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WO2018211600A1 - 撮像装置、内視鏡システム、制御方法およびプログラム - Google Patents

撮像装置、内視鏡システム、制御方法およびプログラム Download PDF

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Publication number
WO2018211600A1
WO2018211600A1 PCT/JP2017/018403 JP2017018403W WO2018211600A1 WO 2018211600 A1 WO2018211600 A1 WO 2018211600A1 JP 2017018403 W JP2017018403 W JP 2017018403W WO 2018211600 A1 WO2018211600 A1 WO 2018211600A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
illumination
unit
image
imaging
illumination light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/018403
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木　大介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to PCT/JP2017/018403 priority Critical patent/WO2018211600A1/ja
Publication of WO2018211600A1 publication Critical patent/WO2018211600A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0655—Control therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/045—Control thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0638—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Definitions

  • the present invention relates to an imaging apparatus, an endoscope system, a control method, and a program for imaging a subject and generating image data.
  • a plane sequential method is known as one of methods for obtaining a color image.
  • the field sequential method while sequentially switching illumination light of a plurality of wavelength bands different from one another to irradiate the subject, a color image is acquired by imaging the subject in synchronization with the irradiation of the illumination light.
  • a field sequential imaging device when the subject is moving at a high speed, color shift occurs due to a shift in the position of the subject every illumination light irradiation.
  • Patent Document 1 there is known a technique of determining the movement of the subject based on the difference between the pixel values of the pixels of the subject and determining that the movement of the subject is present.
  • Patent Document 1 since the criterion for determining the presence or absence of color shift is performed using a threshold, if the subject's motion is intense around this threshold, the subject's motion becomes unnatural and the image quality at the time of moving image shooting The problem is that the
  • Patent Document 2 since the subject is imaged at a high frame rate, it is necessary to secure the transfer rate of the image data, so the number of pixels of the image in one frame is limited, or the number of pixels in one frame is limited. There is a problem that the image quality at the time of moving image shooting is lowered by the decrease of the S / N ratio due to the shortening of the maximum exposure time.
  • the present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide an imaging device, an endoscope system, a control method, and a program capable of improving the image quality at the time of moving image shooting.
  • an imaging device has predetermined intervals between illumination light including a green wavelength band and a plurality of illumination lights including a wavelength band different from the green color.
  • the first illumination and the third illumination, or the second illumination in time series in the first cycle, with the illumination section for sequentially switching the illumination light to illuminate the subject and the process in which the illumination section switches the illumination light four times.
  • An illumination control unit that causes the illumination unit to emit illumination light including the green wavelength band at any of the second and fourth illuminations; and an image signal by imaging the subject in synchronization with the illumination timing of the illumination unit.
  • An image processing unit that generates an image by performing predetermined image processing on the image signal generated by the imaging unit, and a frame that is half the imaging frame rate at which the imaging unit images the subject rate Characterized in that it comprises a display control section to output the image to the display device to the image processing unit.
  • An endoscope system includes the above-described imaging device, a display device for displaying the image, and an endoscope having an insertion portion insertable into a subject, wherein the imaging portion comprises It is characterized in that it is provided at the tip of the insertion part.
  • an illumination unit sequentially switches illumination light including a green wavelength band and illumination lights including a wavelength band different from the green color at predetermined intervals to irradiate an object;
  • Control method including: an illumination unit configured to sequentially switch on the subject at predetermined intervals and irradiating the subject; and an imaging unit configured to capture the subject and generate an image signal in synchronization with the illumination timing of the illumination unit.
  • the illumination unit switches the illumination light four times as one cycle, and within the one cycle, the first irradiation and the third irradiation, or the second irradiation and the fourth irradiation, in time series
  • a program comprises: an illumination unit configured to sequentially switch illumination light including a green wavelength band and illumination lights including a wavelength band different from the green color at predetermined intervals and irradiate an object
  • the illumination unit includes an illumination unit that sequentially switches at a predetermined interval and illuminates the subject, and an imaging unit that images the subject and generates an image signal in synchronization with the illumination timing of the illumination unit.
  • the process of switching the illumination light four times is defined as one cycle, and within the one cycle, the green wavelength band in the first irradiation and the third irradiation or in the second irradiation and the fourth irradiation in time series.
  • An illumination control step of causing the illumination unit to emit illumination light including the image processing unit; an image processing step of performing image processing on the image signal generated by the imaging unit; generating an image; and the imaging unit imaging the subject Characterized in that to execute a display control step of outputting the image at a frame rate which is a half of the image frame rate.
  • the image quality at the time of moving image shooting can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of an endoscope system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of an endoscope and a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a timing chart schematically showing a conventional operation performed by the endoscope system according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a view schematically showing an example of an image displayed by the display device in the conventional operation of the endoscope system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a view schematically showing an example of an image displayed by the display device in the conventional operation of the endoscope system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of an endoscope system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of an endoscope and a control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a timing chart schematic
  • FIG. 4C is a view schematically showing an example of an image displayed by the display device in the conventional operation of the endoscope system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a timing chart schematically showing an operation performed by the endoscope system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of an endoscope system according to an embodiment of the present invention.
  • An endoscope system 1 shown in FIG. 1 includes a flexible endoscope 2 (imaging device) which images the inside of a subject to generate image data by inserting a distal end into the inside of the subject. Control is performed such that the mirror 2 is detachably connected, predetermined image processing is performed on image data transmitted from the endoscope 2, and species name light for irradiating the inside of the subject is supplied to the endoscope 2
  • An apparatus 3 and a display apparatus 4 for displaying an image corresponding to image data subjected to image processing by the control apparatus 3 are provided.
  • the endoscope 2 and the control device 3 are electrically and optically connected.
  • the endoscope 2 images the inside of the subject by inserting the insertion portion 101 which is a part of the transmission cable 100 into the body cavity of the subject, generates image data (image signal), and generates the image data.
  • Output to the control device 3 The endoscope 2 is provided at one end side of the transmission cable 100 with an optical system and an imaging unit, which will be described later, on the side of the distal end 102 of the insertion unit 101 inserted into the body cavity of the subject.
  • an operation unit 104 for receiving various operations on the endoscope 2 is provided on the proximal end 103 side of the unit 101.
  • the image data generated by the endoscope 2 is transmitted to the control device 3 via a transmission cable 100 having a length of, for example, several meters.
  • the endoscope 2 is demonstrated as a flexible endoscope below, it is not limited to this, Optical type such as a rigid endoscope, a fiberscope, an optical vision tube, etc. whose insertion part 101 is rigid It may be an optical endoscope in which a camera head is connected to the eyepiece of the endoscope. Furthermore, the endoscope 2 is not limited to that in which the imaging unit is provided at the distal end portion 102 of the insertion unit 101. For example, an imaging unit is provided on the proximal end 103 side of the insertion unit 101 It may be a flexible endoscope capable of capturing an optical image transmitted to the proximal end 103 by an optical fiber. The detailed configuration of the endoscope 2 will be described later.
  • the control device 3 subjects the image data transmitted via the transmission cable 100 to predetermined image processing and outputs the image data to the display device 4.
  • the control device 3 also supplies illumination light to the endoscope 2 for irradiation from the distal end portion 102 of the endoscope 2 via the transmission cable 100.
  • the detailed configuration of the control device 3 will be described later.
  • the display device 4 displays an image corresponding to the image data subjected to the image processing by the control device 3 under the control of the control device 3. In addition, the display device 4 displays various information related to the endoscope system 1.
  • the display device 4 is configured using a liquid crystal, a display panel such as an organic EL (Electro Luminescence), or the like.
  • FIG. 2 is a block diagram showing functional configurations of the endoscope 2 and the control device 3.
  • the endoscope 2 illustrated in FIG. 2 includes an optical system 21, an imaging unit 22, an A / D conversion unit 23, an illumination optical system 24, and a light guide 25.
  • the optical system 21 is configured using one or more lenses, a prism, and the like.
  • the optical system 21 forms an object image on the light receiving surface of the imaging unit 22.
  • the imaging unit 22 receives an object image formed by the optical system 21 and performs photoelectric conversion to generate an image signal, and outputs the generated image signal to the A / D conversion unit 23.
  • the imaging unit 22 is configured using an image sensor such as a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) or a charge coupled device (CCD).
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • CCD charge coupled device
  • the imaging unit 22 generates an image signal according to a predetermined imaging frame rate under the control of the control device 3 described later.
  • the A / D conversion unit 23 performs A / D conversion on the analog image signal input from the imaging unit 22 under the control of the control device 3 to be described later, converts it into digital image data, and controls Output to device 3
  • the illumination optical system 24 condenses the illumination light supplied from the control device 3 through the light guide 25 which is a part of the transmission cable 100, and irradiates it to the subject.
  • the illumination optical system 24 is configured using one or more lenses and the like.
  • the light guide 25 is made of glass fiber or the like.
  • the control device 3 illustrated in FIG. 2 includes an illumination unit 31, an image processing unit 32, a recording unit 33, and a control unit 34.
  • the illumination unit 31 sequentially switches a plurality of illumination lights having different wavelength bands at predetermined intervals and illuminates the subject via the illumination optical system 24 and the light guide 25.
  • the plurality of illumination lights are illumination lights required for color imaging.
  • the illumination light includes red wavelength band (620 to 750 nm), the illumination light including green wavelength band (495 to 570 nm), and the illumination light including blue wavelength band (450 to 495 nm). is there.
  • the illumination unit 31 is a red LED (Light Emitting Diode) that emits illumination light that includes a red wavelength band, a green LED that emits illumination light that includes a green wavelength band, and a blue LED that emits illumination light that includes a blue wavelength band Constructed using
  • the illumination unit 31 is replaced by three light emitting LEDs, and a red light wavelength band, a green wavelength band, and a white light source (for example, a xenon lamp or a halogen lamp) and an illumination light beam emitted by the white light source.
  • illumination light including the wavelength band of red (R), illumination light including the wavelength band of green (G) and illumination light including the wavelength band of blue (B) are simply referred to as R illumination light and G, respectively. Expressed as illumination light and B illumination light.
  • the image processing unit 32 performs predetermined image processing on the image data input from the A / D conversion unit 23 under the control of the control unit 34, generates an image, and outputs the image to the display device 4.
  • predetermined image processing includes synchronization processing, tone correction processing, color correction processing, and the like.
  • the synchronization processing is R image data based on the image signal generated by the imaging unit 22 when the illumination unit 31 emits R illumination light, and G based on the image signal generated by the imaging unit 22 when the illumination unit 31 emits G illumination light. This is processing for synchronizing the image data and each of the B image data based on the image signal generated by the imaging unit 22 when the illumination unit 31 emits the B illumination light.
  • the tone correction process is a process of performing tone correction on image data.
  • the color correction process is a process of performing color tone correction on image data.
  • the image processing unit 32 further includes a frame memory 321 that holds R image data, G image data, and B image data.
  • the image processing unit 32 is configured using an FPGA (Field Programmable Gate Array) or the like.
  • the recording unit 33 records various information related to the endoscope system 1 and various programs executed by the endoscope system 1.
  • the recording unit 33 is configured using a volatile memory, a non-volatile memory, or the like.
  • the recording unit 33 may be configured using a recording medium such as a memory card that can be mounted from the outside via the I / F.
  • the control unit 34 controls the endoscope system 1 in an integrated manner.
  • the control unit 34 is configured using a CPU (Central Processing Unit) or the like.
  • the control unit 34 includes an imaging control unit 341, a lighting control unit 342, and a display control unit 343.
  • the imaging control unit 341 controls the imaging unit 22 and the A / D conversion unit 23. Specifically, the imaging control unit 341 controls an imaging timing, an imaging frame rate, and the like of the imaging unit 22.
  • the illumination control unit 342 sets the process of the illumination unit 31 to switch the illumination light four times as one cycle, and within the one cycle, the first irradiation and the third irradiation or the second irradiation and the fourth irradiation in time series
  • the illumination unit 31 is irradiated with the G illumination light at any of the above.
  • the illumination control unit 342 causes the illumination unit 31 to emit at least each of the R illumination light and the B illumination light once in one cycle described above.
  • the display control unit 343 causes the image processing unit 32 to output an image corresponding to the image data at a frame rate that is half the imaging frame rate at which the imaging unit 22 captures an object. Specifically, when the imaging unit 22 images a subject at 120 fps, the display control unit 343 causes the image processing unit 32 to output image data to the display device 4 at 60 fps. Further, the display control unit 343 causes the image processing unit 32 to output an image corresponding to the image data to the display device 4 at the timing when the illumination unit 31 irradiates the R illumination light or the B illumination light. Specifically, the display control unit 343 displays each of the R image data, the G image data, and the B image data stored in the frame memory 321 when the illumination unit 31 emits the R illumination light or the B illumination light. Output to the output channel.
  • FIG. 3 is a timing chart schematically showing a conventional operation performed by the endoscope system 1.
  • FIGS. 4A to 4C are diagrams schematically showing an example of an image displayed by the display device 4 in the conventional operation of the endoscope system 1.
  • FIG. 3 from the top, (a) shows the frame counter, (b) shows the irradiation timing of the illumination light, and (c) to (e) show the timing of the image data of each color held by the frame memory 321. And (f) to (h) show the timing of the image data of each color output by the image processing unit 32. Further, in FIG.
  • the imaging control unit 341 causes the imaging unit 22 to capture an image at 60 fps
  • the illumination control unit 342 synchronizes with the imaging frame rate of the imaging unit 22 with 60 fps R illumination light and G illumination light at the illumination unit 31.
  • B illumination light is sequentially switched and irradiated. Note that the amount of color shift of each image shown in FIGS. 4A to 4C is the same although the display areas such as hatching are different in order to express the user's visibility on the image.
  • the imaging control unit 341 causes the imaging return light by R 0 illumination light to the imaging unit 22, the A / D converter 23 to perform the A / D converter, outputs a digital image data to the image processing unit 32
  • the image processing unit 32 stores digital RO image data in a corresponding channel (frame memory R) of the frame memory 321, and performs various image processing.
  • the illumination control unit 342 causes the illumination unit 31 to emit GO illumination light.
  • the imaging control unit 341 causes the imaging unit 22 to image the return light by the G 0 illumination light, causes the A / D conversion unit 23 to perform A / D conversion, and outputs digital image data to the image processing unit 32
  • the image processing unit 32 stores digital G 0 image data in the corresponding channel (frame memory G) of the frame memory 321 and performs various image processing.
  • the illumination control unit 342 causes the illumination unit 31 to emit B 0 illumination light.
  • the imaging control unit 341 causes the imaging return light by B 0 the illumination light to the imaging unit 22, the A / D converter 23 to perform the A / D converter, outputs a digital image data to the image processing unit 32
  • the image processing unit 32 stores digital B 0 image data in a corresponding channel (frame memory B) of the frame memory 321 and performs various image processing.
  • the illumination control unit 342 sequentially repeats the cycle of R illumination light ⁇ G illumination light ⁇ B illumination light as one cycle until the end of imaging.
  • human beings strongly perceive red light (wavelength: 620 to 700 nm) next to green light among the three primary colors RGB.
  • the user visually perceives a large color shift (color shift W1 indicated by hatching) as in the image PGBR shown in FIG. 4A.
  • the color order of the output from the image processing unit 32 is B 0 ⁇ R 1 ⁇ G 1 (B 0 data ⁇ R 1 data ⁇ G 1 data)
  • two colors (G and R) having high visibility of human beings are output at timings adjacent to each other in time. For this reason, the user visually perceives a color shift (color shift W2 indicated by hatching) smaller visually than the image PGBR shown in FIG. 4A, as in the image PBRG shown in FIG. 4B.
  • R 1 ⁇ G 1 ⁇ B 1 R 1 data ⁇ G 1 data ⁇ B 0 data
  • two colors (G and R) having high visibility of human beings are output at timings adjacent to each other in time.
  • the user feels a visually small color shift (color shift W3 indicated by hatching) visually as compared with the image PBRG in FIG. 4B as in the image P RGB shown in FIG. 4C. That is, as shown in FIG. 4A to FIG.
  • the user visually feels the color misregistration in the order of the image P RGB , the image P BRG , and the image P GBR even if the amount of each color misregistration is the same Color shift W3 ⁇ color shift W2 ⁇ color shift W1).
  • FIG. 5 is a timing chart schematically showing an operation performed by the endoscope system 1.
  • (a) shows the frame counter
  • (b) shows the irradiation timing of the illumination light
  • (c) to (e) show the timing of the image data of each color held by the frame memory 321.
  • (f) to (h) show the timing of the image data of each color output by the image processing unit 32.
  • the imaging control unit 341 causes the imaging unit 22 to capture an image at 120 fps
  • the illumination control unit 342 sequentially switches illumination light to the illumination unit 31 at 120 fps in synchronization with the imaging frame rate of the imaging unit 22
  • the imaging control unit 341 causes the imaging unit 22 to image return light from the G 0 illumination light, causes the A / D conversion unit 23 to perform A / D conversion, and outputs digital image data to the image processing unit 32.
  • the image processing unit 32 stores digital G 0 image data in the corresponding channel (frame memory G) of the frame memory 321 and performs various image processing.
  • the illumination control unit 342 causes the illumination unit 31 to emit Ro illumination light.
  • the imaging control unit 341 causes the imaging return light by R 0 illumination light to the imaging unit 22, the A / D converter 23 to perform the A / D conversion, the digital image data of the image processing unit 32 Make it output.
  • the image processing unit 32 stores digital RO image data in a corresponding channel (frame memory R) of the frame memory 321, and performs various image processing.
  • the illumination control unit 342 to irradiate the G 1 the illumination light to the illumination unit 31.
  • the imaging control unit 341 causes the imaging return light by G 1 the illumination light to the imaging unit 22, the A / D converter 23 to perform the A / D conversion, the digital image data of the image processing unit 32 Make it output.
  • the illumination control unit 342 causes the illumination unit 31 to emit B 0 illumination light.
  • the imaging control unit 341 causes the imaging return light by B 0 the illumination light to the imaging unit 22, the A / D converter 23 to perform the A / D conversion, the digital image data of the image processing unit 32 Make it output.
  • the image processing unit 32 stores digital B 0 image data in a corresponding channel (frame memory B) of the frame memory 321 and performs various image processing.
  • the illumination control unit 342 sequentially switches the illumination light to the illumination unit 31 until the end of imaging, with the process of G illumination light ⁇ R illumination light ⁇ G illumination light ⁇ B illumination light as one cycle.
  • B illumination light (B 0 illumination light) or R illumination light (R 1 ) an image corresponding to image data composed of R 0 image data, G 1 image data and B 0 image data in the image processing unit 32 at the timing when the illumination light is irradiated, R 1 image data, G 2 image data And B 0 image data is output to the display device 4 corresponding to the image data.
  • the G image data is constantly updated, it is possible to prevent color misregistration that can be visually grasped.
  • the transfer rate (display frame rate) to the display device 4 is 60 fps
  • the endoscope system 1 doubles the switching rate of the illumination light emitted by the illumination unit 31 (the imaging frame rate of the imaging unit 22). Can be 120 fps.
  • the imaging control unit 341 controls the imaging frame rate of the imaging unit 22 at double speed (120 fps) with respect to the display frame rate (60 fps) of the display device 4, and the illumination control unit 342
  • the G illumination light is irradiated to the illumination unit 31 once in two frames of the image data captured by the imaging unit 22, and the display control unit 343 updates the G channel of the display image displayed by the display device 4 every frame.
  • the G channel is updated every frame by improving the frame rate of the G channel with high human visibility while sacrificing the frame rates of the R channel and B channel with low human visibility. The video quality can be clearly improved.
  • the illumination control unit 342 is not simply repeating the three primary colors of the above-described conventional method (R illumination light ⁇ G illumination light ⁇ B illumination light), and it is possible to use red for time resolution of green light having high human visibility.
  • the illumination unit 31 is sequentially switched and illuminated with a color order that is twice as large as the light and blue light, specifically, G illumination light ⁇ R illumination light ⁇ G illumination light ⁇ B illumination light, so the movement is smooth Can be improved.
  • the illumination control unit 342 causes the illumination unit 31 to emit illumination light from G illumination light ⁇ R illumination light ⁇ G illumination light ⁇ B illumination light, so that two colors having high visibility, that is, G illumination light and R illumination light Since the G illumination light and the R illumination light are separated in time by being temporally adjacent to each other, it is possible to reduce the sense of color shift when capturing a still image at an arbitrary timing.
  • the image quality at the time of moving image shooting can be improved.
  • the process in which the illumination control unit 342 switches the illumination light four times is defined as one cycle, and G illumination light is applied to the first irradiation and the third irradiation in time series in the first cycle.
  • illumination unit 31 was made to irradiate, it is not limited to this, G illumination light may be irradiated to illumination unit 31 for the second irradiation and the fourth irradiation in time series within one cycle.
  • the illumination part 31 was provided in the control apparatus 3 and integrally formed in one embodiment of this invention, it is not limited to this, for example, the illumination part 31 may be another body.
  • the illumination unit 31 is provided in the light source device, the image processing unit 32 and the control unit 34 are provided in the control device (processor), and the control device directs the light source device toward the light source device and outputs control signals for controlling the illumination light of the illumination unit 31 It may be one.
  • the present invention can be realized by executing a program recorded in the recording unit on a computer system such as a personal computer or a work station.
  • a computer system such as a personal computer or a work station.
  • such a computer system is connected to another computer system or a device such as a server via a public area network (LAN), a wide area network (WAN), or a public line such as the Internet.
  • LAN public area network
  • WAN wide area network
  • the Internet also good.
  • the endoscope system acquires image data via these networks, or transmits image data to various output devices such as viewers and printers connected via these networks.
  • the image data may be output or stored in a storage device connected via these networks, such as a recording medium readable by a reading device connected to the network.
  • the present invention is not limited to one embodiment, and various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in each embodiment. For example, it may be formed by excluding some of the components from all the components shown in each embodiment, or may be formed by combining components shown in different embodiments and modifications as appropriate. .

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Abstract

動画撮影時の画質を向上させることができる撮像装置、内視鏡システム、制御方法およびプログラムを提供する。照明部３１が照明光を４回切り替える過程を１周期とし、該１周期内において時系列で１回目の照射と３回目の照射、または２回目の照射と４回目の照射のいずれかで緑色の波長帯域を含む照明光を照明部３１に照射させる照明制御部３４２と、撮像部２２が生成した画像データに画像処理を行って画像を生成する画像処理部３２と、撮像部２２が被写体を撮像する撮像フレームレートの半分となるフレームレートで画像処理部３２に画像を出力させる表示制御部３４３と、を備える。

Description

撮像装置、内視鏡システム、制御方法およびプログラム
　本発明は、被検体を撮像して画像データを生成する撮像装置、内視鏡システム、制御方法およびプログラムに関する。
　内視鏡等の撮像装置では、カラー画像を得る方法の１つとして、面順次方式が知られている。面順次方式は、互いに異なる複数の波長帯域の照明光を順次切り替えて被写体に照射しつつ、照明光の照射と同期して被写体を撮像することによってカラー画像を取得する。面順次方式の撮像装置で被写体の画像を取得する場合において、被写体が高速で移動しているとき、照明光の照射毎に被写体の位置のズレに起因して色ズレが発生する。この色ズレを防止する方法として、被写体の各画素間の画素値の差分より被写体の動きを判定し、被写体の動きがあると判定した場合、撮像フレームレートを倍速する技術が知られている（特許文献１参照）。
　また、白色光観察において、表示フレームレートを６０ｆｐｓとし、撮像フレームレートを３倍の１８０ｆｐｓで被写体を撮像する技術が知られている（特許文献２参照）。
特開２００１－２１１４４８号公報 特開２０１６－９７２４０号公報
　しかしながら、上述した特許文献１では、色ズレの有無の判定基準を閾値で行っているため、この閾値付近で、被写体の動きが激しい場合、被写体の動きが不自然になり、動画撮影時の画質が低下するという問題点があった。
　また、特許文献２では、高速フレームレートで被写体を撮像しているため、画像データの転送レートを確保する必要があるので、１フレーム内の画像の画素数に制限が生じたり、１フレーム内の最大露光時間が短くなることでＳ／Ｎ比が低下したりすることによって、動画撮影時の画質が低下するという問題点があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、動画撮影時の画質を向上させることができる撮像装置、内視鏡システム、制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、緑色の波長帯域を含む照明光と、前記緑色と異なる波長帯域を含む複数の照明光と、を所定の間隔で順次切り替えて被写体に照射する照明部と、前記照明部が前記照明光を４回切り替える過程を１周期とし、該１周期内において時系列で１回目の照射と３回目の照射、または２回目の照射と４回目の照射のいずれかで前記緑色の波長帯域を含む照明光を前記照明部に照射させる照明制御部と、前記照明部の照射タイミングに同期して前記被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、前記撮像部が生成した前記画像信号に所定の画像処理を行って画像を生成する画像処理部と、前記撮像部が前記被写体を撮像する撮像フレームレートの半分となるフレームレートで前記画像処理部に前記画像を表示装置へ出力させる表示制御部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る内視鏡システムは、上記の撮像装置と、前記画像を表示する表示装置と、被検体に挿入可能な挿入部を有する内視鏡と、を備え、前記撮像部は、前記挿入部の先端部に設けられていることを特徴とする。
　また、本発明に係る制御方法は、緑色の波長帯域を含む照明光と、前記緑色と異なる波長帯域を含む複数の照明光と、を所定の間隔で順次切り替えて被写体に照射する照明部と、を所定の間隔で順次切り替えて被写体に照射する照明部と、前記照明部の照射タイミングに同期して前記被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、を備える撮像装置が実行する制御方法であって、前記照明部が前記照明光を４回切り替える過程を１周期とし、該１周期内において時系列で１回目の照射と３回目の照射、または２回目の照射と４回目の照射のいずれかで前記緑色の波長帯域を含む照明光を前記照明部に照射させる照明制御ステップと、前記撮像部が生成した前記画像信号に画像処理を行って画像を生成する画像処理ステップと、前記撮像部が前記被写体を撮像する撮像フレームレートの半分となるフレームレートで前記画像を出力させる表示制御ステップと、を含むことを特徴とする。
　また、本発明に係るプログラムは、緑色の波長帯域を含む照明光と、前記緑色と異なる波長帯域を含む複数の照明光と、を所定の間隔で順次切り替えて被写体に照射する照明部と、を所定の間隔で順次切り替えて被写体に照射する照明部と、前記照明部の照射タイミングに同期して前記被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、を備える撮像装置に、前記照明部が前記照明光を４回切り替える過程を１周期とし、該１周期内において時系列で１回目の照射と３回目の照射、または２回目の照射と４回目の照射のいずれかで前記緑色の波長帯域を含む照明光を前記照明部に照射させる照明制御ステップと、前記撮像部が生成した前記画像信号に画像処理を行って画像を生成する画像処理ステップと、前記撮像部が前記被写体を撮像する撮像フレームレートの半分となるフレームレートで前記画像を出力させる表示制御ステップと、を実行させることを特徴とする。
　本発明によれば、動画撮影時の画質を向上させることができるという効果を奏する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡および制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムが実行する従来の動作を模式的に示すタイミングチャートである。 図４Ａは、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムが従来の動作で表示装置が表示する画像の一例を模式的に示す図である。 図４Ｂは、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムが従来の動作で表示装置が表示する画像の一例を模式的に示す図である。 図４Ｃは、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムが従来の動作で表示装置が表示する画像の一例を模式的に示す図である。 図５は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムが実行する動作を模式的に示すタイミングチャートである。
　以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、撮像装置を備える医療用の内視鏡システムについて説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
　〔内視鏡システムの構成〕
　図１は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。図１に示す内視鏡システム１は、被検体内に先端部を挿入することによって、被検体の体内を撮像して画像データを生成する軟性の内視鏡２（撮像装置）と、内視鏡２が着脱自在に接続され、内視鏡２から伝送された画像データに対して所定の画像処理を行うとともに、被検体内を照射するための種名光を内視鏡２に供給する制御装置３と、制御装置３が画像処理を施した画像データに対応する画像を表示する表示装置４と、を備える。なお、内視鏡２および制御装置３は、電気的および光学的に接続される。
　内視鏡２は、伝送ケーブル１００の一部である挿入部１０１を被検体の体腔内に挿入することによって被検体の体内を撮像して画像データ（画像信号）を生成し、この画像データを制御装置３へ出力する。また、内視鏡２は、伝送ケーブル１００の一端側であり、被検体の体腔内に挿入される挿入部１０１の先端部１０２側に、後述する光学系および撮像部が設けられており、挿入部１０１の基端１０３側に、内視鏡２に対する各種操作を受け付ける操作部１０４が設けられている。内視鏡２が生成した画像データは、例えば数ｍの長さを有する伝送ケーブル１００を介して制御装置３へ伝送される。なお、以下において、内視鏡２を軟性内視鏡として説明するが、これに限定されることなく、挿入部１０１が硬性である硬性内視鏡、ファイバスコープまたは光学視管等の光学式内視鏡の接眼部にカメラヘッドを接続する光学式内視鏡であってもよい。さらに、内視鏡２は、挿入部１０１の先端部１０２に撮像部を設けたものに限らず、例えば撮像部が挿入部１０１の基端１０３側に設けられ、挿入部１０１の先端部１０２から基端１０３へ光ファイバで伝送された光学像を撮像可能な軟性内視鏡であってもよい。なお、内視鏡２の詳細な構成は、後述する。
　制御装置３は、伝送ケーブル１００を介して伝送された画像データに所定の画像処理を施して表示装置４へ出力する。また、制御装置３は、伝送ケーブル１００を介して内視鏡２の先端部１０２から照射するための照明光を内視鏡２へ供給する。なお、制御装置３の詳細な構成は、後述する。
　表示装置４は、制御装置３の制御のもと、制御装置３が画像処理を施した画像データに対応する画像を表示する。また、表示装置４は、内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。表示装置４は、液晶や有機ＥＬ（Electro　Luminescence）等の表示パネル等を用いて構成される。
　次に、上述した内視鏡２および制御装置３の詳細な構成について説明する。図２は、内視鏡２および制御装置３の機能構成を示すブロック図である。
　〔内視鏡の構成〕
　まず、内視鏡２の構成について説明する。
　図２に示す内視鏡２は、光学系２１と、撮像部２２と、Ａ／Ｄ変換部２３と、照明光学系２４と、ライトガイド２５と、を備える。
　光学系２１は、一または複数のレンズおよびプリズム等を用いて構成される。光学系２１は、撮像部２２の受光面に被写体像を結像する。
　撮像部２２は、光学系２１が結像した被写体像を受光して光電変換を行うことによって画像信号を生成し、この生成した画像信号をＡ／Ｄ変換部２３へ出力する。撮像部２２は、ＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）やＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）等のイメージセンサを用いて構成される。撮像部２２は、後述する制御装置３の制御のもと、所定の撮像フレームレートに従って、画像信号を生成する。
　Ａ／Ｄ変換部２３は、後述する制御装置３の制御のもと、撮像部２２から入力されたアナログの画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換を行ってデジタルの画像データに変換して制御装置３へ出力する。
　照明光学系２４は、伝送ケーブル１００の一部をなすライトガイド２５を介して制御装置３から供給された照明光を集光して被写体に向けて照射する。照明光学系２４は、一または複数のレンズ等を用いて構成される。また、ライトガイド２５は、グラスファイバ等によって構成される。
　〔制御装置の構成〕
　次に、制御装置３の構成について説明する。
　図２に示す制御装置３は、照明部３１と、画像処理部３２と、記録部３３と、制御部３４と、を備える。
　照明部３１は、照明光学系２４およびライトガイド２５を介して、互いに異なる波長帯域を有する複数の照明光を所定の間隔で順次切り替えて被写体に照射する。ここで、複数の照明光とは、カラー画像化のために必要となる照明光である。具体的には、赤色の波長帯域（６２０～７５０ｎｍ）を含む照明光、緑色の波長帯域（４９５～５７０ｎｍ）を含む照明光および青色の波長帯域（４５０～４９５ｎｍ）を含む照明光のいずれかである。照明部３１は、赤色の波長帯域を含む照明光を発する赤色ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）、緑色の波長帯域を含む照明光を発する緑色ＬＥＤ、および青色の波長帯域を含む照明光を発する青色ＬＥＤ等を用いて構成される。なお、照明部３１は、３個の発光ＬＥＤに換えて、白色光源（例えばキセノンランプやハロゲンランプ）と、白色光源が照射する照明光の光路上に、赤色の波長帯域、緑色の波長帯域および青色の波長帯域の各々を透過させる３つの透過フィルタを有する回転フィルタと、を設け、回転フィルタを回転させることによって、赤色、緑色および青色の各々の波長帯域を含む照明光を照射するようにしてもよい。また、以下においては、赤色（Ｒ）の波長帯域を含む照明光、緑色（Ｇ）の波長帯域を含む照明光および青色（Ｂ）の波長帯域を含む照明光それぞれを、単にＲ照明光、Ｇ照明光およびＢ照明光として表現する。
　画像処理部３２は、制御部３４の制御のもと、Ａ／Ｄ変換部２３から入力された画像データに対して所定の画像処理を施して画像を生成して表示装置４へ出力する。ここで、所定の画像処理とは、同時化処理、階調補正処理および色補正処理等である。同時化処理は、照明部３１がＲ照明光の照射時に撮像部２２が生成した画像信号に基づくＲ画像データ、照明部３１がＧ照明光の照射時に撮像部２２が生成した画像信号に基づくＧ画像データ、および照明部３１がＢ照明光の照射時に撮像部２２が生成した画像信号に基づくＢ画像データの各々を同時化する処理である。階調補正処理は、画像データに対して階調の補正を行う処理である。色補正処理は、画像データに対して色調補正を行う処理である。また、画像処理部３２は、Ｒ画像データ、Ｇ画像データおよびＢ画像データを保持するフレームメモリ３２１を有する。画像処理部３２は、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）等を用いて構成される。
　記録部３３は、内視鏡システム１に関する各種情報や内視鏡システム１が実行する各種プログラムを記録する。記録部３３は、揮発性メモリや不揮発性メモリ等を用いて構成される。なお、記録部３３は、Ｉ／Ｆを介して外部から装着可能なメモリカード等の記録媒体を用いて構成してもよい。
　制御部３４は、内視鏡システム１を統括的に制御する。制御部３４は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等を用いて構成される。制御部３４は、撮像制御部３４１と、照明制御部３４２と、表示制御部３４３と、を有する。
　撮像制御部３４１は、撮像部２２およびＡ／Ｄ変換部２３を制御する。具体的には、撮像制御部３４１は、撮像部２２の撮像タイミングや撮像フレームレート等を制御する。
　照明制御部３４２は、照明部３１が照明光を４回切り替える過程を１周期とし、この１周期内において時系列で１回目の照射と３回目の照射、または２回目の照射と４回目の照射のいずれかでＧ照明光を照明部３１に照射させる。また、照明制御部３４２は、上述した１周期内において、少なくともＲ照明光およびＢ照明光それぞれを１回、照明部３１に照射させる。
　表示制御部３４３は、撮像部２２が被写体を撮像する撮像フレームレートの半分となるフレームレートで画像処理部３２に画像データに対応する画像を出力させる。具体的には、表示制御部３４３は、撮像部２２が１２０ｆｐｓで被写体を撮像する場合、６０ｆｐｓで画像処理部３２に画像データを表示装置４に出力させる。また、表示制御部３４３は、照明部３１がＲ照明光またはＢ照明光を照射したタイミングに、画像処理部３２に画像データに対応する画像を表示装置４へ出力させる。具体的には、表示制御部３４３は、照明部３１がＲ照明光またはＢ照明光を照射時に、フレームメモリ３２１に格納されたＲ画像データ、Ｇ画像データおよびＢ画像データそれぞれを表示装置４の出力チャンネルに出力する。
　〔内視鏡システムの動作〕
　次に、内視鏡システム１の動作について説明する。以下においては、まず、内視鏡システム１が実行する従来の動作について説明した後に、内視鏡システム１が実行する実施例の処理について説明する。
　〔従来例〕
　図３は、内視鏡システム１が実行する従来の動作を模式的に示すタイミングチャートである。図４Ａ～図４Ｃは、内視鏡システム１が従来の動作で表示装置４が表示する画像の一例を模式的に示す図である。図３において、上段から、（ａ）がフレームカウンタを示し、（ｂ）が照明光の照射タイミングを示し、（ｃ）～（ｅ）がフレームメモリ３２１によって保持された各色の画像データのタイミングを示し、（ｆ）～（ｈ）が画像処理部３２によって出力される各色の画像データのタイミングを示す。また、図３では、撮像制御部３４１が撮像部２２を６０ｆｐｓで撮像させるとともに、照明制御部３４２が撮像部２２の撮像フレームレートに同期して６０ｆｐｓで照明部３１にＲ照明光、Ｇ照明光およびＢ照明光を順次切り替えて照射させる。なお、図４Ａ～図４Ｃに示す各画像の色ズレの量は、ユーザの視感度を画像上で表現するため、ハッチング等の表示領域が異なっているが、一律同じとする。
　図３に示すように、まず、照明制御部３４２は、フレームカウンタ（ＦＣ）＝０のタイミングに、照明部３１にＲ０照明光を照射させる。この場合、撮像制御部３４１は、撮像部２２にＲ０照明光による戻り光を撮像させ、Ａ／Ｄ変換部２３にＡ／Ｄ変換を行わせ、デジタルの画像データを画像処理部３２に出力させる。画像処理部３２は、デジタルのＲ０画像データをフレームメモリ３２１の対応するチャンネル（フレームメモリＲ）に格納し、各種画像処理を行う。
　続いて、表示制御部３４３は、フレームカウンタ＝１のタイミングで、画像処理部３２にフレームメモリ３２１のＲ０画像データを表示装置４へ出力させる。この場合において、照明制御部３４２は、照明部３１にＧ０照明光を照射させる。このとき、撮像制御部３４１は、撮像部２２にＧ０照明光による戻り光を撮像させ、Ａ／Ｄ変換部２３にＡ／Ｄ変換を行わせ、デジタルの画像データを画像処理部３２に出力させる。画像処理部３２は、デジタルのＧ０画像データをフレームメモリ３２１の対応するチャンネル（フレームメモリＧ）に格納し、各種画像処理を行う。
　その後、表示制御部３４３は、フレームカウンタ＝２のタイミングで、画像処理部３２にフレームメモリ３２１のＧ０画像データを表示装置４へ出力させる。この場合において、照明制御部３４２は、照明部３１にＢ０照明光を照射させる。このとき、撮像制御部３４１は、撮像部２２にＢ０照明光による戻り光を撮像させ、Ａ／Ｄ変換部２３にＡ／Ｄ変換を行わせ、デジタルの画像データを画像処理部３２に出力させる。画像処理部３２は、デジタルのＢ０画像データをフレームメモリ３２１の対応するチャンネル（フレームメモリＢ）に格納し、各種画像処理を行う。
　続いて、表示制御部３４３は、フレームカウンタ＝３のタイミングで、画像処理部３２にフレームメモリ３２１のＢ０画像データを表示装置４へ出力させる。
　このように、図３に示す従来の方法では、照明制御部３４２は、Ｒ照明光→Ｇ照明光→Ｂ照明光のサイクルを１周期として撮影終了まで順次繰り返す。
　人間は、ＣＩＥ（Commission　Internationale　de　l’Eclairage：国際照明委員会）の規定する標準視感度によると、明るい所において、緑の光（波長５５５ｎｍを含む波長帯域の光）を最も強く感じる。このため、図３に示す状況下において、フレームカウンタ＝３のタイミングで表示装置４が表示する画像は、画像処理部３２からの出力の色順がＧ０→Ｂ０→Ｒ１（Ｇ０画像デー→Ｂ０画像データ→Ｒ１画像データ）となり、人の視感度の高い２色（ＧとＲ）が時間的に離れたタイミングでの出力となる。さらに、人間は、上述した標準視感度によると、３原色であるＲＧＢの中で緑の光の次に赤の光（波長６２０～７００ｎｍ）を強く感じる。これにより、ユーザは、図４Ａに示す画像ＰＧＢＲのように、視感的に色ズレ（ハッチングで示す色ズレＷ１）を大きく感じる。
　また、フレームカウンタ＝４のタイミングで表示装置４が表示する画像は、画像処理部３２からの出力の色順がＢ０→Ｒ１→Ｇ１（Ｂ０データ→Ｒ１データ→Ｇ１データ）となり、人の視感度の高い２色（ＧとＲ）が時間的に隣り合ったタイミングでの出力となる。このため、ユーザは、図４Ｂに示す画像ＰＢＲＧのように、図４Ａの画像ＰＧＢＲに比べて、視感的に小さい色ズレ（ハッチングで示す色ズレＷ２）を感じる。さらに、フレームカウンタ＝５のタイミングで表示装置４が表示する画像は、画像処理部３２からの出力の色順がＲ１→Ｇ１→Ｂ１（Ｒ１データ→Ｇ１データ→Ｂ０データ）となり、人の視感度の高い２色（ＧとＲ）が時間的に隣り合ったタイミングでの出力となる。このため、ユーザは、図４Ｃに示す画像ＰＲＧＢのように、図４Ｂの画像ＰＢＲＧに比べて、視感的に小さい色ズレ（ハッチングで示す色ズレＷ３）を感じる。即ち、ユーザは、図４Ａ～図４Ｃに示すように、各色ズレの量が同じであっても、画像ＰＲＧＢ、画像ＰＢＲＧ、および画像ＰＧＢＲの順に色ズレを視感的に大きく感じる（色ズレＷ３＜色ズレＷ２＜色ズレＷ１）。
　〔実施例〕
　次に、内視鏡システム１が実行する実施例の動作について説明する。図５は、内視鏡システム１が実行する動作を模式的に示すタイミングチャートである。図５において、上段から、（ａ）がフレームカウンタを示し、（ｂ）が照明光の照射タイミングを示し、（ｃ）～（ｅ）がフレームメモリ３２１によって保持された各色の画像データのタイミングを示し、（ｆ）～（ｈ）が画像処理部３２によって出力される各色の画像データのタイミングを示す。また、図５では、撮像制御部３４１が撮像部２２を１２０ｆｐｓで撮像させるとともに、照明制御部３４２が撮像部２２の撮像フレームレートに同期して１２０ｆｐｓで照明部３１に照明光を順次切り替えて照射させる。
　図５に示すように、まず、照明制御部３４２は、フレームカウンタ＝０のタイミングに、照明部３１にＧ０照明光を照射させる。この場合、撮像制御部３４１は、撮像部２２にＧ０照明光による戻り光を撮像させ、Ａ／Ｄ変換部２３にＡ／Ｄ変換を行わせ、デジタルの画像データを画像処理部３２に出力させる。画像処理部３２は、デジタルのＧ０画像データをフレームメモリ３２１の対応するチャンネル（フレームメモリＧ）に格納し、各種画像処理を行う。さらに、表示制御部３４３は、フレームカウンタ＝０のタイミングで、画像処理部３２にフレームメモリ３２１のＧ０画像データを表示装置４へ出力させる。
　続いて、照明制御部３４２は、照明部３１にＲ０照明光を照射させる。この場合において、撮像制御部３４１は、撮像部２２にＲ０照明光による戻り光を撮像させ、Ａ／Ｄ変換部２３にＡ／Ｄ変換を行わせ、デジタルの画像データを画像処理部３２に出力させる。画像処理部３２は、デジタルのＲ０画像データをフレームメモリ３２１の対応するチャンネル（フレームメモリＲ）に格納し、各種画像処理を行う。このとき、表示制御部３４３は、フレームカウンタ＝１のタイミングで、画像処理部３２にフレームメモリ３２１のＲ０画像データを表示装置４へ出力させる。
　その後、照明制御部３４２は、照明部３１にＧ１照明光を照射させる。この場合において、撮像制御部３４１は、撮像部２２にＧ１照明光による戻り光を撮像させ、Ａ／Ｄ変換部２３にＡ／Ｄ変換を行わせ、デジタルの画像データを画像処理部３２に出力させる。画像処理部３２は、デジタルのＧ１画像データをフレームメモリ３２１の対応するチャンネル（フレームメモリＧ）に格納し、各種画像処理を行う。このとき、表示制御部３４３は、フレームカウンタ＝２のタイミングで、画像処理部３２にフレームメモリ３２１のＧ１画像データを表示装置４へ出力させる。
　続いて、照明制御部３４２は、照明部３１にＢ０照明光を照射させる。この場合において、撮像制御部３４１は、撮像部２２にＢ０照明光による戻り光を撮像させ、Ａ／Ｄ変換部２３にＡ／Ｄ変換を行わせ、デジタルの画像データを画像処理部３２に出力させる。画像処理部３２は、デジタルのＢ０画像データをフレームメモリ３２１の対応するチャンネル（フレームメモリＢ）に格納し、各種画像処理を行う。このとき、表示制御部３４３は、フレームカウンタ＝３のタイミングで、画像処理部３２にフレームメモリ３２１のＢ０画像データを表示装置４へ出力させる。
　このように、照明制御部３４２は、図５に示すように、Ｇ照明光→Ｒ照明光→Ｇ照明光→Ｂ照明光の過程を１周期として撮像終了まで照明部３１に照明光を順次切り替えて照射させる。この場合において、表示制御部３４３は、フレームカウンタが奇数となるタイミング（例えば図５のＦＣ＝３やＦＣ＝５等）であって、Ｂ照明光（Ｂ０照明光）またはＲ照明光（Ｒ１照明光）が照射されたタイミングに、画像処理部３２にＲ０画像データ、Ｇ１画像データおよびＢ０画像データで構成された画像データに対応する画像、Ｒ１画像データ、Ｇ２画像データおよびＢ０画像データで構成さえた画像データに対応する画像を表示装置４へ出力させる。これにより、Ｇ画像データが常に更新されるので、視感的な把握できる色ズレを防止することができる。さらに、内視鏡システム１は、表示装置４への転送レート（表示フレームレート）を６０ｆｐｓとした場合、照明部３１が照射する照明光の切り替えレート（撮像部２２の撮像フレームレート）を２倍の１２０ｆｐｓとすることができる。
　また、内視鏡システム１は、撮像制御部３４１が表示装置４の表示フレームレート（６０ｆｐｓ）に対して、撮像部２２の撮像フレームレートを２倍速（１２０ｆｐｓ）で制御し、照明制御部３４２が撮像部２２によって撮像される画像データの２フレームに１回、Ｇ照明光を照明部３１に照射させ、表示制御部３４３が表示装置４によって表示される表示画像のＧチャンネルを毎フレーム更新する。これにより、人の視感度の低いＲチャンネルおよびＢチャンネルのフレームレートを一部犠牲にしつつ、人の視感度が高いＧチャンネルのフレームレートを向上させることによって、Ｇチャンネルを毎フレーム更新するので、動画品質を明確に向上させることができる。
　また、照明制御部３４２は、上述した従来の方法の３原色の単純な繰り返しでなく（Ｒ照明光→Ｇ照明光→Ｂ照明光）、人の視感度が高い緑色の光の時間分解能を赤色の光および青色の光に対して２倍とする色順、具体的にはＧ照明光→Ｒ照明光→Ｇ照明光→Ｂ照明光で照明部３１に順次切り替えて照射させるので、動きの滑らかさを向上させることができる。
　また、照明制御部３４２は、Ｇ照明光→Ｒ照明光→Ｇ照明光→Ｂ照明光で照明光を照明部３１に照射させ、視感度が高い２色、即ちＧ照明光とＲ照明光を時間的に隣り合わせることによって、Ｇ照明光とＲ照明光とが時間的に離れることを防止するので、任意のタイミングで静止画をキャプチャーする際に色ズレ感を低減することができる。
　以上説明した本発明の一実施の形態によれば、動画撮影時の画質を向上させることができる。
　なお、本発明の一実施の形態では、照明制御部３４２が照明光を４回切り替える過程を１周期とし、この１周期内において時系列で１回目の照射と３回目の照射にＧ照明光を照明部３１に照射させていたが、これに限定されることなく、１周期内において時系列で２回目の照射と４回目の照射にＧ照明光を照明部３１に照射させてもよい。
　また、本発明の一実施の形態では、照明部３１が制御装置３内に設け一体的に形成されていたが、これに限定されることなく、例えば照明部３１が別体であってもよい。例えば、照明部３１を光源装置に設け、画像処理部３２と制御部３４を制御装置（プロセッサ）に設け、制御装置から光源装置に向けて照明部３１の照明光を制御する制御信号を出力するものであってもよい。
　本発明では、記録部に記録されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。また、このようなコンピュータシステムを、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域エリアネットワーク（ＷＡＮ）、または、インターネット等の公衆回線を介して、他のコンピュータシステムやサーバ等の機器に接続して使用しても良い。この場合、一実施の形態に係る内視鏡システムは、これらのネットワークを介して画像データを取得したり、これらのネットワークを介して接続されたビュアーやプリンタ等の種々の出力機器に画像データを出力したり、これらのネットワークを介して接続された記憶装置、例えばネットワークに接続された読取装置によって読み取り可能な記録媒体等に画像データを格納するようにしても良い。
　なお、本明細書におけるタイミングチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いて動作間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。すなわち、本明細書で記載したタイミングチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。
　なお、本発明は、一実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。例えば、各実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を除外して形成しても良いし、異なる実施の形態や変形例に示した構成要素を適宜組み合わせて形成しても良い。
　１　内視鏡システム
　２　内視鏡
　３　制御装置
　４　表示装置
　２１　光学系
　２２　撮像部
　２３　Ａ／Ｄ変換部
　２４　照明光学系
　２５　ライトガイド
　３１　照明部
　３２　画像処理部
　３３　記録部
　３４　制御部
　１００　伝送ケーブル
　１０１　挿入部
　１０２　先端部
　１０３　基端
　１０４　操作部
　３２１　フレームメモリ
　３４１　撮像制御部
　３４２　照明制御部
　３４３　表示制御部

Claims (6)

  1. 　緑色の波長帯域を含む照明光と、前記緑色と異なる波長帯域を含む複数の照明光と、を所定の間隔で順次切り替えて被写体に照射する照明部と、
    　前記照明部が前記照明光を４回切り替える過程を１周期とし、該１周期内において時系列で１回目の照射と３回目の照射、または２回目の照射と４回目の照射のいずれかで前記緑色の波長帯域を含む照明光を前記照明部に照射させる照明制御部と、
    　前記照明部の照射タイミングに同期して前記被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、
    　前記撮像部が生成した前記画像信号に所定の画像処理を行って画像を生成する画像処理部と、
    　前記撮像部が前記被写体を撮像する撮像フレームレートの半分となるフレームレートで前記画像処理部に前記画像を表示装置へ出力させる表示制御部と、
    　を備えることを特徴とする撮像装置。
  2. 　前記照明部は、赤色の波長帯域を含む照明光と、青色の波長帯域を含む照明光を照射可能であり、
    　前記照明制御部は、前記１周期内において、少なくとも前記赤色の波長帯域を含む照明光および前記青色の波長帯域を含む照明光それぞれを１回、前記照明部に照射させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記表示制御部は、前記照明部が前記赤色の波長帯域を含む照明光または前記青色の波長帯域を含む照明光を照射したタイミングに、前記画像処理部に前記画像を表示装置へ出力させることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　請求項１～３のいずれか一つに記載の撮像装置と、
    　前記画像を表示する表示装置と
    　被検体に挿入可能な挿入部を有する内視鏡と、
    　を備え、
    　前記撮像部は、前記挿入部の先端部に設けられていることを特徴とする内視鏡システム。
  5. 　緑色の波長帯域を含む照明光と、前記緑色と異なる波長帯域を含む複数の照明光と、を所定の間隔で順次切り替えて被写体に照射する照明部と、前記照明部の照射タイミングに同期して前記被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、を備える撮像装置が実行する制御方法であって、
    　前記照明部が前記照明光を４回切り替える過程を１周期とし、該１周期内において時系列で１回目の照射と３回目の照射、または２回目の照射と４回目の照射のいずれかで前記緑色の波長帯域を含む照明光を前記照明部に照射させる照明制御ステップと、
    　前記撮像部が生成した前記画像信号に画像処理を行って画像を生成する画像処理ステップと、
    　前記撮像部が前記被写体を撮像する撮像フレームレートの半分となるフレームレートで前記画像を出力させる表示制御ステップと、
    　を含むことを特徴とする制御方法。
  6. 　緑色の波長帯域を含む照明光と、前記緑色と異なる波長帯域を含む複数の照明光と、を所定の間隔で順次切り替えて被写体に照射する照明部と、前記照明部の照射タイミングに同期して前記被写体を撮像して画像信号を生成する撮像部と、を備える撮像装置に、
    　前記照明部が前記照明光を４回切り替える過程を１周期とし、該１周期内において時系列で１回目の照射と３回目の照射、または２回目の照射と４回目の照射のいずれかで前記緑色の波長帯域を含む照明光を前記照明部に照射させる照明制御ステップと、
    　前記撮像部が生成した前記画像信号に画像処理を行って画像を生成する画像処理ステップと、
    　前記撮像部が前記被写体を撮像する撮像フレームレートの半分となるフレームレートで前記画像を出力させる表示制御ステップと、
    　を実行させることを特徴とするプログラム。
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