JPWO2020008834A1 - Image processing equipment, methods and endoscopic systems - Google Patents
Image processing equipment, methods and endoscopic systems Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2020008834A1 JPWO2020008834A1 JP2020528760A JP2020528760A JPWO2020008834A1 JP WO2020008834 A1 JPWO2020008834 A1 JP WO2020008834A1 JP 2020528760 A JP2020528760 A JP 2020528760A JP 2020528760 A JP2020528760 A JP 2020528760A JP WO2020008834 A1 JPWO2020008834 A1 JP WO2020008834A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- images
- light
- observation
- image processing
- 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.)
- Granted
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000013527 convolutional neural network Methods 0.000 claims description 23
- 230000003902 lesion Effects 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 13
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 14
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 11
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 4
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000001613 neoplastic effect Effects 0.000 description 4
- 238000011176 pooling Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 206010039580 Scar Diseases 0.000 description 2
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 2
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 2
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 2
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 2
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012706 support-vector machine Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000172533 Viola sororia Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
-
- 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
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Endoscopes (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
複数の画像を元に認識精度の向上を図ることができ、かつ良好な観察用画像及び認識結果を提示することができる画像処理装置、方法及び内視鏡システムを提供する。複数の異なる観察光を用いて順次取得された複数の画像からなる画像セットを受け付け、画像セットに対する認識結果を出力する認識器(15)と、複数の画像の一部もしくは複数の画像を用いて算出された観察用画像及び認識結果を表示部(14)に表示させる内視鏡プロセッサ(13)の表示制御部(66)と、を備える。認識器(15)は、複数の異なる観察光を用いて順次取得された画像セットを受け付け、その画像セットに対する認識結果を取得するため、1つの観察光により取得された1つの画像を元に、その画像の認識を行う場合に比べて認識精度を向上させることができる。Provided are an image processing device, a method, and an endoscope system capable of improving recognition accuracy based on a plurality of images and presenting good observation images and recognition results. A recognizer (15) that accepts an image set consisting of a plurality of images sequentially acquired using a plurality of different observation lights and outputs a recognition result for the image set, and a part or a plurality of images of the plurality of images are used. The display control unit (66) of the endoscope processor (13) for displaying the calculated observation image and the recognition result on the display unit (14) is provided. The recognizer (15) receives image sets sequentially acquired using a plurality of different observation lights, and acquires a recognition result for the image set, based on one image acquired by one observation light. The recognition accuracy can be improved as compared with the case of recognizing the image.
Description
本発明は画像処理装置、方法及び内視鏡システムに係り、特に内視鏡検査において医師の支援に利用可能な技術に関する。 The present invention relates to image processing devices, methods and endoscopic systems, and particularly to techniques available to assist physicians in endoscopy.
医療分野においては、内視鏡装置を用いた検査が行われている。近年においては、画像解析によって内視鏡画像に含まれる病変の位置や病変の種類の認識を行い、認識結果を報知することで検査を支援することが知られている。 In the medical field, examinations using an endoscopic device are performed. In recent years, it has been known that image analysis recognizes the position of a lesion and the type of lesion included in an endoscopic image, and notifies the recognition result to support an examination.
認識のための画像解析においては、深層学習(Deep Learning)をはじめとする画像の機械学習が広く使用されている。 In image analysis for recognition, machine learning of images such as deep learning is widely used.
特許文献1には、時系列に沿って撮影された細胞の複数の画像を取得する取得部と、取得された複数の画像に対して、所定の1以上の評価項目の各々に関して、時系列に沿った評価値を付与する付与部と、付与された時系列に沿った評価値の時間変化に基づいて、細胞を評価する評価部とを具備する情報処理装置が提案されている。ここで、評価部は、時系列に沿って撮影された細胞の複数の画像に対して、機械学習アルゴリズムにしたがって時系列に沿った評価値を付与し、付与した評価値の時間変化に基づいて観察対象となる細胞を評価している。これにより、細胞の時系列的な評価を総合的に鑑みた評価を可能にしている。 In Patent Document 1, a acquisition unit that acquires a plurality of images of cells taken in chronological order and a predetermined one or more evaluation items for each of the acquired plurality of images are arranged in chronological order. An information processing apparatus including an imparting unit for imparting an evaluation value according to the time series and an evaluation unit for evaluating cells based on a time change of the evaluation value according to the given time series has been proposed. Here, the evaluation unit assigns evaluation values along the time series to a plurality of images of cells taken along the time series according to a machine learning algorithm, and based on the time change of the given evaluation values. We are evaluating the cells to be observed. This makes it possible to comprehensively consider the time-series evaluation of cells.
また、特許文献2には、動画中のデータ列である時系列入力データを取得し、時系列入力データにおける一の時点の入力データに対応する複数の入力値を、時系列入力データに対応する学習済みのモデル(ボルツマンマシンを構成するモデル)が有する複数のノードに供給し、時系列入力データにおける予測対象時点より前の入力データ系列と、モデルにおける入力データ系列中の入力データに対応する複数の入力値のそれぞれと複数のノードのそれぞれとの間の重みパラメータとに基づいて、入力データ系列が発生した条件下において予測対象時点に対応する各入力値となる条件付確率を算出し、予測対象時点に対応する各入力値の条件付確率に基づいて、時系列入力データが発生した条件の下で次の入力データが予め定められた値となる条件付確率を算出する処理装置が提案されている。
Further, in
この処理装置は、一例として時系列に並ぶT−1個の画像データに基づき、次の時刻に配列される1つの画像データを予測して、合計T個の画像を含む動画を生成することができる。 As an example, this processing device can predict one image data arranged at the next time based on T-1 image data arranged in a time series, and generate a moving image including a total of T images. it can.
特許文献1に記載の情報処理装置は、時系列に沿って撮像された複数の画像により、撮像対象である細胞(受精卵)の培養過程における種々の変化等を評価するものであり、複数の画像は、同じ撮像条件で撮像されたものである。同じ撮像条件で撮像しなければ、取得した複数の画像から受精卵の変化を評価することができないからである。即ち、複数の画像は、異なる観察光を用いて順次取得された画像ではない。 The information processing apparatus described in Patent Document 1 evaluates various changes in the culture process of cells (fertilized eggs) to be imaged by a plurality of images captured in time series, and a plurality of images. The image was taken under the same imaging conditions. This is because changes in fertilized eggs cannot be evaluated from a plurality of acquired images unless images are taken under the same imaging conditions. That is, the plurality of images are not images sequentially acquired using different observation lights.
特許文献2に記載の処理装置は、時系列入力データを入力する学習済みモデルにより、次の時刻の画像データの予測を可能にするものであり、時系列入力データは、同じ撮像条件で撮像されたものである。同じ撮像条件で撮像しなければ、入力する時系列入力データから次の時刻の画像データを予測することができないからである。即ち、時系列入力データは、異なる観察光を用いて順次取得された入力データではない。
The processing apparatus described in
また、特許文献1、2に記載の発明は、いずれも経時変化する対象(細胞、将来の動画)を予測するために時系列の複数の画像を入力しており、認識器での認識精度を向上させる目的で複数の画像を入力するものではない。
Further, in each of the inventions described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複数の画像を元に認識精度の向上を図ることができ、かつ良好な観察用画像及び認識結果を提示することができる画像処理装置、方法及び内視鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is an image processing apparatus capable of improving recognition accuracy based on a plurality of images and presenting a good observation image and recognition result. It is an object of the present invention to provide a method and an endoscopic system.
上記目的を達成するために本発明の一の態様に係る画像処理装置は、複数の異なる観察光を用いて順次取得された複数の画像からなる画像セットを受け付け、画像セットに対する認識結果を出力する認識器と、複数の画像の一部もしくは複数の画像を用いて算出された観察用画像及び認識結果を表示部に表示させる表示制御部と、を備える。 In order to achieve the above object, the image processing apparatus according to one aspect of the present invention accepts an image set consisting of a plurality of images sequentially acquired using a plurality of different observation lights, and outputs a recognition result for the image set. It includes a recognizer and a display control unit that displays an observation image calculated using a part or a plurality of images of the plurality of images and a recognition result on the display unit.
本発明の一の態様によれば、複数の異なる観察光を用いて順次取得された画像セットを入力し、その画像セットに対する認識結果を取得するため、1つの観察光により取得された1つの画像を元に、その画像の認識を行う場合に比べて認識精度を向上させることができる。また、複数の画像から得られる観察用画像とともに、認識結果を表示部に表示させることで、認識結果を適切に提示することができる。 According to one aspect of the present invention, one image acquired by one observation light is used to input image sets sequentially acquired using a plurality of different observation lights and acquire a recognition result for the image set. Based on the above, the recognition accuracy can be improved as compared with the case where the image is recognized. Further, by displaying the recognition result on the display unit together with the observation image obtained from the plurality of images, the recognition result can be appropriately presented.
本発明の他の態様に係る画像処理装置において、認識器は、学習用の複数の画像と正解データとをセットにして学習した学習済みモデルを有し、認識用の複数の画像を受け付ける毎に学習済みモデルに基づいて認識結果を出力することが好ましい。 In the image processing apparatus according to another aspect of the present invention, the recognizer has a learned model learned by setting a plurality of images for learning and correct answer data as a set, and each time a plurality of images for recognition are received. It is preferable to output the recognition result based on the trained model.
本発明の更に他の態様に係る画像処理装置において、学習済みモデルは、畳み込みニューラルネットワークで構成されることが好ましい。畳み込みニューラルネットワークは、画像に対する認識に優れている。 In the image processing apparatus according to still another aspect of the present invention, the trained model is preferably composed of a convolutional neural network. Convolutional neural networks are excellent at recognizing images.
本発明の更に他の態様に係る画像処理装置において、複数の画像は、第1内視鏡画像及び第1内視鏡画像とは異なる観察光を用いて取得された第2内視鏡画像を含むことが好ましい。内視鏡検査では、複数の異なる観察光を用いて複数の画像を取得する場合があり、この場合の内視鏡検査に適用することができる。 In the image processing apparatus according to still another aspect of the present invention, the plurality of images are the first endoscopic image and the second endoscopic image acquired by using an observation light different from the first endoscopic image. It is preferable to include it. In endoscopy, a plurality of images may be acquired using a plurality of different observation lights, and this can be applied to endoscopy in this case.
本発明の更に他の態様に係る画像処理装置において、第1内視鏡画像は、通常光で撮像された通常光画像であり、第2内視鏡画像は、特殊光で撮像された特殊光画像であることが好ましい。一般に、通常光画像は観察用画像として使用され、特殊光画像は表面構造を観察したい場合に使用される。 In the image processing apparatus according to still another aspect of the present invention, the first endoscopic image is a normal light image captured by normal light, and the second endoscopic image is a special light imaged by special light. It is preferably an image. Generally, a normal optical image is used as an observation image, and a special optical image is used when it is desired to observe a surface structure.
本発明の更に他の態様に係る画像処理装置において、特殊光画像は、2以上の異なる特殊光により撮像された2以上の特殊光画像を含む。観察したい表面構造の深さが異なる場合等の観察目的に応じて、2以上の特殊光画像が撮像され得る。 In the image processing apparatus according to still another aspect of the present invention, the special light image includes two or more special light images captured by two or more different special lights. Two or more special optical images can be captured depending on the purpose of observation, such as when the depth of the surface structure to be observed is different.
本発明の更に他の態様に係る画像処理装置において、第1内視鏡画像は、第1特殊光で撮像された第1特殊光画像であり、第2内視鏡画像は、第1特殊光とは異なる第2特殊光で撮像された第2特殊光画像である。即ち、複数の内視鏡画像には、通常光画像が含まれない場合もある。 In the image processing apparatus according to still another aspect of the present invention, the first endoscopic image is a first special light image captured by the first special light, and the second endoscopic image is the first special light. This is a second special light image captured by a second special light different from the above. That is, the plurality of endoscopic images may not include a normal optical image.
本発明の更に他の態様に係る画像処理装置において、表示制御部は、複数の画像の一部もしくは複数の画像を用いて算出された観察用画像を、動画として表示部に表示させることが好ましい。これにより、動画として表示される観察用画像及び認識結果を見ながらリアルタイムに検査が可能になる。 In the image processing apparatus according to still another aspect of the present invention, it is preferable that the display control unit displays an observation image calculated by using a part or a plurality of images of the plurality of images on the display unit as a moving image. .. This enables real-time inspection while viewing the observation image displayed as a moving image and the recognition result.
本発明の更に他の態様に係る画像処理装置において、認識器は、複数の画像に含まれる注目領域を認識し、表示制御部は、認識された注目領域を示す指標を、表示部に表示された画像上に重畳して表示させることが好ましい。これにより、観察用画像内の注目領域の見落としがないように検査の支援を行うことができる。 In the image processing apparatus according to still another aspect of the present invention, the recognizer recognizes a region of interest included in a plurality of images, and the display control unit displays an index indicating the recognized region of interest on the display unit. It is preferable to superimpose and display it on the image. As a result, it is possible to support the inspection so that the region of interest in the observation image is not overlooked.
本発明の更に他の態様に係る画像処理装置において、認識器は、複数の画像に含まれる注目領域を認識し、表示制御部は、注目領域の有無を表す情報を表示部に表示された画像と重ならないように表示させることが好ましい。これにより、観察用画像内に注目領域が存在することを報知することができ、また、表示部に表示される情報により観察画像の観察が阻害されないようにすることができる。 In the image processing apparatus according to still another aspect of the present invention, the recognizer recognizes a region of interest included in a plurality of images, and the display control unit displays information indicating the presence or absence of the region of interest on the display unit. It is preferable to display it so that it does not overlap with. As a result, it is possible to notify that the region of interest exists in the observation image, and it is possible to prevent the observation of the observation image from being hindered by the information displayed on the display unit.
本発明の更に他の態様に係る画像処理装置において、認識器は、複数の画像に基づいて病変に関する鑑別を実行して鑑別結果を出力し、表示制御部は、鑑別結果を表示部に表示させることが好ましい。これにより、認識器による鑑別結果を参考にしながら観察用画像の目視による検査が可能になる。 In the image processing apparatus according to still another aspect of the present invention, the recognizer executes the discrimination related to the lesion based on a plurality of images and outputs the discrimination result, and the display control unit displays the discrimination result on the display unit. Is preferable. This makes it possible to visually inspect the observation image while referring to the discrimination result by the recognizer.
本発明の更に他の態様に係る内視鏡システムは、第1観察光と第1観察光と異なる第2観察光とを順次発生する光源装置と、第1観察光と第2観察光により順次照明された観察対象を順次撮像することにより複数の画像を撮像する内視鏡スコープと、表示部と、上記の画像処理装置と、を備え、認識器は、内視鏡スコープが撮像する複数の画像からなる画像セットを受け付ける。 The endoscope system according to still another aspect of the present invention is a light source device that sequentially generates a first observation light and a second observation light different from the first observation light, and sequentially by the first observation light and the second observation light. The endoscope includes an endoscope scope that captures a plurality of images by sequentially capturing an illuminated observation target, a display unit, and the above-mentioned image processing device, and the recognizer includes a plurality of images captured by the endoscope scope. Accepts an image set consisting of images.
本発明の更に他の態様に係る内視鏡システムにおいて、内視鏡スコープが撮像する複数の画像を受け付け、複数の画像の画像処理を行う内視鏡プロセッサを備え、認識器は、内視鏡プロセッサによる画像処理後の複数の画像を受け付けることが好ましい。内視鏡プロセッサは、内視鏡スコープが撮像する複数の画像を画像処理する機能を備えており、認識器は、画像処理後の複数の画像を用いて病変領域の検出・鑑別を行うことができる。尚、認識器は、内視鏡プロセッサとは別体のものでもよいし、内視鏡プロセッサに内蔵されたものでもよい。 The endoscope system according to still another aspect of the present invention includes an endoscope processor that accepts a plurality of images captured by an endoscope scope and performs image processing of the plurality of images, and the recognizer is an endoscope. It is preferable to accept a plurality of images after image processing by the processor. The endoscope processor has a function of image processing a plurality of images captured by the endoscope, and the recognizer can detect and distinguish the lesion area using the plurality of images after the image processing. it can. The recognizer may be a separate body from the endoscope processor, or may be built in the endoscope processor.
本発明の更に他の態様に係る画像処理方法は、複数の異なる観察光を用いて取得された複数の画像からなる画像セットを受け付ける第1ステップと、認識器が、画像セットに対する認識結果を出力する第2ステップと、表示制御部が、複数の画像の一部もしくは複数の画像を用いて算出された観察用画像及び認識結果を表示部に表示させる第3ステップと、を含み、第1ステップから第3ステップの処理を繰り返し実行する。 In the image processing method according to still another aspect of the present invention, the first step of accepting an image set consisting of a plurality of images acquired by using a plurality of different observation lights, and the recognizer outputs the recognition result for the image set. The first step includes a second step of displaying an observation image and a recognition result calculated by the display control unit using a part or a plurality of images of the plurality of images on the display unit. The process of the third step is repeatedly executed from.
本発明の更に他の態様に係る画像処理方法において、第2ステップは、学習用の画像セットと正解データとにより学習した学習済みモデルを有する認識器が、認識用の画像セットを受け付ける毎に学習済みモデルに基づいて認識結果を出力することが好ましい。 In the image processing method according to still another aspect of the present invention, the second step is to learn each time a recognizer having a learned model learned by the image set for learning and the correct answer data receives the image set for recognition. It is preferable to output the recognition result based on the completed model.
本発明の更に他の態様に係る画像処理方法において、学習済みモデルは、畳み込みニューラルネットワークで構成されることが好ましい。 In the image processing method according to still another aspect of the present invention, the trained model is preferably composed of a convolutional neural network.
本発明の更に他の態様に係る画像処理方法において、複数の画像は、第1内視鏡画像及び第1内視鏡画像とは異なる観察光を用いて取得された第2内視鏡画像を含むことが好ましい。 In the image processing method according to still another aspect of the present invention, the plurality of images are the first endoscopic image and the second endoscopic image acquired by using an observation light different from the first endoscopic image. It is preferable to include it.
本発明の更に他の態様に係る画像処理方法において、第1内視鏡画像は、通常光で撮像された通常光画像であり、第2内視鏡画像は、特殊光で撮像された特殊光画像であることが好ましい。 In the image processing method according to still another aspect of the present invention, the first endoscopic image is a normal light image captured by normal light, and the second endoscopic image is a special light imaged by special light. It is preferably an image.
本発明によれば、複数の異なる観察光を用いて順次取得された複数の画像からなる画像セットを元に、画像セットに対する認識を行うため、認識精度を向上させることができる。また、複数の画像から得られる観察用画像ととともに、認識結果を表示部に表示させることで、認識結果を適切に提示することができる。 According to the present invention, since the image set is recognized based on the image set consisting of a plurality of images sequentially acquired by using a plurality of different observation lights, the recognition accuracy can be improved. Further, by displaying the recognition result on the display unit together with the observation image obtained from the plurality of images, the recognition result can be appropriately presented.
以下、添付図面に従って本発明に係る画像処理装置、方法及び内視鏡システムの好ましい実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the image processing apparatus, method, and endoscopic system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[内視鏡システムの全体構成]
図1は、本発明に係る内視鏡システム10の外観を示す斜視図である。[Overall configuration of the endoscope system]
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the
図1に示すように内視鏡システム10は、主として被検体内の観察対象を撮像する内視鏡スコープ(ここでは軟性内視鏡)11と、光源装置12と、内視鏡プロセッサ13と、液晶モニタ等の表示部(表示器)14と、認識器15とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the
光源装置12は、通常光画像の撮像用の白色光、特殊光画像の撮像用の特定の波長帯域の光等の各種の観察光を内視鏡スコープ11へ供給する。
The
内視鏡プロセッサ13は、内視鏡スコープ11により得られた画像信号に基づいて表示用/記録用の通常光画像、特殊光画像、又は観察用画像の画像データを生成する画像処理機能、光源装置12を制御する機能、通常画像又は観察用画像、及び認識器15による認識結果を表示器14に表示させる機能等を有する。尚、認識器15の詳細は後述するが、内視鏡プロセッサ13を内視鏡画像を受け付け、内視鏡画像に対する注目領域(病変、手術痕、処置痕、処置具など)の位置検出や病変の種類の鑑別等の認識を行う部分である。
The
表示器14は、内視鏡プロセッサ13から入力される表示用の画像データに基づき通常画像、特殊光画像又は観察用画像、及び認識器15による認識結果を表示する。
The
内視鏡スコープ11は、被検体内に挿入される可撓性の挿入部16と、挿入部16の基端部に連設され、内視鏡スコープ11の把持及び挿入部16の操作に用いられる手元操作部17と、手元操作部17を光源装置12及び内視鏡プロセッサ13に接続するユニバーサルコード18と、を備えている。
The
挿入部16の先端部である挿入部先端部16aには、照明レンズ42、対物レンズ44、撮像素子45などが内蔵されている(図2参照)。挿入部先端部16aの後端には、湾曲自在な湾曲部16bが連設されている。また、湾曲部16bの後端には、可撓性を有する可撓管部16cが連設されている。
An
手元操作部17には、アングルノブ21、操作ボタン22、及び鉗子入口23などが設けられている。アングルノブ21は、湾曲部16bの湾曲方向及び湾曲量を調整する際に回転操作される。操作ボタン22は、送気・送水や吸引等の各種の操作に用いられる。鉗子入口23は、挿入部16内の鉗子チャンネルに連通している。また、手元操作部17には、各種の設定を行う内視鏡操作部46(図2参照)等が設けられている。
The
ユニバーサルコード18には、送気・送水チャンネル、信号ケーブル、及びライトガイドなどが組み込まれている。ユニバーサルコード18の先端部には、光源装置12に接続されるコネクタ部25aと、内視鏡プロセッサ13に接続されるコネクタ部25bとが設けられている。これにより、コネクタ部25aを介して光源装置12から内視鏡スコープ11に観察光が供給され、コネクタ部25bを介して内視鏡スコープ11により得られた画像信号が内視鏡プロセッサ13に入力される。
The
尚、光源装置12には、電源ボタン、光源を点灯させる点灯ボタン、及び明るさ調節ボタン等の光源操作部12aが設けられ、また、内視鏡プロセッサ13には、電源ボタン、図示しないマウス等のポインティングデバイスからの入力を受け付ける入力部を含むプロセッサ操作部13aが設けられている。本例の内視鏡プロセッサ13と光源装置12とは別体型のものであるが、内視鏡プロセッサは、光源装置内蔵型ものでもよい。
The
[内視鏡システムの電気的構成]
図2は、内視鏡システム10の電気的構成を示すブロック図である。[Electrical configuration of endoscopic system]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the
図2に示すように内視鏡スコープ11は、大別してライトガイド40と、照明レンズ42と、対物レンズ44と、撮像素子45と、内視鏡操作部46と、内視鏡制御部47と、ROM(Read Only Memory)48とを有している。
As shown in FIG. 2, the
ライトガイド40は、大口径光ファイバ、バンドルファイバなどが用いられる。ライトガイド40は、その入射端がコネクタ部25aを介して光源装置12に挿入されており、その出射端が挿入部16を通って挿入部先端部16a内に設けられた照明レンズ42に対向している。光源装置12からライトガイド40に供給された照明光は、照明レンズ42を通して観察対象に照射される。そして、観察対象で反射及び/又は散乱した照明光は、対物レンズ44に入射する。
As the
対物レンズ44は、入射した照明光の反射光又は散乱光(即ち、観察対象の光学像)を撮像素子45の撮像面に結像させる。
The
撮像素子45は、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)型又はCCD(charge coupled device)型の撮像素子であり、対物レンズ44よりも奥側の位置で対物レンズ44に相対的に位置決め固定されている。撮像素子45の撮像面には、光学像を光電変換する複数の光電変換素子(フォトダイオード)により構成される複数の画素が2次元配列されている。また、本例の撮像素子45の複数の画素の入射面側には、画素毎に赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルタが配置され、これによりR画素、G画素、B画素が構成されている。尚、RGBのカラーフィルタのフィルタ配列は、ベイヤ配列が一般的であるが、これに限らない。
The
撮像素子45は、対物レンズ44により結像される光学像を電気的な画像信号に変換して内視鏡プロセッサ13に出力する。
The
尚、撮像素子45がCMOS型である場合には、A/D(Analog/Digital)変換器が内蔵されており、撮像素子45から内視鏡プロセッサ13に対してデジタルの画像信号が直接出力される。また、撮像素子45がCCD型である場合には、撮像素子45から出力される画像信号は、図示しないA/D変換器等でデジタルな画像信号に変換された後、内視鏡プロセッサ13に出力される。
When the
内視鏡操作部46は、図示しない静止画撮像ボタン、通常光画像撮影モード、特殊光画像撮影モード、及びマルチフレーム撮影モードのうちのいずれかの撮影モードを設定する撮影モード設定部を有している。尚、撮影モード設定部は、内視鏡プロセッサ13のプロセッサ操作部13aに設けられていてもよい。
The
内視鏡制御部47は、内視鏡操作部46での操作に応じてROM48等から読み出した各種プログラムやデータを逐次実行し、主として撮像素子45の駆動を制御する。例えば、通常光画像撮影モードの場合、内視鏡制御部47は、撮像素子45のR画素、G画素及びB画素の信号を読み出すように撮像素子45を制御し、特殊光画像撮影モード又はマルチフレーム撮影モードであって、特定の特殊光画像を取得するために観察光としてV−LED32aから紫色光が発光される場合、又はB−LED32bから青色光が発光される場合には、これらの紫色光、青色色光の波長帯域に分光感度を有する撮像素子45のB画素の信号のみを読み出し、あるいはR画素、G画素及びB画素の3つの色画素のうちのいずれか1つの色画素、又は2つの色画素を読み出すように撮像素子45を制御する。
The
また、内視鏡制御部47は、内視鏡プロセッサ13のプロセッサ制御部61との間で通信を行い、内視鏡操作部46での操作情報及びROM48に記憶されている内視鏡スコープ11の種類を識別するための識別情報等を内視鏡プロセッサ13に送信する。
Further, the
光源装置12は、光源制御部31及び光源ユニット32を有している。光源制御部31は、光源ユニット32の制御と、内視鏡プロセッサ13のプロセッサ制御部61との間で通信を行い、各種情報の遣り取りを行う。
The
光源ユニット32は、例えば複数の半導体光源を有している。本実施形態では、光源ユニット32は、V−LED(Violet Light Emitting Diode)32a、B−LED(Blue Light Emitting Diode)32b、G−LED(Green Light Emitting Diode)32c、及びR−LED(Red Light Emitting Diode)32dの4色のLEDを有する。V−LED32a、B−LED32b、G−LED32c、及びR−LED32dは、例えば、410nm、450nm、530nm、615nmにそれぞれピーク波長を持つ観察光であり、紫色(V)光、青色(B)光、緑色(G)光、及び赤色(R)光を発光する半導体光源である。
The
光源制御部31は、撮影モード設定部により設定される撮影モードに応じて、光源ユニット32の4つのLEDの点灯や消灯、点灯時の発光量等を、LED毎に個別に制御する。通常光画像撮影モードの場合、光源制御部31は、V−LED32a、B−LED32b、G−LED32c、及びR−LED32dを全て点灯させる。このため、通常光画像撮影モードでは、V光、B光、G光、及びR光を含む白色光が観察光として用いられる。
The light source control unit 31 individually controls the lighting and extinguishing of the four LEDs of the
一方、特殊光画像撮影モードの場合、光源制御部31は、V−LED32a、B−LED32b、G−LED32c、及びR−LED32dのうちのいずれか1つの光源、又は適宜組み合わせた複数の光源を点灯させ、又は複数の光源を点灯させる場合に各光源の発光量(光量比)を制御し、これにより被検体の深度の異なる複数の層の画像の撮像を可能にする。 On the other hand, in the special light image capturing mode, the light source control unit 31 lights any one of the V-LED32a, B-LED32b, G-LED32c, and R-LED32d, or a plurality of light sources that are appropriately combined. When the light source is turned on or a plurality of light sources are turned on, the light emission amount (light amount ratio) of each light source is controlled, which enables imaging of a plurality of layers having different depths of the subject.
また、マルチフレーム撮影モードは、通常光画像と1以上の特殊光画像とをフレーム毎に切り換えて撮影し、又は2以上の特殊光画像をフレーム毎に切り換えて撮影する撮影モードであり、マルチフレーム撮影モードの場合、光源制御部31は、フレーム毎に異なる観察光を光源ユニット32から発光させる。
The multi-frame shooting mode is a shooting mode in which a normal light image and one or more special light images are switched for each frame and shot, or two or more special light images are switched for each frame and shot. In the shooting mode, the light source control unit 31 emits different observation light from the
各LED32a〜32dが発する各色の光は、ダイクロイックミラーやレンズ等で形成される光路結合部、及び絞り機構(図示せず)を介して内視鏡スコープ11内に挿通されたライトガイド40に入射される。
The light of each color emitted by each of the
尚、光源装置12の観察光は、白色光(白色の波長帯域の光又は複数の波長帯域の光)、或いは1又は複数の特定の波長帯域にピークを有する光(特殊光)、或いはこれらの組み合わせなど、観察目的に応じた各種の波長帯域の光が選択される。
The observation light of the
特定の波長帯域の第1例は、例えば可視域の青色帯域又は緑色帯域である。この第1例の波長帯域は、390nm以上450nm以下又は530nm以上550nm以下の波長帯域を含み、且つ第1例の光は、390nm以上450nm以下又は530nm以上550nm以下の波長帯域内にピーク波長を有する。 A first example of a particular wavelength band is, for example, the blue or green band in the visible range. The wavelength band of the first example includes a wavelength band of 390 nm or more and 450 nm or less or 530 nm or more and 550 nm or less, and the light of the first example has a peak wavelength in the wavelength band of 390 nm or more and 450 nm or less or 530 nm or more and 550 nm or less. ..
特定の波長帯域の第2例は、例えば可視域の赤色帯域である。この第2例の波長帯域は、585nm以上615nm以下又は610nm以上730nm以下の波長帯域を含み、且つ第2例の光は、585nm以上615nm以下又は610nm以上730nm以下の波長帯域内にピーク波長を有する。 A second example of a particular wavelength band is, for example, the red band in the visible range. The wavelength band of the second example includes a wavelength band of 585 nm or more and 615 nm or less or 610 nm or more and 730 nm or less, and the light of the second example has a peak wavelength in the wavelength band of 585 nm or more and 615 nm or less or 610 nm or more and 730 nm or less. ..
特定の波長帯域の第3例は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとで吸光係数が異なる波長帯域を含み、且つ第3例の光は、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとで吸光係数が異なる波長帯域にピーク波長を有する。この第3例の波長帯域は、400±10nm、440±10nm、470±10nm、又は600nm以上750nm以下の波長帯域を含み、且つ第3例の光は、上記400±10nm、440±10nm、470±10nm、又は600nm以上750nm以下の波長帯域にピーク波長を有する。 The third example of a specific wavelength band includes a wavelength band in which the absorption coefficient of hemoglobin oxide and reduced hemoglobin are different, and the light of the third example has a peak wavelength in a wavelength band in which the absorption coefficient of hemoglobin oxide and reduced hemoglobin are different. Has. The wavelength band of the third example includes a wavelength band of 400 ± 10 nm, 440 ± 10 nm, 470 ± 10 nm, or 600 nm or more and 750 nm or less, and the light of the third example is 400 ± 10 nm, 440 ± 10 nm, 470. It has a peak wavelength in the wavelength band of ± 10 nm or 600 nm or more and 750 nm or less.
特定の波長帯域の第4例は、生体内の蛍光物質が発する蛍光の観察(蛍光観察)に用いられ且つこの蛍光物質を励起させる励起光の波長帯域(390nmから470nm)である。 The fourth example of the specific wavelength band is the wavelength band (390 nm to 470 nm) of the excitation light used for observing the fluorescence emitted by the fluorescent substance in the living body (fluorescence observation) and exciting the fluorescent substance.
特定の波長帯域の第5例は、赤外光の波長帯域である。この第5例の波長帯域は、790nm以上820nm以下又は905nm以上970nm以下の波長帯域を含み、且つ第5例の光は、790nm以上820nm以下又は905nm以上970nm以下の波長帯域にピーク波長を有する。 A fifth example of a specific wavelength band is the wavelength band of infrared light. The wavelength band of the fifth example includes a wavelength band of 790 nm or more and 820 nm or less or 905 nm or more and 970 nm or less, and the light of the fifth example has a peak wavelength in the wavelength band of 790 nm or more and 820 nm or less or 905 nm or more and 970 nm or less.
内視鏡プロセッサ13は、プロセッサ操作部13a、プロセッサ制御部61、ROM62、デジタル信号処理回路(DSP:Digital Signal Processor)63、画像処理部65、表示制御部66、及び記憶部67等を有している。
The
プロセッサ操作部13aは、電源ボタン、マウスにより表示器14の画面上で指示される座標位置及びクリック(実行指示)等の入力を受け付ける入力部等を含む。
The
プロセッサ制御部61は、プロセッサ操作部13aでの操作情報、及び内視鏡制御部47を介して受信した内視鏡操作部46での操作情報に応じてROM62から必要なプログラムやデータを読み出し、逐次処理することで内視鏡プロセッサ13の各部を制御するとともに、光源装置12を制御する。尚、プロセッサ制御部61は、図示しないインターフェースを介して接続されたキーボード等の他の外部機器から必要な指示入力を受け付けるようにしてもよい。
The
内視鏡スコープ11(撮像素子45)から出力される動画の各フレームの画像データを取得する画像取得部の一形態として機能するDSP63は、プロセッサ制御部61の制御の下、内視鏡スコープ11から入力される動画の1フレーム分の画像データに対し、欠陥補正処理、オフセット処理、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、及びデモザイク処理(「同時化処理」ともいう)等の各種の信号処理を行い、1フレーム分の画像データを生成する。
The
画像処理部65は、DSP63から画像データを入力し、入力した画像データに対して、必要に応じて色変換処理、色彩強調処理、及び構造強調処理等の画像処理を施し、観察対象が写った内視鏡画像を示す画像データを生成する。色変換処理は、画像データに対して3×3のマトリックス処理、階調変換処理、及び3次元ルックアップテーブル処理などにより色の変換を行う処理である。色彩強調処理は、色変換処理済みの画像データに対して、例えば血管と粘膜との色味に差をつける方向に色彩を強調する処理である。構造強調処理は、例えば血管やピットパターン等の観察対象に含まれる特定の組織や構造を強調する処理であり、色彩強調処理後の画像データに対して行う。
The
画像処理部65により処理された動画の各フレームの画像データは、静止画又は動画の撮影指示があると、撮影指示された静止画又は動画として記憶部67に記録される。
When there is an instruction to shoot a still image or a moving image, the image data of each frame of the moving image processed by the
表示制御部66は、画像処理部65から入力する画像データに基づいて通常光画像又は特殊光画像を表示器14に表示させるための表示用データを生成し、生成した表示用データを表示器14に出力し、表示器14に表示画像(内視鏡スコープ11により撮像された動画等)を表示させる。
The
マルチフレーム撮影モードの場合、異なる観察光を用いて順次取得された複数の画像をそのまま順次表示すると、見え方が変化してチラつくため、表示制御部66は、複数の画像のうちの何れかの画像(一部の画像)を表示器14に表示させ、または画像処理部65により複数の画像を用いて算出された観察用画像を表示器14に表示させる。
In the multi-frame shooting mode, if a plurality of images sequentially acquired using different observation lights are sequentially displayed as they are, the appearance changes and flickers. Therefore, the
また、表示制御部66は、認識器15から画像処理部65を介して入力する認識結果、又は認識器15から入力する認識結果を表示器14に表示させる。
Further, the
表示制御部66は、認識器15により注目領域が検出された場合、その注目領域を示す指標を、表示器14に表示された画像上に重畳して表示させる。例えば、表示画像における注目領域の色を変えるなどの強調表示や、マーカの表示、バウンディングボックスの表示が、指標として考えられる。
When the area of interest is detected by the
また、表示制御部66は、認識器15による注目領域の検出結果に基づいて、注目領域の有無を表す情報を表示器14に表示された画像と重ならないように表示させることができる。注目領域の有無を表す情報は、例えば、内視鏡画像の枠の色を、注目領域が検出された場合と注目領域が検出されない場合とで変えたり、「注目領域有り!」のテキストを内視鏡画像とは異なる表示領域に表示させる態様が考えられる。
Further, the
また、表示制御部66は、認識器15により病変に関する鑑別が実行された場合、その鑑別結果を表示器14に表示させる。鑑別結果の表示方法は、例えば、表示器14の表示画像上に検出結果を表すテキストの表示などが考えられる。テキストの表示は、表示画像上でなくてもよく、表示画像との対応関係が分かりさえすれば、特に限定されない。
Further, when the
[認識器15]
次に、本発明に係る認識器15について説明する。[Recognizer 15]
Next, the
認識器15は、内視鏡プロセッサ13による画像処理後の画像を受け付けるが、まず、認識器15が受け付ける認識用の画像について説明する。
The
本例の認識器15は、マルチフレーム撮影モードが設定される場合に適用される。
The
マルチフレーム撮影モードが設定されると、光源装置12は、紫色光、青色光、緑色光、及び赤色光を含む白色光と、V−LED32a、B−LED32b、G−LED32c、及びR−LED32dの点灯が制御された1又は複数の特定の波長帯域の光(特殊光)とを順次発生し、内視鏡プロセッサ13は、内視鏡スコープ11から白色光下の画像(通常光画像)と特殊光下の画像(特殊光画像)とを順次に取得する。
When the multi-frame shooting mode is set, the
本例のマルチフレーム撮影モードでは、図3に示すように第1内視鏡画像である通常光画像(WL(White Light)画像)と、第2内視鏡画像である2種類の特殊光画像(BLI(Blue Light Imaging or Blue LASER Imaging)画像)、LCI(Linked Color Imaging)画像)とを、フレーム毎に順次切り換えて繰り返し取得する。 In the multi-frame shooting mode of this example, as shown in FIG. 3, two types of special light images, a normal light image (WL (White Light) image) which is a first endoscopic image and a second endoscopic image, are used. (BLI (Blue Light Imaging or Blue LASER Imaging) image) and LCI (Linked Color Imaging) image) are sequentially switched for each frame and repeatedly acquired.
ここで、BLI画像及びLCI画像は、それぞれBLI用の観察光、及びLCI用の観察光で撮像された画像である。 Here, the BLI image and the LCI image are images captured by the observation light for BLI and the observation light for LCI, respectively.
BLI用の観察光は、表層血管での吸収率が高いV光の比率が高く、中層血管での吸収率が高いG光の比率を抑えた観察光であり、被検体の粘膜表層の血管や構造の強調に適した画像(BLI画像)の生成に適している。 The observation light for BLI is an observation light in which the ratio of V light having a high absorption rate in the surface blood vessels is high and the ratio of G light having a high absorption rate in the middle layer blood vessels is suppressed. It is suitable for generating an image (BLI image) suitable for enhancing the structure.
また、LCI用の観察光は、V光の比率がWL用の観察光に比べて高く、WL用の観察光と比べて微細な色調変化を捉えるのに適した観察光であり、LCI画像は、R成分の信号も利用して粘膜付近の色を中心に、赤味を帯びている色はより赤く、白っぽい色はより白くなるような色強調処理が行われた画像である。 Further, the observation light for LCI has a higher ratio of V light than the observation light for WL, and is suitable for capturing minute color tone changes as compared with the observation light for WL. This is an image in which color enhancement processing is performed so that a reddish color becomes redder and a whitish color becomes whiter, centering on the color near the mucous membrane by using the signal of the R component.
認識器15は、内視鏡プロセッサ13にて順次取得された複数の画像(本例では、WL画像、BLI画像及びLCI画像)からなる画像セットSaを、認識用の画像として受け付ける。
The
WL画像、BLI画像及びLCI画像は、それぞれカラー画像であるため、R画像、G画像及びB画像(3つの色チャンネル)を有している。したがって、認識器15が入力する画像セットSaは、チャンネル数が9(=3×3)の画像となる。
Since the WL image, the BLI image, and the LCI image are color images, respectively, they have an R image, a G image, and a B image (three color channels). Therefore, the image set Sa input by the
また、認識器15は、画像セットSaを順次入力するが、画像セットSaは、時系列順の連続する3つのフレーム(WL画像、BLI画像及びLCI画像)から構成されるため、各画像セットSaを入力する時間間隔は、マルチフレーム撮影モードで撮像される各フレームの3フレーム分の時間に相当する。即ち、認識器15が受け付ける時刻tnの画像セットSaと、1つ前の時刻tn−1の画像セットSaとの時間間隔は、マルチフレーム撮影モードで撮像される各フレームの3フレーム分の時間に相当する。Further, the
図4は、認識器15を構成する学習モデルの一つである畳み込みニューラルネットワーク(CNN:Convolutional Neural Network)の代表的な構成例を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a typical configuration example of a convolutional neural network (CNN), which is one of the learning models constituting the
CNN15は、例えば、内視鏡画像に写っている注目領域(病変、手術痕、処置痕、処置具など)の位置検出や病変の種類を鑑別する学習モデルであり、複数のレイヤー構造を有し、複数の重みパラメータを保持している。CNN15は、重みパラメータが最適値に設定されることで、学習済みモデルとなり認識器として機能する。
CNN15 is, for example, a learning model for detecting the position of a region of interest (lesion, surgical scar, treatment scar, treatment tool, etc.) shown in an endoscopic image and distinguishing the type of lesion, and has a plurality of layer structures. , Holds multiple weight parameters. The
図4に示すようにCNN15は、入力層15Aと、複数の畳み込み層及び複数のプーリング層を有する中間層15Bと、出力層15Cとを備え、各層は複数の「ノード」が「エッジ」で結ばれる構造となっている。
As shown in FIG. 4, the
本例のCNN15は、内視鏡画像に写っている注目領域の位置を認識するセグメンテーションを行う学習モデルであり、CNNの一種である全層畳み込みネットワーク(FCN:Fully Convolution Network)が適用され、内視鏡画像に写っている注目領域の位置を画素レベルで把握できるものである。 The CNN15 of this example is a learning model that performs segmentation to recognize the position of the region of interest in the endoscopic image, and a full-layer convolutional network (FCN), which is a type of CNN, is applied to the inside. The position of the region of interest in the endoscopic image can be grasped at the pixel level.
入力層15Aには、認識用の画像セットSa(図3)が入力される。
An image set Sa (FIG. 3) for recognition is input to the
中間層15Bは、入力層15Aから入力した画像セットSaから特徴を抽出する部分である。中間層15Bにおける畳み込み層は、画像セットSaや前の層で近くにあるノードにフィルタ処理し(フィルタを使用した畳み込み演算を行い)、「特徴マップ」を取得する。プーリング層は、畳み込み層から出力された特徴マップを縮小(又は拡大)して新たな特徴マップとする。「畳み込み層」は、画像からのエッジ抽出等の特徴抽出の役割を担い、「プーリング層」は抽出された特徴が、平行移動などによる影響を受けないようにロバスト性を与える役割を担う。尚、中間層15Bには、畳み込み層とプーリング層とを1セットとする場合に限らず、畳み込み層が連続する場合や正規化層も含まれ得る。
The
出力層15Cは、中間層15Bにより抽出された特徴に基づき内視鏡画像に写っている注目領域の位置検出や病変の種類を分類(鑑別)する認識結果を出力する部分である。
The
また、このCNN15は、学習用の画像セットSaと画像セットSaに対する正解データとの多数のセットにより学習されたものであり、CNN15の各畳み込み層に適用されるフィルタの係数やオフセット値が、学習用のデータセットにより最適値に設定されている。ここで、正解データとは、内視鏡画像(本例では、画像セットSaの少なくとも1つの画像)に対して医師が指定した注目領域や鑑別結果であることが好ましい。
Further, this
図5は、図4に示したCNN15の中間層15Bの構成例を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing a configuration example of the
注目領域の最初(1番目)の畳み込み層では、認識用の画像セットSaと、フィルタF1との畳み込み演算が行われる。ここで、画像セットSaは、縦がH、横がWの画像サイズを有するN枚(Nチャンネル)の画像である。本例では、図3に示したように画像セットSaは、9チャンネルの画像である。The convolution layer of the first (1st) of the region of interest, and the image set Sa for recognition, the convolution operation of the filter F 1 is performed. Here, the image set Sa is an N image (N channel) having an image size of H in the vertical direction and W in the horizontal direction. In this example, as shown in FIG. 3, the image set Sa is a 9-channel image.
この画像セットSaと畳み込み演算されるフィルタF1は、画像セットSがNチャンネル(N枚)であるため、例えばサイズ5のフィルタの場合、フィルタサイズは、5×5×Nのフィルタになる。 Since the image set S is N channels (N sheets) in the filter F 1 that is convolved with the image set Sa, for example, in the case of a size 5 filter, the filter size is 5 × 5 × N.
このフィルタF1を用いた畳み込み演算により、1つのフィルタF1に対して1チャンネル(1枚)の「特徴マップ」が生成される。図5に示す例では、M個のフィルタF1を使用することで、Mチャンネルの「特徴マップ」が生成される。By the convolution operation using this filter F 1 , one channel (one sheet) of "feature map" is generated for one filter F 1. In the example shown in FIG. 5, the use of the M filter F 1, "feature map" of M channels is generated.
2番目の畳み込み層で使用されるフィルタF1は、例えばサイズ3のフィルタの場合、フィルタサイズは、3×3×Mのフィルタになる。Filter F 1 used in the second convolution layer, for example, in the case of size 3 filter, the filter size will filter 3 × 3 × M.
n番目の畳み込み層における「特徴マップ」のサイズが、2番目の畳み込み層における「特徴マップ」のサイズよりも小さくなっているのは、前段までの畳み込み層によりダウンスケーリングされているからである。 The size of the "feature map" in the nth convolution layer is smaller than the size of the "feature map" in the second convolution layer because it is downscaled by the convolution layers up to the previous stage.
中間層15Bの前半部分の畳み込み層は特徴量の抽出を担い、後半部分の畳み込み層は対象物(注目領域)のセグメンテーションを担う。尚、後半部分の畳み込み層では、アップスケーリングされ、最後の畳み込み層では、入力した画像セットSaと同じサイズの1枚の「特徴マップ」が得られる。CNN15の出力層15C(図4)は、中間層15Bから得られる「特徴マップ」により、画像セットSaの画像に写っている注目領域の位置を画素レベルで把握する。即ち、内視鏡画像の画素毎に注目領域に属するか否かを検出し、その検出結果を出力することができる。
The convolution layer in the first half of the
本実施形態によれば、WL画像、BLI画像及びLCI画像のうちのいずれか1つ(1種類)の画像により認識する場合に比べて、マルチフレーム撮影モードで順次取得される複数の画像(WL画像、BLI画像及びLCI画像の画像セット)を用いて認識するため、認識精度を向上させることができる。 According to the present embodiment, a plurality of images (WL) sequentially acquired in the multi-frame shooting mode are compared with the case where the image is recognized by any one (one type) of the WL image, the BLI image, and the LCI image. Since recognition is performed using an image (an image set of an image, a BLI image, and an LCI image), the recognition accuracy can be improved.
また、本例のCNN15は、内視鏡画像に写っている注目領域の位置を認識するものであるが、本発明に係る認識器(CNN)は、これに限らず、病変に関する鑑別を実行して鑑別結果を出力するものでもよい。例えば、認識器は、内視鏡画像を「腫瘍性」、「非腫瘍性」、「その他」の3つのカテゴリに分類し、鑑別結果として「腫瘍性」、「非腫瘍性」及び「その他」に対応する3つのスコア(3つのスコアの合計は100%)として出力したり、3つのスコアから明確に分類できる場合には、分類結果を出力するものでもよい。また、このような鑑別結果を出力するCNNの場合、全層畳み込みネットワーク(FCN)の代わりに、中間層の最後の1層又は複数の層として全結合層を有するものが好ましい。
Further, the
[内視鏡システムの作用]
図6は、本発明に係る内視鏡システム10の作用を説明するために用いた主要構成を示すブロック図である。[Action of endoscopic system]
FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration used for explaining the operation of the
光源ユニット32のV−LED32a、B−LED32b、G−LED32c、及びR−LED32dからは、それぞれ異なるピーク波長をもつ観察光(V光、B光、G光、及びR光)が、ライトガイド40を介して被検体20に照射される。V光、B光、G光、及びR光は、それぞれ被検体20の深度の異なる複数の層に到達するため、これらの観察光により被検体20の深度の異なる画像の撮像が可能である。
From the V-
尚、図3で説明したようにマルチフレーム撮影モードでは、複数の異なる観察光(例えば、WL用の第1観察光、BLI用の第2観察光、及びLCI用の第3観察光)によりWL画像、BLI画像及びLCI画像が順次取得されるが、WL用、BLI用、及びLCI用の観察光は、前述したようにV光、B光、G光、及びR光の光量比が異なるものである。 As described with reference to FIG. 3, in the multi-frame shooting mode, WL is performed by a plurality of different observation lights (for example, the first observation light for WL, the second observation light for BLI, and the third observation light for LCI). Images, BLI images, and LCI images are acquired in sequence, but the observation lights for WL, BLI, and LCI have different light intensity ratios of V light, B light, G light, and R light as described above. Is.
内視鏡スコープ11では、複数の異なる観察光の照射によりWL画像、BLI画像及びLCI画像が順次繰り返し撮像される。WL画像、BLI画像及びLCI画像は、それぞれカラー画像であるため、内視鏡プロセッサ13では、RGBの3チャンネルのWL画像、BLI画像及びLCI画像が生成される。
In the
認識器15は、WL画像、BLI画像及びLCI画像からなる画像セットSa(合計、9チャンネルの画像)を認識用の画像として受け付ける。
The
認識器15は、内視鏡画像に写っている注目領域(本例では、病変領域)の位置を検出し、病変領域を示す位置情報(認識結果)を内視鏡プロセッサ13に出力する。
The
内視鏡プロセッサ13の画像処理部65は、内視鏡スコープ11から入力する画像信号からWL画像、BLI画像及びLCI画像を生成するとともに、観察用画像を生成する。観察用画像は、複数の画像の一部(例えば、WL画像、BLI画像及びLCI画像のうちのWL画像)を観察用画像としてもよいし、複数の画像を用いて算出された画像(WL画像、BLI画像及びLCI画像の2以上の画像を合成した画像)を観察用画像としてもよい。尚、異なる観察光を用いて順次取得された複数の画像をそのまま観察用画像として順次表示すると、見え方が変化してチラつくため、観察用画像は、1種類の画像であることが好ましい。
The
表示制御部66は、画像処理部65から観察用画像を入力し、認識器15から病変領域を示す位置情報を入力し、これらの観察用画像及び認識結果を表示器14に表示させる。
The
本例では、表示制御部66は、観察用画像26を表示器14に表示させるとともに、認識された注目領域(病変領域)を強調する強調処理を施す。表示制御部66による強調処理は、表示器14に表示された観察用画像26上に、病変領域を示す指標28を重畳して表示させることで、病変領域を強調表示させる。ここで、指標28の表示は、病変領域の色を変えるなどの強調表示や病変領域の輪郭を示す境界線の表示の他、病変領域を示すマーカの表示、バウンディングボックスの表示が考えられる。
In this example, the
このように、表示器14に表示される観察用画像26上に注目領域を示す指標28を重畳表示することで、注目領域の見落としがないように検査の支援を行うことができる。
In this way, by superimposing the
尚、本例の認識器15は、内視鏡画像に写っている注目領域の位置を認識するものであるが、これに限らず、病変に関する鑑別を実行して鑑別結果を出力するものでもよい。鑑別結果の表示方法は、例えば、表示器14の画像上に鑑別結果を表すテキストを表示する方法が考えられる。テキストの表示位置は、画像上でなくてもよく、画像との対応関係が分かりさえすれば、画像とは異なるウインドウでもよく、特に限定されない。
The
[マルチフレーム撮影の他の実施形態]
撮像素子45(カラー撮像素子)の代わりに、カラーフィルタを有さないモノクロの撮像素子を備えた内視鏡スコープによりカラーの内視鏡画像を取得する場合、異なる色の観察光により被検体を順次照明し、観察光毎に画像を撮像する(面順次で撮像する)。[Other embodiments of multi-frame photography]
When a color endoscopic image is acquired by an endoscope scope equipped with a monochrome image sensor that does not have a color filter instead of the image sensor 45 (color image sensor), the subject is subjected to observation light of a different color. Illuminate sequentially, and image images are taken for each observation light (images are taken in surface order).
例えば、光源ユニット32から異なる色の観察光(R光、G光、B光、及びV光)を順次発光することで、モノクロの撮像素子によりR光、G光、B光、及びV光に対応した色のR画像、G画像、B画像、及びV画像が面順次で撮像される。
For example, by sequentially emitting observation light (R light, G light, B light, and V light) of different colors from the
図7は、面順次で撮像されるR画像、G画像、B画像、及びV画像と画像セットの一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of an R image, a G image, a B image, and a V image and an image set captured in a surface-sequential manner.
内視鏡プロセッサ13は、複数の異なる観察光(R光、G光、B光、及びV光)を用いて順次取得された複数の画像(R画像、G画像、B画像、及びV画像)に基づいてWL画像、BLI画像及びLCI画像等の観察用画像を生成することができる。これらの観察用画像は、R画像、G画像、B画像、及びV画像の合成比率を調整することで生成することができる。
The
また、R画像、G画像、B画像、及びV画像のうち少なくとも2つの画像を予め設定された係数を掛けて合成(四則演算)した画像を、画像セットに含めても良い。例えば、中心波長410nmの画像(V画像)を中心波長450nmの画像(B画像)で各画素を除算して得られる画像や、中心波長410nmの画像(V画像)を中心波長450nmの画像(B画像)で各画素を乗算して得られる画像を用いても良い。 Further, an image obtained by multiplying at least two images of the R image, the G image, the B image, and the V image by a preset coefficient (four-rule calculation) may be included in the image set. For example, an image obtained by dividing each pixel by an image (V image) having a central wavelength of 410 nm and an image (B image) having a central wavelength of 450 nm, or an image (V image) having a central wavelength of 410 nm and an image having a central wavelength of 450 nm (B). An image obtained by multiplying each pixel by (image) may be used.
認識器15は、内視鏡プロセッサ13により生成されたWL画像、BLI画像及びLCI画像を画像セットSbとして受け付け、内視鏡画像に対する認識結果を内視鏡プロセッサ13に返すことができる。
The
本例の認識器15は、WL画像、BLI画像及びLCI画像からなる画像セットSa(合計、9チャンネルの画像)を認識用の画像として受け付けるが、これに限らず、例えば、上記のR画像、G画像、B画像、及びV画像からなる画像セットを受け付け、内視鏡画像に対する認識結果を出力するものでもよい。
The
[画像処理方法]
図8は、本発明に係る画像処理方法の実施形態を示すフローチャートであり、図2に示した内視鏡システム10の各部の処理手順に関して示している。[Image processing method]
FIG. 8 is a flowchart showing an embodiment of the image processing method according to the present invention, and shows the processing procedure of each part of the
図8において、マルチフレーム撮影モードが設定され、内視鏡スコープ11は、複数の異なる観察光を用いたマルチフレーム画像を順次撮像する(ステップS10)。
In FIG. 8, the multi-frame shooting mode is set, and the
内視鏡プロセッサ13は、内視鏡スコープ11により撮像されたマルチフレーム画像を構成する画像セットを取得する(ステップS12、第1ステップ)。
The
画像セットは、内視鏡スコープ11により撮像されたWL用、BLI用、及びLCI用の観察光により撮像されたWL画像、BLI画像及びLCI画像、あるいは面順次で撮像されたR画像、G画像、B画像、及びV画像から生成されたWL画像、BLI画像及びLCI画像が考えられるが、特殊光画像は、BLI画像及びLCI画像の何れか1つの特殊光画像であってもよいし、他の特殊光で撮像された特殊光画像であってもよい。また、画像セットは、WL画像(通常光画像)を含まず、第1特殊光で撮像された第1特殊光画像及び第2特殊光で撮像された第2特殊光画像を含む2以上の特殊光画像であってもよい。要は、複数の異なる観察光を用いて順次取得された複数の画像からなる画像セットであればよく、如何なる画像セットでもよい。
The image set is a WL image, a BLI image and an LCI image captured by observation light for WL, BLI, and LCI captured by the
内視鏡プロセッサ13の画像処理部65は、取得した画像セットに基づいて観察用画像を生成する(ステップS14)。観察用画像は、複数の画像の一部(例えば、WL画像、BLI画像及びLCI画像のうちのWL画像)もしくは複数の画像を用いて算出された画像である。
The
一方、認識器15は、内視鏡プロセッサ13を介して受け付けた画像セットに基づいて内視鏡画像に写っている注目領域の位置検出や病変の種類の鑑別等を行い、認識結果を出力する(ステップS16、第2ステップ)。
On the other hand, the
そして、表示制御部66は、生成された観察用画像と認識器15による認識結果とを、表示器14に表示させる(ステップS18、第3ステップ)。
Then, the
続いて、マルチフレーム画像の撮像を終了するか否かが判別され(ステップS20)、マルチフレーム画像の撮像が継続される場合(「No」の場合)には、ステップS10に遷移し、ステップS10からステップS20の処理が繰り返し行われる。これにより、観察用画像が動画として表示され、また、認識器15の認識結果も連続的に表示される。
Subsequently, it is determined whether or not to end the imaging of the multi-frame image (step S20), and if the imaging of the multi-frame image is continued (in the case of "No"), the process proceeds to step S10 and step S10. The process of step S20 is repeated. As a result, the observation image is displayed as a moving image, and the recognition result of the
マルチフレーム画像の撮像が終了する場合(「Yes」の場合)には、本処理を終了させる。 When the imaging of the multi-frame image is completed (in the case of "Yes"), this process is terminated.
[その他]
本実施形態では、内視鏡スコープ11等を含む内視鏡システム10について説明したが、本発明は、内視鏡システム10に限らず、内視鏡プロセッサ13と認識器15とにより構成される画像処理装置でもよい。この場合、内視鏡プロセッサ13と認識器15とは一体化されたものでもよいし、別体のものでもよい。[Other]
In the present embodiment, the
また、異なる観察光は、4色のLEDから発光されるものに限らず、例えば、中心波長445nmの青色レーザ光を発する青色レーザダイオードと、中心波長405nmの青紫色レーザ光を発する青紫色レーザダイオードとを発光源とし、これらの青色レーザダイオード、及び青紫色レーザダイオードのレーザ光を、YAG(Yttrium Aluminum Garnet)系の蛍光体に照射して発光されるものでもよい。この蛍光体に青色レーザ光が照射されることで、蛍光体が励起され広帯域の蛍光が発せられ、また、一部の青色レーザ光は、そのまま蛍光体を透過する。青紫色レーザ光は、蛍光体を励起させることなく透過する。したがって、青色レーザ光と青紫色レーザ光との強度を調整することで、WL用の観察光、BLI用の観察光、及びLCI用の観察光を照射することができ、また、青紫色レーザ光のみを発光させると、中心波長が405nmの観察光を照射することができる。 Further, the different observation lights are not limited to those emitted from the four-color LEDs. For example, a blue laser diode that emits a blue laser light having a center wavelength of 445 nm and a blue-purple laser diode that emits a blue-purple laser light having a center wavelength of 405 nm. A YAG (Yttrium Aluminum Garnet) -based phosphor may be irradiated with the laser light of these blue laser diodes and the blue-violet laser diodes to emit light. By irradiating this phosphor with blue laser light, the phosphor is excited to emit wide-band fluorescence, and some of the blue laser light passes through the phosphor as it is. The bluish-purple laser beam is transmitted without exciting the phosphor. Therefore, by adjusting the intensity of the blue laser light and the blue-violet laser light, it is possible to irradiate the observation light for WL, the observation light for BLI, and the observation light for LCI, and the blue-purple laser light. When only the light is emitted, it is possible to irradiate the observation light having a center wavelength of 405 nm.
また、本発明に係る観察用画像は動画に限らず、記憶部67等に記憶された静止画でもよく、認識器は静止画の画像セットに基づいて認識結果を出力するものでもよい。
Further, the observation image according to the present invention is not limited to a moving image, but may be a still image stored in a
更に、認識器は、CNNに限らず、例えばDBN(Deep Belief Network)、SVM(Support Vector Machine)などのCNN以外の機械学習モデルでもよい。 Further, the recognizer is not limited to CNN, and may be a machine learning model other than CNN such as DBN (Deep Belief Network) and SVM (Support Vector Machine).
また、内視鏡プロセッサ13及び/又は認識器15のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ(processor)である。各種のプロセッサには、ソフトウェア(プログラム)を実行して各種の制御部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)など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などが含まれる。
The hardware structure of the
1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されていてもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサ(例えば、複数のFPGA、あるいはCPUとFPGAの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の制御部を1つのプロセッサで構成してもよい。複数の制御部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組合せで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の制御部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)などに代表されるように、複数の制御部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の制御部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。 One processing unit may be composed of one of these various processors, or may be composed of two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). You may. Further, a plurality of control units may be configured by one processor. As an example of configuring a plurality of control units with one processor, first, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software, as represented by a computer such as a client or a server. There is a form in which the processor functions as a plurality of control units. Secondly, as typified by System On Chip (SoC), there is a form in which a processor that realizes the functions of the entire system including a plurality of control units with one IC (Integrated Circuit) chip is used. is there. As described above, the various control units are configured by using one or more of the above-mentioned various processors as a hardware-like structure.
更に、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
10 内視鏡システム
11 内視鏡スコープ
12 光源装置
12a 光源操作部
13 内視鏡プロセッサ
13a プロセッサ操作部
14 表示器
15 認識器(CNN)
15A 入力層
15B 中間層
15C 出力層
16 挿入部
16a 挿入部先端部
16b 湾曲部
16c 可撓管部
17 手元操作部
18 ユニバーサルコード
20 被検体
21 アングルノブ
22 操作ボタン
23 鉗子入口
25a コネクタ部
25b コネクタ部
26 観察用画像
28 指標
31 光源制御部
32 光源ユニット
32a V−LED
32b B−LED
32c G−LED
32d R−LED
40 ライトガイド
42 照明レンズ
44 対物レンズ
45 撮像素子
46 内視鏡操作部
47 内視鏡制御部
48,62 ROM
61 プロセッサ制御部
65 画像処理部
66 表示制御部
67 記憶部
F1 フィルタ
S 画像セット
S10 ステップ
S12 ステップ
S14 ステップ
S16 ステップ
S18 ステップ
S20 ステップ10
32b B-LED
32c G-LED
32d R-LED
40
61
Claims (18)
前記複数の画像の一部もしくは前記複数の画像を用いて算出された観察用画像及び前記認識結果を表示部に表示させる表示制御部と、
を備えた画像処理装置。A recognizer that accepts an image set consisting of a plurality of images sequentially acquired using a plurality of different observation lights and outputs a recognition result for the image set.
An observation image calculated by using a part of the plurality of images or the plurality of images, and a display control unit for displaying the recognition result on the display unit.
Image processing device equipped with.
前記表示制御部は、前記認識された前記注目領域を示す指標を、前記表示部に表示された画像上に重畳して表示させる請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置。The recognizer recognizes a region of interest contained in the plurality of images and recognizes the region of interest.
The image processing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the display control unit superimposes and displays the recognized index indicating the area of interest on the image displayed on the display unit.
前記表示制御部は、前記注目領域の有無を表す情報を前記表示部に表示された画像と重ならないように表示させる請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置。The recognizer recognizes a region of interest contained in the plurality of images and recognizes the region of interest.
The image processing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the display control unit displays information indicating the presence or absence of the region of interest so as not to overlap the image displayed on the display unit.
前記表示制御部は、前記鑑別結果を前記表示部に表示させる請求項1から10のいずれか1項に記載の画像処理装置。The recognizer executes the discrimination regarding the lesion based on the plurality of images and outputs the discrimination result.
The image processing device according to any one of claims 1 to 10, wherein the display control unit displays the discrimination result on the display unit.
前記第1観察光と前記第2観察光により順次照明された観察対象を順次撮像することにより前記複数の画像を撮像する内視鏡スコープと、
前記表示部と、
請求項1から11のいずれか1項に記載の画像処理装置と、を備え、
前記認識器は、前記内視鏡スコープが撮像する前記複数の画像からなる前記画像セットを受け付ける内視鏡システム。A light source device that sequentially generates the first observation light and the second observation light different from the first observation light,
An endoscope scope that captures a plurality of images by sequentially capturing an observation object that is sequentially illuminated by the first observation light and the second observation light.
With the display unit
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 11 is provided.
The recognizer is an endoscope system that accepts the image set including the plurality of images captured by the endoscope.
前記認識器は、前記内視鏡プロセッサによる画像処理後の前記複数の画像を受け付ける請求項12に記載の内視鏡システム。An endoscope processor that receives the plurality of images captured by the endoscope and performs image processing on the plurality of images is provided.
The endoscope system according to claim 12, wherein the recognizer receives the plurality of images after image processing by the endoscope processor.
認識器が、前記画像セットに対する認識結果を出力する第2ステップと、
表示制御部が、前記複数の画像の一部もしくは前記複数の画像を用いて算出された観察用画像及び前記認識結果を表示部に表示させる第3ステップと、を含み、
前記第1ステップから前記第3ステップの処理を繰り返し実行する画像処理方法。The first step of accepting an image set consisting of a plurality of images acquired using a plurality of different observation lights, and
The second step in which the recognizer outputs the recognition result for the image set, and
The display control unit includes a part of the plurality of images or a third step of displaying the observation image calculated by using the plurality of images and the recognition result on the display unit.
An image processing method in which the processes of the first step to the third step are repeatedly executed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022168121A JP7542585B2 (en) | 2018-07-05 | 2022-10-20 | Image processing device, endoscope system, and method of operating the image processing device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018128168 | 2018-07-05 | ||
JP2018128168 | 2018-07-05 | ||
PCT/JP2019/023492 WO2020008834A1 (en) | 2018-07-05 | 2019-06-13 | Image processing device, method, and endoscopic system |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022168121A Division JP7542585B2 (en) | 2018-07-05 | 2022-10-20 | Image processing device, endoscope system, and method of operating the image processing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020008834A1 true JPWO2020008834A1 (en) | 2021-06-24 |
JP7289296B2 JP7289296B2 (en) | 2023-06-09 |
Family
ID=69059546
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020528760A Active JP7289296B2 (en) | 2018-07-05 | 2019-06-13 | Image processing device, endoscope system, and method of operating image processing device |
JP2022168121A Active JP7542585B2 (en) | 2018-07-05 | 2022-10-20 | Image processing device, endoscope system, and method of operating the image processing device |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022168121A Active JP7542585B2 (en) | 2018-07-05 | 2022-10-20 | Image processing device, endoscope system, and method of operating the image processing device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7289296B2 (en) |
WO (1) | WO2020008834A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7044120B2 (en) | 2020-02-07 | 2022-03-30 | カシオ計算機株式会社 | Discriminator, discriminator learning method, discriminating method and program |
JP7411515B2 (en) * | 2020-07-16 | 2024-01-11 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope system and its operating method |
JP7481956B2 (en) * | 2020-08-26 | 2024-05-13 | 株式会社東芝 | Inference device, method, program and learning device |
CN117241719A (en) * | 2021-07-05 | 2023-12-15 | 奥林巴斯医疗株式会社 | Endoscope processor, endoscopic device, and diagnostic image generation method |
JP2024160185A (en) * | 2021-07-28 | 2024-11-13 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope system, processor device and operation method thereof |
WO2023026538A1 (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | ソニーグループ株式会社 | Medical assistance system, medical assistance method, and evaluation assistance device |
WO2024166731A1 (en) * | 2023-02-07 | 2024-08-15 | 富士フイルム株式会社 | Image processing device, endoscope, image processing method, and program |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007123028A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Olympus Medical Systems Corp. | Biological observation system |
JP2015085152A (en) * | 2013-09-26 | 2015-05-07 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope system, processor device for endoscope system, startup method for endoscope system, and startup method for processor device |
WO2017203560A1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | オリンパス株式会社 | Endoscope image processing device |
WO2018008593A1 (en) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 日本電気株式会社 | Image diagnosis learning device, image diagnosis device, image diagnosis method, and recording medium for storing program |
WO2018105063A1 (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | オリンパス株式会社 | Image processing device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017175282A1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-10-12 | オリンパス株式会社 | Learning method, image recognition device, and program |
JP6751773B2 (en) | 2016-12-07 | 2020-09-09 | オリンパス株式会社 | Image processing device and operation method of image processing device |
KR20200106028A (en) * | 2017-10-30 | 2020-09-10 | 고에키자이단호진 간겐큐카이 | Image diagnosis support device, data collection method, image diagnosis support method, and image diagnosis support program |
-
2019
- 2019-06-13 WO PCT/JP2019/023492 patent/WO2020008834A1/en active Application Filing
- 2019-06-13 JP JP2020528760A patent/JP7289296B2/en active Active
-
2022
- 2022-10-20 JP JP2022168121A patent/JP7542585B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007123028A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-11-01 | Olympus Medical Systems Corp. | Biological observation system |
JP2015085152A (en) * | 2013-09-26 | 2015-05-07 | 富士フイルム株式会社 | Endoscope system, processor device for endoscope system, startup method for endoscope system, and startup method for processor device |
WO2017203560A1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | オリンパス株式会社 | Endoscope image processing device |
WO2018008593A1 (en) * | 2016-07-04 | 2018-01-11 | 日本電気株式会社 | Image diagnosis learning device, image diagnosis device, image diagnosis method, and recording medium for storing program |
WO2018105063A1 (en) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | オリンパス株式会社 | Image processing device |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
GIERING MICHAEL ET AL.: ""Multi-modal Sensor registration for vehicle perception via deep neural networks"", 2015 IEEE HIGH PERFORMANCE EXTREME COMPUTING CONFERENCE (HPEC), JPN6022029756, 17 September 2015 (2015-09-17), ISSN: 0004829224 * |
PARK YOUNG SUN ET AL.: ""Colonoscopic PolypDetection using Convolutional Neural Networks"", PROCEEDINGS OF SPIE MEDICAL IMAGING 2016: COMPUTER-AIDED DIAGNOSIS, vol. 9785, JPN6021049814, 24 March 2016 (2016-03-24), pages 978528 - 1, ISSN: 0004941024 * |
RAMACHANDRAM DHANESH ET AL.: ""Deep Multimodal Learning: A Survey on Recent Advances and Trends"", IEEE SIGNAL PROCESSING MAGAZINE, vol. 34, no. 6, JPN6022029760, 9 November 2017 (2017-11-09), pages 96 - 108, ISSN: 0004829226 * |
VALADA ABHINAV ET AL.: ""Deep Multispectral Semantic Scene Understanding of Forested Environments using Multimodal Fusion"", 2016 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON EXPERIMENTAL ROBOTICS, JPN6022029758, 8 October 2016 (2016-10-08), pages 465 - 477, ISSN: 0004829225 * |
宮崎 祐太: "畳み込みニューラルネットワークを用いたカプセル内視鏡画像における小腸病変の位置検出", 情報処理学会 研究報告 コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM) 2016−CVIM−20, JPN6022052938, JP, ISSN: 0004941029 * |
岩堀 祐之 他: "「医療診断支援のための内視鏡画像の分類と大きさ・形状の復元」", 総合工学, vol. 30, JPN6021049816, 31 March 2018 (2018-03-31), pages 18 - 36, ISSN: 0004941025 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022189900A (en) | 2022-12-22 |
WO2020008834A1 (en) | 2020-01-09 |
JP7289296B2 (en) | 2023-06-09 |
JP7542585B2 (en) | 2024-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7542585B2 (en) | Image processing device, endoscope system, and method of operating the image processing device | |
US11062442B2 (en) | Vascular information acquisition device, endoscope system, and vascular information acquisition method | |
US11950760B2 (en) | Endoscope apparatus, endoscope operation method, and program | |
JP7374280B2 (en) | Endoscope device, endoscope processor, and method of operating the endoscope device | |
US11563921B2 (en) | Image processing apparatus, endoscope system, and image processing method | |
US12035879B2 (en) | Medical image processing apparatus, endoscope system, and medical image processing method | |
US20210076917A1 (en) | Image processing apparatus, endoscope system, and image processing method | |
JP7015385B2 (en) | Endoscopic image processing device, operation method of endoscopic device, and program | |
WO2020066807A1 (en) | Electronic endoscope system | |
JP7335399B2 (en) | MEDICAL IMAGE PROCESSING APPARATUS, ENDOSCOPE SYSTEM, AND METHOD OF OPERATION OF MEDICAL IMAGE PROCESSING APPARATUS | |
WO2020054543A1 (en) | Medical image processing device and method, endoscope system, processor device, diagnosis assistance device and program | |
WO2020170809A1 (en) | Medical image processing device, endoscope system, and medical image processing method | |
US20230389774A1 (en) | Medical image processing apparatus, endoscope system, medical image processing method, and medical image processing program | |
US12052526B2 (en) | Imaging system having structural data enhancement for non-visible spectra | |
WO2021199910A1 (en) | Medical image processing system and method for operating medical image processing system | |
JP7593796B2 (en) | Medical image processing system and method for operating the medical image processing system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220411 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220607 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220720 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221020 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20221020 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20221031 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20221101 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20221216 |
|
C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20221222 |
|
C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20230309 |
|
C23 | Notice of termination of proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23 Effective date: 20230427 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7289296 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |