す説明図である。

【図106】スポットのＸ方向ピクセル位置を示す説明図である。

【図107】スポットのＹ方向ピクセル位置を示す説明図である。

【図108】縞状パターン光ＺＰＬを示す説明図である。

【図109】位相Ｘ、Ｙ、Ｚの縞状パターン光ＺＰＬの発光パターンを示す説明図である。

【図110】格子状パターンの計測光ＬＰＬを示す説明図である。

【図111】格子状パターンの計測光を間欠的に照射する発光パターンを示す説明図である。

【図112】３次元平面光ＴＰＬを示す説明図である。

【図113】３次元平面光ＴＰＬを間欠的に照射する発光パターンを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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１３と、プロセッサ装置１４と、ディスプレイ１５と、ユーザーインターフェース１６と、拡張プロセッサ装置１７と、拡張ディスプレイ１８とを有する。内視鏡１２は、光源装置１３と光学的に接続され、且つ、プロセッサ装置１４と電気的に接続される。内視鏡１２は、観察対象の体内に挿入される挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けられた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けられた湾曲部１２ｃ及び先端部１２ｄとを有している。湾曲部１２ｃは、操作部１２ｂを操作することにより湾曲動作する。先端部１２ｄは、湾曲部１２ｃの湾曲動作によって所望の方向に向けられる。

【0017】

また、操作部１２ｂには、観察モードの切り替え操作に用いる観察モード切替スイッチ１２ｆと、観察対象の静止画の取得指示に用いられる静止画取得指示スイッチ１２ｇと、ズームレンズ２１ｂの操作に用いられるズーム操作部１２ｈとが設けられている。

【0018】

プロセッサ装置１４は、ディスプレイ１５及びユーザーインターフェース１６と電気的に接続される。ディスプレイ１５は、プロセッサ装置１４で処理された観察対象の画像又は情報等を出力表示する。ユーザーインターフェース１６は、キーボード、マウス、タッチパッド、マイク等を有し、機能設定等の入力操作を受け付ける機能を有する。拡張プロセッサ装置１７は、プロセッサ装置１４に電気的に接続されている。拡張ディスプレイ１８は、拡張プロセッサ装置１７で処理された画像又は情報等を出力表示する。

【0019】

内視鏡１２は、通常観察モードと、特殊観察モードと、測長モードとを備えており、観察モード切替スイッチ１２ｆによって切り替えられる。通常観察モードは、照明光によって観察対象を照明するモードである。特殊観察モードは、照明光と異なる特殊光によって観察対象を照明するモードである。測長モードは、照明光又は計測光を観察対象に照明し、且つ、観察対象の撮像により得られる被写体画像上に、観察対象の大きさなどの測定に用いられる仮想スケールを表示する。仮想スケールが重畳表示されない被写体画像はディスプレイ１５に表示される一方、仮想スケールが重畳表示された被写体画像は拡張ディスプレイ１８に表示される。

【0020】

なお、照明光は、観察対象全体に明るさを与えて観察対象全体を観察するために用いられる光である。特殊光は、観察対象のうち特定領域を強調するために用いられる光である。計測光は、仮想スケールの表示に用いられる光である。また、本実施形態では、画像上に表示する仮想スケールについて説明を行うが、実際の管腔内に実スケールを設け、実スケールを画像を通して確認できるようにしてもよい。この場合には、実スケールは、内視鏡１２の鉗子チャンネルを通して、挿入し、先端部１２ｄから実スケールを突出させることが考えられる。

【0021】

ユーザーが静止画取得指示スイッチ１２ｇを操作することにより、ディスプレイ１５の画面がフリーズ表示し、合わせて、静止画取得を行う旨のアラート音（例えば「ピー」）を発する。そして、静止画取得指示スイッチ１２ｇの操作タイミング前後に得られる被写体画像の静止画が、プロセッサ装置１４内の静止画保存部４２（図８参照）に保存される。なお、静止画保存部４２はハードディスクやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの記憶部である。プロセッサ装置１４がネットワークに接続可能である場合には、静止画保存部４２に代えて又は加えて、ネットワークに接続された静止画保存サーバ（図示しない）に被写体画像の静止画を保存するようにしてもよい。

【0022】

なお、静止画取得指示スイッチ１２ｇ以外の操作機器を用いて、静止画取得指示を行うようにしてもよい。例えば、プロセッサ装置１４にフットペダルを接続し、ユーザーが足でフットペダル（図示しない）を操作した場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。モード切替についてもフットペダルで行うようにしてもよい。また、プロセッサ装置１４に、ユーザーのジェスチャーを認識するジェスチャー認識部（図示しない）を接続し、ジェスチャー認識部が、ユーザーによって行われた特定のジェスチャーを認識した場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。モード切替についても、ジェスチャー認識部を用いて行うようにしてもよい。

【0023】

また、ディスプレイ１５の近くに設けた視線入力部（図示しない）をプロセッサ装置１４に接続し、視線入力部が、ディスプレイ１５のうち所定領域内にユーザーの視線が一定時間以上入っていることを認識した場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。また、プロセッサ装置１４に音声認識部（図示しない）を接続し、音声認識部が、ユーザーが発した特定の音声を認識した場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。モード切替についても、音声認識部を用いて行うようにしてもよい。また、プロセッサ装置１４に、タッチパネルなどのオペレーションパネル（図示しない）を接続し、オペレーションパネルに対してユーザーが特定の操作を行った場合に、静止画取得指示を行うようにしてもよい。モード切替についても、オペレーションパネルを用いて行うようにしてもよい。

【0024】

図２に示すように、先端部１２ｄには、被写体からの光を受光する撮像光学系２１と、被写体に対して照明光を照射するための照明光学系２２と、測長モードで用いる計測光を被写体に対して放射する計測光出射部２３と、処置具を被写体に向けて突出させるための開口２４と、送気送水を行うための送気送水ノズル２５とを備えている。

【0025】

挿入部１２ａには、固定部材としてのバルーン１９が着脱可能に取り付けられる。バルーン１９は、ディスポーザブル（使い捨て）タイプのバルーンであり、１回、あるいは少ない使用回数で廃棄され、新品に交換される。なお、ここでいう回数は、症例数のことであり、少ない使用回数とは、１０回以下のことをいう。

【0026】

バルーン１９は、ゴム等の弾性材によって端部が絞られた略筒状に形成されている。バルーン１９は、小径の先端部１９ａ及び基端部１９ｂと、中央の膨出部１９ｃとを有する。バルーン１９は、内部に挿入部１２ａを挿通させて所定位置に配置した後、例えば、先端部１９ａ及び基端部１９ｂにゴム製のリング２０ａ、２０ｂを嵌め込むことによって、挿入部１２ａに固定される。

【0027】

図３に示すように、バルーン１９が挿入部１２ａに固定される所定位置は、湾曲部１２ｃよりも挿入部１２ａの基端側であり、バルーン１９の先端部１９ａにおける先端と、湾曲部１２ｃの基端とが一致する位置であることが好ましい。これにより、バルーン１９が湾曲部１２ｃの湾曲動作を妨げることがなく、かつ、湾曲部１２ｃがバルーン１９の膨張又は収縮を妨げることもない。バルーン１９は、後述するように、バルーン制御装置ＢＬＣによって膨張又は収縮が制御される。バルーン制御装置ＢＬＣは、ユーザーインターフェース１６によって操作されることが好ましい。

【0028】

図４に示すように、バルーン１９が収縮した状態では、腸管２６に対して挿入部１２ａが固定されていない状態であり、バルーンを収縮した状態のまま、計測光の照射及び撮像を行うと、先端部１２ｄの位置が上下左右方向に動いて、ユーザーが測定したい観察対象に対して正確に計測光を照射できない場合がある。

【0029】

そこで、図５に示すように、バルーン制御装置ＢＬＣの制御により、バルーン１９を膨張状態にする。膨張状態のバルーン１９は、外径が腸管２６の内径に合わせて形成されているため、挿入部１２ａは、腸管２６内に位置を固定した状態となる。これにより、挿入部１２ａが腸管２６に対して固定されるため、ユーザーが測定した観察対象に対して正確に計測光を照射することができる。なお、ここでいう「固定した状態」とは、挿入部１２ａの挿入方向に対する位置は固定されているが、先端部１２ｄの向きは微調整可能な状態を含んでいる。

【0030】

図６に示すように、内視鏡の先端部１２ｄは略円形となっており、第１方向Ｄ１に沿って、撮像光学系２１及び照明光学系２２と、開口２４及び送気送水ノズル２５が設けられている。撮像光学系２１の両側には、第１方向と直交する第２方向に対して、２つの照明光学系２２が設けられている。計測光出射部２３は、第１方向に対して、撮像光学系２１と送気送水ノズル２５との間に設けられている。したがって、送気送水ノズル２５の送気送水口は、撮像光学系２１及び計測光出射部２３に向けられているため、撮像光学系２１及び計測光出射部２３の両方を送気又は送水により洗浄することができる。

【0031】

図７に示すように、先端部１２ｄには先端キャップ２７が装着されている。先端キャップ２７には、先端面２８が設けられている。先端面２８は、平面２８ａと、平面２８ｂと、ガイド面２８ｃとを有する。平面２８ａは、軸方向Ｚと直交する平面である。平面２８ｂは、平面２８ａと平行、且つ、軸方向Ｚにおいて平面２８ａよりも先端側に位置する。ガイド面２８ｃは、平面２８ａと平面２８ｂとの間に配される。

【0032】

平面２８ｂには、撮像光学系２１の先端面２１ｃを露呈させる貫通孔２７ａと、一対の照明光学系２２の先端面２２ｂを露呈させる貫通孔２７ｂが設けられている。先端面２１ｃと先端面２２ｂと平面２８と同一面上に配されている。

【0033】

平面２８ａには、貫通孔２７ｃ、２７ｄが配置されている。貫通孔２７ｃから送気送水ノズル２５が露呈している。すなわち、平面２８ａは、軸方向Ｚにおける送気送水ノズル２５の取付位置である。送気送水ノズル２５の先端側には、噴射筒部２５ａが形成されている。噴射筒部２５ａは、送気送水ノズル２５の基端部から、例えば９０度に曲折する方向に突出された筒状に形成されており、先端に噴射口２５ｂを有している。噴射筒部２５ａは、貫通孔５２ｃから軸方向Ｚの先端側に突出して配置される。

【0034】

噴射口２５ｂは、撮像光学系２１の方向に向けて配置されている。これにより、送気送水ノズル２５は、撮像光学系２１の先端面２１ｃ及びその周辺部に、流体である洗浄液又は気体を噴射する。

【0035】

送気送水ノズル２５から撮像光学系２１に洗浄水又は気体が噴射された場合、撮像光学系２１に到達した位置、即ち撮像光学系２１の外周縁における洗浄水の流速Ｆ１は、２ｍ／ｓ以上であり、撮像光学系２１の外周縁における気体の流速Ｆ２は、４０ｍ／ｓ以上であることが好ましい。なお、流速Ｆ１、Ｆ２は、先端部１２ｄの向きに関わらず、上記の値を満たしていることが好ましく、例えば、撮像光学系２１に対して鉛直下方に送気送水ノズル２５が位置する場合、洗浄水又は気体の重力の影響を受けて流速が低下するが、この場合でも、上記の値を満たしていることが好ましい。

【0036】

平面２８ａには、貫通孔２７ｄから露呈した計測光出射部２３の先端面が配置されている。すなわち、送気送水ノズル２５の取付位置と、計測光出射部２３の先端面とは、軸方向Ｚにおける同一の位置に配置されている。計測光出射部２３は、送気送水ノズル２５の流体噴射範囲内、かつ撮像光学系２１と送気送水ノズル２５の間に配される。本実施形態では、先端面２８を軸方向Ｚから見た場合に、送気送水ノズル２５の噴射口２５ｂと、撮像光学系２１の外周縁とを繋ぐ領域内に計測光出射部２３が配されている。これにより、送気送水ノズル２５から撮像光学系２１へ流体を噴射する際に、同時に、計測光出射部２３にも流体を噴射させることができる。

【0037】

ガイド面２８ｃは、平面２８ａと平面２８ｂとの間を接続する連続面で形成されている。ガイド面２８ｃは、計測光出射部２３の外周縁と接する位置から、撮像光学系２１の外周縁に接する位置まで、平坦状に形成された傾斜面である。ガイド面２８ｃは、送気送水ノズルの流体噴射範囲に配されているため、送気送水ノズル２５から流体が噴射された場合、ガイド面２８ｃにも流体が噴射される。ガイド面２８ｃに噴射された流体が拡散して撮像光学系２１に吹き付けられる。なお、この場合、送気送水ノズルの流体噴射範囲に、ガイド面２８ｃの全てが含まれてもよいし、ガイド面２８ｃの一部のみが含まれてもよい。本実施形態では、送気送水ノズル２５の噴射口２５ｂと、撮像光学系２１の外周縁とを繋ぐ領域内にガイド面２８ｃが全て含まれている。

【0038】

図８に示すように、光源装置１３は、光源部３０と、光源用プロセッサ３１とを備えている。光源部３０は、被写体を照明するための照明光又は特殊光を発生する。光源部３０から出射された照明光又は特殊光は、ライトガイドＬＧに入射され、照明レンズ２２ａを通って被写体に照射される。光源部３０としては、照明光の光源として、白色光を出射する白色光源、又は、白色光源とその他の色の光を出射する光源（例えば青色光を出射する青色光源）を含む複数の光源等が用いられる。また、光源部３０としては、特殊光の光源として、表層血管など表層情報を強調するための青色狭帯域光を含む広帯域光を発する光源が用いられる。なお、照明光としては、紫色光、青色光、緑色光、又は赤色光の少なくともいずれかを組み合わせた白色の混色光としてもよい。この場合には、赤色光の照射範囲に比べて緑色光の照射範囲のほうが大きくなるように、照明光学系２２の光学設計を行うことが好ましい。

【0039】

光源用プロセッサ３１は、システム制御部４１からの指示に基づいて光源部３０を制御する。システム制御部４１は、光源用プロセッサ３１に対して、光源制御に関する指示を行う他に、計測光出射部２３の光源２３ａ（図１０参照）も制御する。通常観察モードの場合には、システム制御部４１は、照明光を点灯し、計測光を消灯する制御を行う。特殊観察モードの場合は、特殊光を点灯し、計測光を消灯する制御を行う。測長モードの場合には、システム制御部４１は、照明光又は計測光を点灯又は消灯する制御を行う。

【0040】

照明光学系２２は照明レンズ２２ａを有しており、この照明レンズ２２ａを介して、ライトガイドＬＧからの光が観察対象に照射される。撮像光学系２１は、対物レンズ２１ａ、ズームレンズ２１ｂ、及び撮像素子３２を有している。観察対象からの反射光は、対物レンズ２１ａ及びズームレンズ２１ｂを介して、撮像素子３２に入射する。これにより、撮像素子３２に観察対象の反射像が結像される。

【0041】

ズームレンズ２１ｂは、テレ端とワイド端との間で移動することによって、ズーム機能として、被写体を拡大又は縮小する光学ズーム機能を有する。光学ズーム機能のＯＮとＯＦＦは、内視鏡の操作部１２ｂに設けられたズーム操作部１２ｈ（図１参照）により切り替えることが可能であり、光学ズーム機能がONの状態で、さらにズーム操作部１２ｈを操作することにより、特定の拡大率で被写体を拡大又は縮小する。

【0042】

撮像素子３２はカラーの撮像センサであり、被検体の反射像を撮像して画像信号を出力する。この撮像素子３２は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device）撮像センサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）撮像センサ等であることが好ましい。本発明で用いられる撮像素子３２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色の青色画像、緑色画像、及び赤色画像を得るためのカラーの撮像センサである。赤色画像は、撮像素子３２において赤色のカラーフィルタが設けられた赤色画素から出力される画像である。緑色画像は、撮像素子３２において緑色のカラーフィルタが設けられた緑色画素から出力される画像である。青色画像は、撮像素子３２において青色のカラーフィルタが設けられた青色画素から出力される画像である。撮像素子３２は、撮像制御部３３によって制御される。

【0043】

撮像素子３２から出力される画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３４に送信される。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３４は、アナログ信号である画像信号に相関二重サンプリング（ＣＤＳ（Correlated Double Sampling））や自動利得制御（ＡＧＣ（Auto Gain Control））を行う。ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３４を経た画像信号は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ（Analog /Digital）コンバータ）３５により、デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタル画像信号は、通信Ｉ／Ｆ（Interface）３６を介して、光源装置１３の通信Ｉ／Ｆ（Interface）３７に入力される。

【0044】

プロセッサ装置１４は、各種処理又は制御などに関するプログラムがプログラム格納メモリ（図示しない）に組み込まれている。画像制御用プロセッサによって構成されるシステム制御部４１は、プログラム格納メモリに組み込まれたプログラムを動作することによって、光源装置１３の通信Ｉ／Ｆ（Interface）３７と接続される受信部３８と、信号処理部３９と、表示制御部４０の機能が実現する。

【0045】

受信部３８は、通信Ｉ／Ｆ３７から伝送されてきた画像信号を受信して信号処理部３９に伝達する。信号処理部３９は、受信部３８から受けた画像信号を一時記憶するメモリを内蔵しており、メモリに記憶された画像信号の集合である画像信号群を処理して、被写体画像を生成する。なお、受信部３８は、光源用プロセッサ３１に関連する制御信号については、システム制御部４１に直接送るようにしてもよい。

【0046】

信号処理部３９では、通常観察モードに設定されている場合には、被写体画像の青色画像はディスプレイ１５のBチャンネルに、被写体画像の緑色画像はディスプレイ１５のGチャンネルに、被写体画像の赤色画像はディスプレイ１５のRチャンネルにそれぞれ割り当てる信号割り当て処理を行うことによって、カラーの被写体画像がディスプレイ１５に表示する。測長モードについても、通常観察モードと同様の信号割り当て処理を行う。

【0047】

一方、信号処理部３９では、特殊観察モードに設定されている場合には、被写体画像の赤色画像はディスプレイ１５の表示には使用せず、被写体画像の青色画像をディスプレイ１５のBチャンネルとGチャンネルに割り当て、被写体画像の緑色画像をディスプレイ１５のRチャンネルに割り当てることによって、疑似カラーの被写体画像をディスプレイ１５に表示する。また、信号処理部３９では、測長モードに設定されている場合には、計測光の照射位置を含む被写体画像をデータ送受信部４３に送信する。データ送受信部４３は、被写体画像に関するデータを拡張プロセッサ装置１７に送信する。なお、データ送受信部４３は、拡張プロセッサ装置１７からのデータ等の受信が可能である。受信したデータは、信号処理部３９又はシステム制御部４１にて処理が可能である。

【0048】

信号処理部３９は、ズーム機能として、ユーザーインターフェース１６によってデジタルズーム機能がＯＮに設定されている場合には、被写体画像の一部を切り取って拡大又は縮小することによって、特定の倍率で被写体を拡大又は縮小する。図９（Ａ）は、デジタルズーム機能がＯＦＦの状態の被写体画像を示しており、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の被写体画像のうち中心部分を切り取って拡大したデジタルズーム機能がＯＮの被写体画像を示している。なお、デジタルズーム機能がＯＦＦの場合には、被写体画像の切り取りによる被写体の拡大又は縮小は行われない。

【0049】

表示制御部４０は、信号処理部３９によって生成された被写体画像をディスプレイ１５に表示する。システム制御部４１は、内視鏡１２、光源装置１３、プロセッサ装置１４、及び拡張プロセッサ装置１７に対して、各種の制御を行う。システム制御部４１は、内視鏡１２に設けられた撮像制御部３３を介して、撮像素子３２の制御を行う。撮像制御部３３は、撮像素子３２の制御に合わせて、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路３４及びＡ／Ｄ変換器３５の制御も行う。

【0050】

拡張プロセッサ装置１７は、プロセッサ装置１４から送信されたデータをデータ送受信部４４にて受信する。信号処理部４５は、データ送受信部４４で受信したデータに基づいて、測長モードに関連する処理を行う。具体的には、計測光の照射位置を含む被写体画像から仮想スケールのサイズを決定し、決定した仮想スケールを被写体画像に重畳表示させる処理を行う。表示制御部４６は、仮想スケールが重畳表示された被写体画像を拡張ディスプレイ１８に表示させる。なお、データ送受信部４４は、プロセッサ装置１４にデータ等を送信することが可能である。

【0051】

図１０に示すように、計測光出射部２３は、撮像光学系２１の光軸Ａｘ（図１３参照）に対して斜めに計測光を出射する。計測光出射部２３は、光源２３ａと、回折光学素子ＤＯＥ２３ｂ（Diffractive Optical Element）と、プリズム２３ｃと、出射部２３ｄとを備える。光源２３ａは、撮像素子３２の画素によって検出可能な色の光（具体的には可視光）を出射するものであり、レーザー光源ＬＤ（Laser Diode）又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光素子と、この発光素子から出射される光を集光する集光レンズとを含む。なお、光源２３ａはスコープエレキ基板（図示しない）に設けられている。スコープエレキ基板は、内視鏡の先端部１２ｄに設けられており、光源装置１３又はプロセッサ装置１４から電力の供給を受けて、光源２３ａに電力を供給している。なお、光源２３ａは内視鏡の先端部１２ｄに設けているが、内視鏡１２とプロセッサ装置１４とを接続するためのコネクタの内部に設けてもよい。この場合であっても、計測光出射部２３のうち光源２３ａを除く部材（回折光学素子ＤＯＥ２３ｂ、プリズム２３ｃ、及び出射部２３ｄ）は内視鏡の先端部１２ｄに設けられる。

【0052】

本実施形態では、光源２３ａが出射する光の波長は、例えば、６００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の赤色（ビーム光の色）のレーザー光を使用するが、その他の波長帯域の光、例えば、４９５nm以上５７０ｎｍ以下の緑色光を用いてもよい。光源２３ａはシステム制御部４１によって制御され、システム制御部４１からの指示に基づいて光出射を行う。ＤＯＥ２３ｂは、光源から出射した光を、計測情報を得るための計測光に変換する。なお、計測光は、人体、目、内臓保護の観点に基づいて光量が調整され、且つ、内視鏡１２の観察範囲では十分に白飛び（画素飽和）する程度の光量に調整されることが好ましい。

【0053】

プリズム２３ｃは、ＤＯＥ２３ｂで変換後の計測光の進行方向を変えるための光学部材である。プリズム２３ｃは、対物レンズ２１ａを含む撮像光学系２１の視野と交差するように、計測光の進行方向を変更する。計測光の進行方向の詳細についても、後述する。プリズム２３ｃから出射した計測光Ｌｍは、被写体へと照射される。

【0054】

図１１に示すように、計測光出射部２３は、内視鏡の先端部１２ｄに設けられた計測光出射部用収納部４７に収納されている。計測光出射部用収納部４７は、計測光出射部２３のサイズに対応する孔部を有している。計測光出射部用収納部４７は、透明蓋４８によって塞がれている。透明蓋４８は、透明の板状を有し、一端面が平坦部４８ａとなっている。透明蓋４８は、平坦部４８ａが先端部１２ｄの先端面２８と面一になるように配置されている。先端面２８と面一になる透明蓋４８を設けることにより、計測光の出射を遮ることがある異物などが挟まることがなくなる。

【0055】

図１２に示すように、透明蓋４８とプリズム２３ｃとの間には、プリズム４９が配置されている。プリズム４９は、第１密着面４９ａ、第２密着面４９ｂを有し、第１密着面４９ａをプリズム２３ｃに密着させ、第２密着面４９ｂを透明蓋４８に密着させている。プリズム４９により、透明蓋４８とプリズム２３ｃとの間から気体が排除されて気密となる。このように気密にすることで、結露を防ぐことができる。すなわち、結露による計測光の減衰、拡散、収束、及び屈折などの問題が生じることを防ぐことができる。

【0056】

なお、プリズム２３ｃの屈折率を「ｎ１」、プリズム４９の屈折率を「ｎ２」としたときに、「ｎ１＜ｎ２」を満たしており、プリズム２３ｃの光出射面が光軸Ａｘ側に傾いている例を説明したが、これと逆の構成にしてもよい。「ｎ１＞ｎ２」とし、プリズム２３ｃの光出射面を光軸Ａｘと反対側に設けてもよい。ただし、この場合は、プリズム２３ｃの光出射面にて全反射する可能性があるため、プリズム２３ｃの光出射面に制限を設ける必要がある。

【0057】

なお、プリズム２３ｃを光学部材で構成することに代えて、内視鏡の先端部１２ｄに形成される計測補助用スリットとしてもよい。また、プリズム２３ｃを光学部材で構成する場合には、出射面に反射防止コート（ＡＲ（Anti-Reflection）コート）（反射防止部）を施すことが好ましい。このように反射防止コートを設けるのは、計測光がプリズム２３ｃの出射面を透過せずに反射して、被写体に照射される計測光の割合が低下すると、後述する照射位置検出部６１が、計測光により被写体上に形成されるスポットＳＰの位置を認識し難くなるためである。

【0058】

なお、計測光出射部２３は、計測光を撮像光学系２１の視野に向けて出射できるものであればよい。例えば、光源２３ａが光源装置に設けられ、光源２３ａから出射された光が光ファイバによってＤＯＥ２３ｂにまで導光されるものであってもよい。また、プリズム２３ｃを用いずに、光源２３ａ及びＤＯＥ２３ｂの向きを、撮像光学系２１の光軸Ａｘに対して斜めに設置することで、撮像光学系２１の視野を横切る方向に計測光Ｌｍを出射させる構成としてもよい。

【0059】

図１３に示すように、計測光の進行方向については、計測光Ｌｍの光軸が撮像光学系２１の光軸Aｘと交差する状態で、計測光を出射する。観察距離の範囲Ｒｘにおいて観察可能であるとすると、範囲Ｒｘの近端Ｐｘ、中央付近Ｐｙ、及び遠端Ｐｚでは、各点での撮像範囲（矢印Ｑｘ、Ｑｙ、Ｑｚで示す）における計測光Ｌｍによって被写体上に形成されるスポットＳＰの位置（各矢印Ｑｘ、Ｑｙ、Ｑｚが光軸Ａｘと交わる点）が異なることが分かる。なお、撮像光学系２１の撮影画角は２つの実線１０１Ｘで挟まれる領域内で表され、この撮影画角のうち収差の少ない中央領域（２つの点線１０２Ｘで挟まれる領域）で計測を行うようにしている。また、第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に直交する方向である（図４５も同様）。

【0060】

以上のように、計測光Ｌｍの光軸を光軸Aｘと交差する状態で、計測光Lmを出射することによって、観察距離の変化に対するスポット位置の移動から、被写体の大きさを計測することができる。そして、計測光が照明された被写体を撮像素子３２で撮像することによって、スポットＳＰを含む被写体画像が得られる。被写体画像では、スポットＳＰの位置は、撮像光学系２１の光軸Ａｘと計測光Lmの光軸との関係、及び観察距離に応じて異なるが、観察距離が近ければ、同一の実寸サイズ（例えば５ｍｍ）を示すピクセル数が多くなり、観察距離が遠ければピクセル数が少なくなる。

【0061】

図１４に示すように、システム制御部４１は、測長対応内視鏡可否判断部１４０、計測光ＯＮ、ＯＦＦ切替部１４１、測長画像表示設定ＯＮ、ＯＦＦ切替部１４２、測長機能稼働状況表示ＯＮ、ＯＦＦ切替部１４３、仮想スケール表示切替制御部１４４、及び切替前画像表示設定保存部１４９を備えている。

【0062】

測長対応内視鏡可否判断部１４０は、内視鏡１２がプロセッサ装置１４に接続された場合に、内視鏡１２が測長対応内視鏡か否かを判断する。内視鏡１２が測長対応内視鏡である場合には、測長モードへの切り替えが有効化される。測長対応内視鏡とは、計測光の照射及び受光が可能であり、且つ、計測光に基づく仮想スケールを表示する測長画像を拡張ディスプレイ１８（ディスプレイ１５であってもよい）に表示することが可能な内視鏡のことをいう。なお、測長対応内視鏡可否判断部１４０は、内視鏡１２に設けられたスコープＩＤと測長対応内視鏡の有無のフラグ（例えば、測長対応内視鏡の場合を「１」と、それ以外の内視鏡の場合は「０」とする）とを関連付けたスコープＩＤテーブル（図示しない）を備えている。そして、測長対応内視鏡可否判断部１４０は、内視鏡１２が接続された場合に、内視鏡スコープＩＤを読み出す。読み出したスコープＩＤが、スコープＩＤテーブルのフラグを参照して、測長対応内視鏡か否かを判断する。

【0063】

計測光ＯＮ，ＯＦＦ切替部１４１は、光源２３ａを制御して、計測光の点灯（ＯＮ）又は消灯（ＯＦＦ）を切り替える。測長画像表示設定ＯＮ、ＯＦＦ切替部１４２は、ユーザーインターフェース１６などによって、測長画像の表示設定（色調など）など測長モードにおける各種画像表示設定の実行を可能（ＯＮ）又は不可能（ＯＦＦ）にする。仮想スケール表示切替制御部１４４は、拡張ディスプレイ１８において仮想スケールを表示（ＯＮ）、非表示（ＯＦＦ）、又は、表示態様変更のいずれかに切り替える。

【0064】

システム制御部４１は、測長モードへの切り替えが有効化された状態において、観察モード切替スイッチ１２ｆによる測長モードへの切り替え操作によって、計測光のＯＮ又はＯＦＦの切替、測長画像表示設定のＯＮ又はＯＦＦの切替、測長機能稼働状況表示のＯＮ又はＯＦＦの切替、仮想スケールの表示のＯＮ、ＯＦＦ、又は表示態様変更の切り替えのうち少なくともいずれかを行う。

【0065】

例えば、システム制御部４１は、測長モードへの切り替え操作により、計測光をＯＮ、測長画像表示設定をＯＮ、測長機能稼働状況表示をＯＮ、及び仮想スケールの表示をＯＮに切り替えることが好ましい。一方、測長モードから他のモード（通常観察モード、特殊観察モード）への切り替え操作により、計測光をＯＦＦ、測長画像表示設定をＯＦＦ、測長機能稼働状況表示をＯＦＦ、及び仮想スケールの表示をＯＦＦに切り替えることが好ましい。

【0066】

図１５に示すように、測長機能稼働状況表示は、拡張ディスプレイ１８の付帯情報表示領域１８ａに、スケール表示中アイコン１４６で表示することが好ましい。測長モードへの切り替え操作に従って、スケール表示中アイコン１４６が表示され、測長モードから他のモードへの切り替え操作に従って、スケール表示中アイコン１４６が非表示となる。また、仮想スケール１４７は、拡張ディスプレイ１８の観察画像表示領域１８ｂに、表示することが好ましい。仮想スケール１４７の表示態様の変更は、仮想スケール表示切替制御部１４４によって行われる。

【0067】

仮想スケール１４７は、５ｍｍの仮想スケール１４７ａ、１０ｍｍの仮想スケール１４７ｂ、２０ｍｍの仮想スケール１４７ｃを備えている。仮想スケール１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃは、円形のスケール（点線で表示）と線分のスケール（実線で表示）をそれぞれ有している。仮想スケール１４７ａの「５」は５ｍｍのスケールであることを、仮想スケール１４７ｂの「１０」は１０ｍｍのスケールであることを、仮想スケール１４７ｃの「２０」は２０ｍｍのスケールであることを、それぞれ表している。

【0068】

仮想スケールの表示態様の変更は、例えば、予め定められた複数のスケールパターンの中からの選択によって行われる。例えば、複数のスケールパターンとしては、図１５に示すように、円形のスケール及び線分のスケールを有する３つの仮想スケール１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃを組み合わせたスケールパターンの他、円形のスケール及び線分のスケールを有する２つの仮想スケール１４７ｂ、１４７ｃを組み合わせたスケールパターン、仮想スケール１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃのうち線分のみを有する３つの仮想スケールを組み合わせたスケールパターンなどがある。スケールパターンは、複数のスケールサイズ、円形のスケール及び線分スケールなど複数のスケールの形状の中から１又は複数の組み合わせで表される。

【0069】

また、測長画像表示設定をＯＮにする場合には、測長モードへの切り替え前の画像表示設定を切替前画像表示設定保存部１４９に保存することが好ましい。例えば、測長モードへの切り替え前の観察モードが通常観察モードであれば、信号処理部３９で設定されている通常観察モードの画像表示設定を切替前画像表示設定保存部１４９に保存することが好ましい。また、測長画像表示設定をＯＦＦにする場合には、切替前画像表示設定保存部１４９に保存した画像表示設定に切り替えることが好ましい。例えば、切替前画像表示設定保存部１４９に通常観察モードの画像表示設定が保存されている場合には、信号処理部３９は、通常観察モードへの切り替えに従って、切替前画像表示設定保存部１４９に保存されている通常観察モードの画像表示設定に設定する。

【0070】

一方、システム制御部４１は、測長モードへの切り替え操作において、モード切替時条件を満たしていない場合には、計測光をＯＮ、測長画像表示設定をＯＮ、測長機能稼働状況表示をＯＮ、及び仮想スケールの表示をＯＮに切り替えることを禁止する。モード切替時条件は、内視鏡１２、光源装置１３、プロセッサ装置１４、及び拡張プロセッサ装置１７に関する設定条件で測長モードの実行に適した条件である。モード切替時条件は、下記の禁止設定条件に該当しない条件であることが好ましい。なお、モード切替時条件を満たしていない場合には、スケール表示中アイコン１４６を表示することを禁止する代わりに、仮想スケール１４７が拡張ディスプレイ１８で表示中でないことを示す測長機能稼働状況不可表示を表示（ＯＮ）にすることが好ましい。測長機能稼働状況不可表示は、付帯情報表示領域１８ａに、スケール非表示中アイコン１４８で表示することが好ましい。

【0071】

図１６に示すように、システム制御部４１には、測長モードの実行の可否等に関する制御を行う測長モード制御部５０が設けられている。測長モード制御部５０は、観察モード切替スイッチ１２ｆによって測長モードへの切り替え操作が行われた場合において、内視鏡１２、光源装置１３、及び、プロセッサ装置１４に関する現在設定中の設定条件が、予め定められた禁止設定条件に該当する場合には、測長モードへの切り替えを禁止する第１制御、測長モード中において、ユーザーインターフェース１６によって設定条件の設定変更操作が行われた場合において、設定変更操作によって変更しようとする設定条件が禁止設定条件に該当する場合には、設定変更操作を無効化する第２制御、又は、測長モード中において、ユーザーインターフェース１６によって設定条件の設定変更操作が行われた場合において、設定変更操作によって変更しようとする設定条件が禁止設定条件に該当する場合には、測長モードから他のモードへ自動的に切り替える第３制御の少なくともいずれかを行う。

【0072】

光源装置１３に関する設定条件としては、通常観察モード又は測長モードにて用いる照明光の照明条件、特殊観察モードにて用いる特殊光の照明条件、又は、測長モードに用いる計測光の照明条件が含まれる。照明条件には、例えば、照明光量などが含まれる。内視鏡１２に関する設定条件としては、被写体の撮像に関する撮像条件が含まれる。撮像条件としては、例えば、シャッタースピードなどが含まれる。プロセッサ装置１４に関する設定条件としては、被写体画像に関する画像処理などの処理条件が含まれる。処理条件には、例えば、カラーバランス、明るさ補正、各種強調処理などが含まれる。なお、測長モードにおいては、スポットＳＰの位置検出を最適化し、ユーザーの寸法測定時の視認性を満たす設定条件（照明光量、シャッタースピード、カラーバランス、明るさ補正、各種強調処理）に設定することが好ましい。

【0073】

禁止設定条件には、測長モードにおいて被写体画像から計測光の照射位置の検出を妨げる第１禁止設定条件と、測長画像において観察距離に対応した仮想スケールを正確に表示することを妨げる第２禁止設定条件が含まれる。第１禁止設定条件としては、例えば、特殊観察モード、被写体画像に対する明るさ強調又は赤色強調などが含まれる。特殊観察モードでは、測長モードでスポットＳＰ等の検出に用いられる赤色画像は、画像表示に用いられないため、計測光の照射位置の検出が困難である。なお、測長モードでは、通常観察モード又は特殊観察モードと比較して、被写体画像における明るさを低くし、また、赤味を抑えることが好ましい。

【0074】

また、第２禁止設定条件としては、例えば、光学ズーム機能又はデジタルズーム機能などのズーム機能の使用（ＯＮ）が含まれる。これは、計測用画像で表示する仮想スケールは、スポットＳＰの位置に応じて定められ、ズーム機能の倍率に応じては定められていないことから、ズーム機能がＯＮの場合、仮想スケールが観察距離に対応して表示することが難しいためである。

【0075】

例えば、特殊観察モードに設定されている状態において、観察モード切替スイッチ１２ｆにより測長モードへの切り替え操作が行われた場合には、図１７に示すように、測長モード制御部５０は、測長モードへの切り替えを禁止して、特殊観察モードの状態を維持する第１制御を行う。第１制御が行われた場合には、測長モード制御部５０は、図１８に示すように、測長モードへの切り替えが禁止されたことを報知するメッセージを拡張ディスプレイ１８に表示する（警告音を発してもよい）。なお、測長モード制御部５０は、測長モードへの切り替えを禁止することに代えて、図１９に示すように、特殊観察モードを解除して、測長モードに切り替える制御を行ってもよい。

【0076】

また、測長モード中において、ズーム操作部１２ｈによる操作によりズーム機能をＯＮにする設定変更操作が行われた場合には、図２０に示すように、測長モード制御部５０は、ズーム機能をＯＮにする設定変更操作を無効化する第２制御を行う。第２制御が行われた場合には、測長モード制御部５０は、図２１に示すように、ズーム機能をＯＮにする設定変更操作が無効化されたことを報知するメッセージを拡張ディスプレイ１８に表示する（警告音を発してもよい）。

【0077】

また、測長モード中において、ズーム操作部１２ｈによる操作によりズーム機能をＯＮにする設定変更操作が行われた場合には、図２２に示すように、測長モード制御部５０は、測長モードを解除して、他のモードとして、通常観察モードに切り替える第３制御を行う。第３制御が行われた場合には、測長モード制御部５０は、図２３に示すように、測長モードが解除（仮想スケールの非表示化）されて通常観察モードに切り替えられたことを報知するメッセージを拡張ディスプレイ１８に表示する（警告音を発してもよい）。なお、第３制御が行われた場合は、ズーム機能をＯＮにする設定変更操作を有効化して、ズーム機能により被写体画像上での被写体を拡大又は縮小する。

【0078】

図２４に示すように、システム制御部４１には、明るさ情報算出部５３、照明光光量レベル設定部５４、第１発光制御用テーブル５５、及び第２発光制御用テーブル５６を設けてもよい。明るさ情報算出部５３は、通常観察モードで得られる画像又は測長モードで得られる第１撮像画像（照明光及び計測光に基づく画像）に基づいて、被写体の明るさに関する明るさ情報を算出する。照明光光量レベル設定部５４は、明るさ情報に基づいて、照明光の光量レベルを設定する。照明光の光量レベルとしては、Ｌｅｖｅｌ１、Ｌｅｖｅｌ２、Ｌｅｖｅｌ３、Ｌｅｖｅｌ４、Ｌｅｖｅｌ５の５段階とする。照明光の光量レベルに関する情報は、光源用プロセッサ３１に送られる。光源用プロセッサ３１は、照明光の光量レベルに照明光の光量がなるように、光源部３０を制御する。

【0079】

第１発光制御用テーブル５５は計測光の光量制御に用いられ、スポットＳＰの座標情報と計測光の光量レベルとの第１関係を記憶している。具体的には、図２５に示すように、スポットＳＰの座標情報が属する５つの座標エリアに対して、計測光の光量レベルＬｅｖｅｌ１、Ｌｅｖｅｌ２、Ｌｅｖｅｌ３、Ｌｅｖｅｌ４、Ｌｅｖｅｌ５がそれぞれ定められている。システム制御部４１は、第１発光制御用テーブル５５を参照して、スポットＳＰの位置が属する座標エリアに対応する光量レベルを特定する。システム制御部４１は、光源２３ａを制御して、特定した光量レベルになるように、計測光の光量を制御する。なお、計測光の光量制御を、第１発光制御用テーブル５５と第２発光制御用テーブル５６のいずれを用いて行うかは、ユーザーインターフェース１６を操作して適宜設定される。

【0080】

図２６に示すように、座標エリア１は、第１撮像画像において一番下方に設定されたエリアであり、座標エリア１にスポットＳＰが属している場合には観察距離が一番近い位置にある。したがって、座標エリア１に対しては、計測光の効用レベルとして一番小さいＬｅｖｅｌ１が割り当てられている。また、座標エリア２は、座標エリア１よりも上方に設定されたエリアであり、座標エリア２にスポットＳＰが属している場合には、観察距離が座標エリア１の場合よりも遠い位置にあるため、計測光の光量レベルとしてＬｅｖｅｌ１よりも大きいＬｅｖｅｌ２が割り当てられている。なお、スポットＳＰの移動方向は、撮像光学系２１の光軸Ａｘと計測光Ｌｍの光軸の交差方向に従って変化する。

【0081】

同様にして、座標エリア３については座標エリア２よりも上方に設けられている。座標エリア３にスポットＳＰが属している場合には、観察距離が座標エリア２の場合よりも遠い位置にあるため、計測光の光量レベルとしてＬｅｖｅｌ２よりも大きいＬｅｖｅｌ３が割り当てられている。また、座標エリア４については座標エリア３よりも上方に設けられている。座標エリア４にスポットＳＰが属している場合には、観察距離が座標エリア３の場合よりも遠い位置にあるため、計測光の光量レベルとしてＬｅｖｅｌ３よりも大きいＬｅｖｅｌ４が割り当てられている。また、座標エリア５は一番上方に設定されたエリアである。座標エリア５にスポットＳＰが属している場合には、観察距離が他の座標エリア１～４の場合よりの一番遠い位置にあるため、計測光の光量レベルとして最も高いＬｅｖｅｌ５が割り当てられている。

【0082】

第２発光制御用テーブル５６は計測光の光量制御に用いられ、スポットＳＰの座標情報及び照明光の光量レベルと計測光の光量レベルとの第２関係を記憶している。具体的には、図２７に示すように、スポットＳＰの座標情報が属する５つの座標エリア及び照明光の光量レベルＬｅｖｅｌ１、Ｌｅｖｅｌ２、Ｌｅｖｅｌ３、Ｌｅｖｅｌ４、Ｌｅｖｅｌ５に対して、計測光の光量レベルがそれぞれ定められている。例えば、スポットＳＰが座標エリア１に属し、且つ、照明光の光量レベルがＬｅｖｅｌ３である場合には、計測光の光量レベルとしてＬｅｖｅｌ３が割り当てられる。

【0083】

システム制御部４１は、第２発光制御用テーブル５６を参照して、スポットＳＰの位置が属する座標エリアと、照明光の光量レベルとから、計測光の光量レベルを特定する。システム制御部４１は、光源２３ａを制御して、特定した光量レベルとなるように、計測光の光量を制御する。

【0084】

第２発光制御用テーブル５６においては、照明光の光量レベルと計測光の光量レベルとは、スポットＳＰの位置を特定可能にするための比率に設定されている。これは、照明光の光量と計測光の光量との比率が適切でないと、スポットＳＰのコントラストが低くなって、スポットＳＰの位置を特定することが難しくなるためである。

【0085】

測長モードでは、光源用プロセッサ３１は、観察対象の全体的な照明に用いる照明光は連続発光する一方、計測光Ｌｍはパルス発光する。したがって、測長モードにおいて光を発光するフレームとしては、図２８に示すように、計測光を発光せず、照明光を単独で発光する照明光単独発光フレームＦＬｘと、照明光と計測光を発光する計測光発光フレームＦＬｙとが含まれる。そして、測長モードでは、計測光発光フレームＦＬｙに得られた第１撮像画像からスポットＳＰの位置を検出する一方、照明光単独発光フレームＦＬｘに得られた第２撮像画像に対して、仮想スケールの表示を行う。なお、図２８の照明光又は計測光に対応する部分に示された実線は、あるフレームにおける発光状態を表している。実線が「ｏｎ」に対応する部分にある期間は、照明光又は計測光を発光する期間を示しており、実線が「ｏｆｆ」に対応する部分にある期間は、照明光又は計測光を発光しない期間を示している。

【0086】

測長モードにおける発光及び撮像のパターンについては、以下の通りである。第１パターンとしては、撮像素子３２として、各画素において同一のタイミングで露光及び電荷の読み出しを行って画像信号を出力するＣＣＤ（グローバルシャッター方式の撮像素子）を用いる場合である。また、第１パターンでは、計測光を、特定のフレーム間隔として、２フレーム間隔毎に発光を行う。

【0087】

第１パターンでは、図２９に示すように、通常観察モード時のタイミングＴ１における照明光の露光に基づき、通常観察モードと測長モードの切り替え時（タイミングＴ１からタイミングＴ２への切替時）に、電荷の一斉読出しが行われること（グローバルシャッター）により、照明光の成分のみを有する第２撮像画像Ｎが得られる。この第２撮像画像Ｎは、タイミングＴ２において拡張ディスプレイ１８に表示される。なお、図２９の「CCD（フレーム期間）グローバルシャッター」については、タイミングＴ１からタイミングＴ２の切替時において、縦方向に立ち上がっている立ち上がり線５７が、グローバルシャッターが行われたことを表している。これは、他の立ち上がり線５７についても同様である。

【0088】

また、タイミングＴ２においては、照明光及び計測光が発光される。このタイミングＴ２における照明光及び計測光の露光に基づき、タイミングＴ２からタイミングＴ３への切替時に、電荷の一斉読出しが行われることにより、照明光及び計測光の成分が含まれる第１撮像画像Ｎ＋Ｌｍが得られる。この第１撮像画像Ｎ＋Ｌｍに基づいて、スポットＳＰの位置検出が行われる。スポットＳＰの位置に対応する仮想スケールを、タイミングＴ２のときに表示した第２撮像画像Ｎに対して表示する。これにより、タイミングT３において、タイミングT２の第２撮像画像Nに対して、仮想スケールを表示した測長画像Ｓが表示される。

【0089】

なお、タイミングＴ２（第１タイミング）の第２撮像画像Ｎは、タイミングT２だけでなく、タイミングT３においても、拡張ディスプレイ１８に表示されることになる。即ち、タイミングT２の第２撮像画像は、次の第２撮像画像が得られるタイミングT４（第２タイミング）まで、２フレーム連続して表示されることになる（タイミングT２、T３では同じ被写体像が表示される）。なお、タイミングT３においては、第１撮像画像N＋Lmは拡張ディスプレイ１８に表示されない。ここで、通常観察モードでは、第２撮像画像Nを１フレーム毎に変えて表示しているのに対して、測長モードの第１パターンでは、上記のように、同一の第２撮像画像Nを連続して２フレーム分表示することで、測長モードの第１パターンのフレームレートは通常観察モードの実質１／２となる。

【0090】

タイミングT４以降についても、同様にして、行われる。即ち、タイミングT４、T５においては、測長画像Sに対して、タイミングT４の第２撮像画像が連続して表示され、タイミングT６、T７においては、測長画像Sに対して、タイミングT６の第２撮像画像Nが連続して表示される。これに対して、タイミングT４、T５、T６、T７においては、第１撮像画像N＋Lmは拡張ディスプレイ１８に表示されない。このように、測長画像Sの表示に、計測光の成分が含まれない第２撮像画像Nが表示されることで、フレームレートは多少低下するものの、計測光の発光によって生じる可能性がある観察対象の視認性を妨げることが無くなる。

【0091】

第２パターンとしては、撮像素子３２として、照明光又は計測光にて照明された観察対象を撮像するための複数のラインを有し、ラインごとに異なる露光タイミングで露光を行い、ライン毎に異なる読出タイミングで電荷を読み出して画像信号を出力するCMOS（ローリングシャッター方式の撮像素子）を用いる場合である。また、第２パターンでは、計測光を、特定のフレーム間隔として、３フレーム間隔毎に発光を行う。

【0092】

第２パターンでは、図３０に示すように、タイミングT１において照明光の露光及び電荷の読出しをライン毎に行い、通常観察モードから測長モードへの切替時（タイミングＴ１からタイミングＴ２への切替時）にて電荷の読出しを完了すること（ローリングシャッター）により、照明光の成分のみを有する第２撮像画像Ｎが得られる。この第２撮像画像Ｎは、タイミングＴ２において拡張ディスプレイ１８に表示される。なお、図３０の「CMOS（フレーム期間）ローリングシャッター」については、斜め線５８が光の露光と電荷の読出しタイミングを表しており、ラインLsで露光及び電荷の読出しを開始し、ラインLｔで露光及び電荷の読み出しを完了することを表している。

【0093】

また、タイミングＴ２においては、照明光及び計測光が発光される。タイミングT１からタイミングT２における照明光の照明、及びタイミングT２における計測光の照明に基づいて、ローリングシャッターを行うことにより、タイミングT２からタイミングT３に切り替わるタイミングにおいて、照明光及び計測光の成分が含まれる第１撮像画像Ｎ＋Ｌｍが得られる。また、タイミングT３からタイミングT４に切り替わるタイミングにおいても、照明光及び計測光の成分が含まれる第１撮像画像Ｎ＋Ｌｍが得られる。以上の第１撮像画像Ｎ＋Ｌｍに基づいて、スポットＳＰの位置検出が行われる。タイミングT３、T４においては、計測光の発光は行われない。

【0094】

スポットＳＰの位置に対応する仮想スケールを、タイミングＴ２のときに表示した第２撮像画像Ｎに対して表示する。これにより、タイミングT３、T４において、タイミングT２の第２撮像画像Nに対して、仮想スケールが表示された測長画像Ｓが表示される。なお、タイミングＴ２（第１タイミング）の第２撮像画像Ｎは、タイミングT２だけでなく、タイミングT３、T４においても、拡張ディスプレイ１８に表示されることになる。即ち、タイミングT２の第２撮像画像は、次の第２撮像画像が得られるタイミングT５（第２タイミング）まで、３フレーム連続して表示されることになる（タイミングT２、T３、T４では同じ被写体像が表示される）。これに対して、タイミングT３、T４においては、第１撮像画像N＋Lmは拡張ディスプレイ１８に表示されない。なお、測長モードの第２パターンでは、同一の第２撮像画像N２を連続して３フレーム分表示することで、測長モードの第２パターンのフレームレートは通常観察モードの実質１／３となる。

【0095】

タイミングT５以降についても、同様にして、行われる。タイミングT５、T６、T７においては、測長画像Sに対して、タイミングT５の第２撮像画像が表示される。これに対して、タイミングT５、T６、T7においては、第１撮像画像N＋Lmは拡張ディスプレイ１８に表示されない。このように、測長画像Sの表示に、計測光の成分が含まれない第２撮像画像を表示することで、フレームレートは低下するものの、平面状の計測光の発光によって生じる可能性がある観察対象の視認性を妨げることが無くなる。

【0096】

図３１に示すように、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５は、スポットＳＰの位置認識、及び仮想スケールの設定を行うために、撮像画像におけるスポットＳＰの位置を検出する第１信号処理部５９と、スポットＳＰの位置に応じて仮想スケールを設定する第２信号処理部６０とを備えている。なお、撮像画像には、照明光及び計測光を常時点灯する場合に得られる撮像画像の他、照明光を常時点灯する一方、計測光を点灯又は消灯する場合において、照明光及び計測光の両方の点灯時に得られる第１撮像画像が含まれる。

【0097】

第１信号処理部５９は、撮像画像からスポットＳＰの照射位置を検出する照射位置検出部６１を備えている。照射位置検出部６１では、スポットＳＰの照射位置として、スポットＳＰの重心位置座標を取得することが好ましい。

【0098】

第２信号処理部６０は、スポットＳＰの照射位置に基づいて、被写体のサイズを計測するための仮想スケールとして、第１の仮想スケールを設定し、第１の仮想スケールのスケール表示位置を設定する。第２信号処理部６０は、スポットＳＰの照射位置及びスケール表示位置によって表示態様が異なる仮想スケール画像と、スポットの照射位置とのを関連付けて記憶するスケール用テーブル６２を参照して、スポットＳＰの照射位置に対応する仮想スケールを設定する。仮想スケールは、スポットＳＰの照射位置及びスケール表示位置によって、例えば、大きさ、又は、形状が異なっている。仮想スケール画像の表示に関しては、後述する。また、スケール用テーブル６２については、拡張プロセッサ装置１７の電源をＯＦＦにした場合であっても、保存内容が維持される。なお、スケール用テーブル６２は、仮想スケール画像と照射位置とを関連付けて記憶するが、照射位置に対応する被写体との距離（内視鏡１２の先端部１２ｄと被写体との距離）と仮想スケール画像とを関連付けて記憶してもよい。

【0099】

なお、仮想スケールの画像については、照射位置毎に必要になり、データ容量が大きくなることから、内視鏡１２における保存可能なメモリの容量、起動、及び処理時間などの観点を考慮し、内視鏡１２内のメモリ（図示しない）に保持するよりも、拡張プロセッサ装置１７（又はプロセッサ装置１４）内に保持したほうが好ましい。また、仮想スケールの画像は、後述するように、キャリブレーションによって得られた仮想スケール画像の代表点から作成しているが、測長モード時に代表点から仮想スケール画像を作成すると、ロスタイムが発生し、処理のリアルタイム性が損なわれる。そのため、内視鏡１２を内視鏡接続部に接続し、一度、代表点から仮想スケール画像を作成してスケール用テーブル６２を更新した後は、代表点から仮想スケールを作成するのではなく、更新後のスケール用テーブル６２を用いて、仮想スケール画像の表示を行うようにする。また、第２信号処理部６０においては、画像の重畳表示などが困難になる非常時には、測長画像に重畳表示する仮想スケール画像の代わりに、スポットＳＰの照射位置と被写体の実寸サイズに対応するピクセル数との関係から、仮想スケールの大きさを定める基準マーカが、測長画像に表示される。

【0100】

また、第２信号処理部６０は、内視鏡１２を内視鏡接続部に接続した場合には、スケール用テーブル６２を更新するためのテーブル更新部６４を備えている。このようにスケール用テーブル６２を更新できるようにしているのは、内視鏡１２は、機種及びシリアル番号によって、計測光Ｌｍの光軸と撮像光学系２１との位置関係が異なり、それに従って、仮想スケール画像の表示態様も変わってくるためである。テーブル更新部６４では、仮想スケール画像から抽出された代表点に関する代表点データと、照射位置とを関連付けて記憶する代表点データテーブル６６が用いられる。テーブル更新部６４及び代表点データテーブル６６の詳細については、後述する。なお、代表点データテーブル６６については、照射位置に対応する被写体との距離（内視鏡１２の先端部１２ｄと被写体との距離）と代表点データとを関連付けて記憶してもよい。

【0101】

表示制御部４６は、仮想スケールを撮像画像に重畳した測長画像を拡張ディスプレイ１８に表示する場合において、仮想スケールを、スポットＳＰの照射位置及びスケール表示位置に応じて表示態様が異なる制御を行う。具体的には、表示制御部４６は、スポットＳＰを中心として、第１の仮想スケールを重畳した測長画像を拡張ディスプレイ１８に表示する。第１の仮想スケールとしては、例えば、円型の計測マーカを用いる。この場合、図３２に示すように、観察距離が近端Ｐｘ（図１３参照）に近い場合には、被写体の腫瘍ｔｍ１上に形成されたスポットＳＰ１の中心に合わせて、実寸サイズ５ｍｍ（撮像画像の水平方向及び垂直方向）を示す仮想スケールＭ１が表示される。

【0102】

仮想スケールＭ１のスケール表示位置は、撮像光学系２１による歪みの影響を受ける撮像画像の周辺部に位置しているため、仮想スケールＭ１は、歪み等の影響に合わせて、楕円状となっている。以上の仮想スケールＭ１は腫瘍ｔｍ１の範囲とはほぼ一致しているため、腫瘍ｔｍ１は５ｍｍ程度と計測することができる。なお、撮像画像に対しては、スポットを表示せず、第１の仮想スケールのみを表示するようにしてもよい。

【0103】

また、図３３に示すように、観察距離が中央付近Ｐｙに近い場合、被写体の腫瘍ｔｍ２上に形成されたスポットＳＰ２の中心に合わせて、実寸サイズ５ｍｍ（撮像画像の水平方向及び垂直方向）を示す仮想スケールＭ２が表示される。仮想スケールＭ２のスケール表示位置は、撮像光学系２１によって歪みの影響を受けにくい撮像画像の中心部に位置しているため、仮想スケールＭ２は、歪み等の影響を受けることなく、円状となっている。

【0104】

また、図３４に示すように、被写体の腫瘍ｔｍ３上に形成されたスポットＳＰ３の中心に合わせて、実寸サイズ５ｍｍ（撮像画像の水平方向及び垂直方向）を示す仮想スケールＭ３が表示される。仮想スケールＭ３のスケール表示位置は、撮像光学系２１による歪みの影響を受ける撮像画像の周辺部に位置しているため、仮想スケールＭ３は、歪み等の影響に合わせて、楕円状となっている。以上の図３２～図３４に示すように、観察距離が長くなるにつれて同一の実寸サイズ５ｍｍに対応する第１の仮想スケールの大きさが小さくなっている。また、スケール表示位置によって、撮像光学系２１による歪みの影響に合わせて、第１の仮想スケールの形状も異なっている。

【0105】

なお、図３２～図３４では、スポットＳＰの中心とマーカの中心を一致させて表示しているが、計測精度上問題にならない場合には、スポットＳＰから離れた位置に第１の仮想スケールを表示してもよい。ただし、この場合にもスポットの近傍に第１の仮想スケールを表示することが好ましい。また、第１の仮想スケールを変形して表示するのではなく、撮像画像の歪曲収差を補正し変形させない状態の第１の仮想スケールを補正後の撮像画像に表示するようにしてもよい。

【0106】

また、図３２～図３４では、被写体の実寸サイズ５ｍｍに対応する第１の仮想スケールを表示しているが、被写体の実寸サイズは観察対象や観察目的に応じて任意の値（例えば、２ｍｍ、３ｍｍ、１０ｍｍ等）を設定してもよい。また、図３２～図３４では、第１の仮想スケールを、略円型としているが、図３５に示すように、縦線と横線が交差する十字型としてもよい。また、十字型の縦線と横線の少なくとも一方に、目盛りＭｘを付けた目盛り付き十字型としてもよい。また、第１の仮想スケールとして、縦線、横線のうち少なくともいずれかを傾けた歪曲十字型としてもよい。また、第１の仮想スケールを、十字型と円を組み合わせた円及び十字型としてもよい。その他、第１の仮想スケールを、スポットから実寸サイズに対応する複数の測定点ＥＰを組み合わせた計測用点群型としてもよい。また、第１の仮想スケールの数は一つでも複数でもよいし、実寸サイズに応じて第１の仮想スケールの色を変化させてもよい。

【0107】

なお、第１の仮想スケールとして、図３６に示すように、大きさが異なる３つの同心円状の仮想スケールＭ４Ａ、Ｍ４Ｂ、Ｍ４Ｃ（大きさはそれぞれ直径が２ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ）を、腫瘍ｔｍ４上に形成されたスポットＳＰ４を中心として、撮像画像上に表示するようにしてもよい。この３つの同心円状の仮想スケールは、仮想スケールを複数表示するので切替の手間が省け、また、被写体が非線形な形状をしている場合でも計測が可能である。なお、スポットを中心として同心円状の仮想スケールを複数表示する場合には、大きさや色を仮想スケール毎に指定するのではなく、複数の条件の組合せを予め用意しておきその組み合わせの中から選択できるようにしてもよい。

【0108】

図３６では、３つの同心円状の仮想スケールを全て同じ色（黒）で表示しているが、複数の同心円状のマーカを表示する場合、仮想スケールによって色を変えた複数の色付き同心円状のマーカとしてもよい。図３７に示すように、仮想スケールＭ５Ａは赤色を表す点線、仮想スケールＭ５Ｂは青色を表す実線、仮想スケールＭ５Ｃは白を表す一点鎖線で表示している。このように仮想スケールの色を変えることで識別性が向上し、容易に計測を行うことができる。

【0109】

また、第１の仮想スケールとしては、複数の同心円状の仮想スケールの他、図３８に示すように、各同心円を歪曲させた複数の歪曲同心円状の仮想スケールを用いてもよい。この場合、歪曲同心円状の仮想スケールＭ６Ａ、仮想スケールＭ６Ｂ、仮想スケールＭ６Ｃが、腫瘍ｔｍ５に形成されたスポットＳＰ５を中心に撮像画像に表示されている。

【0110】

テーブル更新部６４は、内視鏡１２が内視鏡接続部に接続された場合において、代表点データテーブル６６を参照して、内視鏡１２の機種及び／又はシリアル番号に対応する仮想スケール画像を作成し、スケール用テーブル６２を更新する。

【0111】

代表点データテーブル６６は、キャリブレーション時に得られた仮想スケール画像の代表点に関する代表点データと、スポットＳＰの照射位置とを関連付けて記憶している。代表点データテーブル６６は、後述のキャリブレーション方法によって作成される。図３９に示すように、代表点データとしては、仮想スケール画像のである円型の仮想スケールの画像Ｍのうち、いくつかの点を抽出した代表点ＲＰの座標情報（Ｘ座標、Ｙ座標）が含まれている。代表点データテーブル６６に記憶されている代表点データは、計測光Ｌｍの光軸と撮像光学系２１との位置関係がデフォルトの位置関係である場合のデータである。

【0112】

テーブル更新部６４は、内視鏡１２が内視鏡接続部に接続された場合に、計測光Ｌｍの光軸と撮像光学系２１との位置関係に関する情報を取得し、前記位置関係と代表点データテーブル６６を用いて、スケール用テーブル６２を更新する。具体的には、内視鏡接続部に接続された内視鏡１２における計測補助光Ｌｍの光軸と撮像光学系２９ｂとの位置関係とデフォルトの位置関係との違いから、代表点ＲＰの座標情報の差分値を算出する。そして、テーブル更新部６４は、図４０に示すように、デフォルトの代表点ＲＰを、算出した差分値だけ座標をシフトさせた代表点ＲＰ^＊に基づいて、仮想スケール画像Ｍ^＊を作成する。仮想スケール画像の作成は、代表点ＲＰ^＊間をつなぎ合わせる補間処理を行うことが好ましい。作成された補間処理後の仮想スケール画像は、テーブル更新部６４によって照射位置と関連付けされる。これにより、スケール用テーブル６２の更新が完了する。なお、図４０においては、代表点ＲＰ、ＲＰ^＊の一部のみに符号を付している。

【0113】

なお、計測光については、被写体に照射された場合に、スポットとして形成される光を用いているが、その他の光を用いるようにしてもよい。例えば、被写体に照射された場合に、図４１に示すように、被写体上に交差ライン６７として形成される平面状の計測光を用いるようにしてもよい。この場合には、仮想スケールとして、交差ライン６７及び交差ライン６７上に被写体の大きさ（例えば、ポリープＰ）の指標となる目盛り６８からなる第２の仮想スケールを生成する。平面状の計測光を用いる場合には、照射位置検出部６１は、交差ライン６７の位置（計測光の照射位置）を検出する。交差ライン６７が下方に位置する程、観察距離が近く、交差ライン６７が上方に位置する程、観察距離が遠くなる。そのため、交差ライン６７が下方に位置する程、目盛り６８の間隔は大きくなり、交差ライン６７が上方に位置する程、目盛り６８の間隔は小さくなる。

【0114】

また、計測光については、図４２に示すように、少なくとも２つの第１特徴線ＣＬを含む平面状の光で構成してもよい。計測光が被写体に照射されると、被写体上の起伏に合わせて交差曲線ＣＣが形成され、且つ、交差曲線ＣＣ上において２つの第１特徴線ＣＬ１に対応する位置にそれぞれ第１スポットＳＰｋ１が形成される。また、計測光には、２つの第１特徴線ＣＬ１の間に、第１特徴線ＣＬ１と異なる複数の第２特徴線ＣＬ２が含まれる。第１特徴線ＣＬ１及び第２特徴線ＣＬ２を含む計測光が被写体に照射されると、複数の第２特徴線ＣＬ２に対応する位置にそれぞれ第２スポットＳＰｋ２が形成される。第２スポットＳＰｋ２は、第１スポットＳＰｋ１よりも小さく、また、第２スポットＳＰｋ２の間隔は小さい。そのため、複数の第２スポットＳＰｋ２によって、交差曲線上に特定交差曲線ＳＣＣが形成される。特定交差曲線ＳＣＣの位置に基づいて、計測情報が算出される。

【0115】

図４３に示すように、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５は、第１スポットＳＰｋ１又は第２スポットＳＰｋ２の位置認識、及び計測情報の算出を行うために、位置特定部６９と、計測情報処理部７０とを有している。位置特定部６９は、撮像画像から、第１スポットＳＰｋ１又は第２スポットＳＰｋ２の位置を特定する。位置の特定方法としては、例えば、撮像画像を二値化し、二値化画像のうち白部分（信号強度が二値化用閾値よりも高い画素）の重心を、第１スポットＳＰｋ１又は第２スポットＳＰｋ２の位置として特定する。

【0116】

計測情報処理部７０は、第１スポットＳＰｋ１又は第２スポットＳＰｋ２の位置から、計測情報を算出する。算出された計測情報は、表示制御部４６によって、撮像画像上に表示される。計測情報について２つの第１スポットＳＰｋ１の位置に基づいて算出する場合、被写体が３次元形状を有している状況下においても、正確に計測情報を算出することができる。

【0117】

計測情報には、図４４に示すように、２つの第１スポットＳＰｋ１、第２スポットＳＰｋ２間の直線距離を示す第１直線距離が含まれる。計測情報処理部７０は、以下の方法で、第１直線距離を算出する。計測情報処理部７０では、図４５に示すように、第１スポットＳＰｋ１の位置に基づいて、第１スポットＳＰｋ１における実寸サイズを示す座標（ｘｐ１、ｙｐ１、ｚｐ１）を求める。ｘｐ１、ｙｐ２は、それぞれ撮像画像における第１スポットＳＰｋ１の位置の座標から、実寸サイズに対応する座標を得る。ｚｐ１は、第１スポットＳＰｋ１の位置の座標と、予め定められた特定スポットＳＰｋの位置の座標から、実寸サイズに対応する座標を得る。同様にして、第２スポットＳＰｋ２の位置に基づいて、第２スポットＳＰｋ２における実寸サイズを示す座標（ｘｐ２、ｙｐ２、ｚｐ２）を求める。また、ｘｐ２、ｙｐ２は、それぞれ撮像画像における第２スポットＳＰｋ２の位置の座標から、実寸サイズに対応する座標を得る。ｚｐ２は、第２スポットＳＰｋ２の位置の座標と、予め定められた特定スポットＳＰｋの位置の座標から、実寸サイズに対応する座標を得る。そして、下記式）により、第１直線距離を算出する。
式）第１直線距離＝
（（ｘｐ２－ｘｐ１）^２＋（ｙｐ２－ｙｐ１）^２＋（ｚｐ２－ｚｐ１）^２）^０．５
算出された第１直線距離は、撮像画像上に、計測情報７１（図４４では「２０ｍｍ」）として表示される。なお、特定スポットＳＰｋは拡張ディスプレイ１８に表示してもよく、表示しなくてもよい。

【0118】

また、計測光については、縦方向と横方向に所定の間隔で格子状に配列された複数のスポット光を用いてもよい。格子状配列のスポット光で被写体内の腫瘍ｔｍなどを撮像することにより、図４６に示すように、回折スポットＤＳ１の画像を取得する。拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５は、回折スポットＤＳ１の間隔ＤＴを測定する。間隔ＤＴは、撮像素子３２の結像面の画素数に対応している。なお、複数の回折スポットＤＳ１のうち特定部分における間隔（例えば、結像面の中心付近における間隔）を測定するようにしてもよい。

【0119】

回折スポットＤＳ１の間隔が測定されると、測定結果に基づき、被写体までの方向及び距離が算出される。この処理は、回折スポットＤＳ１の間隔（画素数）と被写体までの距離との関係が用いられる。具体的には、図４７に示すように、測定対象の回折スポットＤＳ１の方向（α、β）と距離（ｒ）が算出される。被写体までの方向及び距離が算出されると、算出した方向及び距離に基づいて被写体の２次元情報または３次元情報を算出する。被写体の２次元情報、３次元情報としては、被写体の２次元空間（図４７のＸＹ平面）内、あるいは３次元空間（図４７のＸＹＺ空間）内での形状や大きさ、面積等を算出することができる。なお、（α、β、ｒ）から（Ｘ、Ｙ、Ｚ）への変換は以下の式Ａ）、式Ｂ）、式Ｃ）により行うことができ、被写体の各点の（Ｘ、Ｙ、Ｚ）座標から形状や大きさ、面積等を算出することができる。
式Ａ）Ｘ＝ｒ×ｃｏｓα×ｃｏｓβ
式Ｂ）Ｙ＝ｒ×ｃｏｓα×ｓｉｎβ
式Ｃ）Ｚ＝ｒ×ｓｉｎα

【0120】

図４８に示すように、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５は、スポットの位置認識、及び、仮想スケールの設定を行うために、第１撮像画像（計測光及び照明光に基づく画像）におけるスポットＳＰの位置を特定する位置特定部７２と、スポットＳＰの位置に基づいて、第１撮像画像又は第２撮像画像（照明光に基づく画像）を加工して測長画像を生成する画像加工部７３とを備えている。

【0121】

位置特定部７２は、スポットＳＰの位置の特定の妨げになるノイズ成分を除去するノイズ成分除去部７４を有している。第１撮像画像中において、スポットＳＰを形成する計測光の色とは異なるものの、計測光の色に近い色（計測光近似色）が含まれている場合には、スポットＳＰの位置を正確に特定できないことがある。そこで、ノイズ成分除去部７４は、計測光近似色の成分をノイズ成分として第１撮像画像から除去する。位置特定部７２は、ノイズ成分が除去されたノイズ除去済みの第１撮像画像に基づいて、スポットＳＰの位置を特定する。

【0122】

ノイズ成分除去部７４は、色情報変換部７５と、二値化処理部７６と、マスク画像生成部７７と、除去部７８を備えている。ノイズ除去済みの第１撮像画像を得るための処理の流れについて、図４９を用いて説明する。色情報変換部７５は、ＲＧＢ画像である第１撮像画像を第１色情報画像に変換し、ＲＧＢ画像である第２撮像画像を第２色情報画像に変換する。色情報としては、例えば、ＨＳＶ（Ｈ（Hue（色相））、Ｓ（Saturation（彩度））、Ｖ（Value（明度）））とすることが好ましい。その他、色情報として、色差Ｃｒ、Ｃｂとしてもよい。

【0123】

二値化処理部７６は、第１色情報画像を二値化して二値化第１色情報画像にし、第２色情報画像を二値化して二値化第２色情報画像にする。二値化するための閾値は、計測補助光の色を含む二値化用閾値とする。図５０、図５１に示すように、二値化第１色情報画像には、計測光の色情報７９の他に、ノイズ成分の色情報８０が含まれる。

【0124】

マスク画像生成部７７は、二値化第１色情報画像と二値化第２色情報画像とに基づいて、第１撮像画像から、ノイズ成分の色情報を除去し、また、計測光の色情報を抽出するためのマスク画像を生成する。マスク画像生成部７７は、図５２に示すように、二値化第２撮像画像に含まれるノイズ成分から、ノイズ成分を有するノイズ成分の領域８１を特定する。ノイズ成分の領域８１は、ノイズ成分の色情報８０が占める領域よりも大きくすることが好ましい。これは、手ぶれ等が生ずる場合には、ノイズ成分の色情報８０の領域は、手ぶれ等が無い場合と比較して大きくなるためである。そして、マスク画像生成部７７は、図５３に示すように、二値化第１色情報画像のうち、計測光の色情報７９の領域について色情報を抽出する抽出領域とし、ノイズ成分の領域８１について色情報を抽出しない非抽出領域とするマスク画像を生成する。なお、図５０～図５３は、二値化第１色情報画像、二値化第２色情報画像、ノイズ成分の領域、マスク画像の説明のために模式的に記載したものである。

【0125】

除去部７８は、マスク画像を用いて第１色情報画像から色情報の抽出を行うことによって、ノイズ成分の色情報が除去され、且つ、計測光の色情報が抽出されたノイズ除去済み第１色情報画像が得られる。ノイズ除去済み第１色情報画像は、色情報をＲＧＢ画像に戻すＲＧＢ変換処理を行うことによって、ノイズ除去済み第１撮像画像となる。位置特定部７２は、ノイズ除去済み第１撮像画像に基づいて、スポットＳＰの位置の特定を行う。ノイズ除去済み第２撮像画像は、ノイズ成分が除かれているため、スポットＳＰの位置を正確に特定することができる。

【0126】

画像加工部７３は、画像選択部８２とスケール用テーブル６２とを有している。画像選択部８２は、第１撮像画像又は第２撮像画像のうち、スポットＳＰの位置に基づく加工を行う対象画像である加工対象画像を選択する。画像加工部７３は、加工対象画像として選択された画像に対して、スポットＳＰの位置に基づく加工を行う。画像選択部８２は、スポットＳＰの位置に関する状態に基づいて、加工対象画像の選択を行う。なお、画像選択部８２は、ユーザーによる指示により、加工対象画像の選択を行うようにしてもよい。ユーザーによる指示には、例えば、ユーザーインターフェース１６を用いられる。

【0127】

具体的には、スポットＳＰが特定期間中、特定範囲内に入っている場合には、被写体又は内視鏡の先端部１２ｄに動きが少ないと考えられるため、第２撮像画像を加工対象画像として選択する。このように動きが少ない場合には、スポットＳＰが無くとも、被写体に含まれる病変部に容易に位置合わせすることができると考えられる。また、第２撮像画像には、計測光の色成分が含まれないため、被写体の色再現性を損ねることがない。一方、スポットＳＰの位置が特定期間中、特定範囲内に入っていない場合には、被写体又は内視鏡の先端部１２ｄの動きが大きいと考えられるため、第１撮像画像を加工対象画像として選択する。このように動きが大きい場合には、ユーザーは、スポットＳＰが病変部に位置するように、内視鏡１２を操作する。これにより、病変部への位置合わせがし易くなる。

【0128】

画像加工部７３は、第１撮像画像におけるスポットＳＰの位置に基づいて、仮想スケールとして、被写体の実寸サイズを示す第１の仮想スケールを生成する。画像加工部７３は、第１撮像画像におけるスポットＳＰの位置と被写体の実寸サイズを示す第１の仮想スケールとの関係を記憶したスケール用テーブル６２を参照して、スポットＳＰの位置から仮想スケールの大きさを算出する。そして、画像加工部７３では、仮想スケールの大きさに対応する第１の仮想スケールを生成する。

【0129】

図５４に示すように、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５は、スポットＳＰの位置認識、及び仮想スケールの設定を行うために、撮像画像におけるスポットＳＰの位置を検出する第１信号処理部８４と、スポットＳＰの位置に応じて仮想スケールを設定する第２信号処理部８５とを備えている。

【0130】

第１信号処理部８４は、マスク処理部８６と、二値化処理部８７と、ノイズ成分除去部８８と、照射位置検出部８９とを備えている。第１信号処理部８４においてノイズ成分を除去する処理について、図５５～図５７を用いて説明する。マスク処理部８６は、撮像画像のうち赤色画像、緑色画像、及び青色画像に対して、被写体上での計測光の照明位置の移動可能範囲内を示す略平行四辺形状の照明位置移動可能範囲Ｗｘを抜き出すマスク処理を施す。これにより、図５６、図５７に示すように、照明位置移動可能範囲Ｗｘが抜き出されたマスク処理後の赤色画像ＰＲｘ、緑色画像ＰＧｘ、及び青色画像ＰＢｘが得られる。照明位置移動可能範囲内の画素に対して、ノイズ成分を除去し、且つ、スポットＳＰの照射位置の検出が行われる。

【0131】

次に、二値化処理部８７は、マスク処理後の赤色画像ＰＲｘのうち照明位置移動可能範囲の画素に対して、第１二値化処理を施すことにより、二値化赤色画像ＰＲｙ（二値化第１分光画像）を得る。第１二値化処理では、第１二値化処理用の閾値条件として、画素値が「２２５」以上の画素を「１」とし、画素値が「２２５」を下回る画素を「０」とする。この第１二値化処理により、計測光の成分であるスポットＳＰが検出される。ただし、第１二値化処理では、照明光のうち赤色成分の高輝度成分である第１ノイズ成分Ｎ１の他、照明光によって生ずる白とび（画素飽和）である第２ノイズ成分Ｎ２も検出される。これら第１及び第２ノイズ成分は、スポットＳＰの照射位置の検出を妨げる要因となる。なお、閾値条件とは、二値化によって「０」とする画素の画素値と、二値化によって「１」とする画素の画素値の境界を示す閾値に関する条件の他、二値化によって「０」とする画素の画素値の範囲、二値化によって「１」とする画素の画素値の範囲を定める条件のことをいう。

【0132】

そこで、第１ノイズ成分を除去するために、ノイズ成分除去部８８は、二値化赤色画像ＰＲｙと、緑色画像ＰＧｘを第２二値化処理で二値化した二値化緑色画像ＰＧｙ（二値化第２分光画像）との第１差分処理を行う。第１差分処理によって得られる第１差分画像ＰＤ１は、第１ノイズ成分Ｎ１が除去されている。ただし、第１差分画像ＰＤ１において、第２ノイズ成分Ｎ２は残って除去されないことが多い。第１差分処理により「０」以下となる画素については、画素値を「０」にする。なお、第２二値化処理では、第２二値化処理用の閾値条件として、画素値が「３０」から「２２０」の範囲内にある画素を「１」とし、それ以外の範囲、即ち、「０」から「３０」未満、又は、「２２０」を超える画素を「０」とする。また、二値化赤色画像と二値化緑色画像との第１差分処理により、第１ノイズ成分を除去するが、その他の第１演算処理によって第１ノイズ成分を除去してもよい。

【0133】

また、第２ノイズ成分を除去するために、図５７に示すように、ノイズ成分除去部８８は、第１差分画像ＰＤ１と、青色画像ＰＢｘを第３二値化処理で二値化した二値化した二値化青色画像ＰＢｙとの第２差分処理を行う。第２差分処理によって得られる第２差分画像ＰＤ２は、第１差分処理による除去が難しかった第２ノイズ成分が除去されている。第１差分処理と同様に、第２差分処理により「０」以下となる画素については、画素値を「０」にする。なお、第３二値化処理では、第３二値化処理用の閾値条件として、画素値が「１６０」以上の画素を「１」とし、画素値が「１６０」を下回る画素を「０」とする。また、第１差分画像と二値化青色画像との第２差分処理により、第２ノイズ成分を除去するが、その他の第２演算処理によって第２ノイズ成分を除去してもよい。

【0134】

照射位置検出部８９は、第１差分画像又は第２差分画像から、スポットＳＰの照射位置を検出する。照射位置検出部８９では、スポットＳＰの照射位置として、スポットＳＰの重心位置座標を取得することが好ましい。

【0135】

第２信号処理部８５は、スポットＳＰの位置に基づいて、仮想スケールとして、被写体の実寸サイズを示す第１の仮想スケールを設定する。第２信号処理部８５は、スポットＳＰの位置と被写体の実寸サイズを示す第１の仮想スケールとの関係を記憶したスケール用テーブル６２を参照して、スポットの位置から仮想スケールの大きさを算出する。そして、第２信号処理部８５では、仮想スケールの大きさに対応する第１の仮想スケールを設定する。

【0136】

図５８に示すように、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５は、照射領域認識部９０と、第２信号処理部６０とを備えている。照射領域認識部９０は、撮像画像から特定形状のパターンを有する計測光照射領域を認識する。具体的には、図５９に示すように、特定形状のパターンは、白色中心領域ＣＲ１と、中心領域の周囲を覆い、計測光に基づく特徴量を持つ周辺領域ＳＲ１とを含んでいる。計測光照射領域が、上記のスポットＳＰの場合であれば、特定形状のパターンは円状を有している。この場合には、白色の中心領域ＣＲ１は円状であり、周辺領域ＳＲ１はリング状である。

【0137】

図６０は、複数の色画像として赤色画像ＲＰ、緑色画像ＧＰ、及び青色画像ＢＰを含む撮像画像における各色画像の画素値の分布を示している。中心領域ＣＲ１における赤色画像ＲＰ、緑色画像ＧＰ、及び青色画像ＢＰの画素値は最大画素値（例えば、２５５）に達していることにより、中心領域ＣＲ１は白色になっている。この場合、計測光が撮像素子３２に入射した場合には、図６１に示すように、計測光の波長域ＷＭＢにおいて、撮像素子３２の赤色のカラーフィルタＲＦだけでなく、緑色のカラーフィルタＧＦ及び青色のカラーフィルタＢＦの最大透過率で、計測光を透過させている。一方、周辺領域ＳＲ１においては、赤色画像ＲＰの画素値は、緑色画像ＧＰ又は青色画像ＢＰの画素値よりも大きくなっている。そのため、周辺領域ＳＲ１は赤みを帯びている。なお、光源２３ａでは、計測光の光量を特定光量で発光することにより、中心領域ＣＲ１における赤色画像ＲＰ、緑色画像ＧＰ、及び青色画像ＢＰの画素値を最大画素値にしている。

【0138】

照射領域認識部９０では、上記のような特定形状と特徴量を有するスポットＳＰを認識することが可能である。具体的には、図６２に示すように、照射領域認識部９０は、撮像画像の入力に対して、計測光照射領域であるスポットＳＰを出力することによって、スポットＳＰを認識する学習モデル９１を有することが好ましい。学習モデル９１は、撮像画像と、既に認識済みの計測光照射領域とを関連付けた多数の教師データによって、機械学習されている。機械学習としては、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network）を用いることが好ましい。

【0139】

学習モデル９１を用いて、スポットＳＰを認識することで、円状の中心領域ＣＲ１とリング状の周辺領域ＳＲ１とで構成される円状のスポットＳＰ（図５９参照）だけでなく、特定形状である円状から変形したパターンのスポットＳＰも認識することが可能である。例えば、図６３（Ａ）に示すように、縦方向に変形したスポットＳＰも認識可能である。また、図６３（Ｂ）に示すように、円状の一部が欠けて変形したスポットＳＰも認識可能である。また、学習モデル９１にて認識可能な周辺領域ＳＲ１の特徴量としては、計測光の色である赤色の他、青色、緑色がある。また、学習モデル９１にて認識可能な周辺領域ＳＲ１の特徴量としては、計測光の輝度、明度、彩度、色相がある。なお、計測光の輝度、明度、彩度、色相については、撮像画像に含まれるスポットＳＰの周辺領域を、輝度変換処理、又は、明度、彩度、色相変換処理することによって、取得することが好ましい。

【0140】

図６４に示すように、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５は、スポットＳＰの位置認識及び被写体との観察距離の算出、並びに仮想スケールの設定を行うために、撮像画像におけるスポットＳＰの位置を特定し、観察距離を算出する位置特定部９２と、観察距離に基づいて、各種の仮想スケールを設定し、各種の仮想スケールを用いて撮像画像を加工した測長画像を生成する画像加工部９３とを備えている。

【0141】

位置特定部９２は、距離算出部９４を有する。位置特定部９２は、照明光及び計測光により被写体を照明した撮像画像に基づいて、計測光により被写体上に形成されるスポットＳＰの位置の特定を行う。距離算出部９４は、スポットＳＰの位置から観察距離を求める。

【0142】

画像加工部９３は、画像選択部９５、スケール用テーブル６２、オフセット設定部９７、オフセット距離算出部９８、及びオフセット用仮想スケール生成部９９を有する。画像選択部９５は、スポットＳＰの位置に基づく加工を行う対象となる画像を選択する。オフセット設定部９７は、観察距離に対して、凸形状のポリープ１００のスポットＳＰの高さに応じたオフセット量を設定する。オフセット距離算出部９８は、観察距離にオフセット量を加えてオフセット距離を算出する。オフセット用仮想スケール生成部９９は、オフセット距離に基づいて、オフセット用の仮想スケールを生成する。

【0143】

オフセットについて以下説明する。まず、被写体の凸形状とは、被写体において、周囲から張り出た形状をいう。したがって、一部でも周囲から張り出た形状であればよく、大きさ、形状の広さ、張り出た部分の高さ及び／または数、高さ等の連続性など、その他の形状は問わない。

【0144】

より具体的には、例えば、図６５に示すように、被写体は、凸形状としてポリープ１００を有する。ポリープ１００は、周囲の被写体から張り出た形状を有する。ポリープ１００は、頂部１００ａと平坦部１００ｂとを有する。図６５では、ポリープ１００の高さ方向を垂直方向としたときに、水平方向からポリープ１００を見た場合を示すが、ポリープ１００は立体であるため、紙面手前方向と紙面奥行き方向とにも存在している。ポリープ１００の周囲の被写体の平坦な部分が形成する平面であって、ポリープ１００が形成されている部分をポリープ１００の平坦部１００ｂとする。ポリープ１００の周囲の平坦な部分が形成する平面は、平坦部１００ｂの延長面１０１である。

【0145】

次に、凸形状のポリープ１００のスポットＳＰの高さについて説明する。本実施形態では、ポリープ１００のスポットＳＰの高さは、ポリープ１００のスポットＳＰからポリープ１００の平坦部１００ｂまでの垂直方向の距離である。より具体的には、図６６に示すように、スポットＳＰ１が、ポリープ１００の頂部１００ａに形成されている。したがって、延長面１０１と平行であり、かつ、ポリープ１００の頂部１００ａが、ポリープ１００の頂部１００ａを通る面を平行面１０２とすると、平行面１０２と延長面１０１との距離が、ポリープ１００のスポットＳＰの高さＨＴ１（ポリープ１００の頂部１００ａから平坦部１００ｂまでの垂直方向の距離）となる。なお、ポリープ１００及び高さＨＴ１（下記の高さＨＴ２も同様）は、模式的に示したものであり、周囲の部分から突出した部分であれば、凸形状の種類、形状、大きさ等は問わない。

【0146】

また、図６６では、スポットＳＰ２が、ポリープ１００の頂部１００ａでない領域に形成されている。つまり、ポリープ１００の頂部１００ａからポリープ１００の端部までの間に形成されている。したがって、延長面１０１と平行であり、かつ、ポリープ１００のスポットＳＰ２を通る面を平行面１０３とすると、平行面１０３と延長面１０１との距離が、ポリープ１００のスポットＳＰ２の高さＨＴ２である。したがって、ポリープ１００のスポットＳＰ２の高さＨＴ２は、ポリープ１００のスポットＳＰ２から平坦部１００ｂまでの垂直方向の距離となる。

【0147】

観察距離とオフセット量について、以下に説明する。図６７に示すように、計測光Ｌｍにより、スポットＳＰ１がポリープ１００の頂部１００ａに形成されている。スポットＳＰ１から求められる観察距離は、内視鏡の先端部１２ｄの位置Ｐ１とスポットＳＰ１の位置Ｐ２の距離Ｄ５である。距離Ｄ５に応じた仮想スケールは、平行面１０２上での実測に合致した仮想スケールである。したがって、スポットＳＰ１がポリープ１００の頂部１００ａに形成される場合には、距離Ｄ５に応じた仮想スケールを生成して表示すると、平行面１０２にある被写体の実測に合う仮想スケールが表示される。したがって、延長面１０１にある被写体の実測値に対して目盛り等が大きいほうにずれた仮想スケールが表示される。

【0148】

そこで、オフセット設定部９７は、観察距離Ｄ５に対して、オフセット量としてポリープ１００のスポットＳＰの高さＨＴ１を設定する。次に、オフセット距離算出部９８は、観察距離Ｄ５に対して、オフセット量であるポリープ１００のスポットＳＰ１の高さＨＴ１を加えてオフセット距離Ｄ６を算出する。したがって、オフセット距離算出部９８は、オフセット距離Ｄ６を、以下の式ＯＳ）により算出する。なお、ＨＴ１は、位置Ｐ２とＰ３との距離である。
式ＯＳ）Ｄ６＝Ｄ５＋ＨＴ１

【0149】

次に、オフセット用仮想スケール生成部９９は、観察距離Ｄ６に基づいた仮想スケールを、オフセット用の仮想スケールとして生成する。より具体的には、オフセット用仮想スケール生成部９９は、スケール用テーブル６２を参照し、観察距離が距離Ｄ６である場合の仮想スケールを用いて、これをオフセット用の仮想スケールとする。オフセット用の仮想スケールは、延長面１０１上の被写体の実際の距離または大きさを示すものとなる。

【0150】

画像加工部９３は、生成されたオフセット用の仮想スケールを、撮像画像に重畳する加工を行って、測長画像を生成する。オフセット用の仮想スケールは、より正確な計測のために、スポットＳＰが形成される位置に表示するように重畳することが好ましい。したがって、スポットＳＰから離れた位置に表示する場合は、なるべくスポットＳＰの近くに表示する。オフセット用の仮想スケールが重畳された測長画像は、表示制御部４６によって拡張ディスプレイ１８に表示される。

【0151】

なお、図６８に示すように、仮想スケールについては、観察距離が小さくなるほど仮想スケールを構成する線の幅のピクセル数を大きく設定し、観察距離が大きくなるほど仮想スケールを構成する線の幅のピクセル数を小さくしてもよい。

【0152】

図６８（Ａ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける遠端Ｐｘであり観察距離が２１ｍｍ以上の場合、仮想スケールＭ１１を構成する線の幅Ｗ１１を最も小さい設定値である１ピクセルに設定する。図６８（Ｂ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける遠端Ｐｚと中央付近Ｐｙの間であり観察距離が１３ｍｍ～２０ｍｍの場合、仮想スケールＭ１２を構成する線の幅Ｗ１２を２ピクセルに設定する。図６８（Ｃ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける中央付近Ｐｙであり観察距離が８～１２ｍｍの場合、仮想スケールＭ１３を構成する線の幅Ｗ１３を設定の中間値である３ピクセルに設定する。

【0153】

図６８（Ｄ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける中央付近Ｐｙと近端Ｐｘの間であり観察距離が４～７ｍｍの場合、仮想スケールＭ１４を構成する線の幅Ｗ１４を４ピクセルに設定する。図６８（Ｅ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける近端Ｐｘであり観察距離が３ｍｍ以下の場合、仮想スケールＭ１５を構成する線の幅Ｗ１５を最も大きい設定値である５ピクセルに設定する。

【0154】

上述したように、仮想スケールＭ１１～Ｍ１５を構成する線を、観察距離に応じて変更しているので、ユーザーである医師は、被写体の正確な寸法を計測しやすくなっている。さらに、仮想スケールＭ１１～Ｍ１５を構成する線の幅Ｗ１１～Ｗ１５を、観察距離に反比例する値に設定しているので、線の幅から、寸法の誤差の大きさを認識することが可能となる。例えば、認識した誤差を考慮して、腫瘍ｔｍが仮想スケールＭ１１～Ｍ１５を構成する線の内側部分にあれば、設定された実寸サイズよりも確実に小さい（図６８に示す例であれば、５ｍｍ以内である）ことが分かる。

【0155】

また、図６９に示すように、１つのスポットＳＰの位置に基づいて、大きさが異なる３つの同心円から構成する同心円型の仮想スケールＭ２を設定してもよい。仮想スケールＭ２を構成する３つの同心円Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３は、例えば「５ｍｍ」、「１０ｍｍ」、「２０ｍｍ」の実寸サイズを表している。また、仮想スケールＭ２を構成する同心円Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３は、図示の都合上、円形状を構成する線にクロスハッチングを施しているが、実際は、１つの線に対して１色で塗り潰されている。

【0156】

最内に位置する同心円Ｍ２１の１つ外側に位置する同心円Ｍ２２の幅Ｗ２２は、同心円Ｍ２１の幅Ｗ２１よりも大きく、最外に位置する同心円Ｍ２３の幅Ｗ２３は、同心円Ｍ２２の幅Ｗ２２よりも大きく設定する。図６９に示す例では、幅Ｗ２３は、幅Ｗ２２の√２倍、かつ幅Ｗ２１の２倍の値に設定している。

【0157】

幅Ｗ２１～Ｗ２３の比率（図６９に示す例では、Ｗ２１：Ｗ２２：Ｗ２３＝１：√２：２の比率）を保ったまま、観察距離に反比例する値に設定する。これにより、線の幅から、寸法の誤差の大きさを認識することが可能となる。例えば、認識した誤差を考慮して、腫瘍ｔｍが同心円Ｍ２２を構成する線の内側かつ、同心円Ｍ２３を構成する線の外側であれば、設定された実寸サイズの範囲内（図６９に示す例であれば、１０ｍｍ以上、２０ｍｍ以内）であることが確実に分かる。

【0158】

図７０に示すように、仮想スケールＭ３を構成する線に対して、線の幅方向中央から外側に向かって濃度が徐々に低くなるグラデーションを付けてもよい。そして、上記本実施形態と同様に、グラデーションを付けた線の幅を観察距離に応じて変更する。

【0159】

図７１に示すように、仮想スケールＭ４１～Ｍ４３を構成する線を破線とし、破線を構成する隙間を観察距離に反比例する値に設定する。なお、図７１においては、観察距離の範囲Ｒｘにおける遠端Ｐｚ、中央付近Ｐｙ、及び近端Ｐｘの各点で撮像した場合における円形状の仮想スケールＭ４１、Ｍ４２、Ｍ４３をそれぞれ示している。

【0160】

図７１（Ａ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける遠端Ｐｚの場合、仮想スケールＭ４１を構成する破線の隙間G１を最も小さい設定値に設定する。なお、図７１（Ａ）に示す例では、仮想スケールＭ４１を破線から構成しているが、遠端Ｐｚの場合のみ、隙間G１を０、すなわち仮想スケールＭ４１を実線から構成してもよい。図７１（Ｂ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける中央付近Ｐｙの場合、仮想スケールＭ４２を構成する破線の隙間G２を設定の中間値にする。図７１（Ｃ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける近端Ｐｘの場合、仮想スケールＭ４３を構成する破線の隙間G３を最も大きい設定値に設定する。

【0161】

以上のように、仮想スケールＭ４１～Ｍ４３を構成する破線の隙間G１～G３を、観察距離に反比例する値に設定しているので、破線の隙間から、寸法の誤差の大きさを認識することが可能となる。

【0162】

仮想スケールを構成する線は、観察距離に寄らず、同じ数で構成されている。図７２に示すように、仮想スケールＭ５１～Ｍ５３を構成する線の数を、観察距離に応じて変更する。なお、図７２においては、観察距離の範囲Ｒｘにおける遠端Ｐｚ、中央付近Ｐｙ、及び近端Ｐｘの各点で撮像した場合における仮想スケールＭ５１、Ｍ５２、Ｍ５３をそれぞれ示している。

【0163】

図７２（Ａ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける遠端Ｐｚの場合、仮想スケールＭ５１を３つの線、すなわち大きさの異なる３つの同心円から構成する。３つの同心円は、例えば「５ｍｍ」、「１０ｍｍ」、「２０ｍｍ」の実寸サイズを表している。図７２（Ｂ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける中央付近Ｐｙの場合、仮想スケールＭ５２を２つの線、すなわち、大きさの異なる２つの同心円から構成する。２つの同心円は、例えば「５ｍｍ」、「１０ｍｍ」の実寸サイズを表している。図７２（Ｃ）に示す例では、範囲Ｒｘにおける近端Ｐｘの場合、仮想スケールＭ５３を１つの線、すなわち、１つの円形状から構成する。１つの円形状は、例えば「５ｍｍ」の実寸サイズを表している。以上のように、仮想スケールＭ５１～Ｍ５３を構成する線の数を、観察距離に比例する値に設定しているので、線の数から、寸法の誤差の大きさを認識することが可能となる。

【0164】

図７３に示すように、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５は、距離算出部９４を含む位置特定部９２と、画像加工部１０４とを備えている。画像加工部１０４は、画像選択部９５、スケール用テーブル６２、仮想スケール設定部１０５、仮想スケール切替受付部１０６、及び測長画像作成部１０７を有する。仮想スケール設定部１０５は、スポットＳＰの位置に応じて被写体上の観察対象の実寸サイズを表し、かつ、端部を基点とする目盛りを有する仮想スケールを設定する。仮想スケール切替受付部１０６は、複数の仮想スケールを切り替えて設定する指示を受け付ける。測長画像作成部１０７は、撮像画像に、仮想スケール設定部１０５により設定された仮想スケールを、スポットＳＰの位置と仮想スケールの目盛りの基点とが重なるように重畳した測長画像を作成する。

【0165】

仮想スケール設定部１０５及び測長画像作成部１０７の機能について以下説明する。図７４に示すように、ポリープ１０８を含む被写体が照明された撮像画像１０９が、信号処理部４５に入力される。例えば、ポリープ１０８が球状の立体形状を有するため、撮像画像１０９は、ポリープ１０８と、スポットＳＰと、場合により影１１０とを含む。

【0166】

信号処理部４５に入力された撮像画像１０９に基づき、位置特定部９２は、スポットＳＰの位置を特定する。仮想スケール設定部１０５は、スケール用テーブル６２を参照して、スポットＳＰの位置に対応した、観察対象の実寸サイズを表し、かつ、端部を基点とする目盛りを有する仮想スケールを設定する。端部とは、仮想スケールの形状において、中央部分よりも外側部分に近い部分又は始点若しくは終点等である。

【0167】

図７５に示すように、測長画像作成部１０７は、撮像画像１０９に、仮想スケール設定部１０５により設定された仮想スケール１１１を、スポットＳＰの位置と仮想スケール１１１の目盛りの基点とが重なるように重畳した撮像画像１０９を作成する。仮想スケール１１１は、より正確な計測のために、スポットＳＰの位置に表示するように重畳することが好ましい。したがって、スポットＳＰから離れた位置に表示する場合であっても、なるべくスポットＳＰの近くに表示することが好ましい。仮想スケール１１１は、直線の線分であり、線分の始点と終点とに、直線の線分と垂直な線分である目盛りを有する。仮想スケール１１１が線分等であり、始点と終点を有する場合は、始点及び／又は終点自体を目盛りとしてもよく、この場合は、例えば、直線の線分と垂直な線分の形状の目盛りはなくてもよい。また、仮想スケール１１１は、目盛りの基端の近傍に「１０」との数字を有してもよい。この数字の「１０」は、仮想スケール１１１の目盛りラベル１１１ａであり、仮想スケール１１１の線分が、実寸サイズの１０ｍｍであることを容易に認識できるように付したものである。以下、仮想スケールが有する数字は、同様の意味を有する。目盛りラベル１１１ａの数値は、設定により変更が可能であり、また、目盛りラベル１１１ａ自体を表示しない仮想スケール１１１であってもよい。

【0168】

仮想スケールは、設定により様々な種類を使用する。例えば、形状が直線の線分又は直線の線分の組み合わせ、形状が円又は円の組み合わせ、又は、直線の線分と円の組み合わせ等を使用する。

【0169】

図７６に示すように、例えば、撮像画像１１３は、形状が直線の線分の組み合わせである仮想スケール１１２を含む。仮想スケール１１２は、直線の線分をＬ字型に組み合わせた形状であり、Ｌ字の角部を基点として、紙面上方向と紙面方向とに線分が延びており、基点を始点としてそれぞれ終点に目盛りを有する。また、仮想スケール１１２は、仮想スケール１１１と同様に、目盛りの基点の近傍に、目盛りラベル１１２ａである「１０」との数値を有する。

【0170】

図７７に示すように、例えば、撮像画像１１４は、形状が直線の線分と円の組み合わせである仮想スケール１１５を含む。仮想スケール１１５は、円と、この円の直径である線分とを組み合わせた形状であり、線分と円との交点をそれぞれの目盛りとする。線分を２分の１とする点又は円の中心に、目盛り１１６を有してもよい。また、仮想スケール１１５は、仮想スケール１１１又は仮想スケール１１２と同様に、目盛りの基点の近傍に、目盛りラベル１１６ａである「１０」との数字を有する。目盛りラベル１１６ｂは、目盛りラベル１１６ａの半分を表している。

【0171】

図７８に示すように、仮想スケールは、これら以外にも、例えば、基点から紙面左方向に線分が伸びる、目盛りラベル１１７ａを含む仮想スケール１１７（図７８（Ａ））、基点から紙面下方向に線分が伸びる、目盛りラベル１１８ａを含む仮想スケール１１８（図７８（Ｂ））、又は、基点から紙面右斜め上方向に線分が伸びる、目盛りラベル１１９ａを含む仮想スケール１１９（図７８（Ｃ））等、様々な形状を取り得る。

【0172】

図７９に示すように、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５は、位置特定部９２、基準スケール設定部１２０、計測値スケール生成部１２１、及び測長画像生成部１２２を備える。基準スケール設定部１２０は、スポットＳＰの位置に基づいて、被写体の実寸サイズを示す基準スケールを設定する。計測値スケール生成部１２１は、設定された基準スケールに基づいて、注目領域の計測部分を計測した計測値を示す計測値スケールを生成する。なお、基準スケール及び計測値スケールは、撮像画像上に表示する仮想的なものであるため、仮想スケールに対応する。

【0173】

注目領域とは、被写体に含まれるユーザーが注目すべき領域である。注目領域は、例えば、ポリープ等であり、計測が必要とされる可能性が高い領域である。また、計測部分とは、注目領域において、長さ等を計測する部分である。例えば、注目領域が発赤部である場合、計測部分は発赤部の最も長い部分等であり、また、注目領域が円形である場合、計測部分は注目領域の直径部分等である。

【0174】

測長画像生成部１２２は、撮像画像に計測値スケールを重畳した測長画像を作成する。計測値スケールは、注目領域の計測部分に合わせた状態で撮像画像に重畳する。測長画像は拡張ディスプレイ１８に表示される。

【0175】

図８０に示すように、基準スケール設定部１２０は、基準スケール用テーブル１２１ａを備える。基準スケール用テーブル１２１ａは、スポットＳＰの位置と被写体の実寸サイズに対応する計測情報とを対応付けた対応情報である。測長モードにおいて、観察対象であるポリープ１２３を含む被写体が撮影された撮像画像１１４が信号処理部４５に入力される。図８１に示すように、撮像画像１２４において、ポリープ１２３は、例えば、球が重なったような立体形状を有する。例えば、ポリープ１２３上の端部にスポットＳＰを形成する。撮像画像１２４に基づき、位置特定部９２は、スポットＳＰの位置を特定する。基準スケール設定部１２０は、基準スケール用テーブル１２１ａを参照して、特定したスポットＳＰの位置に対応した、被写体の実寸サイズを示す基準スケール１３１を設定する。

【0176】

基準スケール１３１は、例えば、実寸サイズにおける２０ｍｍに対応するピクセル数を有する線分並びに実寸サイズを示す数値及び単位である。基準スケール１３１は、通常は拡張ディスプレイ１８に表示しないが、基準スケール１３１を拡張ディスプレイ１８に表示する場合は、撮像画像１２４のように表示する。

【0177】

図８２に示すように、計測値スケール生成部１２１は、注目領域抽出部１２５と、計測部分決定部１２６と、計測内容受付部１２７と、計測値算出部１２８とを備える。図８３に示すように、注目領域抽出部１２５は、撮像画像１２４のように、ハッチングされた領域を注目領域１２９として抽出する。次に、図８４に示すように、計測部分決定部１２６は、例えば、予め設定した基準が、スポットＳＰを基点とした水平方向における注目領域の部分を計測するときの基準である場合、撮像画像１２４のように、スポットＳＰを基点として、水平方向エッジ位置１３０を抽出する。スポットＳＰと水平方向エッジ位置１３０との間が計測部分となる。

【0178】

計測値算出部１２８は、例えば、基準スケールの実寸サイズをＬ０、撮像画像１２４における基準スケール１３１のピクセル数をＡａ、撮像画像１２４において注目領域１２９に基準スケール１３１を重畳した場合の計測部分のピクセル数をＢａ、及び計測値スケール１３２の実寸サイズをＬ１とした場合、以下の式（Ｋ１）を満たすように計測値スケール１３２を生成する。
式（Ｋ１）Ｌ１＝Ｌ０×Ｂａ／Ａａ

【0179】

図８５に示すように、計測値算出部１２８は、撮像画像１２４ａに示す基準スケール１３１に対応するピクセル数Ａａと、撮像画像１２４ｂに示すスポットＳＰと水平方向エッジ位置１３０との間の計測部分に対応するピクセル数Ｂｂにより、例えば、Ｂａ／Ａａが０．７であった場合、基準スケール１３１の実寸サイズが２０ｍｍである場合には、撮像画像１２４ｄのように、計測値スケール１３２の実寸サイズを１３ｍｍと算出する。

【0180】

測長画像生成部１２２は、撮像画像１２４に計測値スケール１３２を重畳した測長画像１３３を生成する。例えば、図８６に示すように、計測値スケール１３２は、直線の線分の形状である矢印等の図形により、撮像画像１２４に重畳する。測長画像１３３には、計測値スケール１３２の実寸サイズの数値を含んでもよい。計測値スケール１３２の実寸サイズの数値は、矢印等の図形と離れた状態で撮像画像１２４に重畳してもよい。

【0181】

計測値スケール１３２の種類は、複数の中から選択が可能である。計測内容受付部１２７が計測値スケールの内容の設定を受け付けて計測値スケール生成部１２１にその内容を送り、計測値スケール生成部１２１がその内容に基づいて生成した計測値スケール１３２を用いて、測長画像生成部１２２が測長画像１３３を生成する。

【0182】

なお、注目領域抽出部１２５は、過去に取得された撮像画像により学習した学習済みモデルを用いて注目領域を抽出することが好ましい。学習済みモデルに用いるモデルは、機械学習による画像認識において好適な各種のモデルを用いることができる。画像上の注目領域を認識する目的から、ニューラルネットワークを用いたモデルが好ましく使用できる。これらのモデルに対し学習させる場合は、教師データとして、注目領域の情報を持つ撮像画像を用いて学習させる。注目領域の情報としては、注目領域の有無、注目領域の位置又は範囲等が挙げられる。なお、モデルに応じて、注目領域の情報を持たない撮像画像により学習させてもよい。

【0183】

また、計測部分決定部１２６も、過去に取得された撮像画像により学習した学習済みモデルを用いて計測部分を決定することが好ましい。学習済みモデルに用いるモデル等は、注目領域抽出部と同様であるが、これらのモデルに対し学習させる場合は、計測部分の情報を持つ撮像画像により学習させる。計測部分の情報としては、計測値とその計測部分が挙げられる。なお、モデルに応じて、計測部分の情報を持たない撮像画像により学習させてもよい。なお、注目領域抽出部１２５が用いる学習済みモデルと、計測部分決定部１２６が用いる学習済みモデルとは共通としてもよい。計測部分を抽出するとの目的の場合は、１つの学習済みモデルにより、撮像画像１２４から注目領域を抽出せずに、計測部分を抽出するようにしてもよい。

【0184】

なお、第２信号処理部６０では、計測光の照射位置と仮想スケールの代表点を記憶した代表点データテーブル６６から、スポットＳＰの位置に合わせて変形させた仮想スケールを表示するためのスケール用テーブル６２を更新しているが（図３９、図４０参照）、その他の方法で、スケール用テーブル６２を作成してもよい。例えば、正方格子状のチャートを撮像した場合に得られる画像から、図８７に示すように、スポットＳＰを中心とする円形の仮想スケールを包接する歪曲格子領域ＱＮを取得する。歪曲格子領域ＱＮは、画面中央から離れるほど、撮像光学系２１の歪曲収差によって、格子が歪曲している。歪曲格子領域ＱＮをアフィン変換行列によって、図８８に示すような正方格子領域ＳＱに変換する。正方格子領域ＳＱにおいて、円形の仮想スケールを示す点の座標を算出する。そして、正方格子領域ＳＱにおける仮想スケールの点の座標を、アフィン変換行列の逆行列によって、撮像光学系２１によって歪曲させた歪曲円形の仮想スケールに変換する。この歪曲円形の仮想スケールの座標とスポットＳＰの位置とを関連付けてスケール用テーブル６２に記憶する。

【0185】

なお、撮像光学系２１の歪曲収差を考慮して、仮想スケールによる計測が有効な領域とそれ以外の領域とで、仮想スケールの表示態様を変えるようにしてもよい。具体的には、図８９（ａ）に示すように、スポットＳＰが計測有効領域の範囲外（近端Ｐｘ側）に存在する場合、及び図８９（ｃ）に示すように、スポットＳＰが計測有効領域の範囲外（遠端Ｐｚ側）に存在する場合には、仮想スケールによる腫瘍ｔｍの計測が有効でないので、十字型の仮想スケールＭＮ、ＭＦをそれぞれ表示している。一方、図８９（ｂ）に示すように、スポットＳＰが円形の仮想スケールＭによる計測が有効な領域に存在する場合には、円形の仮想スケールＭを表示する。

【0186】

また、スポットＳＰが計測有効領域の範囲内と範囲外とで、仮想スケールの線種を変えてもよい。この場合には、仮想スケールの線種の変化が分かるように、図９０に示すように、スポットＳＰの移動軌跡ＭＴを表示することが好ましい。図９０（ａ）に示すように、スポットＳＰが計測有効領域の範囲外（近端Ｐｘ側）に存在する場合、及び図９０（ｃ）に示すように、スポットＳＰが計測有効領域の範囲外（遠端Ｐｚ側）に存在する場合には、仮想スケールによる腫瘍ｔｍの計測が有効でないので、円形の仮想スケールＭｐＮ、ＭｐＦをそれぞれ点線で表示している。一方、図９０（ｂ）に示すように、スポットＳＰが円形の仮想スケールＭｐによる計測が有効な領域に存在する場合には、円形の仮想スケールＭｐを実線で表示する。なお、スポットＳＰが計測有効領域の範囲外と範囲内とで仮想スケールの線種を点線と実線で変えているが、その他、別々の色彩としてもよい。例えば、スポットＳＰが計測有効領域の範囲外の場合は仮想スケールの線種を青とし、範囲内の場合には仮想スケールの線種を白とする。

【0187】

測長モードにおける静止画取得の詳細について説明する。システム制御部４１は、静止画取得指示が行われていない場合には、光源装置１３に対して、照明光及び計測光を発光するように制御する。図９１に示すように、静止画取得指示スイッチ１２ｇが操作されて静止画取得指示が行われた場合には、静止画取得指示を含む第１タイミングにおいては、照明光は点灯（ｏｎ）にする一方で、計測光は消灯（ｏｆｆ）にする。第１タイミングが経過した後の第２タイミング及び第３タイミングにおいては、照明光の点灯は維持したままで、再び計測光を点灯する。なお、第２タイミングと第３タイミングは同じタイミングとするが、異なるタイミングとしてもよい。

【0188】

第１タイミングにおいては、計測光で照明された被写体を撮像して得られる第２撮像画像が得られる。第２タイミング及び第３タイミングにおいては、照明光及び計測光で照明された被写体を撮像して得られる第１撮像画像が得られる。そして、システム制御部４１は、図９１及び図９２に示すように、静止画保存部４２に保存する保存画像として、第１撮像画像の静止画と第２撮像画像の静止画を保存する。また、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５では、第１撮像画像に対して、スポットＳＰの位置に応じて設定される仮想スケールＭｘｍを表示した第３撮像画像の静止画を取得する。第３撮像画像の静止画は、プロセッサ装置１４に送られて、静止画保存部４２に保存される。また、静止画が保存されてから一定時間の間は、静止画が記録されていることを報知するために、図９３に示すように、表示制御部４６は、第２撮像画像と第３撮像画像を拡張ディスプレイ１８に表示する。なお、１回の静止画取得指示により、第１撮像画像、第２撮像画像、第３撮像画像のうち少なくとも２つを静止画保存部４２に保存することが好ましい。例えば、第２撮像画像と第３撮像画像の２つを保存することが好ましい。また、第３撮像画像は、上記したように、仮想スケールが重畳表示された測長画像のうち、静止画保存部４２に保存する保存用画像に対応する。

【0189】

なお、図９４に示すように、第２タイミング又は第３タイミングについて第１タイミングよりも前としてもよい。この場合には、測長モード時においては、第２タイミング又は第３タイミングに対応する数フレーム分の第１撮像画像をプロセッサ装置１４の一時保存記憶部（図示しない）に保存しておく必要がある。静止画取得指示が行われた場合には、一時保存記憶部に保存された第１撮像画像を、第２タイミングの第１撮像画像として静止画保存部４２に保存し、また、一時保存記憶部に保存された第１撮像画像に対して仮想スケールを付加した第３撮像画像を静止画保存部４２に保存する。

【0190】

また、図９５に示すように、第２タイミングと第３タイミングとは異なるタイミングとしてもよい。この場合は、第２タイミングで得られる第１撮像画像は、上記と同様にして、静止画保存部４２に保存する。また、第３タイミングで得られる第１撮像画像は、静止画保存部４２に保存する前に、仮想スケールを付加して第３撮像画像にしてから静止画保存部４２に保存する。

【0191】

図９６に示すように、拡張プロセッサ装置１７の信号処理部４５には、第１信号処理部５９及び第２信号処理部６０の他に、病変認識部１３５、診断情報取得部１３６、及び学習部１３７を設けてもよい。病変認識部１３５は、第１撮像画像（照明光及び計測光に基づく画像）を画像処理し、認識処理を行う。病変認識部１３５が行う認識処理としては、第１撮像画像から、病変部などの関心領域を検出する検出処理を行う。認識処理には、機械学習された学習モデルを用いることが好ましい。即ち、学習モデルに対する第１撮像画像の入力に対して、学習モデルから関心領域の検出結果を出力する。学習モデルは、畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network（ＣＮＮ））などの機械学習済みの学習モデルであることが好ましい。なお、病変認識部１３５が行う認識処理としては、第１撮像画像から認識した病変部に対して病変の進行度などを鑑別する鑑別処理であてもよい。また、病変認識部１３５は、第２撮像画像（照明光のみに基づく画像）を画像処理して、認識処理を行ってもよい。

【0192】

診断情報取得部１３６は、第１撮像画像又は第２撮像画像に関する診断情報を診断情報管理装置１３８から取得する。診断情報としては、検査対象である患者のカルテを取得する。カルテとは、患者に関して診療または検査の経過等を記録した情報であり、例えば、患者の氏名、性別及び年齢、病名、主要な症状、処方もしくは処置の内容、または既往歴等の記録を含む。病変認識部１３５が認識処理した病変部の情報、及び診断情報取得部１３６が取得した第１撮像画像又は第２撮像画像に関する診断情報は、データセットＤＳの付属データとして、静止画保存部４２で第１撮像画像又は第２撮像画像と関連付けて保存される。

【0193】

学習部１３７は、静止画保存部４２に保存された第１撮像画像又は第２撮像画像とこれら第１、第２撮像画像と関連付けられた付属データ（データセット）を用いて、機械学習を行う。具体的には、学習部１３７は、病変認識部１３５の学習モデルを機械学習する。機械学習の教師データ候補としては、第２撮像画像のほうが好ましい。第２撮像画像は、腫瘍ｔｍなどの計測時に静止画取得指示により得られた画像であるため、観察対象となる関心領域が含まれる可能性が高い画像である。また、第２撮像画像は、計測光が照射されていない通常の内視鏡画像であることから、機械学習の教師データとして有用性が高い。また、付属データとして、病変部の情報及び診断情報なども付属されているため、機械学習を行う際、ユーザーが入力しなくてもよい。教師データ候補としての第２撮像画像が蓄積され、機械学習を行うほど、病変認識部１３５での認識処理の精度が向上する。なお、第１撮像画像を機械学習の教師データ候補として用いる場合には、そのまま第１撮像画像を用いてもよいが、計測光の照射領域以外の部分を教師データ候補として用いることがより好ましい。

【0194】

図９７に示すキャリブレーション装置２００を用いて、代表点データテーブル６６を作成するためのキャリブレーション方法について、以下説明を行う。キャリブレーション装置２００は、キャリブレーション用ディスプレイ２０１、移動機構２０２、キャリブレーション用表示制御部２０４、キャリブ画像取得部２０６、及び、キャリブレーション部２０８を備えている。キャリブレーション用表示制御部２０４、キャリブ画像取得部２０６、及びキャリブレーション部２０８は、キャリブ画像処理装置２１０に設けられている。キャリブ画像処理装置２１０は、プロセッサ装置１４、キャリブレーション用ディスプレイ２０１、及び移動機構２０２と電気的に接続されている。

【0195】

移動機構２０２は、内視鏡１２の先端部１２ｄをキャリブレーション用ディスプレイ２０１に向けて保持する保持部（図示しない）を有しており、保持部を特定の間隔で動かすことによって、内視鏡１０の先端部１２ｄとキャリブレーション用ディスプレイ２０１との間の距離Ｚを変える。キャリブレーション用表示制御部２０４は、移動機構２０２によって距離Ｚを変える毎に、キャリブレーション用ディスプレイ２０１において、計測光の照射位置に対して、撮像光学系２１の影響を受けていない第１の表示態様の仮想スケールの画像を表示する。第１の表示態様の仮想スケールの画像は、撮像光学系２１による歪み等の影響を考慮していないため、拡張ディスプレイ１８で表示する場合のスケール表示位置に対応した大きさ又は形状等で表示していない。

【0196】

キャリブ画像取得部２０６は、内視鏡１２によって、キャリブレーション用ディスプレイ２０１に表示された第１の表示態様の仮想スケールを撮像して得られるキャリブ画像を取得する。キャリブ画像は、距離Ｚを変える毎に、即ち、第１の表示態様の仮想スケールが表示される毎に、内視鏡１２が撮像を行うことによって、取得される。例えば、第１の表示態様の仮想スケールがｎ回表示された場合には、ｎ枚のキャリブ画像が得られる。

【0197】

キャリブ画像には、計測光の照射位置に対して、撮像光学系２１の影響を受けた第２の表示態様の仮想スケールの画像が含まれている。第２の表示態様の仮想スケールの画像は、撮像光学系２１による歪み等の影響を考慮しているため、スケール表示位置に対応した大きさ又は形状等で表示されている。

【0198】

キャリブレーション部２０８は、キャリブ画像取得部２０６が取得したキャリブ画像に基づいて、仮想スケールの拡張ディスプレイ１８での表示に関するキャリブレーションを行う。具体的には、キャリブレーション部２０８では、キャリブ画像に含まれる第２の表示態様の仮想スケールの画像から代表点を抽出する代表点抽出処理と、代表点に関する代表点データと、キャリブ画像を取得したタイミングの照射位置とを関連付けて代表点データテーブルを作成するテーブル作成処理とを行う作成された代表点データテーブルは、拡張プロセッサ装置１７に送られ、代表点データテーブル６６に格納される。

【0199】

図９８に示すように、検査システム３００は、仮想スケールが所定の形状を有しているかなどのスケールの精度検査に用いられる。検査システム３００は、テストチャート３０２と、ディスプレイ１５と、移動機構部３０４とを備えている。ディスプレイ１５は、内視鏡システム１０と共用するが、別途、精度検査用のディスプレイを設けてもよい。

【0200】

図９９に示すように、テストチャート３０２は、チャート本体３０５を有し、チャート本体３０５には、特定形状の検査領域を有する検査領域部３０６と、精度検査時に、計測光の照射位置を合わせる基準となる検査基準位置３０８とが設けられている。検査領域部３０６は、特定形状の検査領域として、３つの円形の検査領域３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃを備えている。これら３つの検査領域３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃは、検査基準位置３０８を中心として、同心状に設けられている。検査領域３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃは、それぞれ５ｍｍの仮想スケール（直径が「５ｍｍ」であることを示す）、１０ｍｍの仮想スケール（直径が「１０ｍｍ」であることを示す）、２０ｍｍの仮想スケール（直径が「２０ｍｍ」であることを示す）の確認検査に用いられる内視鏡１２からの計測光（例えば、スポットＳＰ）をチャート本体２０５に対して照明して撮像することにより、検査画像を取得する。

【0201】

図１００に示すように、検査画像は、ディスプレイ１５に表示される。検査画像には、検査領域部３０６及び検査基準位置３０８に加えて、計測光の照射位置（スポットＳＰの位置）に対応する仮想スケールＭが表示される。精度検査時には、移動機構部３０４によって、計測光の照射位置（スポットＳＰの位置）が検査基準位置に合うように、テストチャート３０２を動かす。計測光の照射位置が検査基準位置に一致した場合に、ユーザーは、仮想スケールＭが適正に表示されているか否かの判断を行う。

【0202】

例えば、検査画像において、計測光の照射位置が検査基準位置３０８にあった場合において、仮想スケールＭが検査領域３０６に入っている場合には、ユーザーは、仮想スケールＭが適正に表示されていると判断する。これに対して、図１０１に示すように、仮想スケールＭが検査領域３０６から一部でもはみ出している場合など仮想スケールＭの一部でも検査領域３０６に入っていない場合には、ユーザーは、５ｍｍの仮想スケールＭが適正に表示されていないと判断する。

【0203】

スケール用テーブル６２については、以下のように作成してもよい。スポットの位置と仮想スケールの大きさとの関係は、実寸サイズのパターンが規則的に形成されたチャートを撮像することで得ることができる。例えば、スポット状の計測光をチャートに向けて出射し、観察距離を変化させてスポットの位置を変えながら実寸サイズと同じ罫（５ｍｍ）もしくはそれより細かい罫（例えば１ｍｍ）の方眼紙状のチャートを撮像し、スポットの位置（撮像素子３２の撮像面におけるピクセル座標）と実寸サイズに対応するピクセル数（実寸サイズである５ｍｍが何ピクセルで表されるか）との関係を取得する。

【0204】

図１０２に示すように、（ｘ１、ｙ１）は、撮像素子３２の撮像面におけるスポットＳＰ４のＸ、Ｙ方向のピクセル位置（左上が座標系の原点）である。スポットＳＰ４の位置（ｘ１、ｙ１）での、実寸サイズ５ｍｍに対応するＸ方向ピクセル数をＬｘ１とし、Ｙ方向ピクセル数をＬｙ１とする。このような測定を、観察距離を変えながら繰り返す。図１０３は、図１０２と同じ５ｍｍ罫のチャートを撮像した状態を示しているが、図１０２の状態よりも撮影距離が遠端に近い状態であり、罫の間隔が狭く写っている。図１０３の状態において、撮像素子３２の撮像面におけるスポットＳＰ５の位置（ｘ２、ｙ２）での実寸サイズ５ｍｍに対応するＸ方向ピクセル数をＬｘ２とし、Ｙ方向ピクセル数をＬｙ２とする。そして、観察距離を変えながら、図１０２、１０３のような測定を繰り返し、結果をプロットする。なお、図１０２、１０３では、撮像光学系２１の歪曲収差を考慮せず表示している。

【0205】

図１０４は、スポットの位置のＸ座標とＬｘ（第１の仮想スケールのＸ方向ピクセル数）との関係を示しており、図１０５は、スポットの位置のＹ座標とＬｘとの関係を示している。Ｌｘは図１０４の関係よりＸ方向位置の関数として、Ｌｘ＝ｇ１（ｘ）と表され、また、Ｌｙは、図１０５の関係より、Ｙ方向位置の関数として、Ｌｙ＝ｇ２（ｙ）として表される。ｇ１、ｇ２は上述のプロット結果から、例えば、最小二乗法により求めることができる。

【0206】

なお、スポットのＸ座標とＹ座標とは一対一に対応しており、関数ｇ１、ｇ２のいずれを用いても、基本的に同じ結果（同じスポット位置に対しては同じピクセル数）が得られるため、第１の仮想スケールの大きさを算出する場合には、どちらの関数を用いてもよく、ｇ１、ｇ２のうち位置変化に対するピクセル数変化の感度が高い方の関数を選んでもよい。また、ｇ１、ｇ２の値が大きく異なる場合には、「スポットの位置を認識できなかった」と判断してもよい。

【0207】

図１０６は、スポット位置のＸ座標とＬｙ（Ｙ方向ピクセル数）との関係を表しており、図１０７は、スポット位置のＹ座標とＬｙとの関係を表している。図１０６の関係より、ＬｙはＸ方向位置の座標としてＬｙ＝ｈ１（ｘ）と表され、図１０８の関係より、ＬｙはＹ方向位置の座標としてＬｙ＝ｈ２（ｙ）として表される。Ｌｙについても、Ｌｘと同様に関数ｈ１、ｈ２のいずれを用いてもよい。

【0208】

以上のように得られた関数ｇ１、ｇ２、ｈ１、ｈ２については、ルックアップテーブル形式によってスケール用テーブル６２に記憶される。なお、関数ｇ１、ｇ２については、関数形式でスケール用テーブル６２に記憶するようにしてもよい。

【0209】

なお、計測光については、被写体に照射された場合に、図１０８に示すように、被写体上に縞状のパターンの光として形成される縞状パターン光ＺＰＬを用いてもよい（例えば、特開２０１６－１９８３０４号公報参照）。縞状パターン光ＺＰＬは、透過率可変の液晶シャッター（図示しない）に特定のレーザー光を照射することによって得られ、液晶シャッタによって特定のレーザー光を透過する領域（透過領域）と特定のレーザー光を透過しない領域（非透過領域）とが水平方向に周期的に繰り返す２つの異なる縦縞のパターンから形成される。計測光として縞状パターン光を用いる場合には、被写体との距離によって、縞状パターン光の周期が変化することから、液晶シャッタによって縞状パターン光の周期又は位相をシフトして複数回照射し、周期又は位相をシフトして得られる複数の画像に基づいて、被写体の３次元形状の測定が行われている。

【0210】

例えば、位相Ｘの縞状パターン光と、位相Ｙの縞状パターン光と、位相Ｚの縞状パターン光とを交互に被写体に照射する。位相Ｘ、Ｙ、Ｚの縞状パターン光は、縦縞のパターンを１２０°（２π／３）ずつ位相シフトしている。この場合には、各縞状パターン光に基づいて得られる３種類の画像を用いて、被写体の３次元形状を測定する。例えば、図１０９に示すように、位相Ｘの縞状パターン光と、位相Ｙの縞状パターン光と、位相Ｚの縞状パターン光とを、それぞれ１フレーム単位（又は数フレーム単位）で切り替えて被写体に照射することが好ましい。なお、照明光は常時被写体に照射することが好ましい。

【0211】

なお、計測光については、被写体に照射された場合に、図１１０に示すように、格子状のパターンとして形成される格子状パターンの計測光ＬＰＬを用いてもよい（例えば、特開２０１７－２１７２１５号公報参照）。この場合は、格子状パターンの計測光ＬＰＬを被写体に照射した場合の格子状パターンの変形状態によって被写体の３次元形状を測定することから、格子状パターンを正確に検出することが求められる。そのため、格子状パターンの計測光ＬＰＬは完全な格子状ではなく、格子状パターンの検出精度を高めるように、波状にするなど格子状から若干変形させている。また、格子状のパターンには、左右の横線分の端点が連続であることを示すＳのコードが設けられている。格子状パターンの検出時には、パターンだけでなく、Ｓのコードも合わせて検出することによって、パターンの検出精度を高めている。なお、格子状パターンとしては、縦線と横線が規則的に配列されたパターンの他、複数のスポットが縦と横に格子状に配列されたパターンであってもよい。

【0212】

計測光として格子状パターンの計測光ＬＰＬを用いる場合においては、測長モード中に、照明光と格子状パターンの計測光ＬＰＬを常時被写体に照射してもよく、また、図１１１に示すように、照明光は常時被写体に照射する一方で、格子状パターンの計測光ＬＰＬは１フレーム毎（又は数フレーム毎）に、点灯と消灯（又は減光）を繰り返すことによって、格子状パターンの計測光ＬＰＬを間欠的に被写体に照射してもよい。この場合には、格子状パターンの計測光ＬＰＬを点灯するフレームにおいて、格子状パターンの計測光ＬＰＬに基づく３次元形状の計測を行う。そして、照明光のみを照射するフレームにおいて得られた画像に対して、３次元形状の計測結果を重畳表示することが好ましい。

【0213】

なお、計測光については、図１１２示すように、被写体画像上において網線によって表される３次元平面光ＴＰＬを用いてもよい（例えば、特表２０１７－５０８５２９号公報参照）。この場合には、３次元平面光ＴＰＬが測定対象に合うように先端部１２ｄを動かす。そして、３次元平面光ＴＰＬが測定対象に交差した場合に、３次元平面光ＴＰＬと被写体との交差曲線ＣＣの距離を、ユーザーインターフェース等の手動操作に基づく処理又は自動処理によって、算出する。

【0214】

計測光として３次元平面光ＴＰＬを用いる場合においては、測長モード中に、照明光と３次元平面光ＴＰＬを常時被写体に照射してもよく、また、図１１３に示すように、照明光は常時被写体に照射する一方で、３次元平面光ＴＰＬは１フレーム毎（又は数フレーム毎）に、点灯と消灯（又は減光）を繰り返すことによって、３次元平面光ＴＰＬを間欠的に被写体に照射してもよい。

【0215】

上記実施形態において、受信部３８、信号処理部３９、表示制御部４０、システム制御部４１、静止画保存部４２、データ送受信部４３、データ送受信部４４、信号処理部４５、表示制御部４６（これら制御部等に設けられた各種の制御部又は処理部を含む（例えば、測長モード制御部５０、第１信号処理部５９等））といった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。

【0216】

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。

【0217】

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。また、記憶部のハードウェア的な構造はＨＤＤ（hard disc drive）やＳＳＤ（solid state drive）等の記憶装置である。

【符号の説明】

【0218】

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
１２ｆ観察モード切替スイッチ
１２ｇ静止画取得指示スイッチ
１２ｈズーム操作部
１３光源装置
１４プロセッサ装置
１５ディスプレイ
１６ユーザーインターフェース
１７拡張プロセッサ装置
１８拡張ディスプレイ
１８ａ付帯情報表示領域
１８ｂ観察画像表示領域
１９バルーン
１９ａ先端部
１９ｂ基端部
１９ｃ膨出部
２０ａ、２０ｂリング
２１撮像光学系
２１ａ対物レンズ
２１ｂズームレンズ
２１ｃ先端面
２２照明光学系
２２ａ照明レンズ
２２ｂ先端面
２３計測光出射部
２３ａ光源
２３ｂＤＯＥ
２３ｃプリズム
２４開口
２５送気送水ノズル
２５ａ噴射筒部
２５ｂ噴射口
２６腸管
２７先端キャップ
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ貫通孔
２８先端面
２８ａ、２８ｂ平面
３０光源部
３１光源用プロセッサ
３２撮像素子
３３撮像制御部
３４ＣＤＳ／ＡＧＣ回路
３５Ａ／Ｄ変換器
３６通信Ｉ／Ｆ
３７通信Ｉ／Ｆ
３８受信部
３９信号処理部
４０表示制御部
４１システム制御部
４２静止画保存部
４３データ送受信部
４４データ送受信部
４５信号処理部
４６表示制御部
４７計測光出射部用収納部
４８透明蓋
４９プリズム
５０測長モード制御部
５３明るさ情報算出部
５４照明光光量レベル設定部
５５第１発光制御用テーブル
５６第２発光制御用テーブル
５７立ち上がり線
５８斜め線
５９第１信号処理部
６０第２信号処理部
６１照射位置検出部
６２スケール用テーブル
６４テーブル更新部
６６代表点データテーブル
６７交差ライン
６８目盛り
６９位置特定部
７０計測情報処理部
７１計測情報
７２位置特定部
７３画像加工部
７４ノイズ成分除去部
７５色情報変換部
７６二値化処理部
７７マスク画像生成部
７８除去部
７９計測光の色情報
８０ノイズ成分の色情報
８１ノイズ成分の領域
８２画像選択部
８３スケール用テーブル
８４第１信号処理部
８５第２信号処理部
８６マスク処理部
８７二値化処理部
８８ノイズ成分除去部
８９照射位置検出部
９０照射領域認識部
９１学習モデル
９２位置特定部
９３画像加工部
９４距離算出部
９５画像選択部
９７オフセット設定部
９８オフセット距離算出部
９９オフセット用仮想スケール生成部
１００ポリープ
１００ａ頂部
１００ｂ平坦部
１０１延長面
１０１Ｘ実線
１０２、１０３平行面
１０２Ｘ点線
１０４画像加工部
１０５仮想スケール設定部
１０６仮想スケール切替受付部
１０７測長画像作成部
１０８ポリープ
１０９撮像画像
１１０影
１１１、１１２仮想スケール
１１１ａ目盛りラベル
１１３、１１４撮像画像
１１５仮想スケール
１１６目盛り
１１６ａ目盛りラベル
１１６ｂ目盛りラベル
１１８仮想スケール
１１８ａ目盛りラベル
１１９仮想スケール
１１９ａ目盛りラベル
１２０基準スケール設定部
１２１計測値スケール生成部
１２１ａ基準スケール用テーブル
１２２測長画像生成部
１２３ポリープ
１２４撮像画像
１２５注目領域抽出部
１２６計測部分決定部
１２７計測内容受付部
１２８計測値算出部
１２９注目領域
１３０水平方向エッジ位置
１３１基準スケール
１３２計測値スケール
１３３測長画像
１３５病変認識部
１３６診断情報取得部
１３７学習部
１３８診断情報管理装置
１４０測長対応内視鏡可否判断部
１４１計測光ＯＮ、ＯＦＦ切替部
１４２測長画像表示設定ＯＮ、ＯＦＦ切替部
１４３測長機能稼働状況表示ＯＮ、ＯＦＦ切替部
１４４仮想スケール表示切替制御部
１４６スケール表示中アイコン
１４７仮想スケール
１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃ仮想スケール
１４８スケール非表示中アイコン
１４９切替前画像表示設定保存部
２００キャリブレーション装置
２０１キャリブレーション用ディスプレイ
２０２移動機構
２０４キャリブレーション用表示制御部
２０６キャリブ画像取得部
２０８キャリブレーション部
２１０キャリブ画像処理装置
３００検査システム
３０２テストチャート
３０４移動機構部
３０５チャート本体
３０６検査領域部
３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ検査領域
３０８検査基準位置
Ａａ、Ｂａピクセル数
Ａｘ光軸
ＢＬＣバルーン制御装置
ＢＦ青色のカラーフィルタ
ＣＬ１第１特徴線
ＣＬ２第２特徴線
ＣＣ交差曲線
ＣＲ１白色中心領域
Ｄ１第１方向
Ｄ２第２方向
Ｄ３第３方向
Ｄ５距離
Ｄ６オフセット距離
ＤＳ１回折スポット
ＤＴ間隔
ＥＰ測定点
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３隙間
ＧＦ緑色のカラーフィルタ
ＨＴ１、ＨＴ２高さ
ＬＧライトガイド
Ｌｓ、Ｌｔライン
Ｌｍ計測光
Ｌｘ１、Ｌｘ２Ｘ方向ピクセル数
Ｌｙ１、Ｌｙ２Ｙ方向ピクセル数
ＬＰＬ格子状パターンの計測光
Ｍ円形の仮想スケール
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３十字型の仮想スケール
Ｍ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ１４、Ｍ１５仮想スケール
Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３同心円
Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ４３仮想スケール
Ｍ４Ａ、Ｍ４Ｂ、Ｍ４Ｃ、Ｍ５Ａ、Ｍ５Ｂ、Ｍ５Ｃ同心円状のマーカ
Ｍ５Ａ、Ｍ５Ｂ、Ｍ５Ｃ仮想スケール
Ｍ６Ａ、Ｍ６Ｂ、Ｍ６Ｃ歪曲同心円状の仮想スケール
ＭＮ、ＭＦ十字の仮想スケール
ＭｐＮ、Ｍｐ、ＭｐＦ円形の仮想スケール
ＭＴ移動軌跡
Ｍｘ目盛り
Ｍｘｍ仮想スケール
Ｎ１第１ノイズ成分
Ｎ２第２ノイズ成分
Ｐポリープ
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３位置
Ｐｘ近端
Ｐｙ中央付近
Ｐｚ遠端
ＲＰ、ＰＲｘ赤色画像
ＰＲｙ二値化赤色画像
ＧＰ、ＰＧｘ緑色画像
ＰＧｙ二値化緑色画像
ＢＰ、ＰＢｘ青色画像
ＰＢｙ二値化青色画像
ＰＤ１第１差分画像
Ｑｘ、Ｑｙ、Ｑｚ矢印
ＱＮ歪曲格子領域
ＲＰ、ＲＰ^＊代表点
ＲＦ赤色のカラーフィルタ
ＳＣＣ特定交差曲線
ＳＰスポット
ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５スポット
ＳＰｋ１第１スポット
ＳＰｋ２第２スポット
ＳＱ正方格子領域
ＳＲ１周辺領域
ｔｍ、ｔｍ１、ｔｍ２、ｔｍ３、ｔｍ４、ｔｍ５腫瘍
ＴＰＬ３次元平面光
Ｗ１１、Ｗ１２、Ｗ１３、Ｗ１４、Ｗ１５幅
Ｗ２１、Ｗ２２、Ｗ２３幅
Ｗｘ照射位置移動可能範囲
ＷＭＢ計測光の波長域
ＺＰＬ縞状パターン光

【図1】