醫(yī)用圖像處理裝置以及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于顯示對被檢體內(nèi)的觀察對象攝像而得到的醫(yī)用圖像的醫(yī)用圖像 處理裝置W及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于在近年來的胃癌診斷中，可W說胃癌的產(chǎn)生與幽口螺桿菌的有無密切相關(guān) (1994年，世界衛(wèi)生組織(WHO)將幽口螺桿菌認定為致癌因素），因此通過對幽口螺桿菌除菌 來減少胃癌。另外，在進行了幽口螺桿菌的除菌的情況下，還檢查幽口螺桿菌的除菌是否成 功。
[0003] 關(guān)于幽口螺桿菌的感染、未感染的檢查，除了血液檢查等W外，還使用具備光源裝 置、內(nèi)窺鏡、處理器裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)進行。在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，從內(nèi)窺鏡對觀察對象照射照 明光，基于該照明光下用內(nèi)窺鏡的攝像元件對照明中的觀察對象攝像而得到的RGB圖像信 號，將觀察對象的圖像顯示在監(jiān)視器上。在監(jiān)視器上的圖像中確認到彌漫性發(fā)紅的情況下， 幽口螺桿菌存在的可能性較高，診斷為易于引發(fā)癌癥的狀態(tài)。
[0004] 另外，還已知幽口螺桿菌的存在和IHb(也稱作血紅蛋白指數(shù)，WG圖像信號和R圖 像信號的G/^比表征)有關(guān)聯(lián)性(參考特開2003-220019號公報）。在該特開2003-220019號公 報中，作為幽口螺桿菌的除菌成功與否的指標(biāo)，使用I化。根據(jù)該特開2003-220019號公報， 在I化大于闊值「59」的情況下，診斷為仍感染幽口螺桿菌，幽口螺桿菌的除菌未成功，另一 方面在Mb小于闊值「59」的情況下，診斷為幽口螺桿菌的除菌成功。
[0005] 如圖30所示那樣，在由縱軸BAi比（B圖像信號與G圖像信號的比率）、橫軸G/^比形 成的特征空間中，在未感染幽口螺桿菌的情況下，在「A」的范圍分布，在感染幽口螺桿菌的 情況下，在「B」的范圍分布，在幽口螺桿菌的除菌成功的情況下，在「C」的范圍分布。在該特 征空間上，關(guān)于「A」、「B」和「C」，由于有時分別混合存在，因此有僅W表示Mb的橫軸G/^比的 值難W分清「A」、「B」和「C」的情況。因此，要求W取代I化的方法進行圖像顯示，W便能夠區(qū) 分感染幽口螺桿菌的情況和幽口螺桿菌的除菌成功的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于，提供生成能分別分清未感染幽口螺桿菌的情況、感染幽口螺桿 菌的情況、和幽口螺桿菌的除菌成功的情況的圖像的醫(yī)用圖像處理裝置W及其工作方法。
[0007] 為了達成上述目的，本發(fā)明的醫(yī)用圖像處理裝置具備：圖像信號輸入處理部、顏色 信息取得部、角度調(diào)整部、和矢徑調(diào)整部。圖像信號輸入處理部對第1彩色圖像信號進行輸 入處理。顏色信息取得部從第1彩色圖像信號取得多個顏色信息。角度調(diào)整部在由多個顏色 信息形成的特征空間中，進行:對包含穿過作為觀察對象的第1范圍、第2范圍、W及第3范圍 當(dāng)中的第2范圍的第1基準線的一定的范圍Rlx內(nèi)的角度基于角度變化率Wlx進行等倍的角 度等倍處理；W及，對成為范圍Rlx的范圍外的范圍Rly內(nèi)的角度W大于或小于角度變化率 Wlx的角度變化率Wly使其變化的角度擴張或收縮處理。矢徑調(diào)整部進行:對包含穿過第2范 圍且與第I基準線交叉的第2基準線的一定的范圍R2x內(nèi)的矢徑基于矢徑變化率W2x進行等 倍的矢徑等倍處理；W及，對成為范圍R2x的范圍外的范圍3卻的矢徑W大于或小于所述矢 徑變化率W2x的矢徑變化率W巧使其變化的矢徑擴張或收縮處理。
[000引優(yōu)選角度變化率WlxW及矢徑變化率W2x為1.0倍。角度擴張或收縮處理使范圍Rly 當(dāng)中的位于第1基準線的一方側(cè)的范圍的角度和位于另一方側(cè)的范圍的角度相對于角度方 向分別遠離第1基準線地變化。
[0009] 優(yōu)選地，在將相對于第1基準線的角度設(shè)為0、將相對于第1基準線一方側(cè)的角度0 設(shè)為正的角度、將相對于第1基準線另一方側(cè)的角度0設(shè)為負的角度時，范圍Rlx是角度0從 小于「0」的「-01」到大于「0」的「+02」為止的范圍，在范圍Rlx中，角度等倍處理前的角度0和 角度等倍處理后的角度e相等，范圍Rly由角度0從小于「-01」的「-03」到「-01」為止的角度負 范圍、和從「02」到大于「02」的「04」為止的角度正范圍構(gòu)成，在角度負范圍中，角度擴張或收 縮處理后的角度0小于角度擴張或收縮處理前的角度0，在角度正范圍中，角度擴張或收縮 處理后的角度0大于角度擴張或收縮處理前的角度0。
[0010] 優(yōu)選地，在角度0大于「04」的情況下，或者在角度小于「-03」的情況下，角度調(diào)整部 基于角度變化率Wlx將角度0等倍。
[0011] 優(yōu)選地，矢徑擴張或收縮處理使范圍R2y當(dāng)中位于第2基準線的一方側(cè)的范圍的矢 徑和位于另一方側(cè)的范圍的矢徑相對于矢徑方向分別遠離第2基準線地變化。
[0012] 優(yōu)選地，在將與第1基準線對應(yīng)的矢徑r設(shè)為矢徑rc時，范圍R2X是矢徑r從小于「 rc」的「rl」到大于「rc」的「r2」為止的范圍，在范圍R2x中，矢徑等倍處理前的矢徑r和矢徑等 倍處理后的矢徑r相等，范圍由矢徑r從小于「rl」的「r3」到「rl」為止的小矢徑范圍、和 從「r2」到大于「r2」的「r4」為止的大矢徑范圍構(gòu)成，在小矢徑范圍中，矢徑擴張或收縮處理 后的矢徑r小于矢徑擴張或收縮處理前的矢徑r，在大矢徑范圍中，矢徑擴張或收縮處理后 的矢徑r大于矢徑擴張或收縮處理前的矢徑r。
[0013] 優(yōu)選地，在矢徑r大于「r4」的情況下，或者在矢徑r小于「r3」的情況下，矢徑調(diào)整部 基于矢徑變化率W2X將矢徑r等倍。
[0014] 優(yōu)選地，在相對于第1基準線一方側(cè)有第1范圍，在另一方側(cè)有第3范圍。優(yōu)選地，在 相對于第2基準線一方側(cè)有第1范圍，在另一方側(cè)有第3范圍。
[0015] 優(yōu)選地，第1彩色圖像信號為3色的圖像信號，多個顏色信息是3色的圖像信號的當(dāng) 中的2色的圖像信號間的第1信號比、和與第1信號比不同的2色的圖像信號間的第2信號比， 特征空間是由所述第1信號比和第2信號比形成的信號比空間。
[0016] 優(yōu)選地，特征空間是由多個顏色信息的顏色差信號Cr、Cb形成的化Cr空間、或者由 多個顏色信息的CIE Lab空間的色調(diào)的要素護形成的ab空間的任一者。
[0017] 優(yōu)選地，通過角度等倍處理、角度擴張或收縮處理、矢徑等倍處理、W及矢徑擴張 或收縮處理，第2范圍維持由H(色相)和彩度(S)構(gòu)成的HS空間中的位置，第1范圍和第3范圍 在HS空間中相對于色相方向和彩度方法分別向不同的方向移動。
[0018] 優(yōu)選地，具有:彩色圖像信號變換部，其將進行角度等倍處理、角度擴張或收縮處 理、矢徑等倍處理、W及矢徑擴張或收縮處理后的多個顏色信息變換為第2彩色圖像信號； 和明亮度調(diào)整部，其根據(jù)從第1彩色圖像信號得到的第1明亮度信息W及從第2彩色圖像信 號得到的第2明亮度信息來調(diào)整第2彩色圖像信號的像素值。
[0019] 本發(fā)明的醫(yī)用圖像處理裝置的工作方法具備:輸入步驟、顏色信息取得步驟、角度 等倍/變更步驟、和矢徑等倍/變更步驟。在輸入步驟中，圖像信號輸入處理部對第1彩色圖 像信號進行輸入處理。在顏色信息取得步驟中，顏色信息取得部從第1彩色圖像信號取得多 個顏色信息。在角度等倍/變更步驟中，角度調(diào)整部在由多個顏色信息形成的特征空間中， 進行:對包含穿過作為觀察對象的第1范圍、第2范圍、W及第3范圍當(dāng)中的第2范圍的第1基 準線的一定的范圍RlX內(nèi)的角度基于角度變化率WlX進行等倍的角度等倍處理；W及，對成 為范圍Rlx的范圍外的范圍Rly內(nèi)的角度W大于或小于角度變化率Wlx的角度變化率Wly使 其變化的角度擴張或收縮處理。在矢徑等倍/變更步驟中，矢徑調(diào)整部進行:對包含穿過第2 范圍且與第1基準線交叉的第2基準線的一定的范圍R2X內(nèi)的矢徑基于矢徑變化率W2X進行 等倍的矢徑等倍處理；W及，對成為范圍R2X的范圍外的范圍3卻內(nèi)的矢徑W大于或小于矢 徑變化率W2x的矢徑變化率W巧使其變化的矢徑擴張或收縮處理。
[0020] 發(fā)明的效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)用圖像處理裝置W及其工作方法，能生成能分別分清未感染幽口 螺桿菌的情況、感染幽口螺桿菌的情況、和幽口螺桿菌的除菌成功的情況的圖像。
【附圖說明】
[0022] 圖1是第IA實施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的外觀圖。
[0023] 圖2是表示第IA實施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的功能的框圖。
[0024] 圖3是表示紫色光V、藍色光B、綠色光G、W及紅色光R的發(fā)光光譜的圖表。
[0025] 圖4是表示特征空間為信號比空間的情況下的特殊圖像處理部的功能的框圖。
[0026] 圖5是表示角度0的調(diào)整方法的說明圖。
[0027] 圖6是表示角度0與角度變化率的關(guān)系的圖表。
[0028] 圖7是表示角度0與角度E0的關(guān)系的圖表。
[0029] 圖8(A)是表示信號比空間用的角度等倍處理W及角度擴張或收縮處理前的狀態(tài) 的說明圖，（B)是表示信號比空間用的角度等倍處理W及角度擴張或收縮處理后的狀態(tài)的 說明圖。
[0030] 圖9是表示矢徑r的調(diào)整方法的說明圖。
[0031] 圖10是表示矢徑r與矢徑變化率的關(guān)系的圖表。
[0032] 圖11是表示矢徑r與矢徑化的關(guān)系的圖表。
[0033] 圖12(A)是表示信號比空間用的矢徑等倍處理W及矢徑擴張或收縮處理前的狀態(tài) 的說明圖，（B)是表示信號比空間用的矢徑等倍處理W及矢徑擴張或收縮處理后的狀態(tài)的 說明圖。
[0034] 圖13是表示使用特殊觀察模式進行觀察對象的觀察的一系列的流程的流程圖。
[0035] 圖14是表示HS空間中的角度等倍處理、角度擴張或收縮處理、矢徑等倍處理、W及 矢徑擴張或收縮處理的前后的第1范圍、第2范圍、第3范圍的分布的說明圖。
[0036] 圖15是表示特征空間為Cb化空間的情況下的特殊圖像處理部的功能的框圖。
[0037] 圖16是表示特征空間（CbCr空間）中的第1范圍（B)、第2范圍（C)、第3范圍(A)的分 布的說明圖。
[0038] 圖17是表示進行化Cr空間用的角度等倍處理W及角度擴張或收縮處理之前和之 后的第I范圍(B)、第2范圍(C)、第3范圍(A)的分布的說明圖。
[0039] 圖18是表示進行化Cr空間用的矢徑等倍處理W及矢徑擴張或收縮處理之前和之 后的第1范圍(B)、第2范圍(C)、第3范圍(A)的分布的說明圖。
[0040] 圖19是表示特征空間為ab空間的情況下的特殊圖像處理部的功能的框圖。
[0041] 圖20(A)是表示ab空間用的角度等倍處理W及角度擴張或收縮處理前的狀態(tài)的狀 態(tài)的說明圖，（B)是表示ab空間用的角度等倍處理W及角度擴張或收縮處理后的狀態(tài)的說 明圖。
[0042] 圖21(A)是表示ab空間用的矢徑等倍處理W及矢徑擴張或收縮處理前的狀態(tài)的說 明圖，（B)是表示ab空間用的矢徑等倍處理W及矢徑擴張或收縮處理后的狀態(tài)的說明圖。
[0043] 圖22是表示第2實施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的功能的框圖。
[0044] 圖23是表示白色光的發(fā)光光譜的圖表。
[0045] 圖24是表示特殊光的發(fā)光光譜的圖表。
[0046] 圖25是表示第3實施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的功能的框圖。
[0047] 圖26是表示旋轉(zhuǎn)濾光器的俯視圖。
[0048] 圖27是表示第4實施方式的膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的功能的圖。
[0049] 圖28是表示和圖3不同的紫色光V、藍色光B、綠色光G、W及紅色光R的發(fā)光光譜的 圖表。
[0050] 圖29是表示使用二維LUT的情況下的特殊圖像處理部的功能的框圖。
[0051] 圖30是在特征空間（縱軸BAi比、橫軸G/^比）上示出未感染幽口螺桿菌的情況下的 坐標(biāo)的分布(A)、感染幽口螺桿菌的情況下的分布(B)、和幽口螺桿菌的除菌成功的情況下 的坐標(biāo)的分布(C)的說明圖。
【具體實施方式】
[0052] [第IA實施方式]
[0053] 如圖1所示那樣，第IA實施方式的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10具有：內(nèi)窺鏡12、光源裝置14、處理 器裝置16、監(jiān)視器18、和控制臺19。內(nèi)窺鏡12與光源裝置14光學(xué)連接，并與處理器裝置16電 連接。內(nèi)窺鏡12具有:插入到被檢體內(nèi)的插入部12a、設(shè)于插入部12a的基端部分的操作部 12b、和設(shè)于插入部12a的前端側(cè)的彎曲部12cW及前端部