特許 7519429 内視鏡システム、作動方法、及び制御プログラム

(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】

(24)【登録日】2024-07-10

(45)【発行日】2024-07-19

(54)【発明の名称】内視鏡システム、作動方法、及び制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/045 20060101AFI20240711BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20240711BHJP

   A61B 1/06 20060101ALI20240711BHJP

【ＦＩ】

A61B1/045 622

A61B1/00 513

A61B1/06 610

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2022505027

(86)(22)【出願日】2021-01-26

(86)【国際出願番号】 JP2021002669

(87)【国際公開番号】W WO2021176890

(87)【国際公開日】2021-09-10

【審査請求日】2022-08-10

(31)【優先権主張番号】P 2020038996

(32)【優先日】2020-03-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【前置審査】

(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】110002505

【氏名又は名称】弁理士法人航栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】下村 浩司

【審査官】▲高▼ 芳徳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－３２１２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２１６２７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１８３９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１０９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１６３５４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０９９９４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２５０９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２３２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３９５２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １／００ － １／３２

Ｇ０２Ｂ ２３／２４ － ２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と撮像素子とディスプレイとプロセッサを備える内視鏡システムであって、
前記光源は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて出射可能であり、
前記プロセッサは、
連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間に第１特性の照明光を前記光源から連続して出射させた後、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間に前記第１特性と異なる第２特性の照明光を前記光源から出射させる動作を繰り返し、
前記撮像素子から撮像画像を取得し、前記ディスプレイへ前記第１期間については当該第１期間の前記撮像画像に基づいて動画を表示させ、前記第２期間については、当該第２期間の第１撮像画像及び当該第２期間と異なる前記第１期間の第２撮像画像の各輝度情報に基づく動きベクトルと、前記第２撮像画像の色差と、に基づいて前記動画を表示させる、
内視鏡システム。

【請求項2】

請求項１記載の内視鏡システムであって、
前記プロセッサは、前記第１特性の照明光と前記第２特性の照明光とが切り替わる第３期間については当該第３期間と異なる前記第１期間の前記撮像画像に基づいて前記動画を表示させる、
内視鏡システム。

【請求項3】

請求項２記載の内視鏡システムであって、
前記プロセッサは、前記第３期間については当該第３期間及び前記第２期間と異なる前記第１期間の前記撮像画像に基づいて前記動画を表示させる、
内視鏡システム。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記第２期間に前記撮像素子から得られた撮像画像は画像解析される、
内視鏡システム。

【請求項5】

請求項４記載の内視鏡システムであって、
前記画像解析は前記動画の表示と並行して行われる、
内視鏡システム。

【請求項6】

請求項４又は５記載の内視鏡システムであって、
前記プロセッサは、
前記動画と前記画像解析の結果とを含む画面を前記ディスプレイに表示させる、
内視鏡システム。

【請求項7】

請求項４から６のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記画像解析は、前記撮像素子を備える内視鏡の挿入形状の解析を含む、
内視鏡システム。

【請求項8】

請求項４から７のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記画像解析は、前記撮像画像の輪郭の抽出を含む、
内視鏡システム。

【請求項9】

請求項４から８のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記画像解析は、前記撮像素子を備える内視鏡が挿入された被検体内の注目領域の検出を含む、
内視鏡システム。

【請求項10】

請求項４から９のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記画像解析は、類似症例画像の選択を含む、
内視鏡システム。

【請求項11】

請求項４から１０のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記画像解析は、腫瘍及び非腫瘍の判別を含む、
内視鏡システム。

【請求項12】

請求項４から１１のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記画像解析は、器官の状態の特定を含む、
内視鏡システム。

【請求項13】

請求項４から１２のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記画像解析は、切離予定線の生成を含む、
内視鏡システム。

【請求項14】

請求項１から１３のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記第１期間及び前記第２期間の各長さは、前記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は前記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。

【請求項15】

請求項１から１４のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記第１特性の照明光及び前記第２特性の照明光のスペクトルは、前記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は前記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。

【請求項16】

請求項１から１５のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記第１期間と前記第２期間との間に前記光源の無出射期間がある、
内視鏡システム。

【請求項17】

請求項１から１６のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記撮像素子は、ローリングシャッタ方式の撮像動作を行うものである、
内視鏡システム。

【請求項18】

請求項１から１６のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記撮像素子は、グローバルシャッタ方式の撮像動作を行うものである、
内視鏡システム。

【請求項19】

請求項１から１８のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記第１期間は前記第２期間より長い期間である、
内視鏡システム。

【請求項20】

請求項１から１９のいずれか１項記載の内視鏡システムであって、
前記第１特性の照明光及び前記第２特性の照明光は、白色光又は画像強調観察用の光である、
内視鏡システム。

【請求項21】

光源と撮像素子とディスプレイとプロセッサを備える内視鏡装置の作動方法であって、
前記光源は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて出射可能であり、
前記プロセッサが、
前記光源に、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間に第１特性の照明光を連続して出射させた後、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間に前記第１特性と異なる第２特性の照明光を出射させる動作を繰り返し、
前記撮像素子から得られた撮像画像を取得し、前記ディスプレイに前記第１期間については当該第１期間の前記撮像画像に基づいて動画を表示させ、前記第２期間については、当該第２期間の第１撮像画像及び当該第２期間と異なる前記第１期間の第２撮像画像の各輝度情報に基づく動きベクトルと、前記第２撮像画像の色差と、に基づいて前記動画を表示させる、
作動方法。

【請求項22】

光源と撮像素子とディスプレイとプロセッサを備える内視鏡システムを制御する制御プログラムであって、
前記光源は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて出射可能であり、
前記光源に、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間に第１特性の照明光を連続して出射させた後、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間に前記第１特性と異なる第２特性の照明光を出射させる動作を繰り返し、
前記撮像素子から得られた撮像画像を取得し、前記ディスプレイに、前記第１期間については当該第１期間の前記撮像画像に基づいて動画を表示させ、前記第２期間については、当該第２期間の第１撮像画像及び当該第２期間と異なる前記第１期間の第２撮像画像の各輝度情報に基づく動きベクトルと、前記第２撮像画像の色差と、に基づいて前記動画を表示させる、
処理をコンピュータに実行させる制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、白色光等の通常光を被検体内に照射しながら連続撮像を行い、ライブ画像を表示する内視鏡システムが知られている。また、狭帯域光等の特殊光を被検体内に照射しながら連続撮像を行い、ＩＥＥ（Ｉｍａｇｅ－Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｙ：画像強調観察）などの解析を行う内視鏡システムが知られている。

【0003】

特許文献１には、被写体に特殊光が照射されている間に撮像を行うことにより生成された特殊光画像と、被写体に通常光が照射されている間に撮像を行うことにより生成された通常光画像とを取得する内視鏡システムが記載されている。特許文献２には、分光推定技術を用いて、取得した白色光画像に基づいて特殊光画像を生成し、白色光画像と特殊光画像を同時に取得する内視鏡装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－０１９５６９号公報

【文献】特開２０１１－２３４８４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の従来技術では、動画表示の品質低下を抑制しつつ、特殊光による撮像を行うことができなかった。

【0006】

例えば、通常光と特殊光とを切り替えながら撮像を行うと、動画表示に用いられる通常光時の撮像画像のフレームレートが低下するため、動画表示のフレームレートが低下する。また、特殊光の照射時の撮像画像を動画表示に用いると、動画表示において色が変わり、ユーザに違和感を生じさせる。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、動画表示の品質低下を抑制しつつ、特殊光による撮像を行うことのできる内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラム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、光源と撮像素子とディスプレイとプロセッサを備える内視鏡システムであって、上記光源は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能であり、上記プロセッサは、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間に第１特性の照明光を上記光源から連続して照射させた後、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間に上記第１特性と異なる第２特性の照明光を上記光源から照射させる動作を繰り返し、上記撮像素子から得られた撮像画像を取得し、上記ディスプレイへ、上記第１期間についてはその第１期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させ、上記第２期間についてはその第２期間と異なる期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させるものである。

【0009】

また、本発明の内視鏡システムの制御方法は、光源と撮像素子とディスプレイとプロセッサを備える内視鏡システムの制御方法であって、上記光源は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能であり、上記光源に、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間に第１特性の照明光を連続して照射させた後、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間に上記第１特性と異なる第２特性の照明光を照射させる動作を繰り返し、上記撮像素子から得られた撮像画像を取得し、上記ディスプレイに、上記第１期間についてはその第１期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させ、上記第２期間についてはその第２期間と異なる期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させるものである。

【0010】

また、本発明の制御プログラムは、光源と撮像素子とディスプレイとプロセッサを備える内視鏡システムを制御する制御プログラムであって、上記光源は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能であり、上記光源に、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間に第１特性の照明光を連続して照射させた後、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間に上記第１特性と異なる第２特性の照明光を照射させる動作を繰り返し、上記撮像素子から得られた撮像画像を取得し、上記ディスプレイに、上記第１期間についてはその第１期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させ、上記第２期間についてはその第２期間と異なる期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させる、処理をコンピュータに実行させるためのものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、動画表示の品質低下を抑制しつつ、特殊光による撮像を行うことのできる内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態である内視鏡装置１００の一例を示す図である。

【図2】図１に示す内視鏡装置１００の内部構成を示す模式図である。

【図3】図２に示した光源装置５が発生させる光のスペクトルの一例を示す図である。

【図4】図２に示した撮像素子２３の概略構成を示す平面模式図である。

【図5】図２に示した信号処理部４２のシステム制御部４４の機能ブロックの一例を示す図である。

【図6】ディスプレイ７に表示される画面の一例を示す図である。

【図7】内視鏡装置１００における照明光の切り替えの一例を示す図である。

【図8】照明光の切り替えによる画像の変化の一例を示す図（その１）である。

【図9】照明光の切り替えによる画像の変化の一例を示す図（その２）である。

【図10】特殊光の照射時における表示フレームの補間の一例を示す図である。

【図11】特殊光の照射時における表示フレームの補間の他の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0014】

＜本発明の一実施形態である内視鏡装置１００＞
図１は、本発明の一実施形態である内視鏡装置１００の一例を示す図である。

【0015】

内視鏡装置１００は、本発明の内視鏡システムの一例である。図１に示すように、内視鏡装置１００は、内視鏡１と、この内視鏡１が接続される制御装置４及び光源装置５と、を備える。光源装置５は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源の一例である。

【0016】

制御装置４には、内視鏡１によって被検体内を撮像して得られる撮像画像等を表示するディスプレイ７と、制御装置４に対して各種情報を入力するためのインタフェースである入力部６と、が接続されている。制御装置４は、内視鏡１、光源装置５、及びディスプレイ７を制御する。

【0017】

ディスプレイ７は、表示画素が二次元状に配列された表示面を有し、この表示面の各表示画素に、画像データを構成する画素データが描画されることで、この画像データに基づく画像の表示が行われる。ディスプレイ７は、制御装置４からの指令に応じて表示画像を切り替える表示部を構成する。

【0018】

内視鏡１は、一方向に延びる管状部材であって被検体内に挿入される挿入部１０と、挿入部１０の基端部に設けられ、観察モード切替操作、撮像記録操作、鉗子操作、送気送水操作、及び吸引操作等を行うための操作部材が設けられた操作部１１と、操作部１１に隣接して設けられたアングルノブ１２と、内視鏡１を制御装置４と光源装置５にそれぞれ着脱自在に接続するコネクタ部１３Ａ，１３Ｂを含むユニバーサルコード１３と、を含む。

【0019】

なお、図１では省略されているが、操作部１１及び挿入部１０の内部には、細胞又はポリープ等の生体組織を採取するための鉗子を挿入する鉗子孔、送気及び送水用のチャンネル、吸引用のチャンネル等の各種のチャンネルが設けられる。

【0020】

挿入部１０は、可撓性を有する軟性部１０Ａと、軟性部１０Ａの先端に設けられた湾曲部１０Ｂと、湾曲部１０Ｂの先端に設けられた硬質の先端部１０Ｃとから構成される。

【0021】

湾曲部１０Ｂは、アングルノブ１２の回動操作により湾曲自在に構成されている。この湾曲部１０Ｂは、内視鏡１が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向及び任意の角度に湾曲でき、先端部１０Ｃを所望の方向に向けることができる。

【0022】

＜図１に示す内視鏡装置１００の内部構成＞
図２は、図１に示す内視鏡装置１００の内部構成を示す模式図である。図３は、図２に示した光源装置５が発生させる光のスペクトルの一例を示す図である。

【0023】

光源装置５は、照明光として、通常光と特殊光とを切り替えて照射可能である。通常光は、白色光等の、医師等の人間による認識に適した発光スペクトルを有する光である。特殊光は、通常光とは発光スペクトルが異なる、ＩＥＥ等のコンピュータによる画像解析に適した発光スペクトルを有する光である。

【0024】

具体的には、光源装置５は、光源用プロセッサ５１と、光源部５２と、光路結合部５４と、を備える。光源用プロセッサ５１は、制御装置４のシステム制御部４４と接続されており、システム制御部４４からの指令に基づいて光源部５２を制御する。

【0025】

光源部５２は、例えば、複数の半導体光源を有し、これらをそれぞれ点灯又は消灯し、点灯する場合には各半導体光源の発光量を制御することにより、観察対象を照明する照明光を発する。本実施形態では、光源部５２は、Ｖ－ＬＥＤ（Ｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）５２ａ、Ｂ－ＬＥＤ（Ｂｌｕｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）５２ｂ、Ｇ－ＬＥＤ（Ｇｒｅｅｎ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）５２ｃ、及びＲ－ＬＥＤ（Ｒｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）５２ｄの４色のＬＥＤを有する。

【0026】

光源用プロセッサ５１は、Ｖ－ＬＥＤ５２ａ、Ｂ－ＬＥＤ５２ｂ、Ｇ－ＬＥＤ５２ｃ、及びＲ－ＬＥＤ５２ｄをそれぞれ独立に制御することで、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、又は赤色光Ｒをそれぞれ独立に光量を変えて発光可能である。図３に示すように、Ｖ－ＬＥＤ５２ａは、中心波長４０５±１０ｎｍ、波長範囲３８０～４２０ｎｍの紫色光Ｖを発生する。Ｂ－ＬＥＤ５２ｂは、中心波長４５０±１０ｎｍ、波長範囲４２０～５００ｎｍの青色光Ｂを発生する。Ｇ－ＬＥＤ５２ｃは、波長範囲が４８０～６００ｎｍに及ぶ緑色光Ｇを発生する。Ｒ－ＬＥＤ５２ｄは、中心波長６２０～６３０ｎｍで、波長範囲が６００～６５０ｎｍに及ぶ赤色光Ｒを発生する。

【0027】

また、光源用プロセッサ５１は、通常光の照射時には、紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒ間の光量比がＶｃ：Ｂｃ：Ｇｃ：Ｒｃとなる白色光を発光するように、各ＬＥＤ５２ａ～５２ｄを制御する。なお、Ｖｃ、Ｂｃ、Ｇｃ、Ｒｃ＞０である。

【0028】

また、光源用プロセッサ５１は、特殊光の照射時には、短波長の狭帯域光としての紫色光Ｖ、青色光Ｂ、緑色光Ｇ、及び赤色光Ｒとの光量比がＶｓ：Ｂｓ：Ｇｓ：Ｒｓとなる特殊光を発光するように、各ＬＥＤ５２ａ～５２ｄを制御する。

【0029】

光量比Ｖｓ：Ｂｓ：Ｇｓ：Ｒｓは、通常光の照射時に使用する光量比Ｖｃ：Ｂｃ：Ｇｃ：Ｒｃと異なっており、観察目的に応じて適宜定められる。例えば、表層血管を強調する場合には、Ｖｓを、他のＢｓ、Ｇｓ、Ｒｓよりも大きくすることが好ましく、中深層血管を強調する場合には、Ｇｓを、他のＶｓ、Ｇｓ、Ｒｓよりも大きくすることが好ましい。

【0030】

光路結合部５４は、Ｖ－ＬＥＤ５２ａ、Ｂ－ＬＥＤ５２ｂ、Ｇ－ＬＥＤ５２ｃ、及びＲ－ＬＥＤ５２ｄから出射される各光を結合し、結合した光を照明光として出射する。光源部５２の光路結合部５４から出射された照明光は、ユニバーサルコード１３に内蔵された後述のライトガイド５３に入射し、挿入部１０の先端部１０Ｃに設けられた照明用レンズ５０を通って被写体に照射される。

【0031】

内視鏡１の先端部１０Ｃには、対物レンズ２１及びレンズ群２２を含む撮像光学系と、この撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子２３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ２５と、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２６と、撮像駆動部２７と、光源部５２から出射された照明光を照明用レンズ５０に導くためのライトガイド５３と、が設けられている。

【0032】

ライトガイド５３は、先端部１０Ｃからユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａまで延びている。ユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａが光源装置５に接続された状態で、光源装置５の光源部５２から出射される照明光がライトガイド５３に入射可能な状態となる。

【0033】

撮像素子２３は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等が用いられる。本実施形態においては、撮像素子２３は、ローリングシャッタを用いるＣＭＯＳである。

【0034】

撮像素子２３は、複数の画素が二次元状に配置された受光面を有し、上記の撮像光学系によってこの受光面に結像された光学像を各画素において電気信号（撮像信号）に変換する。そして、撮像素子２３は、変換した撮像信号をアナログ信号から所定のビット数のデジタル信号に変換し、デジタル信号に変換した撮像信号をメモリ２５に出力する。撮像素子２３は、例えば原色又は補色等のカラーフィルタを搭載するものが用いられる。撮像素子２３の受光面の各画素から出力される撮像信号の集合を撮像画像信号という。

【0035】

撮像素子２３は、対物レンズ２１の光軸Ａｘに対して受光面が垂直となる状態で先端部１０Ｃに配置されていてもよいし、対物レンズ２１の光軸Ａｘに対して受光面が平行となる状態で先端部１０Ｃに配置されていてもよい。

【0036】

内視鏡１に設けられる撮像光学系は、撮像素子２３と対物レンズ２１との間における被写体からの光の光路上にあるレンズ、プリズム等の光学部材（上記のレンズ群２２を含む）と、対物レンズ２１と、によって構成される。撮像光学系は、対物レンズ２１のみで構成される場合もある。

【0037】

メモリ２５は、撮像素子２３から出力されたデジタルの撮像信号を一時的に記録する。

【0038】

通信Ｉ／Ｆ２６は、制御装置４の通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）４１と接続される。通信Ｉ／Ｆ２６は、メモリ２５に記録された撮像信号を、ユニバーサルコード１３内の信号線を通して制御装置４に伝送する。

【0039】

撮像駆動部２７は、通信Ｉ／Ｆ２６を介して制御装置４のシステム制御部４４と接続されている。撮像駆動部２７は、通信Ｉ／Ｆ２６で受信されるシステム制御部４４からの指令に基づいて、撮像素子２３及びメモリ２５を駆動する。

【0040】

制御装置４は、ユニバーサルコード１３によって内視鏡１の通信Ｉ／Ｆ２６と接続される通信Ｉ／Ｆ４１と、信号処理部４２と、表示コントローラ４３と、システム制御部４４と、記録媒体４５と、を備える。

【0041】

通信Ｉ／Ｆ４１は、内視鏡１の通信Ｉ／Ｆ２６から伝送されてきた撮像信号を受信して信号処理部４２に伝達する。

【0042】

信号処理部４２は、通信Ｉ／Ｆ４１から受けた撮像信号を一時記録するメモリを内蔵しており、メモリに記録された撮像信号の集合である撮像画像信号を処理（デモザイク処理又はガンマ補正処理等の画像処理）して、認識処理等が可能な形式の撮像画像情報を生成する。信号処理部４２によって生成された撮像画像情報は、ハードディスク又はフラッシュメモリ等の記録媒体４５に記録される。

【0043】

表示コントローラ４３は、信号処理部４２によって生成された撮像画像情報に基づく撮像画像をディスプレイ７に表示させる。信号処理部４２によって生成された撮像画像情報を構成する各画素データの座標は、ディスプレイ７の表示面を構成するいずれかの表示画素の座標と対応付けて管理されている。

【0044】

システム制御部４４は、制御装置４の各部を制御すると共に、内視鏡１の撮像駆動部２７と光源装置５の光源用プロセッサ５１とに指令を送り、内視鏡装置１００の全体を統括制御する。例えば、システム制御部４４は、撮像駆動部２７を介して撮像素子２３の制御を行う。また、システム制御部４４は、光源用プロセッサ５１を介して光源部５２の制御を行う。

【0045】

システム制御部４４や信号処理部４２は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサと、ＲＡＭと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。

【0046】

各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等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）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させ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等が含まれる。

【0047】

これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

【0048】

システム制御部４４や信号処理部４２は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。

【0049】

＜図２に示した撮像素子２３の概略構成＞
図４は、図２に示した撮像素子２３の概略構成を示す平面模式図である。

【0050】

撮像素子２３は、行方向Ｘに配列された複数の画素６１からなる画素行６２が、行方向Ｘと直交する列方向Ｙに複数配列された撮像面６０と、撮像面６０に配列された画素６１を駆動する駆動回路６３と、撮像面６０に配列された画素行６２の各画素６１から信号線に読み出される画素信号を処理する信号処理回路６４と、を備える。撮像面６０は受光面を構成する。

【0051】

以下では、図４において撮像面６０の列方向Ｙの一端側（図中の上側）の端部を上端といい、撮像面６０の列方向Ｙの他端側（図中の下側）の端部を下端という。

【0052】

図４に示す駆動回路６３は、撮像駆動部２７からの信号に基づいて、各画素行６２を独立に駆動し、画素行６２に含まれる各画素６１のリセット（光電変換素子に蓄積されている電荷の排出）、及び、この各画素６１の光電変換素子に蓄積された電荷に応じた画素信号の信号線への読み出し等を行う。

【0053】

図４に示す信号処理回路６４は、画素行６２の各画素６１から信号線に読み出された画素信号に対し、相関二重サンプリング処理を行い、相関二重サンプリング処理後の画素信号をデジタル信号に変換して出力する。信号処理回路６４は、撮像駆動部２７によって制御される。

【0054】

信号処理部４２は、撮像素子２３から出力された画素信号にデモザイク処理及びガンマ補正処理等の信号処理を施して撮像画像情報を生成する。

【0055】

内視鏡装置１００は、１回の撮像指示に応じて複数の撮像画像情報を連続して生成する連写モードを搭載している。システム制御部４４は、連写モードにおいては、撮像駆動部２７により撮像素子２３をローリングシャッタ方式により駆動して被写体を撮像させる。

【0056】

ローリングシャッタ方式の駆動は、ローリングリセット駆動と、ローリング読み出し駆動と、を含む。ローリングリセット駆動は、画素行６２の各画素６１をリセットしてその各画素６１の露光を開始する処理を、画素行６２を変えながら順次行う駆動である。ローリング読み出し駆動は、露光されている画素行６２の各画素６１から信号を読み出して、その画素行６２の露光を終了する処理を、画素行６２を変えながら順次行う駆動である。

【0057】

＜図２に示した信号処理部４２のシステム制御部４４の機能ブロック＞
図５は、図２に示した信号処理部４２のシステム制御部４４の機能ブロックの一例を示す図である。

【0058】

信号処理部４２のプロセッサは、例えば信号処理部４２に内蔵されるＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、撮像画像情報生成部４２ａと、ライブ画像生成部４２ｂと、解析部４２ｃと、解析画像生成部４２ｄと、を備える。

【0059】

撮像画像情報生成部４２ａは、撮像素子２３の撮像により得られた撮像信号に対して、デモザイク処理又はガンマ補正処理等の画像処理を行うことにより撮像画像情報を生成する。撮像画像情報生成部４２ａは、生成した撮像画像情報のうち、通常光の照射時の撮像により得られた撮像信号に基づく撮像画像情報を撮像フレームとしてライブ画像生成部４２ｂへ出力し、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像信号に基づく撮像画像情報を撮像フレームとして解析部４２ｃへ出力する。撮像フレームは、１回の撮像により得られた撮像信号である。

【0060】

ライブ画像生成部４２ｂは、撮像画像情報生成部４２ａから出力された撮像フレームに基づいて、ライブ画像を表示するためのライブ画像情報を生成し、生成したライブ画像情報を撮像画像情報として表示コントローラ４３（図２参照）へ出力する。ライブ画像は、撮像素子２３による連続した撮像の結果をリアルタイムで表示する動画である。

【0061】

解析部４２ｃは、撮像画像情報生成部４２ａから出力された撮像フレームに基づく解析（画像解析）を行い、その解析の結果を解析画像生成部４２ｄへ出力する。一例として、解析部４２ｃは解析として撮像画像の輪郭抽出を行うものとする。例えば、解析部４２ｃは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像に写り込んでいる生体構造の輪郭を特定する。特定対象の生体構造は、例えば、表層血管構造、中層血管構造、又は深層血管構造などである。解析部４２ｃによる解析は、ライブ画像の表示と並行して行われる。

【0062】

解析画像生成部４２ｄは、解析部４２ｃから出力された解析の結果を示すＩＥＥ画像を表示するためのＩＥＥ画像情報を生成し、生成したＩＥＥ画像情報を撮像画像情報として表示コントローラ４３（図２参照）へ出力する。ＩＥＥ画像は、青色レーザ等の特殊光の照射時の撮像により得られた撮像信号に基づく、被写体の構造の輪郭が強調された画像である。この場合、青色レーザ等の特殊光は、画像強調観察用の光を構成する。例えば、ＩＥＥ画像は、表層血管構造を強調した画像、中層血管構造を強調した画像、深層血管構造を強調した画像などである。

【0063】

なお、解析画像生成部４２ｄによって生成される画像は、撮像画像や撮像画像を加工した画像に限らず、解析部４２ｃによる解析に基づく、数値（数、確度等）や文字（腫瘍種別）などを示す画像であってもよい。

【0064】

図５において説明したように、内視鏡装置１００は、撮像画像情報のうち、特殊光が照射された第２期間の撮像により得られた撮像画像情報に基づく解析を行う解析部４２ｃを備える。一方で、内視鏡装置１００は、撮像画像情報のうち、通常光が照射された第１期間の撮像により得られた撮像画像情報に基づくライブ画像を表示する。これにより、通常光に基づく動画表示を行いつつ、特殊光に基づく解析を行うことができる。

【0065】

＜ディスプレイ７に表示される画面＞
図６は、ディスプレイ７に表示される画面の一例を示す図である。

【0066】

表示コントローラ４３は、信号処理部４２から出力された撮像画像情報に基づいて、例えば図６に示す画面７０をディスプレイ７に表示させる。画面７０には、メイン画面７１と、サブ画面７２と、が含まれる。

【0067】

メイン画面７１には、信号処理部４２のライブ画像生成部４２ｂから出力されたライブ画像情報に基づくライブ画像が表示される。サブ画面７２には、信号処理部４２の解析画像生成部４２ｄから出力されたＩＥＥ画像情報に基づくＩＥＥ画像が表示される。

【0068】

図６において説明したように、内視鏡装置１００は、通常光が照射された第１期間の撮像により得られた撮像画像情報に基づくライブ画像と、特殊光が照射された第２期間の撮像により得られた撮像画像情報に基づく解析の結果と、を含む画面７０を表示する。

【0069】

なお、図５に示した解析部４２ｃの解析結果をライブ画像とともにディスプレイ７に表示させる構成について説明したが、解析部４２ｃの解析結果の利用形態はこれに限らない。例えば、解析部４２ｃの解析結果は、ディスプレイ７とは異なる装置によって表示されてもよいし、内視鏡装置１００又は他の装置の記憶部に送信されて記憶されてもよい。

【0070】

＜内視鏡装置１００における照明光の切り替え＞
図７は、内視鏡装置１００における照明光の切り替えの一例を示す図である。

【0071】

照明光タイミング７５は、制御装置４からの指令により光源装置５が照明光を照射するタイミングである。照明光タイミング７５におけるＷＬＩは、光源装置５が照明光として白色光等の通常光を照射するタイミングである。照明光タイミング７５におけるＩＥＥ１は、光源装置５が照明光として狭帯域光等の第１特殊光を照射するタイミングである。照明光タイミング７５におけるＩＥＥ２は、光源装置５が照明光として第１特殊光とは異なる第２特殊光を照射するタイミングである。

【0072】

照明光タイミング７５に示すように、光源装置５は、予め定められた照射動作を周期Ｔで繰り返し実行する。この照射動作は、通常光を照射し、その後に特殊光（第１特殊光又は第２特殊光）を照射する動作である。図７に示す例では、光源装置５は、照射する特殊光を、周期Ｔごとに、第１特殊光と第２特殊光とに交互に切り替えている。ただし、光源装置５は、周期Ｔごとの特殊光を第１特殊光のみとしてもよい。

【0073】

撮像タイミング７６は、制御装置４からの指令により撮像素子２３が撮像（露光）を行うタイミングである。撮像タイミング７６における縦方向は画素行６２の列方向Ｙ（図４参照）の位置を示している。上記のように、本実施形態における撮像素子２３はローリングシャッタ方式の撮像を行うため、撮像タイミング７６は画素行６２ごとにずれている。図７に示す例では、撮像素子２３は、６０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）のフレームレートにより撮像を行っている。

【0074】

照明光タイミング７５及び撮像タイミング７６に示すように、光源装置５が連続して通常光を照射する第１期間は、撮像素子２３による撮像における連続する複数のフレームに渡る。また、光源装置５が連続して特殊光を照射する第２期間は、撮像素子２３による撮像における少なくとも１フレームに渡る。図７に示す例では、第２期間は、撮像素子２３による連続する複数のフレームに渡っている。

【0075】

このように、光源装置５は、通常光（第１特性の照明光）を連続した複数の撮像動作フレームに渡って連続して照射した後に特殊光（第１特性と異なる第２特性の照明光）を照射する動作を繰り返す。そして、上記のように、制御装置４は、通常光の照射時に得られた撮像画像（第１撮像画像）に基づいてライブ画像（動画）をディスプレイ７に表示させるとともに、特殊光の照射時に得られた撮像画像（第２撮像画像）に基づく解析を行う。

【0076】

ここで、特殊光の照射時には、通常光の撮像画像が得られないため、例えばライブ画像が途切れることになる。また、特殊光の照射時の撮像フレームについて特殊光の撮像画像を用いることでライブ画像を継続することも考えられるが、ライブ画像において、通常光の画像から特殊光の画像に一時的に変化するため、表示の違和感が生じる問題がある。

【0077】

これに対して、制御装置４は、特殊光が照射される時の撮像フレームについては、その撮像フレームとは異なる撮像フレームに基づいてライブ画像の表示を行うことにより、表示の違和感を低減させる。これにより、例えば、表示の違和感を抑制しつつ、特殊光を照射する頻度を高くし、特殊光を用いた解析の正確性やリアルタイム性を向上させることができる。

【0078】

なお、特殊光を照射する頻度は、一例としては、１０フレーム毎とすることができる。ただし、特殊光を照射する頻度は、これに限らず任意に設定することができる。また、特殊光を１回照射する期間は、１フレームの期間でもよいし、１フレーム以上の期間でもよい。

【0079】

＜照明光の切り替えによる表示画像の変化＞
図８及び図９は、照明光の切り替えによる画像の変化の一例を示す図である。

【0080】

ここでは仮想的な例として、撮像素子２３により白板を撮像し、光源装置５の照明光を、紫色光Ｖから緑色光Ｇに切り替える場合について説明する。

【0081】

図８において、横軸は時間を示し、縦軸（Ｌｉｎｅ０，Ｌｉｎｅ１，…）はローリングシャッタによる露光が行われる撮像素子２３の画素行６２の列方向Ｙ（図４参照）の位置を示す。

【0082】

上記のように、撮像素子２３はローリングシャッタを用いるＣＭＯＳである。図８における右方向の矢印は、撮像素子２３において行われる画素行６２ごとの露光を示している。両方向の矢印で示す露光期間８１～８４のそれぞれは、ディスプレイ７における表示の１フィールド分の露光期間である。

【0083】

図８に示す例では、光源装置５の照明光は、露光期間８１から露光期間８３の途中までの期間において紫色光Ｖである。そして、露光期間８３の途中から、光源装置５の照明光が緑色光Ｇに切り替わっている。

【0084】

図９に示す画像９１～９４は、それぞれ露光期間８１～８４の露光により得られた撮像信号に基づいて生成された画像である。画像９１～９４においては、横線の密度によって色を表している。具体的には、画像９１，９２のような密な横線は紫を表しており、画像９４のような密でない横線は緑色を表している。画像９３は、横線の密度が上から下に向かって低くなっているが、これは、画像９３の色が、上から下に向かって紫色から緑色に変化していることを表している。

【0085】

図８，図９に示すように、露光期間８３の途中で光源装置５の照明光が緑色光Ｇに切り替わることにより、露光期間８３に対応する画像９３は、紫色と緑色が混在する画像になる。また、露光期間８１，８２に対応する画像９１，９２は紫色の画像になり、露光期間８４に対応する画像９４は緑色の画像になる。

【0086】

＜特殊光の照射時における表示フレームの補間＞
図１０は、特殊光の照射時における表示フレームの補間の一例を示す図である。

【0087】

図１０において、撮像フレームＳ１～Ｓ９は、撮像素子２３により得られる連続した撮像フレームである。撮像フレームＳ１～Ｓ９において、「Ｗ」は、白色光等の通常光の照射時に得られた撮像フレームであることを示し、「Ｂ」は、青色レーザ等の特殊光の照射時に得られた撮像フレームであることを示し、「Ｗ／Ｂ」は、図９に示した画像９３と同様に、通常光と特殊光とが切り替わった時に得られた撮像フレームであることを示す。

【0088】

図１０に示す例において、撮像フレームＳ１～Ｓ３及び撮像フレームＳ７～Ｓ９の各期間は、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間の一例である。撮像フレームＳ５の期間は、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間の一例である。撮像フレームＳ４，Ｓ６の各期間は、通常光と特殊光とが切り替わる第３期間の一例である。

【0089】

表示フレームＭ１～Ｍ９は、ディスプレイ７により表示される連続した表示フレームであり、それぞれ撮像フレームＳ１～Ｓ９に対応する。表示フレームＭ１～Ｍ９において、「Ｗ」は、白色光等の通常光の画像であることを示す。

【0090】

例えば、制御装置４は、通常光の照射時に得られた撮像フレームＳ１（Ｗ）に基づいて表示フレームＭ１（Ｗ）を生成する。同様に、制御装置４は、通常光の照射時に得られた撮像フレームＳ２，Ｓ３，Ｓ７～Ｓ９（Ｗ）に基づいて、それぞれ表示フレームＭ２，Ｍ３，Ｍ７～Ｍ９（Ｗ）を生成する。

【0091】

また、制御装置４は、特殊光の照射時に得られた撮像フレームＳ５（Ｂ）については、撮像フレームＳ５と、通常光の照射時かつ撮像フレームＳ５の直前に得られた撮像フレームＳ３と、に基づいて通常光の表示フレームＭ５（Ｗ）を生成する。

【0092】

撮像フレームＳ３，Ｓ５に基づく表示フレームＭ５（Ｗ）の生成について説明する。ここで、各撮像フレームの色空間は、ＹＣｂＣｒなどの、輝度信号Ｙと、２つの色差信号を使って表現されるとする。

【0093】

例えば、制御装置４は、撮像フレームＳ３，Ｓ５のそれぞれの輝度信号Ｙ３，Ｙ５に基づいて、撮像フレームＳ３の輝度信号Ｙ３を基準とする、撮像フレームＳ５の輝度信号ＹＹ５の動きを示す動きベクトル（移動ベクトル）を算出する。

【0094】

そして、制御装置４は、算出した動きベクトルに基づいて撮像フレームＳ３（Ｗ）を補正することにより、通常光の表示フレームＭ５（Ｗ）を生成する。具体的には、制御装置４は、動きベクトルが示す移動量を撮像フレームＳ３の色差信号に対して適用することにより、通常光の表示フレームＭ５（Ｗ）を生成する。

【0095】

このように、制御装置４は、撮像フレームＳ５の期間について、撮像フレームＳ３及び撮像フレームＳ５の各輝度情報に基づく動きベクトルと、撮像フレームＳ３の色差と、に基づいて表示フレームＭ５を生成する。

【0096】

この場合の表示フレームＭ５は、輪郭等の輝度情報は撮像フレームＳ５（Ｂ）に対応し、色は撮像フレームＳ３（Ｗ）に対応する通常光の画像となる。これにより、特殊光の照射時に得られた撮像フレームＳ５（Ｂ）に対応する、違和感の少ない通常光の画像を得ることができる。ただし、撮像フレームＳ３，Ｓ５に基づく表示フレームＭ５の生成方法には、この方法に限らず、各種の方法を用いることができる。例えば、制御装置４は、表示フレームＭ５として、撮像フレームＳ５の輝度情報と、撮像フレームＳ３の色差情報と、を有する画像を生成してもよい。

【0097】

同様に、制御装置４は、通常光と特殊光の切り替わり時に得られた撮像フレームＳ４（Ｗ／Ｂ）については、撮像フレームＳ４と、通常光の照射時かつ撮像フレームＳ４の直前に得られた撮像フレームＳ３と、に基づいて通常光の表示フレームＭ４（Ｗ）を生成する。撮像フレームＳ３，Ｓ４に基づく表示フレームＭ４の生成は、上記の撮像フレームＳ３，Ｓ５に基づく表示フレームＭ５の生成と同様に行うことができる。

【0098】

また、制御装置４は、通常光と特殊光の切り替わり時に得られた撮像フレームＳ６（Ｗ／Ｂ）について、撮像フレームＳ６と、通常光の照射時かつ撮像フレームＳ６の直前に得られた撮像フレームＳ３と、に基づいて通常光の表示フレームＭ６（Ｗ）を生成する。撮像フレームＳ３，Ｓ６に基づく表示フレームＭ６の生成は、上記の撮像フレームＳ３，Ｓ５に基づく表示フレームＭ５の生成と同様に行うことができる。

【0099】

このように、内視鏡装置１００によれば、特殊光の照射時や、通常光と特殊光の切り替わり時においても、違和感の少ない通常光の表示フレームを生成し、通常光のライブ画像の表示を継続することができる。

【0100】

なお、例えば撮像フレームＳ５に対応する表示フレームＭ５の生成について、通常光の照射時かつ撮像フレームＳ５の直前に得られた撮像フレームＳ３に基づいて通常光の表示フレームＭ５を生成する場合について説明したが、利用する通常光の照射時の撮像フレームは撮像フレームＳ５の直前のものに限らない。

【0101】

例えば、制御装置４は、通常光の照射時かつ撮像フレームＳ５より前の撮像フレームＳ１～Ｓ３の少なくともいずれかに基づいて通常光の表示フレームＭ５を生成してもよい。また、制御装置４は、通常光の照射時かつ撮像フレームＳ５より後の撮像フレームＳ７～Ｓ９の少なくともいずれかに基づいて通常光の表示フレームＭ５を生成してもよい。また、制御装置４は、撮像フレームＳ１～Ｓ３の少なくともいずれかと、撮像フレームＳ７～Ｓ９の少なくともいずれかと、に基づいて通常光の表示フレームＭ５を生成してもよい。

【0102】

また、制御装置４は、これらの撮像フレームＳ５の前後の撮像フレームのうち、撮像フレームＳ５との相関が高い撮像フレームに基づいて表示フレームＭ５を生成してもよい。
相関は、例えば輝度信号の相関である。

【0103】

撮像フレームＳ４に対応する表示フレームＭ４の生成や、撮像フレームＳ６に対応する表示フレームＭ６の生成についても同様に、利用する通常光の照射時の撮像フレームは、対象の撮像フレームの直前のものに限らない。

【0104】

また、表示フレームＭ５の生成に撮像フレームＳ５の輝度信号を用いる構成について説明したが、このような構成に限らない。例えば、制御装置４は、撮像フレームＳ３に基づく表示フレームＭ３を表示フレームＭ５としても用いてもよいし、撮像フレームＳ３，Ｓ７に基づいて表示フレームＭ５を生成してもよい。例えば、制御装置４は、撮像フレームＳ５の輝度信号に代えて、撮像フレームＳ３，Ｓ７が示す各輝度信号を平均した輝度信号を用いてもよい。

【0105】

図１１は、特殊光の照射時における表示フレームの補間の他の一例を示す図である。

【0106】

撮像素子２３にローリングシャッタを用いる構成について説明したが、撮像素子２３にグローバルシャッタを用いる構成としてもよい。この場合に、通常光と特殊光との切り替えを撮像フレームと同期して行うことにより、通常光と特殊光とが混在する撮像フレームが生成されないようにすることができる。

【0107】

例えば、図１０に示す例においては、撮像フレームＳ１～Ｓ９のうち、撮像フレームＳ５の期間においてのみ特殊光が照射され、他の撮像フレームの期間においては通常光が照射されている。この場合、補間の対象となる表示フレームは、表示フレームＭ１～Ｍ９のうち、撮像フレームＳ５に対応する表示フレームＭ５のみとすることができる。

【0108】

具体的には、制御装置４は、通常光の照射時に得られた撮像フレームＳ１～Ｓ４，Ｓ６～Ｓ９（Ｗ）に基づいて、それぞれ表示フレーム撮像フレームＭ１～Ｍ４，Ｍ６～Ｍ９（Ｗ）を生成する。また、制御装置４は、特殊光の照射時に得られた撮像フレームＳ５（Ｂ）については、撮像フレームＳ５と、通常光の照射時かつ撮像フレームＳ５の直前に得られた撮像フレームＳ３と、に基づいて通常光の表示フレームＭ５（Ｗ）を生成する。

【0109】

これにより、図１０に示した例と同様に、特殊光の照射時や、通常光と特殊光の切り替わり時においても、違和感の少ない通常光の表示フレームを生成し、通常光のライブ画像の表示を継続することができる。

【0110】

なお、撮像素子２３にグローバルシャッタを用いる構成においても、通常光と特殊光とが混在する撮像フレームが生成される場合もある。このような場合は、通常光と特殊光とが混在する撮像フレームを補間の対象としてもよい。

【0111】

（解析の他の例）
特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報に基づく解析部４２ｃ（信号処理部４２）による解析として撮像画像の輪郭の抽出について説明したが、解析部４２ｃによる解析はこれに限らない。

【0112】

例えば、解析部４２ｃは、上記の解析として、内視鏡１の挿入形状の解析を行ってもよい。内視鏡１の挿入形状の解析は、具体的には、被検体内へ挿入された内視鏡１の挿入部１０の挿入形状の特定である。例えば、解析部４２ｃは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報の変化に基づいて、内視鏡１の挿入形状を特定する。解析画像生成部４２ｄは、解析部４２ｃにより特定された内視鏡１の挿入形状を示す画像を表示するための画像情報を生成する。これにより、内視鏡１の挿入形状を示す画像がサブ画面７２に表示され、内視鏡１の操作者は、内視鏡１の挿入部１０の被検体内への挿入を容易に行うことができる。

【0113】

又は、解析部４２ｃは、上記の解析として、内視鏡１が挿入された被検体内の注目領域の検出を行ってもよい。例えば、解析部４２ｃは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像から、被検体内の注目領域を検出する。注目領域は、例えば、病変である可能性が高い領域など、被検体内の観察のうち注目が推奨される領域である。解析画像生成部４２ｄは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像において、解析部４２ｃにより検出された注目領域を強調した注目領域強調画像を表示するための画像情報を生成する。これにより、注目領域強調画像がサブ画面７２に表示され、内視鏡１の操作者は、被検体内における注目領域を容易に認識できる。又は、解析画像生成部４２ｄは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像において、注目領域である異常部（病変部など）と正常部との色の差を拡張する色差拡張処理を行った色差拡張画像を表示するための画像情報を生成してもよい。これにより、色差拡張画像がサブ画面７２に表示され、内視鏡１の操作者は、被検体内における異常部と正常部を容易に見分けることができる。

【0114】

又は、解析部４２ｃは、上記の解析として、類似症例画像の選択を行ってもよい。例えば、解析部４２ｃは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報と類似する症例画像を、内視鏡装置１００がアクセス可能なデータベースを検索することにより選択する。解析画像生成部４２ｄは、解析部４２ｃによる選択の結果を示す画像を表示するための画像情報を生成する。解析部４２ｃによる選択の結果とは、解析部４２ｃが選択した症例画像そのものであってもよいし、解析部４２ｃが選択した症例画像に対して上記のデータベースにおいて対応付けられている、その症例画像に関する診断結果等の情報であってもよい。これにより、類似症例画像の選択結果がサブ画面７２に表示され、内視鏡１の操作者は、観察中の被検体内の状態と、類似症例との比較を容易に行うことができる。

【0115】

又は、解析部４２ｃは、上記の解析として、腫瘍及び非腫瘍の判別を行ってもよい。例えば、解析部４２ｃは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像に写り込んでいる生体領域が腫瘍であるか否かを判別する。解析画像生成部４２ｄは、解析部４２ｃによる判別の結果を示す画像を表示するための画像情報を生成する。解析部４２ｃによる判別の結果とは、直近に撮像された画像に写り込んでいる生体領域が腫瘍であるか否かを示す情報であってもよいし、現在の検査が開始されてから腫瘍であると判別された生体領域の数を示す情報などであってもよい。これにより、腫瘍及び非腫瘍の判別結果がサブ画面７２に表示され、内視鏡１の操作者による観察や内視鏡１の操作を支援することができる。

【0116】

又は、解析部４２ｃは、上記の解析として、器官の状態の特定を行ってもよい。例えば、解析部４２ｃは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像に写り込んでいる器官の状態を特定する。器官の状態は、例えば、領域ごとの酸素飽和度、血管構造の太さ、密度、模様、均一性や、大腸の表面構造（例えばｐｉｔ様構造）、十二指腸の表面構造（例えば絨毛構造）などである。解析画像生成部４２ｄは、解析部４２ｃによる特定の結果を示す画像を表示するための画像情報を生成する。例えば、解析画像生成部４２ｄは、特定した領域ごとの酸素飽和度を画像化した酸素飽和度画像を生成する。これにより、器官の状態の特定結果がサブ画面７２に表示され、内視鏡１の操作者による観察や内視鏡１の操作を支援することができる。

【0117】

又は、解析部４２ｃは、上記の解析として、切離予定線の生成を行ってもよい。例えば、解析部４２ｃは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像に写り込んでいる生体領域のうち、腫瘍等を除去するために切離すべき線である切離予定線（デマルケーションライン）を決定する。解析画像生成部４２ｄは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像において、解析部４２ｃにより決定された切離予定線を付した画像を表示するための画像情報を生成する。これにより、切離予定線が付された画像がサブ画面７２に表示され、内視鏡１の操作者は、被検体内における切離予定線を容易に認識できる。

【0118】

（第１期間、第２期間、及び周期Ｔの変形例）
通常光を照射する第１期間及び特殊光を照射する第２期間の各長さが、周期Ｔごとの繰り返しにおいて一定である構成について説明したが、通常光を照射する第１期間及び特殊光を照射する第２期間の各長さが、周期Ｔごとの繰り返しにおいて一定でなくても（不定であっても）よい。例えば、ある周期Ｔにおける第１期間及び第２期間の各長さの比が３：１であり、他の周期Ｔにおける第１期間及び第２期間の各長さの比が３：２であってもよい。

【0119】

また、通常光及び特殊光を照射する動作の繰り返し周期である周期Ｔが一定である場合について説明したが、周期Ｔは不定であってもよい。また、周期Ｔにおいて、まず通常光を照射し、その後に特殊光を照射する構成について説明したが、周期Ｔにおいて、まず特殊光を照射し、その後に通常光を照射する構成としてもよい。

【0120】

また、通常光のスペクトルは、周期Ｔごとの繰り返しにおいて一定であってもよいし、周期Ｔごとの繰り返しにおいて不定であってもよい。同様に、特殊光のスペクトルは、周期Ｔごとの繰り返しにおいて一定であってもよいし、周期Ｔごとの繰り返しにおいて不定であってもよい。

【0121】

また、通常光を照射する第１期間の直後に、特殊光を照射する第２期間となる構成について説明したが、第１期間と第２期間との間に、光源装置５が照明光を照射しない無照射期間があってもよい。

【0122】

また、上記の通常光又は特殊光として、狭帯域短波調光と白色光とを同時に照射する構成としてもよい。これにより、色の微細な違いを色彩強調して表示し、炎症観察や拾上げ観察等の観察が容易になる。

【0123】

（内視鏡システムの別の形態）
本発明の内視鏡システムの一例として内視鏡装置１００を説明したが、本発明の内視鏡システムは、ネットワークを介して互いに接続される複数の装置によって実現されてもよい。例えば、上記の制御装置４による処理の少なくとも一部を、内視鏡装置１００とネットワークを介して接続される他の装置により実行する構成としてもよい。

【0124】

（制御プログラム）
制御装置４のＲＯＭに記憶される制御プログラムは、プログラムをコンピュータが読取可能な一時的でない（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記憶媒体に記憶される。このような「コンピュータ読取可能な記憶媒体」は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ－ＲＯＭ）等の光学媒体や、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ又はメモリカード等の磁気記憶媒体等を含む。また、このようなプログラムを、ネットワークを介したダウンロードによって提供することもできる。

【0125】

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

【0126】

（１）
光源と撮像素子とディスプレイとプロセッサを備える内視鏡システムであって、
上記光源は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能であり、
上記プロセッサは、
連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間に第１特性の照明光を上記光源から連続して照射させた後、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間に上記第１特性と異なる第２特性の照明光を上記光源から照射させる動作を繰り返し、
上記撮像素子から撮像画像を取得し、上記ディスプレイへ、上記第１期間についてはその第１期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させ、上記第２期間についてはその第２期間と異なる期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させる、
内視鏡システム。

【0127】

（２）
（１）記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記第１特性の照明光と上記第２特性の照明光とが切り替わる第３期間についてはその第３期間と異なる期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させる、
内視鏡システム。

【0128】

（３）
（１）記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記第３期間についてはその第３期間及び上記第２期間と異なる期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させる、
内視鏡システム。

【0129】

（４）
（１）から（３）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記第２期間について、その第２期間の第１撮像画像と、その第２期間と異なる上記第１期間の第２撮像画像と、に基づいて上記動画を表示させる、
内視鏡システム。

【0130】

（５）
（４）記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記第２期間について、上記第１撮像画像及び上記第２撮像画像の各輝度情報に基づく動きベクトルと、上記第２撮像画像の色差と、に基づいて上記動画を表示させる、
内視鏡システム。

【0131】

（５）
（４）記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記第２期間について、上記第２撮像画像の各輝度情報に基づく動きベクトルと、少なくとも１つの上記第２撮像画像の色差と、に基づいて上記動画を表示させる、
内視鏡システム。

【0132】

（６）
（１）から（５）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記第２期間に上記撮像素子から得られた撮像画像は画像解析される、
内視鏡システム。

【0133】

（７）
（６）記載の内視鏡システムであって、
上記画像解析は上記動画の表示と並行して行われる、
内視鏡システム。

【0134】

（８）
（６）又は（７）記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、
上記動画と上記画像解析の結果とを含む画面を上記ディスプレイに表示させる、
内視鏡システム。

【0135】

（９）
（６）から（８）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記画像解析は、上記撮像素子を備える内視鏡の挿入形状の解析を含む、
内視鏡システム。

【0136】

（１０）
（６）から（９）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記画像解析は、上記撮像画像の輪郭の抽出を含む、
内視鏡システム。

【0137】

（１１）
（６）から（１０）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記画像解析は、上記撮像素子を備える内視鏡が挿入された被検体内の注目領域の検出を含む、
内視鏡システム。

【0138】

（１２）
（６）から（１１）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記画像解析は、類似症例画像の選択を含む、
内視鏡システム。

【0139】

（１３）
（６）から（１２）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記画像解析は、腫瘍及び非腫瘍の判別を含む、
内視鏡システム。

【0140】

（１４）
（６）から（１３）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記画像解析は、器官の状態の特定を含む、
内視鏡システム。

【0141】

（１５）
（６）から（１４）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記画像解析は、切離予定線の生成を含む、
内視鏡システム。

【0142】

（１６）
（１）から（１５）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記第１期間及び上記第２期間の各長さは、上記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は上記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。

【0143】

（１７）
（１）から（１６）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記第１特性の照明光及び上記第２特性の照明光のスペクトルは、上記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は上記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。

【0144】

（１８）
（１）から（１７）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記第１期間と上記第２期間との間に上記光源の無照射期間がある、
内視鏡システム。

【0145】

（１９）
（１）から（１８）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像素子は、ローリングシャッタ方式の撮像動作を行うものである、
内視鏡システム。

【0146】

（２０）
（１）から（１８）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像素子は、グローバルシャッタ方式の撮像動作を行うものである、
内視鏡システム。

【0147】

（２１）
（１）から（２０）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記第１期間は上記第２期間より長い期間である、
内視鏡システム。

【0148】

（２２）
（１）から（２１）のいずれか１つに記載の内視鏡システムであって、
上記第１特性の照明光及び上記第２特性の照明光は、白色光又は画像強調観察用の光である、
内視鏡システム。

【0149】

（２３）
光源と撮像素子とディスプレイとプロセッサを備える内視鏡システムの制御方法であって、
上記光源は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能であり、
上記光源に、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間に第１特性の照明光を連続して照射させた後、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間に上記第１特性と異なる第２特性の照明光を照射させる動作を繰り返し、
上記撮像素子から撮像画像を取得し、上記ディスプレイに、上記第１期間についてはその第１期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させ、上記第２期間についてはその第２期間と異なる期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させる、
制御方法。

【0150】

（２４）
光源と撮像素子とディスプレイとプロセッサを備える内視鏡システムを制御する制御プログラムであって、
上記光源は、特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能であり、
上記光源に、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第１期間に第１特性の照明光を連続して照射させた後、少なくとも１つの撮像動作フレームに渡る第２期間に上記第１特性と異なる第２特性の照明光を照射させる動作を繰り返し、
上記撮像素子から撮像画像を取得し、上記ディスプレイに、上記第１期間についてはその第１期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させ、上記第２期間についてはその第２期間と異なる期間の上記撮像画像に基づいて上記動画を表示させる、
処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。

【産業上の利用可能性】

【0151】

本発明によれば、動画表示の品質低下を抑制しつつ、特殊光による撮像を行うことのできる内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラムを提供することができる。

【符号の説明】

【0152】

１ 内視鏡
４ 制御装置
５ 光源装置
６ 入力部
７ ディスプレイ
１０ 挿入部
１０Ａ 軟性部
１０Ｂ 湾曲部
１０Ｃ 先端部
１１ 操作部
１２ アングルノブ
１３ ユニバーサルコード
１３Ａ コネクタ部
１３Ｂ コネクタ部
２１ 対物レンズ
２２ レンズ群
２３ 撮像素子
２５ メモリ
２６，４１ 通信Ｉ／Ｆ
２７ 撮像駆動部
４２ 信号処理部
４２ａ 撮像画像情報生成部
４２ｂ ライブ画像生成部
４２ｃ 解析部
４２ｄ 解析画像生成部
４３ 表示コントローラ
４４ システム制御部
４５ 記録媒体
５０ 照明用レンズ
５１ 光源用プロセッサ
５２ 光源部
５２ａ Ｖ－ＬＥＤ
５２ｂ Ｂ－ＬＥＤ
５２ｃ Ｇ－ＬＥＤ
５２ｄ Ｒ－ＬＥＤ
５３ ライトガイド
５４ 光路結合部
６０ 撮像面
６１ 画素
６１ 各画素
６２ 画素行
６２ 各画素行
６３ 駆動回路
６４ 信号処理回路
７０ 画面
７１ メイン画面
７２ サブ画面
７５ 照明光タイミング
７６ 撮像タイミング
８１～８４ 露光期間
９１～９４ 画像
１００ 内視鏡装置
Ｓ１～Ｓ９ 撮像フレーム
Ｍ１～Ｍ９ 表示フレーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】