內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的工作方法
【專利摘要】通過使內(nèi)窺鏡用的4色的LED全部點(diǎn)亮，將普通光照射到體腔內(nèi)的對(duì)象部位。將在普通光下照明中的對(duì)象部位由攝像傳感器進(jìn)行拍攝，由此得到RGB圖像信號(hào)。從R-LED發(fā)出的紅色光的光量由光量測(cè)量傳感器測(cè)量。光源控制部基于由光量測(cè)量傳感器得到的光量信號(hào)和R-LED的目標(biāo)光量信號(hào)來(lái)設(shè)定施加到R-LED的電流量c。所設(shè)定的電流量c被輸出到R-LED、且被輸出到普通用顏色轉(zhuǎn)換部。普通用顏色轉(zhuǎn)換部的各LUT_Mij，輸出與R-LED的電流量c所對(duì)應(yīng)的矩陣系數(shù)Mij。通過基于矩陣系數(shù)Mij的矩陣處理，RGB圖像信號(hào)被轉(zhuǎn)換成顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)。
【專利說(shuō)明】?jī)?nèi)窺鏡系統(tǒng)和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的工作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用LED等多個(gè)半導(dǎo)體光源照明對(duì)象部位的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和內(nèi)窺鏡系 統(tǒng)的工作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在醫(yī)療領(lǐng)域，使用具備光源裝置、內(nèi)窺鏡裝置、處理器裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的診斷廣 泛進(jìn)行。作為該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的光源裝置，迄今為止，廣泛使用的是氙燈等的寬譜光源，但 LED (發(fā)光二極管）和LD (激光器二極管：Laser Diode)等的半導(dǎo)體光源也正在被使用。
[0003] 在此，公知在半導(dǎo)體光源中，由于溫度變動(dòng)和經(jīng)時(shí)劣化等，導(dǎo)致出射光的光量發(fā)生 變動(dòng)。在組合使用多種顏色的半導(dǎo)體光源時(shí)，無(wú)論在哪種亮度下，都要求各色的半導(dǎo)體光源 的發(fā)光光量的比率符合規(guī)定的設(shè)定比率，但是，若由于溫度變動(dòng)等，導(dǎo)致某種顏色的半導(dǎo)體 光源的發(fā)光光量發(fā)生變動(dòng)，則發(fā)光光量的比率脫離設(shè)定比率，而使色調(diào)變動(dòng)這樣的問題存 在。
[0004] 因此，在特開2010-158413公報(bào)中，為了防止出射光的光量的變動(dòng)，以傳感器等的 光接收部檢測(cè)出射光的光量，基于該光接收部的檢測(cè)結(jié)果，使出射光的色溫度一定而對(duì)于 半導(dǎo)體光源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。另外，在專利4787032號(hào)公報(bào)中，為了防止出射光的光量的變 動(dòng)，以溫度傳感器檢測(cè)半導(dǎo)體光源的溫度，根據(jù)此溫度傳感器的檢測(cè)結(jié)果，在處理器裝置內(nèi) 使圖像信號(hào)所乘的增益變更。通過增益的變更，伴隨出射光的光量的變動(dòng)而來(lái)的圖像信號(hào) 的變動(dòng)受到抑制。但是，專利4787032號(hào)公報(bào)情況，并不能檢測(cè)至經(jīng)時(shí)性的劣化。
[0005] 在半導(dǎo)體光源中，除了上述這樣的發(fā)光光量的變動(dòng)以外，公知著根據(jù)施加在半導(dǎo) 體光源上的電流量，即，根據(jù)發(fā)光強(qiáng)度，還會(huì)發(fā)生溫度漂移（波長(zhǎng)漂移）。如果是R-LED的 情況，則如圖18所示，可知發(fā)光強(qiáng)度越大，由于波長(zhǎng)漂移，就越使峰值波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng) (圖18的"弱"、"中"、"強(qiáng)"表示發(fā)光強(qiáng)度的大小；圖20也同樣）。該波長(zhǎng)漂移會(huì)給內(nèi)窺鏡 圖像上的色調(diào)帶來(lái)變化，因此在內(nèi)窺鏡觀察中產(chǎn)生各種各樣的影響。
[0006] 例如，在使用色素的觀察中，使用結(jié)晶紫時(shí)，如圖19所示，若R-LED的發(fā)光強(qiáng)度變 大，則結(jié)晶紫的輸出值（反射光量）將不發(fā)生線性地變化。特別是如遠(yuǎn)景觀察時(shí)，如果R-LED 的發(fā)光光量增加，則泛紅的程度變強(qiáng)。這是由于，如圖20所示，發(fā)光強(qiáng)度越大，R-LED的峰 值波長(zhǎng)越向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)發(fā)生波長(zhǎng)漂移，除此之外，結(jié)晶紫的反射率在比600nm長(zhǎng)的波長(zhǎng)側(cè)慢 慢增加，因此R-LED的反射光量變得過多。若由于這樣的波長(zhǎng)漂移，導(dǎo)致結(jié)晶紫的部分的圖 像的紅色變強(qiáng)，則存在醫(yī)生將結(jié)晶紫誤認(rèn)為是出血部位的可能性。
[0007] 關(guān)于以上這樣的伴隨結(jié)晶紫的色彩變化等波長(zhǎng)漂移而來(lái)的色調(diào)的變化，需要依照 波長(zhǎng)漂移而進(jìn)行校正，但特開2010-158413公報(bào)這樣的光源校正、和專利4787032號(hào)公報(bào)這 樣的增益變更，不能進(jìn)行校正。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明鑒于上述課題而形成，其目的在于，提供一種能夠校正伴隨半導(dǎo)體光源的 波長(zhǎng)漂移等而產(chǎn)生的色調(diào)的變化的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和工作方法。
[0009] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，具備如下：發(fā)出用于照明 體腔內(nèi)的對(duì)象部位的照明光的半導(dǎo)體光源裝置；測(cè)量照明光的光量的光量測(cè)量傳感器；基 于由光量測(cè)量傳感器測(cè)量的照明光的光量，設(shè)定光源裝置的驅(qū)動(dòng)量的光源控制部；對(duì)于以 照明光照明中的對(duì)象部位進(jìn)行拍攝，取得表示彩色圖像的第一彩色圖像信號(hào)的攝像元件； 進(jìn)行將第一彩色圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二彩色圖像信號(hào)的顏色轉(zhuǎn)換處理，并且根據(jù)光源裝置的 設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，調(diào)節(jié)顏色轉(zhuǎn)換處理的內(nèi)容的顏色轉(zhuǎn)換部。
[0010]另外，顏色轉(zhuǎn)換處理，是基于第一矩陣系數(shù)，將第一彩色圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二彩色 圖像信號(hào)的矩陣處理，優(yōu)選第一矩陣系數(shù)根據(jù)設(shè)定驅(qū)動(dòng)量進(jìn)行變更。
[0011] 另外，優(yōu)選還具備表格存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)光源裝置的驅(qū)動(dòng)量，和與驅(qū)動(dòng)量相關(guān)聯(lián)的第 一矩陣系數(shù)，為了進(jìn)行矩陣處理而從顏色轉(zhuǎn)換部訪問。
[0012] 另外，優(yōu)選還具備表格存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)介質(zhì)，表格存儲(chǔ)器存儲(chǔ)可以利用于光源裝置 并離散地設(shè)定的特定驅(qū)動(dòng)量，和與之相關(guān)聯(lián)的第一矩陣系數(shù)，存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)比特定驅(qū)動(dòng)量 細(xì)致的光源裝置的實(shí)際的驅(qū)動(dòng)量，和與之相關(guān)聯(lián)的第一矩陣系數(shù)，顏色轉(zhuǎn)換部，在動(dòng)態(tài)圖模 式時(shí)，基于光源裝置的設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，以表格存儲(chǔ)器參照特定驅(qū)動(dòng)量，據(jù)此讀出第一矩陣系 數(shù)，在靜態(tài)圖模式時(shí)，由存儲(chǔ)介質(zhì)參照光源裝置的設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，由此讀出第一矩陣系數(shù)。
[0013] 另外，優(yōu)選還具備表格存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)可利用于光源裝置并離散設(shè)定的特定驅(qū)動(dòng) 量，和與之相關(guān)聯(lián)的第一矩陣系數(shù)，顏色轉(zhuǎn)換部，在動(dòng)態(tài)圖模式時(shí)，基于設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，由表格 存儲(chǔ)器參照特定驅(qū)動(dòng)量，據(jù)此讀出第一矩陣系數(shù)，顏色轉(zhuǎn)換部，在靜態(tài)圖模式時(shí)，使用設(shè)定 驅(qū)動(dòng)量進(jìn)行表格存儲(chǔ)器的第一矩陣系數(shù)的插值處理，計(jì)算第一矩陣系數(shù)的已經(jīng)補(bǔ)足的值。
[0014] 另外，矩陣處理中，優(yōu)選還基于與第一矩陣系數(shù)不同的第二矩陣系數(shù)，對(duì)于第一彩 色圖像信號(hào)進(jìn)行矩陣演算，第二矩陣系數(shù)，根據(jù)攝像元件的光譜靈敏度進(jìn)行變更。
[0015] 另外，光源裝置，優(yōu)選具有多個(gè)顏色的半導(dǎo)體光源，各色的半導(dǎo)體光源向?qū)ο蟛课?依次照射照明光，顏色轉(zhuǎn)換部，基于各照明光照明中由攝像元件拍攝所取得的第一彩色圖 像信號(hào)，計(jì)算第二矩陣系數(shù)。
[0016] 另外，優(yōu)選還具備存儲(chǔ)器，其儲(chǔ)存具有攝像兀件的內(nèi)窺鏡的制品ID，和與之相關(guān)聯(lián) 的第二矩陣系數(shù)，為了進(jìn)行矩陣處理而從顏色轉(zhuǎn)換部訪問。
[0017] 另外，優(yōu)選還具備表格存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)第一彩色圖像信號(hào)，和與之相關(guān)聯(lián)的第二彩 色圖像信號(hào)，為了進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換處理而從顏色轉(zhuǎn)換部訪問，表格存儲(chǔ)器每個(gè)光源裝置的驅(qū) 動(dòng)量都設(shè)置。
[0018] 另外，優(yōu)選光源裝置具有LED。
[0019] 另外，優(yōu)選光源裝置至少具備藍(lán)色光源、綠色光源和紅色光源，光量測(cè)量傳感器測(cè) 量紅色光源的光量，光源控制部設(shè)定紅色光源的設(shè)定驅(qū)動(dòng)量。
[0020] 另外，優(yōu)選光源裝置具備第一色至第N色的光源，N是整數(shù)，光量測(cè)量傳感器，由第 一至第N光量測(cè)量傳感器構(gòu)成，分別測(cè)量第一色至第N色的光源的光量。
[0021] 另外，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的工作方法，其特征在于，由如下構(gòu)成：從半導(dǎo)體光源 裝置發(fā)出用于照明體腔內(nèi)的對(duì)象部位的照明光；測(cè)量照明光的光量；基于測(cè)量的照明光的 光量，設(shè)定光源裝置的驅(qū)動(dòng)量；拍攝由照明光照明中的對(duì)象部位，取得表示彩色圖像的第一 彩色圖像信號(hào)；將第一彩色圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二彩色圖像信號(hào)的顏色轉(zhuǎn)換處理；根據(jù)光源 裝置的設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，調(diào)節(jié)顏色轉(zhuǎn)換處理的內(nèi)容。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的工作方法，因?yàn)槭菍?duì)應(yīng)半導(dǎo)體光源的驅(qū) 動(dòng)量，變更顏色轉(zhuǎn)換處理的內(nèi)容，所以能夠校正伴隨半導(dǎo)體光源的波長(zhǎng)漂移等而來(lái)的色調(diào) 的變化。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的外觀圖。
[0024] 圖2是表不第一實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的功能的方塊圖。
[0025] 圖3是表示普通光的發(fā)光光譜的曲線圖。
[0026] 圖4是表示紫色窄帶光Vn、綠色窄帶光Gn的發(fā)光光譜的曲線圖。
[0027] 圖5是表示B濾光片、G濾光片、R濾光片的光譜透射率的曲線圖。
[0028] 圖6是表示C(青）、M(品紅）、Y(黃）和G(綠）的互補(bǔ)色濾光片的光譜透射率的 曲線圖。
[0029] 圖7是表示第一實(shí)施方式的普通用顏色轉(zhuǎn)換部的功能的方塊圖。
[0030] 圖8是表示第一實(shí)施方式的通常觀察模式的一系列的流程的流程圖。
[0031] 圖9是表示第二實(shí)施方式的普通用顏色轉(zhuǎn)換部的功能的方塊圖。
[0032] 圖10是表示存儲(chǔ)有第一矩陣系數(shù)Mij的大容量存儲(chǔ)介質(zhì)的說(shuō)明圖。
[0033] 圖11是表示動(dòng)態(tài)圖顯示時(shí)的普通用顏色轉(zhuǎn)換部的工作的說(shuō)明圖。
[0034] 圖12是表示靜態(tài)圖取得時(shí)的普通用顏色轉(zhuǎn)換部的工作的說(shuō)明圖。
[0035] 圖13是表示白色板的平面圖。
[0036] 圖14是表示發(fā)光強(qiáng)度的增大帶來(lái)的紫色窄帶光、藍(lán)綠色窄帶光、綠色光、紅色光 的波長(zhǎng)變動(dòng)的說(shuō)明圖。
[0037] 圖15是表示對(duì)光路耦合部和紫色窄帶光、藍(lán)綠色窄帶光、綠色光、紅色光的光量 進(jìn)行測(cè)量的光量測(cè)量傳感器的方塊圖。
[0038] 圖16是表示3DLUT的說(shuō)明圖。
[0039] 圖17是表示與圖3不同的普通光的發(fā)光光譜的曲線圖。
[0040] 圖18是表示R-LED的光譜發(fā)光強(qiáng)度的曲線圖。
[0041] 圖19是表示R-LED的發(fā)光強(qiáng)度與結(jié)晶紫的輸出值（反射光量值）的關(guān)系的曲線 圖。
[0042] 圖20是表示R-LED的標(biāo)準(zhǔn)化強(qiáng)度與結(jié)晶紫的光譜反射率的曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043] [第一實(shí)施方式]
[0044] 如圖1所示，第一實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10,具備內(nèi)窺鏡12、光源裝置14、處理器 裝置16、監(jiān)控器18、操縱部19。內(nèi)窺鏡12不僅與光源裝置14光學(xué)性地連接、并且與處理 器裝置16電連接。內(nèi)窺鏡12具有：插入體腔內(nèi)的插入部12a、設(shè)于插入部12a的后端部分 的操作部12b、設(shè)于插入部12a的前端側(cè)的彎曲部12c和前端部12d。通過操作操作部12b 的彎曲旋鈕12e，彎曲部12c進(jìn)行彎曲動(dòng)作。伴隨著該彎曲動(dòng)作，前端部12d朝向期望的方 向。
[0045] 另外，在操作部12b中，除了彎曲旋鈕12e以外，還設(shè)有模式切換鈕13a和鎖定鈕 13b。模式切換鈕13a，用于普通觀察模式和特殊觀察模式這兩種模式間的切換操作。就普 通觀察模式而言，是使用白色光而將普通光圖像顯示在監(jiān)控器18上的模式，就特殊觀察模 式而言，是使用能夠?qū)Ρ韺友艿鹊奶囟?gòu)造附加與粘膜的對(duì)比度差地強(qiáng)調(diào)顯示的特定波 長(zhǎng)的光，將特殊光圖像顯示在監(jiān)控器18上的模式。
[0046] 鎖定鈕13b向處理器裝置16發(fā)送鎖定信號(hào)。處理器裝置16,在鎖定信號(hào)的接收待 機(jī)中，被設(shè)定為動(dòng)態(tài)圖模式，在監(jiān)控器18上顯示普通光圖像和特殊光圖像等的動(dòng)態(tài)圖。處 理器裝置16,若進(jìn)行鎖定信號(hào)接收，則從接收起一定時(shí)間期間，從動(dòng)態(tài)圖模式過渡到靜態(tài)圖 模式。在該靜態(tài)圖模式中，從目前取得中的圖像之中選擇不模糊等的高畫質(zhì)的靜態(tài)圖，將所 選擇的靜態(tài)圖存儲(chǔ)在靜態(tài)圖用存儲(chǔ)器（省略圖示）中。
[0047] 處理器裝置16與監(jiān)控器18和操縱部19電連接。監(jiān)控器18輸出顯示圖像信息等。 操縱部19作為受理功能設(shè)定等的輸入操作的UI (用戶界面）發(fā)揮功能。還有，在處理器裝 置16上，也可以連接記錄圖像信息等的外接的記錄部（省略圖示）。
[0048] 如圖2所示，光源裝置14具備如下：V-LED (紫色發(fā)光二極管）20a ;B_LED(藍(lán)色發(fā) 光二極管）20b ;G-LED (綠色發(fā)光二極管）20c ;R-LED (紅色發(fā)光二極管）20d(以上，相當(dāng)于 本發(fā)明的半導(dǎo)體光源）；控制該4色的LED的驅(qū)動(dòng)的光源控制部21 ;在G-LED20C的光路上 插拔的綠色窄帶濾光片22 ;對(duì)于從4色的LED20a?20d發(fā)出的光的光路進(jìn)行耦合的光路 耦合部23 ;玻璃板24 (半反射鏡）；光量測(cè)量傳感器25。
[0049] 由光路耦合部23耦合的光，經(jīng)由插入部12a內(nèi)所插通的光波導(dǎo)（LG)41和照明透 鏡45,被照射到對(duì)象部位。玻璃板24使來(lái)自R-LED20d的紅色光R之中的大部分朝向光路 耦合部23而使之透過、且使一部分朝向光量測(cè)量傳感器25使之發(fā)生菲涅耳反射。還有，綠 色窄帶濾光片22由濾光片驅(qū)動(dòng)部22a插拔。還有，也可以使用LD (Laser Diode)代替LED。
[0050] V-LED20a使中心波長(zhǎng)405nm、且波長(zhǎng)范圍380?440nm的紫色窄帶光Vn發(fā)生。 B-LED20b使中心波長(zhǎng)460nm、且波長(zhǎng)范圍420?500nm的藍(lán)綠色窄帶光Bn發(fā)生。G-LED20C 使波長(zhǎng)范圍遍及480?600nm的正規(guī)分布的綠色光G發(fā)生。R-LED20d使中心波長(zhǎng)620? 630nm、且波長(zhǎng)范圍遍及600?650nm的紅色光R發(fā)生。綠色窄帶濾光片22使從G-LED20C 發(fā)出的綠色光G之中的、530?550nm的綠色窄帶光Gn透過。
[0051] 就光源控制部21而言，普通觀察模式時(shí)，在使綠色窄帶濾光片22從G-LED20C的 光路上避開的狀態(tài)下，使V-LED20a、B-LED20b，G-LED20c、R-LED20d全部點(diǎn)亮。由此，如圖 3所示，紫色窄帶光Vn、藍(lán)綠色窄帶光Bn、綠色光G、紅色光R這4色光混色，由此生成普通 光。另一方面，特殊觀察模式時(shí)，在使綠色窄帶濾光片22插入到G-LED20C的光路上的狀態(tài) 下，使V-LED20a、G-LED20c同時(shí)點(diǎn)亮，而使紫色窄帶光Vn、綠色窄帶光Gn同時(shí)發(fā)生。由此， 如圖4所示，來(lái)自V-LED20a的紫色窄帶光Vn、和由綠色窄帶濾光片22進(jìn)行了波長(zhǎng)限制的綠 色窄帶光Gn同時(shí)生成。
[0052] 光源控制部21通過對(duì)V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、R-LED20d施加規(guī)定的電流 量（相當(dāng)于LED的驅(qū)動(dòng)量）來(lái)控制各LED20a?20d的發(fā)光光量。關(guān)于施加到V-LED20a、 B-LED20b、G-LED20c的電流量，根據(jù)從處理器裝置16的光量計(jì)算部54輸出的目標(biāo)光量信號(hào) 決定。相對(duì)于此，關(guān)于施加到R_LED20d的電流量，除了目標(biāo)光量信號(hào)以外，還基于由光量測(cè) 量傳感器25測(cè)量的紅色光R的光量決定。還有，在本實(shí)施方式中，施加于各LED20a?20d 的電流量C，由bit換算值，S卩，O?1023(10 bit)之間的值表述。
[0053] 如圖2所示，光量測(cè)量傳感器25對(duì)于由玻璃板24反射的紅色光R進(jìn)行光接收、且 將該接收的紅色光R的光量所對(duì)應(yīng)的光量信號(hào)輸出到光源控制部21。光源控制部21對(duì)于 從光量測(cè)量傳感器25輸出的光量信號(hào)和從處理器裝置16內(nèi)的光量算出部54輸出的目標(biāo) 光量信號(hào)進(jìn)行比較、且基于其比較結(jié)果按照使R_LED20d的發(fā)光光量成為目標(biāo)光量的方式 設(shè)定施加到R_LED20d上的電流量c。所設(shè)定的電流量c被輸出到R-LED20d、且為了在處理 器裝置16內(nèi)進(jìn)行抑制R-LED20d的波長(zhǎng)漂移造成的色調(diào)的變化的矩陣處理也被輸出到處理 器裝置16內(nèi)的普通用顏色轉(zhuǎn)換部68和特殊用顏色轉(zhuǎn)換部74 (補(bǔ)色部）。
[0054] 如以上，在本實(shí)施方式中，使用光量測(cè)量傳感器25監(jiān)控紅色光R的光量，基于該 監(jiān)控結(jié)果，對(duì)于R_LED20d的發(fā)光光量進(jìn)行反饋控制，由此，即使由于R-LED20d的溫度漂移 (波長(zhǎng)漂移）和經(jīng)時(shí)劣化導(dǎo)致發(fā)光光量發(fā)生變動(dòng)，這一變動(dòng)也會(huì)由施加到R_LED20d上的電 流量的再設(shè)定而被糾正，因此R_LED20d的發(fā)光光量能夠始終維持目標(biāo)光量。
[0055] 光波導(dǎo)41內(nèi)置于用于連接光源裝置14和內(nèi)窺鏡12的通用電纜內(nèi)，將由光路f禹合 部23稱合的光傳輸至內(nèi)窺鏡12的前端部12d。還有，作為光波導(dǎo)41，能夠使用多模光纖。 作為一例，能夠使用芯線直徑105 μ m、包層直徑125 μ m、含有作為外皮的保護(hù)層的直徑為 φ(). 3?0.5 m 1 τι的細(xì)徑的光纜。
[0056] 內(nèi)窺鏡12的前端部12d具有照明透鏡系統(tǒng)30a和攝像透鏡系統(tǒng)30b。照明透鏡系 統(tǒng)30a具有照明透鏡45,經(jīng)由該照明透鏡45,來(lái)自光波導(dǎo)41的光照射到對(duì)象部位。攝像透 鏡系統(tǒng)30b具有物鏡46、攝像傳感器48。來(lái)自對(duì)象部位的反射光經(jīng)由物鏡46而入射到攝 像傳感器48。由此，對(duì)象部位的反射像被成像在攝像傳感器48上。
[0057] 攝像傳感器48是彩色的攝像元件，拍攝對(duì)象部位的反射像并輸出圖像信號(hào)。該 攝像傳感器 48 優(yōu)選為 CCD (Charge Coupled Device)圖像傳感器和 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)圖像傳感器等。本發(fā)明所用的圖像傳感器，是用于得到 R(紅）、G(綠）和B(藍(lán)）這3色的圖像信號(hào)的彩色圖像傳感器，S卩，是在攝像面具備RGB 濾光片的所謂的RGB圖像傳感器。如圖5所示，RGB圖像傳感器的B濾光片使380?570nm 的波長(zhǎng)的光透過，G濾光片使450?630nm的光透過，R濾光片使580?770nm的光透過。
[0058] 還有，作為攝像傳感器48,也可以是具有圖6所示這樣的光譜透射率的C (青色）、 M(品紅色）、Y(黃色）和G(綠）的互補(bǔ)色濾光片的所謂互補(bǔ)色圖像傳感器，以之取代RGB 圖像傳感器?；パa(bǔ)色圖像傳感器的情況下，由CMYG這4色的圖像信號(hào)通過顏色轉(zhuǎn)換也能夠 得到RGB這3色的圖像信號(hào)。這種情況下，由CMYG的4色的圖像信號(hào)進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換而成為 RGB的3色的圖像信號(hào)的顏色轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，需要在內(nèi)窺鏡12和處理器裝置16的任意一個(gè)之中 具備。
[0059] 如圖2所示，從攝像傳感器48輸出的圖像信號(hào)，被發(fā)送至⑶S/AGC電路50。⑶S/ AGC電路50,對(duì)于作為模擬信號(hào)的圖像信號(hào)進(jìn)行相關(guān)雙采樣（CDS)和自動(dòng)增益控制（AGC)。 經(jīng)過⑶S/AGC電路50的圖像信號(hào)，被A/D轉(zhuǎn)換器52轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的 數(shù)字圖像信號(hào)被輸入處理器裝置16。
[0060] 處理器裝置16具備如下：接收部53、光量計(jì)算部54、數(shù)字信號(hào)處理部（DSP) 56、去 噪部58、處理切換部60、普通光圖像處理部62、特殊光圖像處理部64、視頻信號(hào)生成部66。 接收部53接收來(lái)自內(nèi)窺鏡12的RGB的數(shù)字圖像信號(hào)。R圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)從攝像傳感器48 的R像素（設(shè)有R濾光片的像素）輸出的信號(hào)，G圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)從攝像傳感器48的G像素 (設(shè)有G濾光片的像素）輸出的信號(hào)，B圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)從攝像傳感器48的B像素（設(shè)有B 濾光片的像素）輸出的信號(hào)。
[0061] 光量計(jì)算部54,基于由接收部53接收的RGB的數(shù)字圖像信號(hào)計(jì)算曝光量，并且基 于該計(jì)算出的曝光量，計(jì)算目標(biāo)光量。然后，光量計(jì)算部54,基于計(jì)算出的目標(biāo)光量、及在 V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、R-LED20d 間的設(shè)定光量比，計(jì)算出作為各 V-LED20a ?20d 的目標(biāo)光量的數(shù)據(jù)的目標(biāo)光量信號(hào)。
[0062] 例如，由光量計(jì)算部54計(jì)算出的光量為"P"，設(shè)定光量比是 "V-LED : B-LED : G-LED : R-LED = a : b : c : d"時(shí)，V-LED20a 的目標(biāo)光量為"PX(a/ (a+b+c+d)) "，B-LED20b 的目標(biāo)光量為 "PX (V(a+b+c+d)) "，G-LED20c 的目標(biāo)光量為 "PX (cAa+b+c+d)) "，R-LED20d 的目標(biāo)光量為 "PX (cV(a+b+c+d)) "。還有，光量比由操縱 部19設(shè)定，普通觀察模式和特殊觀察模式下設(shè)定不同的光量比。
[0063] DSP56對(duì)于RGB圖像信號(hào)進(jìn)行伽瑪校正、補(bǔ)色處理。去噪部58,對(duì)于由DSP56實(shí)施 了伽瑪校正等的RGB圖像信號(hào)施加去噪處理（例如移動(dòng)平均法和中值濾波法等），從RGB圖 像信號(hào)中除去噪音。除去了噪音的RGB圖像信號(hào)被發(fā)送至處理切換部60。
[0064] 就處理切換部60而言，在通過模式切換鈕13a設(shè)置成普通觀察模式時(shí)，將RGB圖 像信號(hào)發(fā)送至普通光圖像處理部62 ;在設(shè)置成特殊觀察模式時(shí)，將RGB圖像信號(hào)發(fā)送至特 殊光圖像處理部64。
[0065] 普通光圖像處理部62具有普通用顏色轉(zhuǎn)換部68、普通用色彩強(qiáng)調(diào)部70、普通用構(gòu) 造強(qiáng)調(diào)部72,且生成使對(duì)象部位由通常的生物體的色調(diào)表現(xiàn)的普通光圖像。普通用顏色轉(zhuǎn) 換部68,通過對(duì)于RGB3通道的數(shù)字圖像信號(hào)實(shí)施顏色轉(zhuǎn)換處理，輸出顏色轉(zhuǎn)換完畢的RGB 圖像信號(hào)。在該普通用顏色轉(zhuǎn)換部68中，詳細(xì)地說(shuō)如后述，進(jìn)行抑制R-LED20d的波長(zhǎng)漂移 和經(jīng)時(shí)劣化造成的色調(diào)的變化的矩陣處理。
[0066] 經(jīng)由普通用顏色轉(zhuǎn)換部68,進(jìn)一步對(duì)于顏色轉(zhuǎn)換完畢的RGB圖像信號(hào)進(jìn)行灰度變 換處理，由此輸出灰度變換完畢的RGB圖像信號(hào)。普通用色彩強(qiáng)調(diào)部70,對(duì)于灰度變換完畢 的RGB圖像信號(hào)，實(shí)施各種色彩強(qiáng)調(diào)處理。普通用構(gòu)造強(qiáng)調(diào)部72,對(duì)于色彩強(qiáng)調(diào)處理完畢的 RGB圖像信號(hào)，進(jìn)行銳化和輪廓強(qiáng)調(diào)等的構(gòu)造強(qiáng)調(diào)處理。由普通用構(gòu)造強(qiáng)調(diào)部72實(shí)施構(gòu)造 強(qiáng)調(diào)處理的RGB圖像信號(hào)，被輸入視頻信號(hào)生成部66。
[0067] 普通用顏色轉(zhuǎn)換部68,如圖7所示，具有3X3的矩陣電路80、RGB圖像信號(hào)輸入 路徑82、RGB圖像信號(hào)輸出路徑83、9個(gè)LUT_Mij (i，j分別是0、1、2的任意值）（相當(dāng)于本 發(fā)明的表格存儲(chǔ)器）、乘法器86a?86i、加法器88a?88f。各LUT_Mij存儲(chǔ)IObit量的 R-LED20d的電流量c所對(duì)應(yīng)的第一矩陣系數(shù)Mi j_c (c是0或1?1023的整數(shù)）。該第一 矩陣系數(shù)Mij_c是用于校正R-LED20d的波長(zhǎng)漂移和經(jīng)時(shí)劣化的參數(shù)。
[0068] 另外，各LUT_Mij，被連接于光源裝置14內(nèi)的光源控制部21和乘法器86a?86i 之間，對(duì)于來(lái)自光源控制部21的R-LED20d的電流量c的輸入，輸出該輸入的電流量c所對(duì) 應(yīng)的第一矩陣系數(shù)Mi j_c。所輸出的第一矩陣系數(shù)Mi j_c，通過乘法器86a?86i，對(duì)于來(lái)自 RGB圖像信號(hào)輸入路82的RGB圖像信號(hào)進(jìn)行乘法運(yùn)算。
[0069] 加法器88a，將第一矩陣系數(shù)勵(lì)0_(：相乘后的R圖像信號(hào)、和第一矩陣系數(shù)M01_c 相乘后的G圖像信號(hào)相加。加法器88b，對(duì)于經(jīng)加法器88a進(jìn)行了加法運(yùn)算的圖像信號(hào)，進(jìn) 一步使第一矩陣系數(shù)M02_c相乘后的B圖像信號(hào)相加。經(jīng)過加法器88b的圖像信號(hào)，作為 由下述（1)式所示的顏色轉(zhuǎn)換完畢R圖像信號(hào)，從RGB圖像信號(hào)輸出路83輸出。
[0070] 顏色轉(zhuǎn)換完畢R圖像信號(hào)
[0071] = M00_cXR圖像信號(hào)+M01_cXG圖像信號(hào)+M02_cXB圖像信號(hào)…（1)
[0072] 如上述，進(jìn)行使用了加法器88c?88f的運(yùn)算，下述（2)、（3)式所示的顏色轉(zhuǎn)換完 畢G圖像信號(hào)和顏色轉(zhuǎn)換完畢B圖像信號(hào)，從RGB圖像信號(hào)輸出路83被輸出。
[0073] 顏色轉(zhuǎn)換完畢G圖像信號(hào)
[0074] = M10_cXR圖像信號(hào)+Mll_cXG圖像信號(hào)+M12_cXB圖像信號(hào)…（2)
[0075] 顏色轉(zhuǎn)換完畢B圖像信號(hào)
[0076] = M20_cXR圖像信號(hào)+M21_cXG圖像信號(hào)+M22_cXB圖像信號(hào)…（3)
[0077] 還有，各LUT_Mi j所存儲(chǔ)的R-LED20d的電流量c和第一矩陣系數(shù)Mi j的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 通過內(nèi)窺鏡出廠時(shí)的最初的測(cè)量取得，以如下方式確定。首先，對(duì)R_LED20d施加最小電流 量Cmin而發(fā)出紅色光R，對(duì)在該紅色光R下照明中的對(duì)象部位進(jìn)行拍攝并輸出RGB圖像信 號(hào)?；谠撦敵龅腞GB圖像信號(hào)、和作為目標(biāo)的RGB圖像信號(hào)，決定第一矩陣系數(shù)Mi j_0。 將該決定的第一矩陣系數(shù)Mi j_0存儲(chǔ)在LUT_Mi j中。其次，使施加于R-LED20d的電流量c 慢慢增加，每次增加，都以同樣的步驟計(jì)算第一矩陣系數(shù)Mi j_p(p是1?1023之間的整數(shù)） 并存儲(chǔ)在LUT_Mij中。
[0078] 還有，就R-LED而言，其發(fā)光強(qiáng)度越大，即，電流量c越大，峰值波長(zhǎng)越向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè) 漂移（參照?qǐng)D18、圖20)，因此，以伴隨該波長(zhǎng)漂移的色調(diào)的變化得到校正的方式，決定第一 矩陣系數(shù)Mi j_c。例如，使用結(jié)晶紫的色素觀察時(shí)，若R-LED的發(fā)光強(qiáng)度變大，則圖像的泛紅 變強(qiáng)，為了對(duì)其校正，在電流量c超過一定值時(shí)，使顏色轉(zhuǎn)換完畢R圖像信號(hào)變小，如此確定 第一矩陣系數(shù)M00_c、M01_c、M02_c即可。例如，使R圖像信號(hào)相乘的M00_c減少、或使在G 圖像信號(hào)和B圖像信號(hào)上相乘的M01_c、M02_c加大即可。
[0079] 特殊光圖像處理部64具有特殊用顏色轉(zhuǎn)換部74、特殊用色彩強(qiáng)調(diào)部76、特殊用構(gòu) 造強(qiáng)調(diào)部78,且生成強(qiáng)調(diào)顯示表層血管等特定構(gòu)造的特殊光圖像。特殊用顏色轉(zhuǎn)換部74， 通過對(duì)于RGB3通道的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換處理，輸出顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)。 該特殊用顏色轉(zhuǎn)換部74,通過與普通用顏色轉(zhuǎn)換部68同樣的方法，抑制R-LED20d的波長(zhǎng)漂 移和經(jīng)時(shí)劣化造成的色調(diào)的變化，除此之外，還進(jìn)行用于對(duì)特殊光圖像進(jìn)行擬彩色顯示的 矩陣處理。
[0080] 經(jīng)由特殊用顏色轉(zhuǎn)換部74,進(jìn)一步對(duì)于顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)進(jìn)行灰度變換 處理，由此輸出灰度變換完畢RGB圖像信號(hào)。特殊用色彩強(qiáng)調(diào)部76,對(duì)于灰度變換完畢RGB 圖像信號(hào)，實(shí)施各種色彩強(qiáng)調(diào)處理。特殊用構(gòu)造強(qiáng)調(diào)部78,對(duì)于色彩強(qiáng)調(diào)處理完畢RGB圖像 信號(hào)，進(jìn)行銳化和輪廓強(qiáng)調(diào)等的構(gòu)造強(qiáng)調(diào)處理。由特殊用構(gòu)造強(qiáng)調(diào)部78實(shí)施了構(gòu)造強(qiáng)調(diào)處 理的RGB圖像信號(hào)，被輸入視頻信號(hào)生成部66。
[0081] 視頻信號(hào)生成部66,將從普通光圖像處理部62或特殊光圖像處理部64輸入的 RGB圖像信號(hào)，轉(zhuǎn)換成用于在監(jiān)控器18上作為可顯示圖像而顯示的視頻信號(hào)?；诖宿D(zhuǎn)換 后的視頻信號(hào)，監(jiān)控器18在普通觀察模式時(shí)顯示普通光圖像、而在特殊光觀察模式時(shí)顯示 特殊光圖像。
[0082] 接著，關(guān)于本發(fā)明的作用，一邊參照?qǐng)D8所示的流程圖一邊進(jìn)行說(shuō)明。若通過模式 切換鈕13a設(shè)定為普通觀察模式，則V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c、R-LED20d全部點(diǎn)燈。 由此，紫色窄帶光Vn、藍(lán)綠色窄帶光Bn、綠色光G、紅色光R分別合波后的普通光在體內(nèi)的 對(duì)象部位發(fā)光。由普通光照明的對(duì)象部位,被攝像傳感器48拍攝。從攝像傳感器48輸出 RGB圖像信號(hào)。
[0083] 在光源裝置14內(nèi)，從R-LED20d發(fā)出的紅色光R，由光量測(cè)量傳感器25測(cè)量光量。 光量測(cè)量傳感器25測(cè)量的光量信號(hào)，被輸出到光源控制部21。在光源控制部21中，將光量 信號(hào)與從處理器裝置內(nèi)的光量計(jì)算部54輸出的目標(biāo)光量信號(hào)進(jìn)行比較，基于該比較結(jié)果， 使R-LED20d的發(fā)光光量成為目標(biāo)光量，如此設(shè)定施加到R-LED20d上的電流量c。所設(shè)定的 電流量c被輸出到R-LED20d，并且也被輸出到處理器裝置16內(nèi)的普通用顏色轉(zhuǎn)換部68。
[0084] 從光源控制部21輸出的R_LED20d的電流量c，被輸入普通用顏色轉(zhuǎn)換部68內(nèi)的 3X 3的矩陣電路80。在3X 3的矩陣電路80中，電流量c被輸入各LUT_Mi j。各LUT_Mi j 輸出與被輸入的電流量c所對(duì)應(yīng)的第一矩陣系數(shù)Mi j_c?；诖溯敵龅牡谝痪仃囅禂?shù)Mi j_ c，對(duì)于RGB圖像信號(hào)進(jìn)行矩陣處理。由此，能夠得到顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)?；谠?顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)，使普通光圖像生成，且被顯示在監(jiān)控器18上。在普通光圖像 中，由R-LED20d的波長(zhǎng)漂移和經(jīng)時(shí)劣化而產(chǎn)生的色調(diào)的變化受到抑制。
[0085] [第二實(shí)施方式]
[0086] 在第一實(shí)施方式中，是將全部R-LED的電流量c所對(duì)應(yīng)的第一矩陣系數(shù)Mi j_c (i、 j是0、1、2的任意一個(gè)值，c是0或I?1023的整數(shù)）存儲(chǔ)在矩陣電路80內(nèi)的LUT_Mi j中 而進(jìn)行矩陣處理，但這種情況下，存儲(chǔ)器量龐大，因此在第二實(shí)施方式中，在不同于矩陣電 路80的LUT_Mij的大容量存儲(chǔ)介質(zhì)中，預(yù)先存儲(chǔ)全部R-LED的電流量c所對(duì)應(yīng)的第一矩陣 系數(shù)Mi j_c，根據(jù)需要，從大容量存儲(chǔ)介質(zhì)中讀出第一矩陣系數(shù)Mi j_c而進(jìn)行矩陣處理。 [0087] 如圖9所示，第二實(shí)施方式的普通用顏色轉(zhuǎn)換部68,除了具備與第一實(shí)施方式同 樣的3X3的矩陣電路80以外，還具備控制部101、大容量存儲(chǔ)介質(zhì)102 (大容量存儲(chǔ)器）和 位移行（bit shift)電路103。就控制部101而言，其與光源控制部21和鎖定鈕13b連接， 且輸入來(lái)自光源控制部21的電流量c和來(lái)自鎖定鈕13b的鎖定信號(hào)。另外，控制部101，經(jīng) 由位移行電路（也稱位移電路）103而與大容量存儲(chǔ)介質(zhì)102連接，位移行電路103連接于 3X3的矩陣電路80。在大容量存儲(chǔ)介質(zhì)102中，如圖10所示，存在有IObit量的R-LED20d 的電流量c所對(duì)應(yīng)的第一矩陣系數(shù)Mij_c(i、j是0、1、2的任意一個(gè)值，c是0或1?1023 的整數(shù)）。還有，關(guān)于第二實(shí)施方式的特殊用顏色轉(zhuǎn)換部74,也具有上述同樣的構(gòu)成。
[0088] 控制部101，在鎖定信號(hào)沒有被輸入處理器裝置16的動(dòng)態(tài)圖模式時(shí)，從大容量存 儲(chǔ)介質(zhì)102中只讀出一部分的矩陣系數(shù)Mi j，使該離散的部分讀出的第一矩陣系數(shù)Mi j存儲(chǔ) 在矩陣電路80內(nèi)的LUT_Mi j而進(jìn)行矩陣處理。由此，能夠使存儲(chǔ)在LUT_Mi j中的第一矩陣 系數(shù)Mij的數(shù)量減少，因此能夠削減存儲(chǔ)器容量。例如，如圖10所示，使各LUT_Mij存儲(chǔ)全 部的電流量份額的第一矩陣系數(shù)時(shí)，需要3X3X1024的存儲(chǔ)器容量，但以7bit (128)的間 隔加以間插（thin out :同引 <)時(shí)，只要3X3X8的存儲(chǔ)器容量即可。
[0089] 相對(duì)于此，控制部101，在鎖定信號(hào)被輸入處理器裝置16的靜態(tài)圖模式時(shí)，從大 容量存儲(chǔ)介質(zhì)102讀出電流量c所對(duì)應(yīng)的第一矩陣系數(shù)Mi j，基于該讀出的第一矩陣系數(shù) Mij，直接進(jìn)行矩陣處理。因此，在靜態(tài)圖取得時(shí)，不使用矩陣電路80內(nèi)的LUT_Mij。
[0090] 關(guān)于第一矩陣系數(shù)MOO的讀出，以如下方式進(jìn)行。動(dòng)態(tài)圖模式時(shí)，如圖11所示，從 大容量存儲(chǔ)介質(zhì)102的M00_0?M00_1023之中，通過位移行電路103,以MOOJK M00_128、 M00_256…M00_896的方式，間插讀出第一矩陣系數(shù)M00。該間插的第一矩陣系數(shù)MOO存儲(chǔ) 在LUT_M00中。其次，在LUT_M00和乘法器86a之間，經(jīng)由矩陣系數(shù)轉(zhuǎn)換開關(guān)105而處于連 接狀態(tài)。然后，動(dòng)態(tài)圖模式中，基于存儲(chǔ)在LUT_M00中的第一矩陣系數(shù)，進(jìn)行矩陣處理。例 如，若電流量c被輸入，則從存儲(chǔ)于LUT_M00的第一矩陣系數(shù)之中，選擇包含有輸入的電流 量c的處于特定范圍內(nèi)的電流量的任意一個(gè)（相當(dāng)于本發(fā)明的"特定驅(qū)動(dòng)量"。例如，最接 近于輸入的電流量c的特定電流量）所對(duì)應(yīng)的第一矩陣系數(shù)。然后，基于該選擇的第一矩 陣系數(shù)，進(jìn)行矩陣處理。
[0091] 相對(duì)于此，在靜態(tài)圖模式時(shí)，如圖12所示，LUT_M00和乘法器86a之間通過矩陣系 數(shù)轉(zhuǎn)換開關(guān)105而成為非連接狀態(tài)，另一方面，控制部101和乘法器86a之間處于連接狀 態(tài)。接著，從大容量存儲(chǔ)介質(zhì)102讀出與電流量c所對(duì)應(yīng)的第一矩陣系數(shù)M00。該讀出的第 一矩陣系數(shù)MOO不經(jīng)由LUT_M00,而是通過乘法器86a直接與R圖像信號(hào)相乘。關(guān)于第一矩 陣系數(shù)MOl?M22的讀出，也與第一矩陣系數(shù)MOO的讀出同樣進(jìn)行。
[0092] 還有，在第二實(shí)施方式中，靜態(tài)圖模式時(shí)，從大容量存儲(chǔ)介質(zhì)102讀出與電流量c 所對(duì)應(yīng)的第一矩陣系數(shù)而進(jìn)行矩陣處理，但取而代之，也可以在動(dòng)態(tài)圖模式時(shí)，基于存儲(chǔ)在 矩陣電路80內(nèi)的LUT_Mij中的第一矩陣系數(shù)Mi j進(jìn)行插值處理，使用由該插值處理得到的 第一矩陣系數(shù)，進(jìn)行矩陣處理。例如，在LUT_Mij內(nèi)，存儲(chǔ)有電流量以7bit(128)的間隔間 插的第一矩陣Mi j時(shí)，電流量c處于128?256之間時(shí)的插值處理，以下述（4)式的方式進(jìn) 行。
[0093] Mij_c = ((c-128) XMij_256+(256-c) XMij_128)/128 · · · (4)
[0094] [第三實(shí)施方式]
[0095] 在上述第一和第二實(shí)施方式中，通過矩陣處理校正伴隨R-LED的波長(zhǎng)漂移和經(jīng)時(shí) 劣化而來(lái)的色調(diào)的變化，但除此以外，也可以通過矩陣處理，進(jìn)行視野（7 - ^ :SC〇pe) 間的個(gè)體差異，即，攝像傳感器48的光譜靈敏度的偏差帶來(lái)的色調(diào)的變化。在第三實(shí)施方 式中，內(nèi)窺鏡診斷前事先進(jìn)行校準(zhǔn)，計(jì)算用于吸收視野間的個(gè)體差異的第二矩陣系數(shù)CMij， 艮P，用于校正攝像傳感器48的光譜靈敏度的偏差的第二矩陣系數(shù)CMij (i、j是0、1、2的任 意一個(gè)值）。然后，如下述（5)式，使用將第一矩陣系數(shù)組」_(：與第二矩陣系數(shù)CMij相乘而 得到的校正矩陣系數(shù)Mi j_c'，根據(jù)與第一和第二實(shí)施方式同樣的方法進(jìn)行矩陣處理。
[0096] Mij_c，= CMijXMij_c... (5)
[0097] 基于校準(zhǔn)的第二矩陣系數(shù)（CM00?CM22這9個(gè)系數(shù)）的計(jì)算方法，按以下這樣的 步驟進(jìn)行。首先，朝向圖13所示的白板110,分別照射紫色窄帶光Vn、藍(lán)綠色窄帶光Bn、綠 色光G、紅色光R這4種單色光，每次照射，都從攝像傳感器48輸出3色成分的R圖像信號(hào)、 G圖像信號(hào)、B圖像信號(hào)。由此，在單色光照射時(shí)，能夠得到合計(jì)12個(gè)圖像信號(hào)（4種光的照 射X3色的圖像信號(hào)）。
[0098] 其次，分別照射從紫色窄帶光Vn、藍(lán)綠色窄帶光Bn、綠色光G、紅色光R之中分別 組合了 2色光的2色混色光，S卩，分別照射6種混色光，每次照射，都從攝像傳感器48輸出 3色成分的R圖像信號(hào)、G圖像信號(hào)、B圖像信號(hào)。由此，在2色混色光照射時(shí)，能夠得到合 計(jì)18個(gè)圖像信號(hào)（6種光的照射X 3色的圖像信號(hào)）。另外，分別照射從紫色窄帶光Vn、藍(lán) 綠色窄帶光Bn、綠色光G、紅色光R的中分別組合了 3色光的3色混色光，S卩，分別照射4種 混色光，每次照射，都從攝像傳感器48輸出3色成分的R圖像信號(hào)、G圖像信號(hào)、B圖像信 號(hào)。由此，在3色混色光照射時(shí)，能夠得到合計(jì)12個(gè)圖像信號(hào)（4種光的照射X3色的圖像 信號(hào)）。
[0099] 最后，使各色LED全部點(diǎn)亮，照射普通光，或者，使各色LED全部滅燈不照射光（無(wú) 照明，或Bk光），每次照射，都從攝像傳感器48輸出3色成分的R圖像信號(hào)、G圖像信號(hào)、B 圖像信號(hào)。由此，在普通光和無(wú)光照射時(shí)，能夠得到合計(jì)6個(gè)圖像信號(hào)（2種光的照射X3 色的圖像信號(hào)）。
[0100] 如以上這樣，通過單色光、2色混色光、3色混色光、普通光、沒有光的照射，能夠得 到合計(jì)48個(gè)圖像信號(hào)?；谶@48個(gè)圖像信號(hào)和作為目標(biāo)的48個(gè)圖像信號(hào)，計(jì)算第二矩陣 系數(shù)（CM00?CM22)。還有，雖然是使用48色的光，計(jì)算第二矩陣系數(shù)，但也可以使用48色 以下的光，計(jì)算第二矩陣系數(shù)。
[0101] 還有，如本實(shí)施方式，代替具備 V-LED20a、B-LED20b、G-LED20C、R-LED20d 的 4 色 的LED的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，如果是具備R-LED、G-LED、B-LED的3色的LED的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的情況， 則按以下方式，進(jìn)行第二矩陣系數(shù)的計(jì)算。首先，朝向白板11〇(參照?qǐng)D13)，分別照射"R 光（點(diǎn)亮R-LED) "、"G光（點(diǎn)亮G-LED) "、"B光（點(diǎn)亮B-LED) "、"C光（同時(shí)點(diǎn)亮B-LED、 6-1^)"、1光（同時(shí)點(diǎn)亮8-1^、1?-1^)"、"￥光（同時(shí)點(diǎn)亮6-1^、1?-1^)"、1光（同時(shí) 點(diǎn)亮B-LED、G-LED、R-LED) "、"沒有光（將B-LED、G-LED、R-LED全部滅燈）"，每次照射，都 從攝像傳感器48輸出3色成分的R圖像信號(hào)、G圖像信號(hào)、B圖像信號(hào)。由此，能夠得到合 計(jì)24個(gè)圖像信號(hào)（8種光的照射X 3色的圖像信號(hào)）?；谶@24個(gè)圖像信號(hào)和作為目標(biāo)的 24個(gè)圖像信號(hào)，計(jì)算第二矩陣系數(shù)（CM00?CM22)。還有，雖然使用8色的光，計(jì)算第二矩 陣系數(shù)，但也可以使用8色以下的光，計(jì)算第二矩陣系數(shù)。
[0102] 另外，在第三實(shí)施方式中，通過校準(zhǔn)來(lái)計(jì)算第二矩陣系數(shù)，但在內(nèi)窺鏡制造時(shí)等， 也可以進(jìn)行相當(dāng)于上述校準(zhǔn)的初始設(shè)定處理，來(lái)計(jì)算第二矩陣系數(shù)，將此計(jì)算出的第二矩 陣系數(shù)和內(nèi)窺鏡的制品ID建立關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)到處理器裝置內(nèi)的存儲(chǔ)器中。然后，在實(shí)際的內(nèi) 窺鏡使用時(shí)，內(nèi)窺鏡連接到處理器裝置時(shí)，由處理器裝置內(nèi)的ID讀取部讀取制品ID，使用 與該讀取的制品ID所對(duì)應(yīng)的第二矩陣系數(shù)進(jìn)行矩陣處理。
[0103] 此存儲(chǔ)器與大容量存儲(chǔ)器102同樣，設(shè)于普通用顏色轉(zhuǎn)換部68。但是，只要可以從 處理器裝置16讀取即可。
[0104] 還有，在上述第一?第三實(shí)施方式中，只對(duì)R_LED20d測(cè)量發(fā)光光量，基于此測(cè)量 結(jié)果，在處理器裝置內(nèi)進(jìn)行矩陣處理，但是關(guān)于其他顏色的V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c， 如圖14所示，若加大發(fā)光強(qiáng)度，則發(fā)生紫色窄帶光Vn、藍(lán)綠色窄帶光Bn、綠色光G的中心 波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)的波長(zhǎng)漂移。還有，在圖14中，"Vn (大）"表示比"Vn (?。?發(fā)光強(qiáng) 度大，"Bn (大）"表示比"Bn (小）"發(fā)光強(qiáng)度大，"G (大）"表示比"G (小）"發(fā)光強(qiáng)度大， "R(大）"表示比"R(?。?發(fā)光強(qiáng)度大。
[0105] 因此，也可以對(duì)于V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c也分別測(cè)量發(fā)光光量，基于此測(cè) 量結(jié)果進(jìn)行矩陣處理。如圖15所示，關(guān)于V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c的發(fā)光光量，與光 量測(cè)量傳感器25同樣，由光量測(cè)量傳感器120?122測(cè)量。光量測(cè)量傳感器120?122， 測(cè)量由玻璃板125?127 (半反射鏡）反射的紫色窄帶光Vn、藍(lán)綠色窄帶光Bn、綠色光G的 光量。還有，玻璃板125?127與玻璃板24同樣，使紫色窄帶光Vn、藍(lán)綠色窄帶光Bn、綠色 光G之中大部分朝向光路f禹合部23并透過，使一部分朝向光量測(cè)量傳感器120?122并反 射。
[0106] 光源控制部21，基于從各光量測(cè)量傳感器25和120?122輸出的光量信號(hào)、和各 LED20a?20d的目標(biāo)光量信號(hào)，設(shè)定施加于各LED20a?20d的電流量。在此，將V-LED20a 的電流量設(shè)為cv，B-LED20b的電流量設(shè)為cb，G-LED20c的電流量設(shè)為cg，R-LED20d的電 流量設(shè)為cr。所設(shè)定的電流量被輸出到各LED20a?20d，并且被輸出到普通用顏色轉(zhuǎn)換部 68和特殊用顏色轉(zhuǎn)換部74。
[0107] 在普通用顏色轉(zhuǎn)換部68和特殊用顏色轉(zhuǎn)換部74,進(jìn)行用于校正因各LED20a? 20d的波長(zhǎng)漂移等造成的色斑的矩陣處理。因此，在普通用顏色轉(zhuǎn)換部68和特殊用顏色轉(zhuǎn) 換部74,除了用于校正R-LED20d的波長(zhǎng)漂移和經(jīng)時(shí)劣化的第一矩陣系數(shù)Mij_cr以外，還預(yù) 先將用于校正V-LED20a、B-LED20b、G-LED20c的波長(zhǎng)漂移和經(jīng)時(shí)劣化的第一矩陣系數(shù)Mi j_ cv、Mij_cb、Mij_cg,分別與電流量cr、cv、cb、eg建立關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)。然后,在實(shí)際的矩陣處 理時(shí)，將由光源控制部21設(shè)定的電流量cr、cv、cb、eg所對(duì)應(yīng)的4個(gè)第一矩陣系數(shù)分別相 乘后的Mi j_cv X Mi j_cb X Mi j_cg X Mi j_cr，乘以RGB圖像信號(hào)。由此，能夠得到波長(zhǎng)漂移等 造成的色斑得到校正的顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)。
[0108] 還有，在上述第一?第三實(shí)施方式中，使用3X3的矩陣電路80,校正伴隨 R-LED20d的波長(zhǎng)漂移和經(jīng)時(shí)劣化的色調(diào)的變化，但取而代之，也可以使用3DLUT (三維查找 表（3-Dimesion Look-up Table))(相當(dāng)于本發(fā)明的表格存儲(chǔ)器）進(jìn)行校正。如圖16所示， 就3DLUT130而言，將RGB圖像信號(hào)和顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)建立關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)，對(duì)于RGB 圖像信號(hào)的輸入，輸出顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)。該3DLUT130按R-LED20d的電流量的 水平被設(shè)置多個(gè)。
[0109] 因此，在實(shí)際的矩陣處理時(shí)，從多個(gè)3DLUT130之中，選擇施加于R-LED20d的電流 量所對(duì)應(yīng)的3DLUT。根據(jù)該選擇的3DLUT，將RGB圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信 號(hào)。還有，作為3DLUT的制作方法，考慮有如下方法：將以規(guī)定的電流量發(fā)光時(shí)的RGB圖像 信號(hào)與顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)的關(guān)系，與電流量建立關(guān)聯(lián)而預(yù)先大量多數(shù)存儲(chǔ)，基于 該存儲(chǔ)的電流量、RGB圖像信號(hào)、顏色轉(zhuǎn)換完畢RGB圖像信號(hào)間的相關(guān)關(guān)系，制成3DLUT。
[0110] 還有，在上述實(shí)施方式中，使用了具有圖3所示這樣的發(fā)光光譜的4色的光，但發(fā) 光光譜不限于此。例如，如圖17所示，關(guān)于綠色光G和紅色光R，也可以成為具有與圖3同 樣的光譜的光，另一方面，關(guān)于紫色窄帶光Vn '也可以成為中心波長(zhǎng)410?420nm、且比圖 3的紫色窄帶光Vn在稍長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)具有波長(zhǎng)范圍的光，關(guān)于藍(lán)綠色窄帶光Bn '也可以成為中 心波長(zhǎng)445?460nm、且比圖3的藍(lán)綠色窄帶光Bn在稍短波長(zhǎng)側(cè)具有波長(zhǎng)范圍的光。
[0111] 在上述實(shí)施方式中，如圖2所示，為了進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換，使R-LED點(diǎn)亮并測(cè)量紅色的 光量，但使任一種顏色的LED點(diǎn)亮而測(cè)量該色的光量也可。然而，出于抑制因 R-LED的波長(zhǎng) 漂移而過度加強(qiáng)生物體組織的紅色的目的，在普通光觀察的模式下，至少在判定R-LED的 光量時(shí)，能夠取得顯著的效果。
[0112] 上述實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，可以切換為普通光觀察和特殊光觀察，但也可以是 普通光觀察專用，還有特殊光觀察專用。
[0113] 本發(fā)明在不脫離發(fā)明的精神的范圍，可以進(jìn)行各種變形、變更，這樣的情況也應(yīng)該 解釋這包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中，具備： 半導(dǎo)體光源裝置，其發(fā)出用于照明體腔內(nèi)的對(duì)象部位的照明光； 光量測(cè)量傳感器，其測(cè)量所述照明光的光量； 光源控制部，其基于由所述光量測(cè)量傳感器測(cè)量的所述照明光的所述光量，設(shè)定所述 光源裝置的驅(qū)動(dòng)量； 攝像元件，其對(duì)在所述照明光下照明中的所述對(duì)象部位進(jìn)行拍攝，且取得表示彩色圖 像的第一彩色圖像信號(hào)； 顏色轉(zhuǎn)換部，其進(jìn)行將所述第一彩色圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二彩色圖像信號(hào)的顏色轉(zhuǎn)換處 理，并且根據(jù)所述光源裝置的所述設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，調(diào)節(jié)所述顏色轉(zhuǎn)換處理的內(nèi)容。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 所述顏色轉(zhuǎn)換處理是基于第一矩陣系數(shù)將所述第一彩色圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述第二彩 色圖像信號(hào)的矩陣處理，所述第一矩陣系數(shù)根據(jù)所述設(shè)定驅(qū)動(dòng)量進(jìn)行變更。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 還具備表格存儲(chǔ)器，該表格存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述光源裝置的驅(qū)動(dòng)量、和與所述驅(qū)動(dòng)量相關(guān) 聯(lián)的所述第一矩陣系數(shù)，且為了進(jìn)行所述矩陣處理而從所述顏色轉(zhuǎn)換部被訪問。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 還具備表格存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)介質(zhì)， 該表格存儲(chǔ)器存儲(chǔ)可以利用于所述光源裝置而離散地設(shè)定的特定驅(qū)動(dòng)量及其相關(guān)聯(lián) 的所述第一矩陣系數(shù)， 該存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)比所述特定驅(qū)動(dòng)量細(xì)致的所述光源裝置的實(shí)際的驅(qū)動(dòng)量及其相關(guān)聯(lián) 的所述第一矩陣系數(shù)， 所述顏色轉(zhuǎn)換部，在動(dòng)態(tài)圖模式下，基于所述光源裝置的所述設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，且由所述表 格存儲(chǔ)器參照所述特定驅(qū)動(dòng)量，由此讀出所述第一矩陣系數(shù)；在靜態(tài)圖模式下，由所述存儲(chǔ) 介質(zhì)參照所述光源裝置的所述設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，由此讀出所述第一矩陣系數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 還具備表格存儲(chǔ)器，該表格存儲(chǔ)器存儲(chǔ)可以利用于所述光源裝置并離散地設(shè)定的特定 驅(qū)動(dòng)量及其相關(guān)聯(lián)的所述第一矩陣系數(shù)， 所述顏色轉(zhuǎn)換部，在動(dòng)態(tài)圖模式下，基于所述設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，且由所述表格存儲(chǔ)器參照所 述特定驅(qū)動(dòng)量，由此讀出所述第一矩陣系數(shù)， 所述顏色轉(zhuǎn)換部，在靜態(tài)圖模式下，使用所述設(shè)定驅(qū)動(dòng)量進(jìn)行所述表格存儲(chǔ)器的所述 第一矩陣系數(shù)的插值處理，計(jì)算所述第一矩陣系數(shù)的補(bǔ)足完畢的值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 在所述矩陣處理中，進(jìn)一步基于不同于所述第一矩陣系數(shù)的第二矩陣系數(shù)，對(duì)于所述 第一彩色圖像信號(hào)進(jìn)矩陣運(yùn)算，所述第二矩陣系數(shù)根據(jù)所述攝像元件的光譜靈敏度進(jìn)行變 更。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 所述光源裝置具有多色的半導(dǎo)體光源，各色的所述半導(dǎo)體光源對(duì)所述對(duì)象部位依次照 射所述照明光， 所述顏色轉(zhuǎn)換部，基于在各所述照明光下照明中由所述攝像元件拍攝所取得的所述第 一彩色圖像信號(hào)，計(jì)算所述第二矩陣系數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 還具備存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)具有所述攝像元件的內(nèi)窺鏡的制品ID、及其相關(guān)聯(lián)的所 述第二矩陣系數(shù)，且為了進(jìn)行所述矩陣處理而從所述顏色轉(zhuǎn)換部被訪問。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 還具備表格存儲(chǔ)器，該表格存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述第一彩色圖像信號(hào)、及其相關(guān)聯(lián)的所述第 二彩色圖像信號(hào)，且為了進(jìn)行所述顏色轉(zhuǎn)換處理而從所述顏色轉(zhuǎn)換部被訪問， 所述表格存儲(chǔ)器按所述光源裝置的驅(qū)動(dòng)量設(shè)置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 所述光源裝置具有LED。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 所述光源裝置至少具備藍(lán)色光源、綠色光源和紅色光源，所述光量測(cè)量傳感器測(cè)量所 述紅色光源的所述光量，所述光源控制部設(shè)定所述紅色光源的所述設(shè)定驅(qū)動(dòng)量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中， 所述光源裝置具備第一色至第N色的光源，N是整數(shù)，所述光量測(cè)量傳感器由第一至第 N光量測(cè)量傳感器構(gòu)成，且分別測(cè)量所述第一色至第N色的所述光源的所述光量。
13. -種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的工作方法，其中，具備如下： 從半導(dǎo)體光源裝置發(fā)出用于照明體腔內(nèi)的對(duì)象部位的照明光； 測(cè)量所述照明光的光量； 基于所測(cè)量的所述照明光的所述光量，設(shè)定所述光源裝置的驅(qū)動(dòng)量； 對(duì)在所述照明光下照明中的所述對(duì)象部位進(jìn)行拍攝，取得表示彩色圖像的第一彩色圖 像號(hào)； 進(jìn)行將所述第一彩色圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二彩色圖像信號(hào)的顏色轉(zhuǎn)換處理； 根據(jù)所述光源裝置的所述設(shè)定驅(qū)動(dòng)量，調(diào)節(jié)所述顏色轉(zhuǎn)換處理的內(nèi)容。
【文檔編號(hào)】A61B1/06GK104434000SQ201410479619
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】藏本昌之 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社