專利名稱：圖像處理裝置和熒光觀察裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理裝置和熒光觀察裝置。
背景技術(shù)：
在使用熒光藥劑診斷病變區(qū)域的熒光觀察裝置中，以往公知有如下方法分別對(duì)組織的性狀信息和形狀信息分配顏色信息和亮度信息，對(duì)表示組織的性狀信息的圖像和表示組織的形狀信息的圖像進(jìn)行合成(例如參照專利文獻(xiàn)I)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本特許第4327380號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在上述熒光觀察裝置中，由于對(duì)組織的正常部和病變部雙方進(jìn)行同一處理，所以，不僅病變部的顏色變化，正常部的顏色也變化。在這種情況下，由于利用與在通常觀察中使用的白色光圖像不同的顏色顯示正常部，所以，無(wú)法判斷組織有無(wú)出血等，存在手術(shù)醫(yī)生難以進(jìn)行適當(dāng)處置的不良情況。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供容易確定病變部且能夠抑制正常部的顏色變化的圖像處理裝置和熒光觀察裝置。用于解決課題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下手段。本發(fā)明的第I方式是一種圖像處理裝置，其具有熒光圖像生成部，其拍攝通過(guò)激勵(lì)光的照射而在被檢體中產(chǎn)生的熒光，生成熒光圖像；返回光圖像生成部，其拍攝通過(guò)照明光的照射而從被檢體返回的返回光，生成返回光圖像；顏色變換部，其將由該返回光圖像生成部生成的返回光圖像變換成構(gòu)成顏色空間的多個(gè)顏色信號(hào)；顏色信號(hào)校正部，其使用該多個(gè)顏色信號(hào)中的至少I個(gè)顏色信號(hào)和由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像，對(duì)由該顏色變換部變換后的多個(gè)顏色信號(hào)進(jìn)行校正；校正圖像生成部，其根據(jù)由該顏色信號(hào)校正部校正后的多個(gè)顏色信號(hào)生成校正圖像；以及圖像合成部，其對(duì)由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像和由所述校正圖像生成部生成的校正圖像進(jìn)行合成。根據(jù)上述圖像處理裝置，返回光圖像生成部根據(jù)通過(guò)照明光的照射而從被檢體返回的返回光生成返回光圖像，并且，熒光圖像生成部根據(jù)通過(guò)激勵(lì)光的照射而在被檢體中產(chǎn)生的熒光生成熒光圖像。而且，顏色變換部將返回光圖像變換成構(gòu)成顏色空間的多個(gè)顏色信號(hào)，顏色信號(hào)校正部使用多個(gè)顏色信號(hào)中的至少I個(gè)顏色信號(hào)和由熒光圖像生成部生成的熒光圖像，對(duì)由顏色變換部變換后的多個(gè)顏色信號(hào)進(jìn)行校正。校正圖像生成部根據(jù)這樣校正后的多個(gè)顏色信號(hào)生成校正圖像，圖像合成部對(duì)熒光圖像和校正圖像進(jìn)行合成。由此，在合成圖像中，能夠特征性地顯示例如活體組織中的病變部，并且將正常部校正為與原來(lái)顏色同等的顏色并進(jìn)行顯示。由此，能夠確定病變部的位置或形狀，并與原來(lái)顏色同樣地觀察正常部，能夠提高觀察精度。在上述圖像處理裝置中，所述多個(gè)顏色信號(hào)也可以是所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)。由此，顏色變換部將返回光圖像變換成R成分、G成分和B成分的信號(hào)，顏色信號(hào)校正部使用這些信號(hào)中的至少I個(gè)信號(hào)和由熒光圖像生成部生成的熒光圖像，對(duì)這些R成分、G成分和B成分的信號(hào)進(jìn)行校正。由此，在合成圖像中，能夠?qū)⒄２啃Ｕ秊榕c原來(lái)顏色同等的顏色并進(jìn)行顯示。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，乘以將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像除以所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。

由此，能夠生成對(duì)返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正后的校正圖像，在合成圖像中，能夠?qū)⒄２啃Ｕ秊榕c原來(lái)顏色同等的顏色并進(jìn)行顯示。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=BinX (Fin/Rin) X α ；Gout=Gin ；Rout=RinX (Fin/Rin) X α，這里，Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，F(xiàn)in :所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度，α :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)。通過(guò)這樣對(duì)返回光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，B成分和R成分增加，所以，病變部接近品紅(紫紅色)。這里，活體內(nèi)由于血液等而為紅色，所以，G成分和B成分容易被吸收。因此，通過(guò)使用活體內(nèi)難以吸收的R成分的信號(hào)對(duì)B成分和R成分的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行校正，能夠?qū)φ２康念伾M(jìn)行校正。即，如上所述，在合成圖像中，能夠利用品紅(紫紅色)顯示病變部，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，乘以將所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)除以由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像而得到的結(jié)果。由此，能夠生成對(duì)返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正后的校正圖像，在合成圖像中，能夠?qū)⒄２啃Ｕ秊榕c原來(lái)顏色同等的顏色并進(jìn)行顯示。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，
Bout=BinX (RIN/FIN)/a ；Gout=Gin ；Rout=RinX (RIN/FIN)/a，這里，Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，
Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，F(xiàn)in :所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度，a :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)。通過(guò)這樣對(duì)返回光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，能夠減小校正圖像的B成分和R成分。即，如上所述，在合成圖像中，能夠僅利用綠色顯示病變部，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=BinX [ { (Fin/Rin) - a } X β +1]；Gout=Gin ；Rout=RinX [ { (Fin/Rin) - a } X β +1]，這里，Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，F(xiàn)in :所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度，a :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)，β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))。通過(guò)這樣對(duì)返回光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，B成分和R成分增加，所以，病變部接近品紅(紫紅色)。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠利用品紅(紫紅色)顯示病變部，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=BinX [ { (Rin/Fin) - (1/a ) } X β+1]；Gout=Gin ；Rout=RinX [ { (Rin/Fin) - (I/ a ) } X β +1]，
這里，Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，F(xiàn)in :所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度，
α :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)，β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))。通過(guò)這樣對(duì)返回光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，能夠減小校正圖像的B成分和R成分。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠僅利用綠色顯示病變部，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，加上將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像除以所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。由此，能夠生成對(duì)返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正后的校正圖像，在合成圖像中，能夠?qū)⒄２啃Ｕ秊榕c原來(lái)顏色同等的顏色并進(jìn)行顯示。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=Bin+ [ { (Fin/Rin) - α } X β ]；Gout=Gin ；Rout=Rin+ [ { ( Fin/Rin ) - α } X β ]，這里，Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rtot:所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，F(xiàn)in :所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度，α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)，β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))。通過(guò)這樣對(duì)返回光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，B成分和R成分增加，所以，病變部接近品紅(紫紅色)。并另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠利用品紅(紫紅色)顯示病變部，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，減去將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像除以所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。由此，能夠生成對(duì)返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正后的校正圖像，在合成圖像中，能夠?qū)⒄２啃Ｕ秊榕c原來(lái)顏色同等的顏色并進(jìn)行顯示。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=Bin- [ { (Fin/Rin) - α } X β ]；Gout=Gin ；Rqut=Rin_ [ { (FIN/RIN) - α } X β ],
這里，Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，F(xiàn)in :所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度，α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)，β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))。通過(guò)這樣對(duì)返回光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，能夠減小校正圖像的B成分和R成分。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠僅利用綠色顯示病變部，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，加上將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像減去所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。由此，能夠生成對(duì)返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正后的校正圖像，在合成圖像中，能夠?qū)⒄２啃Ｕ秊榕c原來(lái)顏色同等的顏色并進(jìn)行顯示。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=Bin+ (Fin-RinX α ) X β ；Gout-Gin ；Rout=Rin+ (Fin-RinX α ) X β，這里，Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rin:所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，F(xiàn)in :所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度，
α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)，β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))。通過(guò)這樣對(duì)返回光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，B成分和R成分增加，所以，病變部接近品紅(紫紅色)。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠利用品紅(紫紅色)顯示病變部，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，減去將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像減去所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。由此，能夠生成對(duì)返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正后的校正圖像，在合成圖像中，能夠?qū)⒄２啃Ｕ秊榕c原來(lái)顏色同等的顏色并進(jìn)行顯示。 在上述圖像處理裝置中，所述顏色信號(hào)校正部也可以根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=Bin- (Fin-RinX a ) X β ;Gout=Gin ；Rout=Rin- (Fin-RinX α ) X β ,這里，Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度，F(xiàn)in :所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度，α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)，β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))。通過(guò)這樣對(duì)返回光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，能夠減小校正圖像的B成分和R成分。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠僅利用綠色顯示病變部，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。在上述圖像處理裝置中，也可以具有HSV變換部，該HSV變換部對(duì)由所述顏色變換部變換后的R成分、G成分和B成分的信號(hào)進(jìn)行HSV變換，所述顏色信號(hào)校正部對(duì)由所述HSV變換部變換后的H成分的信號(hào)進(jìn)行校正。由此，能夠使病變部變化為綠色或藍(lán)色等活體中沒(méi)有的顏色，能夠提高病變部的觀察精度。本發(fā)明的第2方式是一種熒光觀察裝置，其具有光源部，其產(chǎn)生對(duì)被檢體進(jìn)行照射的照明光和激勵(lì)光；上述圖像處理裝置；以及圖像顯示部，其顯示由該圖像處理裝置處理后的圖像。根據(jù)這種熒光觀察裝置，由于具有上述圖像處理裝置，所以，在合成圖像中，能夠特征性地顯示例如活體組織中的病變部，并且將正常部校正為與原來(lái)顏色同等的顏色并進(jìn)行顯示。由此，能夠確定病變部的位置或形狀，并與原來(lái)顏色同樣地觀察正常部，能夠提高觀察精度。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，具有容易確定病變部且能夠抑制正常部的顏色變化的效果。


圖I是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的熒光觀察裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖I的圖像處理裝置的功能框圖。圖3是本發(fā)明的第I變形例的熒光觀察裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖4是說(shuō)明圖3的熒光觀察裝置的處理的流程圖。 圖5是說(shuō)明在圖3的熒光觀察裝置中確定系數(shù)時(shí)的處理的畫面例。圖6是本發(fā)明的第10變形例的熒光觀察裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖7是圖6的波長(zhǎng)選擇部的概略結(jié)構(gòu)圖。圖8是示出圖7的各濾鏡的透射特性的曲線圖。圖9是圖6的圖像處理裝置的功能框圖。圖10是本發(fā)明的第11變形例的熒光觀察裝置的圖像處理裝置的功能框圖。圖11是本發(fā)明的第12變形例的熒光觀察裝置的圖像處理裝置的功能框圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的熒光觀察裝置I進(jìn)行說(shuō)明。這里，對(duì)將本實(shí)施方式的熒光觀察裝置I應(yīng)用于內(nèi)窺鏡裝置的例子進(jìn)行說(shuō)明。如圖I所示，本實(shí)施方式的熒光觀察裝置I具有被插入體內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)的插入部2、射出照明光和激勵(lì)光的光源(光源部)3、從插入部2的前端朝向被檢體A照射來(lái)自該光源3的照明光和激勵(lì)光的照明單元4、設(shè)置在插入部2的前端并取得被檢體A的圖像信息的攝像單元5、配置在插入部2的基端側(cè)并對(duì)由攝像單元5取得的圖像信息進(jìn)行處理的圖像處理裝置6以及顯示由該圖像處理裝置6進(jìn)行處理后的圖像的監(jiān)視器(圖像顯示部)7。光源3具有氙燈8、從由該氙燈8發(fā)出的照明光中分離出例如波段為400 750nm的激勵(lì)光和白色光(照明光)的濾鏡9、以及對(duì)由濾鏡9分離出的激勵(lì)光和白色光進(jìn)行聚光的耦合透鏡10。照明單元4具有光導(dǎo)纖維11，其配置在插入部2的長(zhǎng)度方向的大致全長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)由耦合透鏡10聚光后的激勵(lì)光和白色光進(jìn)行導(dǎo)光；以及照明光學(xué)系統(tǒng)12，其設(shè)置在插入部2的前端，使由光導(dǎo)纖維11導(dǎo)光的激勵(lì)光和白色光擴(kuò)散，并照射到與插入部2的前端面2a對(duì)置的被檢體A上。攝像單元5具有物鏡13，其對(duì)從被檢體A的規(guī)定觀察范圍返回的返回光進(jìn)行聚光；分色鏡14，其反射由該物鏡13聚光的返回光內(nèi)的激勵(lì)波長(zhǎng)以上的光(激勵(lì)光和熒光)，透射比激勵(lì)波長(zhǎng)短的波長(zhǎng)的白色光；2個(gè)聚光透鏡15、16，它們分別對(duì)透射過(guò)分色鏡14的白色光和由分色鏡14反射的熒光進(jìn)行聚光；白色光用彩色CCD 17，其對(duì)由聚光透鏡15聚光的白色光進(jìn)行攝像；以及熒光用單色CCD 18，其對(duì)由聚光透鏡16聚光的熒光進(jìn)行攝像。在圖I中，標(biāo)號(hào)19是從由分色鏡14反射的光中遮斷激勵(lì)光(例如僅透射波段為765 850nm的光)的激勵(lì)光截止濾鏡。作為功能，圖像處理裝置6具有生成白色光圖像的白色光圖像生成部(返回光圖像生成部)20 ;生成熒光圖像的熒光圖像生成部21 ;對(duì)白色光用彩色CCD 17的曝光時(shí)間進(jìn)行調(diào)整的自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部22 ;對(duì)熒光用單色CCD 18的曝光時(shí)間進(jìn)行調(diào)整的自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部23 ;保存白色光圖像的R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)的存儲(chǔ)器(顏色變換部)24 ；以及對(duì)這些R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正的圖像運(yùn)算部(顏色信號(hào)校正部、校正圖像生成部、圖像合成部)25。白色光圖像生成部20根據(jù)由白色光用彩色CXD 17檢測(cè)到的白色光圖像數(shù)據(jù)生成白色光圖像。白色光圖像生成部20將所生成的白色光圖像發(fā)送到存儲(chǔ)器24和自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部22。熒光圖像生成部21根據(jù)由熒光用單色CCD 18檢測(cè)到的熒光圖像數(shù)據(jù)生成熒光圖像。熒光圖像生成部21將所生成的熒光圖像發(fā)送到存儲(chǔ)器24和自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部23。
自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部22根據(jù)由白色光圖像生成部20生成的白色光圖像的亮度值對(duì)白色光用彩色CCD 17的曝光時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部23根據(jù)由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像的亮度值對(duì)熒光用單色CCD 18的曝光時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。由此，根據(jù)所生成的各圖像，自動(dòng)計(jì)算下一幀的曝光時(shí)間，對(duì)各CCD的曝光時(shí)間進(jìn)行控制。另外，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明了根據(jù)白色光圖像和熒光圖像的亮度值，通過(guò)自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部22和自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部23對(duì)白色光用彩色CXD 17和熒光用單色CXD 18的曝光時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，但是，也可以對(duì)由光源3射出的白色光和激勵(lì)光的光量進(jìn)行控制，還可以對(duì)白色光用彩色CCD 17和熒光用單色CCD 18的增益進(jìn)行調(diào)整。如圖2所示，存儲(chǔ)器24具有分別保存白色光圖像的R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)的R存儲(chǔ)器31、G存儲(chǔ)器32、B存儲(chǔ)器33，以及保存熒光圖像信號(hào)的F存儲(chǔ)器34。存儲(chǔ)器24將由白色光圖像生成部20生成的白色光圖像變換成構(gòu)成顏色空間的R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)并保存在各存儲(chǔ)器中，并且，將由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像信號(hào)保存在F存儲(chǔ)器34中，將所保存的各顏色信號(hào)和熒光圖像信號(hào)輸出到圖像運(yùn)算部25。圖像運(yùn)算部25針對(duì)白色光圖像的各顏色信號(hào)，乘以將由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像信號(hào)除以白色光圖像的各顏色成分中的至少I個(gè)顏色信號(hào)而得到的結(jié)果，由此，對(duì)白色光圖像的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。具體而言，圖像運(yùn)算部25例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正。Bout=BinX (Fin/Rin) X αGout=GinRout=RinX (Fin/Rin) X α這里，Bqut :白色光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gout 白色光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度
Rout 白色光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Bin :校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gin :校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rin :校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Fin :熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度α :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)這里，系數(shù)α是使用校正部件根據(jù)被檢體A的正常部中的熒光強(qiáng)度而預(yù)先設(shè)定的值，如上所述，是在被檢體A的正常部中值為1^八^的系數(shù)。S卩，系數(shù)α是在被檢體A的正 常部中使(Fin/Rin) X α成為I的系數(shù)。S卩，在被檢體A的正常部中，通過(guò)如下方式計(jì)算校正后的各顏色信號(hào)。Bout-BinGout=GinRout-Rin并且，圖像運(yùn)算部25根據(jù)這樣校正后的顏色信號(hào)生成校正圖像，對(duì)所生成的校正圖像和由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像進(jìn)行合成，作為合成圖像而輸出到監(jiān)視器7。監(jiān)視器7顯示并列配置白色光圖像Gl和合成圖像G2的圖像，該白色光圖像Gl是由白色光圖像生成部20生成的圖像，該合成圖像G2是圖像運(yùn)算部25對(duì)校正圖像和熒光圖像進(jìn)行合成后的圖像。下面，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的熒光觀察裝置I的作用進(jìn)行說(shuō)明。要想使用本實(shí)施方式的熒光觀察裝置I觀察活體體腔內(nèi)的被檢體Α，首先，使被檢體A附著或吸收異常地聚集在癌細(xì)胞等病變部Al中的熒光藥劑。在該狀態(tài)下，通過(guò)對(duì)被檢體A照射激勵(lì)光，熒光藥劑被激勵(lì)而發(fā)出熒光。接著，將插入部2插入體腔內(nèi)并使前端2a與被檢體A對(duì)置。在該狀態(tài)下，利用耦合透鏡10對(duì)通過(guò)使光源3工作而從氙燈8發(fā)出的包含由濾鏡9分離出的激勵(lì)光的白色光進(jìn)行聚光，通過(guò)光導(dǎo)纖維11向插入部2的前端2a導(dǎo)光。然后，該白色光通過(guò)照明光學(xué)系統(tǒng)12擴(kuò)散，對(duì)被檢體A進(jìn)行照射。在被檢體A中，內(nèi)部包含的熒光物質(zhì)被激勵(lì)光激勵(lì)而發(fā)出熒光，并且，在表面反射白色光和激勵(lì)光的一部分。通過(guò)物鏡13對(duì)這些熒光、白色光和激勵(lì)光進(jìn)行聚光，通過(guò)分色鏡14反射激勵(lì)波長(zhǎng)以上的光、即反射激勵(lì)光和熒光，透射波長(zhǎng)比激勵(lì)波長(zhǎng)短的白色光。關(guān)于由分色鏡14反射的激勵(lì)光和熒光，通過(guò)濾鏡19去除激勵(lì)光，僅熒光被聚光透鏡16聚光并通過(guò)熒光用單色CCD 18進(jìn)行拍攝。由此，在熒光用單色CCD 18中取得被檢體A的熒光圖像信息。并且，透射過(guò)分色鏡14的白色光被聚光透鏡15聚光，并通過(guò)白色光用彩色CCD 17進(jìn)行拍攝。由此，在白色光用彩色CCD 17中取得被檢體A的白色光圖像信息。另外，關(guān)于熒光圖像信息和白色光圖像信息，可以先取得某一方，也可以同時(shí)取得。由熒光用單色CCD 18取得的熒光圖像信息和由白色光用彩色CCD 17取得的白色光圖像信息分別被送到圖像處理裝置6的熒光圖像生成部21和白色光圖像生成部20。在熒光圖像生成部21中，根據(jù)從熒光用單色CXD 18送來(lái)的熒光圖像信息生成二維的熒光圖像，在白色光圖像生成部20中，根據(jù)從白色光用彩色CCD 17送來(lái)的白色光圖像信息生成二維的白色光圖像。
此時(shí)，通過(guò)自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部22對(duì)白色光用彩色CCD 17的曝光時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，并且，通過(guò)自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部23對(duì)熒光用單色CCD 18的曝光時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。接著，在存儲(chǔ)器24中，將由白色光圖像生成部20生成的白色光圖像變換成R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)并保存在各存儲(chǔ)器中，并且，將由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像信號(hào)保存在F存儲(chǔ)器34中，所保存的各顏色信號(hào)和熒光圖像信號(hào)被輸出到圖像運(yùn)算部25。在圖像運(yùn)算部25中，如上所述，例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。Bout=BinX (Fin/Rin) X αGout=Gin
Rout=RinX (Fin/Rin) X α在圖像運(yùn)算部25中，根據(jù)這樣校正后的顏色信號(hào)生成校正圖像，對(duì)校正圖像和由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像進(jìn)行合成。在監(jiān)視器7中顯示這樣合成后的合成圖像和由白色光圖像生成部20生成的白色光圖像。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的熒光觀察裝置1，通過(guò)圖像運(yùn)算部25，使用白色光圖像的顏色信號(hào)和熒光圖像信號(hào)對(duì)白色光圖像的R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正并生成校正圖像，對(duì)熒光圖像和校正圖像進(jìn)行合成。由此，在合成圖像中，能夠特征性地顯示例如活體組織中的病變部Al，并且將正常部校正成與原來(lái)顏色同等的顏色并顯示在監(jiān)視器7中。由此，能夠確定病變部Al的位置或形狀，并與原來(lái)顏色同樣地觀察正常部，能夠提高被檢體A的觀察精度。并且，圖像運(yùn)算部25根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正，由此，能夠鮮明地顯示病變部Al。Bout=BinX (Fin/Rin) X αGout-GinRout=RinX (Fin/Rin) X α通過(guò)根據(jù)上述公式對(duì)白色光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，B成分和R成分增加，所以，病變部接近品紅(紫紅色)。這里，活體內(nèi)由于血液等而為紅色，所以，G成分和B成分容易被吸收。因此，通過(guò)使用活體內(nèi)難以吸收的R成分的信號(hào)對(duì)B成分和R成分的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行校正，能夠?qū)φ２康念伾M(jìn)行校正。即，如上所述，在合成圖像中，能夠利用品紅(紫紅色)顯示病變部Al，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。[第I變形例]作為本實(shí)施方式的第I變形例，也可以自動(dòng)設(shè)定在圖像運(yùn)算部25的運(yùn)算中使用的系數(shù)α。如圖3所示，除了圖I所示的結(jié)構(gòu)要素以外，本變形例的熒光觀察裝置51還具有設(shè)置在插入部2的操作部中的例如按鈕等輸入部28、以及根據(jù)輸入部28輸入的指示來(lái)設(shè)定參數(shù)(系數(shù)α )的參數(shù)設(shè)定部29。使用圖4所示的流程圖對(duì)本變形例的熒光觀察裝置51的系數(shù)α的確定方法進(jìn)行說(shuō)明。通過(guò)對(duì)輸入部28進(jìn)行操作，在存儲(chǔ)器24中保存的白色光圖像的R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)中的用作基準(zhǔn)信號(hào)的顏色信號(hào)(在本變形例中為R成分)和熒光圖像信號(hào)被送到參數(shù)設(shè)定部29 (步驟SI)。接著，在參數(shù)設(shè)定部29中，計(jì)算白色光圖像的R成分的信號(hào)和熒光圖像信號(hào)的預(yù)先設(shè)定的區(qū)域中的平均亮度(步驟S2)。這里，如圖5所示，預(yù)先設(shè)定的區(qū)域例如是圖像的中心部的區(qū)域S。接著，通過(guò)將作為基準(zhǔn)的熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度除以R成分的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)計(jì)算系數(shù)α (步驟S3)。如上所述，根據(jù)本變形例的熒光觀察裝置51，能夠根據(jù)由熒光用單色CCD 18取得的熒光圖像和由白色光用彩色CCD 17取得的白色光圖像，計(jì)算用于對(duì)白色光圖像的顏色信號(hào)進(jìn)行校正的系數(shù)α。另外，也可以根據(jù)熒光用單色CXD 18和白色光用彩色CXD 17的基準(zhǔn)灰度值之比 計(jì)算系數(shù)α。[第2變形例]作為本實(shí)施方式的第2變形例，圖像運(yùn)算部25也可以針對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，乘以將白色光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)除以由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像而得到的結(jié)果。具體而言，圖像運(yùn)算部25例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。Bout=BinX (RIN/FIN)/aGout-GinRout=RinX (RIN/FIN)/a這里，Bout 白色光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gout 白色光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rout 白色光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Bin :校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gin :校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rin :校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Fin :熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度a :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)通過(guò)這樣對(duì)白色光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，能夠減小校正圖像的B成分和R成分。即，如上所述，在合成圖像中，能夠僅利用綠色顯示病變部Al，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。[第3變形例]作為本實(shí)施方式的第3變形例，圖像運(yùn)算部25也可以例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。Bout=Bin X [{ ( Fin/Rin ) - a } X β +1 ]Gout-GinRout=RinX [ { (Fin/Rin) - a } X β +1]
這里，Bout 白色光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gout 白色光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rout 白色光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Bin :校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gin :校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rin :校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Fin :熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度
α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))通過(guò)這樣對(duì)白色光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，B成分和R成分增加，所以，病變部Al接近品紅(紫紅色)。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部Al的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠利用品紅(紫紅色)顯示病變部Al，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。[第4變形例]作為本實(shí)施方式的第4變形例，圖像運(yùn)算部25也可以例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。Bout=BinX [ { (Rin/Fin) - (1/α ) } X β+1]Gout-GinRout=RinX [ { (Rin/Fin) _ (1/α ) } X β+1]這里，Bout 白色光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gout 白色光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rout 白色光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Bin :校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gin :校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rin :校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Fin :熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度α :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))通過(guò)這樣對(duì)白色光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，能夠減小校正圖像的B成分和R成分。并且，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部Al的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠僅利用綠色顯示病變部Al，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。[第5變形例]作為本實(shí)施方式的第5變形例，圖像運(yùn)算部25也可以針對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，加上將由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像除以白色光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。具體而言，圖像運(yùn)算部25例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。
Bout=Bin+ [ { ( Fin/Rin ) - α } X β ]Gout-GinRout=Rin+ [ { ( Fin/Rin ) - α } X β ]這里，Bout 白色光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gout 白色光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rout 白色光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度
Bin :校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gin :校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rin :校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Fin :熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))通過(guò)這樣對(duì)白色光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，B成分和R成分增加，所以，病變部Al接近品紅(紫紅色)。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部Al的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠利用品紅(紫紅色)顯示病變部Al，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。[第6變形例]作為本實(shí)施方式的第6變形例，圖像運(yùn)算部25也可以針對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，減去由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像除以白色光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。具體而言，圖像運(yùn)算部25例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。Bout=Bin- [ { ( Fin/Rin ) - α } X β ]Gout=GinRojt=Rin-[ { (FIN/RIN) - α } X β ]這里，Bout 白色光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gout 白色光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rout 白色光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Bin :校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gin :校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rin :校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Fin :熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))通過(guò)這樣對(duì)白色光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，能夠減小校正圖像的B成分和R成分。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部Al的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠僅利用綠色顯示病變部Al，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。
[第7變形例]作為本實(shí)施方式的第7變形例，圖像運(yùn)算部25也可以針對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，加上將由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像減去白色光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。具體而言，圖像運(yùn)算部25例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。Bout=Bin+ (Fin-RinX a ) X βGout=GinRout=Rin+ (Fin-RinX α ) X β
這里，Bqut :白色光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gtot :白色光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rout 白色光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Bin :校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gin :校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rin :校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Fin :熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))通過(guò)這樣對(duì)白色光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，B成分和R成分增加，所以，病變部Al接近品紅(紫紅色)。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部Al的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠利用品紅(紫紅色)顯示病變部Al，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。[第8變形例]作為本實(shí)施方式的第8變形例，圖像運(yùn)算部25也可以針對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，減去將由熒光圖像生成部21生成的熒光圖像減去白色光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。具體而言，圖像運(yùn)算部25例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。Bout=Bin- (Fin-RinX α ) X βGout=GinRout=Rin- (Fin-RinX α ) X β這里，Bout 白色光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gout 白色光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rout 白色光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Bin :校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度Gin :校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度Rin :校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度
Fin :熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)β :彩色增益(預(yù)先設(shè)定的系數(shù))通過(guò)這樣對(duì)白色光圖像的RGB成分進(jìn)行校正，當(dāng)熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度增大時(shí)，能夠減小校正圖像的B成分和R成分。另外，通過(guò)乘以彩色增益，能夠增大病變部Al的顏色變化。由此，在合成圖像中，能夠僅利用綠色顯示病變部Al，并且利用原來(lái)顏色顯示正常部。另外，在上述第3 第8變形例中，彩色增益β是在預(yù)先得知被檢體A中的正常部和病變部Al的熒光強(qiáng)度之比這樣的前提下預(yù)先設(shè)定的系數(shù)。彩色增益β優(yōu)選為使病變部Al的顏色變化顯著的值。另外，在上述第3、5、7變形例中，以信號(hào)強(qiáng)度不飽和的方式確定彩色增益β，在上述第6、8變形例中，以信號(hào)強(qiáng)度不為負(fù)值的方式確定彩色增益β (或者，在成為負(fù)值的情況下確定為O)。 [第9變形例]作為本實(shí)施方式的第9變形例，圖像運(yùn)算部25也可以具有HSV變換部(省略圖示)，該HSV變換部對(duì)白色光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)進(jìn)行HSV變換，圖像運(yùn)算部25對(duì)由HSV變換部變換后的H成分的信號(hào)進(jìn)行校正。具體而言，HSV變換部例如根據(jù)以下公式將在存儲(chǔ)器24中保存的白色光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)變換成V成分(明亮度)、S成分(彩度)和H成分(色相)。V=Max (R、G、B)S=I-Min (R、G、B)/Max (R、G、B)H=60X ((G-B) / (R-Min (R、G、B))并且，圖像運(yùn)算部25例如根據(jù)以下公式對(duì)白色光圖像的H成分(色相)進(jìn)行校正。H=HX (Fin/Rin) X α這里，H 白色光圖像的H成分的信號(hào)強(qiáng)度S 白色光圖像的S成分的信號(hào)強(qiáng)度V 白色光圖像的V成分的信號(hào)強(qiáng)度B 白色光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度G 白色光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度R 白色光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Rin :校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度Fin :熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度α :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)由此，能夠使病變部變化為綠色或藍(lán)色等的活體中沒(méi)有的顏色，能夠提高病變部Al的觀察精度。另外，在本變形例中，在白色光圖像的H成分(色相)的校正時(shí)，也可以應(yīng)用所述的第2 第8變形例所示的校正方法。另外，在本變形例中，不僅可以對(duì)白色光圖像的H成分(色相)進(jìn)行校正，還可以對(duì)V成分(明亮度)或S成分(彩度)進(jìn)行校正。[第10變形例]
作為本實(shí)施方式的第10變形例，可以按照面順序方式取得白色光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)。在本變形例的熒光觀察裝置52中，如圖6所示，光源3具有氙燈8、從由該氙燈8發(fā)出的照明光中選擇期望的波段并使其透射的波長(zhǎng)選擇部40、以及對(duì)由波長(zhǎng)選擇部40分離出的激勵(lì)光和白色光進(jìn)行聚光的耦合透鏡10。如圖7所示，波長(zhǎng)選擇部40具有通過(guò)馬達(dá)等而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)44、以及設(shè)置在轉(zhuǎn)臺(tái)44上并透射不同波段的光的多個(gè)濾鏡41、42、43。如圖8所示，濾鏡41具有僅透射白色光圖像的R成分和激勵(lì)光EX (例如波段為715 740nm的光)的特性。同樣，濾鏡42具有僅透射白色光圖像的G成分和激勵(lì)光EX的特性，濾鏡43具有僅透射白色光圖像的B成分和激勵(lì)光EX的特性。如圖6所示，作為功能，圖像處理裝置6具有生成白色光圖像和熒光圖像的圖像生成部(返回光圖像生成部、熒光圖像生成部)47 ;對(duì)白色光用彩色CCD 17和熒光用單色CCD 18的曝光時(shí)間進(jìn)行調(diào)整的曝光時(shí)間自動(dòng)調(diào)整部46 ;保持白色光圖像的R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)的存儲(chǔ)器(顏色變換部)24 ;對(duì)這些R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正的圖像運(yùn)算部(顏色信號(hào)校正部、校正圖像生成部、圖像合成部)25 ;以及對(duì)與波長(zhǎng)選擇部40的轉(zhuǎn)臺(tái)44的旋轉(zhuǎn)同步地在存儲(chǔ)器24中進(jìn)行存儲(chǔ)的定時(shí)進(jìn)行控制的定時(shí)控制部45。另外，在本變形例中，圖像生成部47具有合并了圖I中的白色光圖像生成部20和熒光圖像生成部21的功能，但是，也可以與圖I同樣分別設(shè)置白色光圖像生成部20和熒光圖像生成部21。另外，曝光時(shí)間自動(dòng)調(diào)整部46具有合并了圖I中的自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部22和自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部23的功能，但是，也可以與圖I同樣分別設(shè)置自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部22和自動(dòng)曝光時(shí)間調(diào)整部23。如圖9所示，存儲(chǔ)器24具有分別保存白色光圖像的R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)的R存儲(chǔ)器31、G存儲(chǔ)器32、B存儲(chǔ)器33 ;保存熒光圖像信號(hào)的F存儲(chǔ)器34 ；以及選擇將白色光圖像輸出到哪個(gè)存儲(chǔ)器的選擇器48。選擇器48由定時(shí)控制部45控制，與波長(zhǎng)選擇部40的轉(zhuǎn)臺(tái)44的旋轉(zhuǎn)同步地，選擇向R存儲(chǔ)器31、G存儲(chǔ)器32、B存儲(chǔ)器33中的哪個(gè)存儲(chǔ)器輸出白色光圖像。具體而言，在透射白色光圖像的R成分和激勵(lì)光EX的濾鏡41配置在氙燈8的射出光軸上的定時(shí)，將所取得的白色光圖像保存到R存儲(chǔ)器31中。同樣，在氙燈8的射出光軸上配置有濾鏡42的定時(shí)，將所取得的白色光圖像保存到G存儲(chǔ)器32中，在配置有濾鏡43的定時(shí)，將所取得的白色光圖像保存到B存儲(chǔ)器33中。由此，不用對(duì)由圖像生成部47取得的白色光圖像進(jìn)行顏色變換，就能夠分割成R成分、G成分、B成分的顏色信號(hào)，能夠通過(guò)圖像運(yùn)算部25對(duì)這些R成分、G成分和B成分的顏色信號(hào)進(jìn)行校正。由此，與所述各變形例同樣，在合成圖像中，能夠?qū)⒄２啃Ｕ秊榕c原來(lái)顏色同等的顏色并顯示在監(jiān)視器7中。[第11變形例]作為本實(shí)施方式的第11變形例，如圖10所示，也可以在存儲(chǔ)器24與圖像運(yùn)算部25之間設(shè)置進(jìn)行R成分、G成分、B成分的信號(hào)的顏色校正的彩色矩陣電路55。具體而言，彩色矩陣電路55通過(guò)對(duì)R成分、G成分、B成分的信號(hào)進(jìn)行以下公式所示的運(yùn)算，從而進(jìn)行各信號(hào)的顏色校正。公式I
權(quán)利要求
1.ー種圖像處理裝置，其具有 熒光圖像生成部，其拍攝通過(guò)激勵(lì)光的照射而在被檢體中產(chǎn)生的熒光，生成熒光圖像； 返回光圖像生成部，其拍攝通過(guò)照明光的照射而從被檢體返回的返回光，生成返回光圖像； 顔色變換部，其將由該返回光圖像生成部生成的返回光圖像變換成構(gòu)成顔色空間的多個(gè)顏色信號(hào)； 顔色信號(hào)校正部，其使用該多個(gè)顔色信號(hào)中的至少I個(gè)顏色信號(hào)和由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像，對(duì)由該顔色變換部變換后的多個(gè)顏色信號(hào)進(jìn)行校正； 校正圖像生成部，其根據(jù)由該顔色信號(hào)校正部校正后的多個(gè)顏色信號(hào)生成校正圖像；以及 圖像合成部，其對(duì)由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像和由所述校正圖像生成部生成的校正圖像進(jìn)行合成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像處理裝置，其中， 所述多個(gè)顔色信號(hào)是所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，乘以將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像除以所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=BinX (Fin/Rin) X α ； Gout-uIN ;Rout=RinX (Fin/Rin) X α， 這里， Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Fin:所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度， α :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，乘以將所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)除以由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像而得到的結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，其中，所述顏色信號(hào)校正部根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=BinX (RIN/FIN)/a ； Gout-Gin ;Rout=RinX (RIN/FIN)/a， 這里， Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Fin:所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度， a :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=BinX [ { (Fin/Rin) - a } X β +1]； Gout-Gin ; Rout=RinX [ (Fin/Rin) - a } X β +1], 這里， Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Fin:所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度， a :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)， β :彩色增益，其為預(yù)先設(shè)定的系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，Bout=BinX [ { (Rin/Fin) - (1/a ) } X β+1]； Gout-Gin ; Rout=RinX [ { (Rra/FIN) _ ( I/ a ) } X β +1]， 這里， Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度，Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Fin:所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度， α :在正常部中值為RIN/FIN的系數(shù)， β :彩色增益，其為預(yù)先設(shè)定的系數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，加上將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像除以所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正， B0UT=Bin+[ { (Fin/Rin) - α } X β ]； Gout-Gin ; Rout=Rin+[ { ( Fin/Rin ) - α } X β ], 這里， Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Fin:所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度， α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)， β :彩色增益，其為預(yù)先設(shè)定的系數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，減去將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像除以所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正， B0UT=Bin-[ { (Fin/Rin) - α } X β ]； Gout-Gin ; Rout=Rin-[ { ( Fin/Rin ) - α } X β ], 這里， Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度，Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Fin:所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度， α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)， β :彩色增益，其為預(yù)先設(shè)定的系數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，加上將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像減去所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，bOUT=bIN+ (Fin-RinX a ) X β ; Gout-Gin ;rOUT=rIN+ (Fin-RinX a ) X β， 這里， Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Fin:所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度， α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)， β :彩色增益，其為預(yù)先設(shè)定的系數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部針對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分的信號(hào)，減去將由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像減去所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分中的至少I個(gè)信號(hào)而得到的結(jié)果。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其中， 所述顏色信號(hào)校正部根據(jù)以下公式對(duì)所述返回光圖像的R成分、G成分和B成分進(jìn)行校正，bOUT=bIN- (Fin-RinX a ) X β ; Gout-Gin ;rOUT=rIN- (Fin-RinX a ) X β， 這里，Bout :所述返回光圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gout :所述返回光圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rout :所述返回光圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Bin :所述校正圖像的B成分的信號(hào)強(qiáng)度， Gin :所述校正圖像的G成分的信號(hào)強(qiáng)度， Rin :所述校正圖像的R成分的信號(hào)強(qiáng)度， Fin:所述熒光圖像的信號(hào)強(qiáng)度， α :在正常部中值為FIN/RIN的系數(shù)， β :彩色增益，其為預(yù)先設(shè)定的系數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述圖像處理裝置具有HSV變換部，該HSV變換部對(duì)由所述顏色變換部變換后的R成分、G成分和B成分的信號(hào)進(jìn)行HSV變換， 所述顏色信號(hào)校正部對(duì)由所述HSV變換部變換后的H成分的信號(hào)進(jìn)行校正。
18.一種熒光觀察裝置，其具有 光源部，其產(chǎn)生對(duì)被檢體進(jìn)行照射的照明光和激勵(lì)光； 權(quán)利要求I所述的圖像處理裝置；以及 圖像顯示部，其顯示由該圖像處理裝置處理后的圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供容易確定病變部且能夠抑制正常部的顏色變化的圖像處理裝置和熒光觀察裝置。采用圖像處理裝置(6)，其具有熒光圖像生成部(21)，其拍攝通過(guò)激勵(lì)光的照射而在被檢體(A)中產(chǎn)生的熒光，生成熒光圖像；白色光圖像生成部(20)，其拍攝通過(guò)照明光的照射而從被檢體(A)返回的白色光，生成白色光圖像；存儲(chǔ)器(24)，其將白色光圖像變換成構(gòu)成顏色空間的多個(gè)顏色信號(hào)；圖像運(yùn)算部(25)，其使用多個(gè)顏色信號(hào)中的至少1個(gè)顏色信號(hào)和熒光圖像，對(duì)由存儲(chǔ)器(24)變換后的多個(gè)顏色信號(hào)進(jìn)行校正；圖像運(yùn)算部(25)，其根據(jù)由圖像運(yùn)算部(25)校正后的多個(gè)顏色信號(hào)生成校正圖像；以及圖像合成部，其對(duì)由熒光圖像生成部(21)生成的熒光圖像和由圖像運(yùn)算部(25)生成的校正圖像進(jìn)行合成。
文檔編號(hào)A61B1/04GK102869294SQ20118002072
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者渡邊俊明 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社