專利名稱：熒光觀察裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光觀察裝置。
背景技術(shù)：
目前，在采用熒光藥劑來診斷病變區(qū)域的熒光觀察裝置中公知有如下這樣的方法，因?yàn)檎丈涔獾膹?qiáng)度根據(jù)觀察距離而變化，所以將熒光圖像的各個像素的亮度值除以參照光圖像的各個像素的亮度值來校正熒光圖像(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日本特開昭62-247232號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，在上述熒光觀察裝置中當(dāng)觀察距離近時，由于參照光的反射光以及熒光進(jìn)行表面散射或內(nèi)部散射的差異而導(dǎo)致上述的相除結(jié)果產(chǎn)生錯誤，所以具有對熒光圖像進(jìn)行不適當(dāng)?shù)男Ｕ?、使病變區(qū)域的觀察精度降低這樣的不良狀況。本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的，其目的是提供即使在觀察距離近時也能夠防止對熒光圖像進(jìn)行不適當(dāng)校正來提高病變區(qū)域的觀察精度的熒光觀察裝置。用于解決課題的手段為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下的手段。本發(fā)明采用一種熒光觀察裝置，其具備光源部，其產(chǎn)生對被檢體照射的照明光以及激勵光；熒光圖像生成部，其拍攝因來自該光源部的激勵光照射而在所述被檢體中產(chǎn)生的熒光，來生成熒光圖像；返回光圖像生成部，其拍攝因來自所述光源部的照明光照射而從所述被檢體返回的返回光，來生成返回光圖像；熒光圖像校正部，其將所述熒光圖像生成部所生成的熒光圖像中的各個像素的亮度值除以所述返回光圖像生成部所生成的返回光圖像中的各個像素的亮度值，來生成對各個像素的亮度值進(jìn)行歸一化后的校正熒光圖像；錯誤圖像判別部，其對所述返回光圖像生成部所生成的返回光圖像的攝像條件進(jìn)行歸一化，并根據(jù)歸一化后的返回光圖像的灰度值來判別所述校正熒光圖像的亮度值超過預(yù)先設(shè)定的容許誤差范圍的區(qū)域即錯誤區(qū)域；以及圖像顯示部，其顯示該錯誤圖像判別部所判別出的所述錯誤區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明，將來自光源部的照明光以及激勵光照射至被檢體，利用返回光圖像生成部根據(jù)照明光的返回光生成返回光圖像，并且利用熒光圖像生成部根據(jù)因激勵光照射到被檢體而產(chǎn)生的熒光來生成熒光圖像。然后，利用圖像校正部，將熒光圖像中的各個像素的亮度值除以返回光圖像中的各個像素的亮度值，生成對各個像素的亮度值進(jìn)行歸一化后的校正熒光圖像。另外，通過錯誤圖像判別部來使返回光圖像的攝像攝像條件(曝光時間、增益或從光源射出的照明光強(qiáng)度等)歸一化，根據(jù)歸一化后的返回光圖像的灰度值來判別校正熒光圖像的亮度值超過預(yù)先設(shè)定的容許誤差范圍的區(qū)域即錯誤區(qū)域，并在圖像顯示部上顯示該錯誤區(qū)域。如上所述，將熒光圖像的各像素的亮度值除以返回光圖像的各個像素的亮度值，來生成對各個像素的亮度值進(jìn)行歸一化后的校正熒光圖像，由此能夠排除觀察距離或觀察角度對熒光強(qiáng)度的影響，能夠提高病變區(qū)域的觀察精度。另外，在觀察距離近的情況下，由于照明光的返回光以及熒光進(jìn)行表面散射或內(nèi)部散射的差異，而在返回光圖像的除法運(yùn)算結(jié)果即校正熒光圖像的亮度值中產(chǎn)生大的錯誤。在此情況下，利用錯誤圖像判別部使 返回光圖像的攝像條件歸一化來判別錯誤區(qū)域，由此即使在觀察距離近的情況下，也能夠?qū)⑿Ｕ裏晒鈭D像的亮度值超過預(yù)先設(shè)定的容許誤差范圍的區(qū)域即進(jìn)行了不適當(dāng)校正的區(qū)域作為錯誤區(qū)域進(jìn)行顯示，能夠防止病變區(qū)域的漏看
坐寸o在上述發(fā)明中，上述錯誤圖像判別部可采用歸一化后的返回光圖像中灰度值大的區(qū)域面積來判別上述錯誤區(qū)域。在歸一化后的返回光圖像中灰度值大的區(qū)域內(nèi)還包含由于照明光正反射而使返回光的強(qiáng)度高的正反射區(qū)域。因此，可通過采用該區(qū)域面積判別錯誤區(qū)域，來去除正反射區(qū)域判別錯誤區(qū)域，從而能夠提聞錯誤區(qū)域的判別精度。在上述發(fā)明中，上述圖像顯示部可將上述錯誤圖像判別部所判別出的上述錯誤區(qū)域與上述返回光圖像生成部所生成的返回光圖像重疊著進(jìn)行顯示。通過將錯誤區(qū)域與返回光圖像重疊而進(jìn)行顯示，可使操作者識別出被檢體的返回光圖像中的錯誤區(qū)域的位置，從而能夠提示對錯誤區(qū)域的重新觀察來防止病變區(qū)域的漏看
坐寸o在上述發(fā)明中，上述圖像顯示部對于所述錯誤圖像判別部所判別出的所述錯誤區(qū)域，利用與該錯誤區(qū)域的周邊不同的顏色來著色顯示。通過利用不同的顏色著色顯示錯誤區(qū)域，能夠以操作者容易知曉的方式顯示被檢體的返回光圖像中的錯誤區(qū)域的位置，從而能夠提示對錯誤區(qū)域的重新觀察來防止病變區(qū)域的漏看等。在上述發(fā)明中，當(dāng)上述錯誤圖像判別部判別為上述錯誤區(qū)域時，上述圖像顯示部可在畫面上進(jìn)行錯誤顯示。通過在畫面上進(jìn)行錯誤顯示，可使操作者識別出具有錯誤區(qū)域的情況，從而能夠提示對錯誤區(qū)域的重新觀察來防止病變區(qū)域的漏看等。在上述發(fā)明中，上述錯誤圖像判別部可根據(jù)歸一化后的返回光圖像的周邊區(qū)域的灰度值來判別上述錯誤區(qū)域。圖像的周邊區(qū)域由于來自體腔內(nèi)壁的反射光等而容易變得明亮，所以根據(jù)該周邊區(qū)域的灰度值來判別錯誤區(qū)域，由此能減少判別錯誤區(qū)域時的運(yùn)算量，能夠進(jìn)行高速處理。在上述發(fā)明中，上述錯誤圖像判別部可根據(jù)歸一化后的返回光圖像的周邊區(qū)域以及中央?yún)^(qū)域的灰度值來判別上述錯誤區(qū)域。圖像的周邊區(qū)域由于來自體腔內(nèi)壁的反射光等而容易變得明亮，圖像的中央?yún)^(qū)域因?yàn)檎彰鞴馀c照射部的距離近所以容易變得明亮。因此，根據(jù)圖像在周邊區(qū)域以及中央?yún)^(qū)域的灰度值來判別錯誤區(qū)域，由此能夠減少判別錯誤區(qū)域時的運(yùn)算量，并進(jìn)行高速的處理。
在上述發(fā)明中，上述錯誤圖像判別部可根據(jù)歸一化后的返回光圖像中與上述照明光的出射端附近對應(yīng)的區(qū)域的灰度值來判別上述錯誤區(qū)域。因?yàn)檎彰鞴獾某錾涠烁浇菀鬃兊妹髁粒愿鶕?jù)返回光圖像中與照明光的出射端附近對應(yīng)的區(qū)域的灰度值來判別錯誤區(qū)域，由此能夠減少判別錯誤區(qū)域時的運(yùn)算量，并能夠進(jìn)行高速的處理。在上述發(fā)明中，可具備細(xì)長的鏡體(內(nèi)窺鏡鏡體)；以及存儲部，其設(shè)置在該鏡體內(nèi)，存儲作為上述錯誤區(qū)域的基準(zhǔn)的錯誤判別條件，上述錯誤圖像判別部從上述存儲部讀出上述錯誤判別條件來判別上述錯誤區(qū)域。作為錯誤區(qū)域的基準(zhǔn)的錯誤判別條件針對每個鏡體而不同。因此，在鏡體上設(shè)置存儲錯誤判別·條件的存儲部，錯誤圖像判別部從該存儲部讀出錯誤條件，由此能夠針對每個鏡體來設(shè)定適當(dāng)?shù)腻e誤判別條件。由此，能夠提高錯誤區(qū)域的判別精度。在上述發(fā)明中，可具備細(xì)長的鏡體(內(nèi)窺鏡鏡體)；鏡體信息存儲部，其設(shè)置在該鏡體內(nèi)，存儲該鏡體的信息；以及錯誤判別條件存儲部，其存儲作為上述錯誤區(qū)域的基準(zhǔn)的多個錯誤判別條件，上述錯誤圖像判別部根據(jù)上述鏡體信息存儲部所存儲的鏡體的信息，讀出上述錯誤判別條件存儲部所存儲的上述錯誤判別條件來判別上述錯誤區(qū)域。根據(jù)鏡體信息存儲部所存儲的鏡體的信息，讀出錯誤判別條件存儲部所存儲的錯誤判別條件來判別錯誤區(qū)域，由此能夠針對每個鏡體來設(shè)定適當(dāng)?shù)腻e誤判別條件，可提高錯誤區(qū)域的判別精度。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明可起到如下這樣的效果，即使在觀察距離近時，也能夠防止對熒光圖像進(jìn)行不適當(dāng)?shù)男Ｕ齺硖岣卟∽儏^(qū)域的觀察精度。


圖I是本發(fā)明第I實(shí)施方式的熒光觀察裝置的功能框圖。圖2是示出圖I的激勵光透射濾波器的透射率特性的曲線圖。圖3是示出圖I的激勵光截止濾波器的透射率特性的曲線圖。圖4是在圖I的監(jiān)視器上顯示的畫面例。圖5是說明顯示錯誤區(qū)域時的處理的流程圖。圖6A是說明錯誤檢測區(qū)域的圖，表示圓形的圖像例。圖6B是說明錯誤檢測區(qū)域的圖，表示八邊形的圖像例。圖7A是說明錯誤檢測區(qū)域的圖，表示圓形的圖像例。圖7B是說明錯誤檢測區(qū)域的圖，表示八邊形的圖像例。圖8A是說明錯誤檢測區(qū)域的圖，表示內(nèi)窺鏡前端部的俯視圖。圖8B是說明與圖8A的內(nèi)窺鏡對應(yīng)的錯誤檢測區(qū)域的圖。圖9是本發(fā)明第2實(shí)施方式的熒光觀察裝置的功能框圖。圖10是在圖9的熒光觀察裝置的監(jiān)視器上顯示的畫面例。圖11是本發(fā)明第3實(shí)施方式的熒光觀察裝置的功能框圖。圖12是圖11的變形例的熒光觀察裝置的功能框圖。圖13是本發(fā)明第4實(shí)施方式的熒光觀察裝置的功能框圖。
圖14是說明圖13的熒光觀察裝置的處理的流程圖。圖15是表示校正熒光圖像的亮度值與觀察距離的關(guān)系的曲線圖。圖16是表示歸一化的白色光圖像的信號值與觀察距離之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式[第I實(shí)施方式]以下，參照附圖來說明本發(fā)明第I實(shí)施方的熒光觀察裝置I。這里，說明將本實(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。如圖I所示，熒光觀察裝置I具備內(nèi)窺鏡10、光源裝置(光源部)17、圖像運(yùn)算部20和監(jiān)視器(圖像顯示部)43。 內(nèi)窺鏡10具有插入體腔內(nèi)的細(xì)長插入部，在其內(nèi)部設(shè)置有光導(dǎo)纖維13。光導(dǎo)纖維13的一端延伸到內(nèi)窺鏡10的前端，另一端與光源裝置17連接。由此，將從光源裝置17射出的光引導(dǎo)至內(nèi)窺鏡10的前端，向體腔內(nèi)的被檢體A照射。內(nèi)窺鏡10和圖像運(yùn)算部20經(jīng)由圖像傳送電纜16連接。另外，圖像運(yùn)算部20和監(jiān)視器43經(jīng)由監(jiān)視器電纜45連接。由此，將內(nèi)窺鏡10所取得的圖像數(shù)據(jù)傳入圖像傳送電纜16發(fā)送至圖像運(yùn)算部20。發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)在圖像運(yùn)算部20內(nèi)實(shí)施圖像處理之后，經(jīng)由監(jiān)視器電纜45傳送到監(jiān)視器43并顯示在監(jiān)視器畫面上。接著，說明本實(shí)施方式的熒光觀察裝置I的詳細(xì)結(jié)構(gòu)以及監(jiān)視器畫面的顯示。如圖I所示，在光源裝置17的內(nèi)部設(shè)置有氙氣燈(Xe燈)21和波長選擇濾波器22。Xe燈21產(chǎn)生白色光以及激勵光。從Xe燈21發(fā)出的光經(jīng)過波長選擇濾波器22，由此僅所設(shè)定的波長區(qū)域的白色光和激勵光通過。具體地說，如圖2所示，波長選擇濾波器22使400nnT750nm的波長區(qū)域的光透射，使其它波長區(qū)域的光反射。另外如圖I所不，在內(nèi)窺鏡10的內(nèi)部設(shè)置有光導(dǎo)纖維13、白色光用彩色(XD23、分光器24、照明光學(xué)系統(tǒng)25、攝像光學(xué)系統(tǒng)26、激勵光截止濾波器27和熒光用單色(XD28。從光源裝置17射出的白色光以及激勵光利用內(nèi)窺鏡10內(nèi)的光導(dǎo)纖維13進(jìn)行傳導(dǎo)，并通過配置在內(nèi)窺鏡10前端的照明光學(xué)系統(tǒng)25向被檢體A照射。通過向被檢體A照射白色光，使來自被檢體A的反射光入射至在內(nèi)窺鏡10前端配置的攝像光學(xué)系統(tǒng)26。另夕卜，通過向被檢體A照射激勵光，而在被檢體A上產(chǎn)生熒光，并將該熒光入射至攝像光學(xué)系統(tǒng)26。分光器24使來自被檢體A的反射光透射，另一方面使在被檢體A上產(chǎn)生的熒光反射。通過具有這樣的特性，分光器24分離已入射至攝像光學(xué)系統(tǒng)26的反射光和熒光。此時，熒光波長移動至與激勵光波長相比長的波長側(cè)，所以使用可反射與激勵光波長相比長的波長側(cè)的光的分光器。激勵光截止濾波器27是用于從熒光中去除激勵光(反射光)的濾波器。具體地說，如圖3所示，分光器24使765nnT850nm的波長區(qū)域的光透射，并使其它波長區(qū)域的光反射。由于通過激勵光截止濾波器27,從而突光與激勵光(反射光)完全分離,利用突光用單色CCD28來檢測分離出的熒光。因?yàn)榉蛛x出的熒光是微弱的，所以熒光用單色CCD28采用比白色光用彩色CCD23靈敏度高的部件。將該熒光用單色CCD28所檢測出的熒光圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像傳送電纜16b發(fā)送至圖像運(yùn)算部20內(nèi)的熒光圖像生成部30。
另一方面，通過白色光用彩色(XD23來檢測已透過分光器24的來自被檢體A的反射光。將白色光用彩色(XD23所檢測出白色光圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像傳送電纜16a發(fā)送至圖像運(yùn)算部20內(nèi)的白色光圖像生成部29。如圖I所示，圖像運(yùn)算部20在功能上具備白色光圖像生成部(返回光圖像生成部)29、熒光圖像生成部30、熒光圖像校正部31、錯誤圖像判別部32、自動曝光時間調(diào)整部33>AGC (Automatic Gain Control :自動增益控制部)34、后級處理部35和錯誤顯示部36。白色光圖像生成部29根據(jù)由白色光用彩色(XD23檢測出的白色光圖像數(shù)據(jù)來生成白色光圖像。白色光圖像生成部29將所生成的白色光圖像發(fā)送至熒光圖像校正部31、錯誤圖像判別部32以及自動曝光時間調(diào)整部33。
熒光圖像生成部30根據(jù)熒光用單色(XD28所檢測出的熒光圖像數(shù)據(jù)來生成熒光圖像。熒光圖像生成部30將所生成的熒光圖像發(fā)送至熒光圖像校正部31以及AGC34。熒光圖像校正部31通過將熒光圖像生成部30所生成的熒光圖像中的各個像素的亮度值除以在白色光圖像生成部29所生成的白色光圖像中與熒光圖像的各個像素對應(yīng)的各個像素的亮度值，來生成對各個像素的亮度值進(jìn)行歸一化的校正熒光圖像。熒光圖像校正部31將生成的校正熒光圖像發(fā)送至后級處理部35。自動曝光時間調(diào)整部33根據(jù)白色光圖像生成部29所生成的白色光圖像的亮度值來調(diào)整白色光用彩色CCD23的曝光時間。AGC34根據(jù)熒光圖像生成部30所生成的熒光圖像的亮度值來調(diào)整熒光用單色CCD28的增益。錯誤圖像判別部32使白色光圖像生成部29所生成的白色光圖像的攝像條件歸一化，并根據(jù)歸一化的白色光圖像的灰度值來判別錯誤區(qū)域。這里，所謂白色光圖像的攝像條件例如是白色光用彩色CCD23的曝光時間、增益或從光源射出的照明光強(qiáng)度。具體地說，錯誤圖像判別部32通過將白色光圖像生成部29所生成的白色光圖像的各個像素的亮度值除以自動曝光時間調(diào)整部33所調(diào)整的白色光用彩色CCD23的曝光時間，來對白色光圖像的攝像條件進(jìn)行歸一化。然后，將歸一化后的白色光圖像的灰度值換算為觀察距離，并將該觀察距離比預(yù)先設(shè)定的閾值小的區(qū)域判別為錯誤區(qū)域。此外，這里所謂錯誤區(qū)域是校正熒光圖像的亮度值超過預(yù)先設(shè)定的容許誤差范圍的區(qū)域。另外，錯誤圖像判別部32在歸一化后的白色光圖像中灰度值大的區(qū)域面積比預(yù)先設(shè)定的面積(例如1000像素)大時，將該區(qū)域判別為錯誤區(qū)域。這里，在歸一化后的白色光圖像中灰度值大的區(qū)域內(nèi)還包含有由于照明光正反射而使白色光的強(qiáng)度高的正反射區(qū)域。因此如上所述，可通過采用灰度值大的區(qū)域面積判別錯誤區(qū)域，來去除正反射區(qū)域而判別錯誤區(qū)域，可提高錯誤區(qū)域的判別精度。后級處理部35合成由白色光圖像生成部29生成的白色光圖像、由熒光圖像校正部31生成的校正熒光圖像以及錯誤圖像判別部32所判別的錯誤區(qū)域，生成合成圖像。具體地說，后級處理部35按照畫熒光圖像校正部31所生成的校正熒光圖像的灰度值來區(qū)分病變等級。然后，關(guān)于規(guī)定等級以上的區(qū)域，后級處理部35對白色光圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，并進(jìn)行病變部位的顯示。錯誤顯示部36在由錯誤圖像判別部32判別為具有錯誤區(qū)域時，如圖4所示，在監(jiān)視器43的畫面上進(jìn)行錯誤顯示。此外，作為錯誤顯示，如圖4所示，不僅顯示“Error (錯誤)”的文字，還可以使該文字閃爍或者著色而進(jìn)行顯示。通過在畫面上進(jìn)行錯誤顯示，可使操作者識別出具有錯誤區(qū)域即觀察距離過近的情況，并能夠提示對錯誤區(qū)域的重新觀察來防止病變區(qū)域的漏看等。監(jiān)視器43在畫面上顯示后級處理部35所生成的圖像以及錯誤顯示部36所生成的錯誤顯示圖像。另外，監(jiān)視器43可使用戶通過未圖示的觀察模式切換部來設(shè)定將多個觀察模式中的哪個觀察模式的圖像顯示到監(jiān)視器43上。這里，所謂多個觀察模式例如是將白色光圖像生成部29所生成的白色光圖像Al直接顯示到監(jiān)視器43上的觀察模式(白色光圖像觀察模式)、將后級處理部35所生成的合成圖像A2顯示到監(jiān)視器43上的觀察模式(合成圖像觀察模式)以及同時顯示白色光圖像Al和合成圖像A2的觀察模式(2個圖像觀察模式)。以下，說明具有上述結(jié)構(gòu)的熒光觀察裝置I的作用。
首先，當(dāng)使用本實(shí)施方式的熒光觀察裝置I開始被檢體A的觀察時，將來自光源裝置17的光經(jīng)由光導(dǎo)纖維13照射至被檢體A。由此，取得利用白色光圖像生成部29根據(jù)被檢體A的反射光生成的白色光圖像，并且取得利用熒光圖像生成部30根據(jù)從被檢體A發(fā)出的熒光生成的熒光圖像。接著，利用校正熒光圖像校正部31針對各個像素通過將熒光圖像的亮度值除以白色光圖像的亮度值來生成校正熒光圖像。此時，利用自動曝光時間調(diào)整部33來調(diào)整白色光用彩色(XD23的曝光時間，并且利用AGC34來調(diào)整熒光用單色(XD28的增益。另外，由錯誤圖像判別部32進(jìn)行錯誤區(qū)域的判別。后面，對該處理進(jìn)行詳細(xì)敘述。接著，利用后級處理部35來合成校正熒光圖像和白色光圖像。另外，當(dāng)錯誤圖像判別部32判別為錯誤區(qū)域時，利用錯誤圖像顯示部36生成錯誤顯示圖像。這樣生成的合成圖像以及錯誤顯示圖像根據(jù)所設(shè)定的觀察模式顯示到監(jiān)視器43上。以下，采用圖5所示的流程圖來說明錯誤圖像判別部32的錯誤區(qū)域的判別方法。作為前提，預(yù)先設(shè)定將進(jìn)行錯誤判別的觀察距離即白色光圖像的灰度值除以白色光用彩色CCD23的曝光時間所得的歸一化后的白色圖像的灰度值。首先，根據(jù)白色光用彩色CCD23的曝光時間來計算進(jìn)行錯誤判別的歸一化后的白色光圖像的灰度值(閾值灰度值)(步驟SI)。接著，在歸一化后的白色光圖像中提取具有超過上述閾值灰度值的灰度值的區(qū)域(步驟S2)。接著，判別這樣提取的區(qū)域面積是否大于預(yù)先設(shè)定的面積(例如1000像素)(步驟S3)。當(dāng)在步驟S3中判別為所提取的區(qū)域面積大于預(yù)先設(shè)定的面積時，判斷為錯誤距離即觀察距離過近，并發(fā)送表示在錯誤顯示部36上進(jìn)行錯誤顯示的信號(步驟S4)。另一方面，當(dāng)在步驟S3中判別為所提取的區(qū)域面積小于預(yù)先設(shè)定的面積時，判斷為所提取的區(qū)域是正反射區(qū)域，在監(jiān)視器43上直接顯示合成圖像(步驟S5)。如以上那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的熒光觀察裝置1，將熒光圖像的各個像素的亮度值除以白色光圖像的各個像素的亮度值，來生成對各個像素的亮度值進(jìn)行歸一化的校正熒光圖像，并根據(jù)該校正熒光圖像來顯示被檢體A的狀態(tài)，由此能夠排除觀察距離或觀察角度對熒光強(qiáng)度的影響來判定被檢體A的狀態(tài)，從而能夠提高病變區(qū)域的觀察精度。另外，在觀察距離近的情況下，由于照明光的白色光以及熒光進(jìn)行表面散射或內(nèi)部散射的差異，因而在白色光圖像的除法運(yùn)算結(jié)果即校正熒光圖像的亮度值中產(chǎn)生大的錯誤。在此情況下，利用錯誤圖像判別部32使白色光圖像的攝像條件歸一化來判別錯誤區(qū)域，由此即使在觀察距離近的情況下，也能夠?qū)⑿Ｕ裏晒鈭D像的亮度值超過預(yù)先設(shè)定的容許誤差范圍的區(qū)域即進(jìn)行了不適當(dāng)校正的區(qū)域作為錯誤區(qū)域進(jìn)行顯示，能夠防止病變區(qū)域的漏看等。另外，監(jiān)視器43可通過將錯誤圖像判別部32所判別的錯誤區(qū)域與白色光圖像生成部29所生成的白色光圖像重疊而進(jìn)行顯示，來使操作者識別被檢體A的白色光圖像中的錯誤區(qū)域的位置，并能夠提示對錯誤區(qū)域的重新觀察來防止病變區(qū)域的漏看等。此外，在本實(shí)施方式的熒光觀察裝置I中，如圖6A以及圖6B所示，錯誤圖像判別部32可根據(jù)歸一化后的白色光圖像的周邊區(qū)域A5中的灰度值來判別錯誤區(qū)域。 圖像的周邊區(qū)域A5由于來自體腔內(nèi)壁的反射光等而容易變亮，所以根據(jù)該周邊區(qū)域A5中的灰度值來判別錯誤區(qū)域，由此能夠減少在判別錯誤區(qū)域時的運(yùn)算量，并進(jìn)行高速的處理。另外，如圖7A以及圖7B所示，錯誤圖像判別部32可根據(jù)歸一化后的白色光圖像的周邊區(qū)域A5以及中央?yún)^(qū)域A6中的灰度值來判別錯誤區(qū)域。圖像的周邊區(qū)域A5由于來自體腔內(nèi)壁的反射光等而容易變亮，圖像的中央?yún)^(qū)域A6因?yàn)檎彰鞴馀c照射部的距離近所以容易變亮。因此，根據(jù)圖像的周邊區(qū)域A5以及中央?yún)^(qū)域A6中的灰度值來判別錯誤區(qū)域，由此能夠減少判別錯誤區(qū)域時的運(yùn)算量，并進(jìn)行高速的處理。另外，如圖8A以及圖SB所示，錯誤圖像判別部32可根據(jù)歸一化后的白色光圖像中的與照明光的出射端附近(光導(dǎo)纖維13的前端)對應(yīng)的區(qū)域A7的灰度值來判別錯誤區(qū)域。這里，圖8A示出內(nèi)窺鏡10前端面的俯視圖，圖8B示出被檢體A的圖像。因?yàn)檎彰鞴獾某錾涠烁浇菀鬃兞?，所以根?jù)白色光圖像中的與照明光的出射端附近對應(yīng)的區(qū)域A7的灰度值來判別錯誤區(qū)域，由此能夠減少判別錯誤區(qū)域時的運(yùn)算量，并進(jìn)行高速處理。[第2實(shí)施方式]接著，參照附圖來說明本發(fā)明第2實(shí)施方式的熒光觀察裝置2。在本實(shí)施方式的說明中，針對與第I實(shí)施方式的熒光觀察裝置I相同的點(diǎn)省略說明，主要說明不同的點(diǎn)。本實(shí)施方式的熒光觀察裝置2與第I實(shí)施方式的熒光觀察裝置I的不同點(diǎn)是著色顯示錯誤區(qū)域。如圖9所示，在本實(shí)施方式的熒光觀察裝置2中，圖像運(yùn)算部20在功能上具備白色光圖像生成部(返回光圖像生成部)29、熒光圖像生成部30、熒光圖像校正部31、錯誤圖像判別部32、自動曝光時間調(diào)整部33、AGC (Automatic Gain Control :自動增益控制部)34和后級處理部(狀態(tài)判定部)35。后級處理部35合成由白色光圖像生成部29生成的白色光圖像、由熒光圖像校正部31生成的校正熒光圖像和由錯誤圖像判別部32判別的錯誤區(qū)域，生成合成圖像。具體地說，后級處理部35按照畫熒光圖像校正部31所生成的校正熒光圖像的灰度值來區(qū)分病變等級，并針對每個病變等級來進(jìn)行偽彩色化。另外，針對錯誤圖像判別部32所判別出的錯誤區(qū)域，利用與錯誤區(qū)域以外的區(qū)域不同的顏色(例如，灰色或黃色)進(jìn)行著色。通過這樣合成偽彩色化以及著色的圖像，如圖10所示，在監(jiān)視器43上可將被檢體A分色地顯示為正常區(qū)域BI、病變區(qū)域B2和錯誤區(qū)域B3。如上所述，利用不同的顏色來著色地顯示錯誤區(qū)域B3，由此能夠以操作者容易知曉的方式顯示被檢體A的白色光圖像中的錯誤區(qū)域B3的位置，從而能夠提示對錯誤區(qū)域B3的重新觀察來防止病變區(qū)域B2的漏看等。[第3實(shí)施方式]接著，參照附圖來說明本發(fā)明第3實(shí)施方式的熒光觀察裝置3。在本實(shí)施方式的說明中，關(guān)于與第I實(shí)施方式的熒光觀察裝置I相同的點(diǎn)省略說明，并主要說明不同的點(diǎn)。 本實(shí)施方式的熒光觀察裝置3與第I實(shí)施方式的熒光觀察裝置I的不同點(diǎn)是按照所安裝的每個鏡體(內(nèi)窺鏡鏡體)來設(shè)定錯誤判別條件。如圖11所示，在本實(shí)施方式的熒光觀察裝置3中，圖像運(yùn)算部20在功能上具備白色光圖像生成部(返回光圖像生成部)29、熒光圖像生成部30、熒光圖像校正部31、錯誤圖像判別部32、自動曝光時間調(diào)整部33、AGC (Automatic Gain Control :自動增益控制部)34、后級處理部(狀態(tài)判定部)35、錯誤顯示部36和鏡體信息讀出部51。另外，內(nèi)窺鏡10除了圖I所示的構(gòu)成要素之外，還具備鏡體信息保持部(存儲部)11。鏡體信息保持部11例如是IC芯片，針對每個鏡體保存用于判別特有錯誤區(qū)域的錯誤判別條件。這里，錯誤判別條件例如是歸一化后的白色光圖像的灰度值。鏡體信息讀出部51讀出由鏡體信息保持部11保存的每個鏡體的錯誤判別條件，并將每個鏡體的錯誤判別條件發(fā)送至錯誤圖像判別部32。錯誤圖像判別部32根據(jù)從鏡體信息讀出部51發(fā)送的每個鏡體的錯誤判別條件來判別錯誤區(qū)域。具體地說，錯誤圖像判別部32通過將白色光圖像生成部29所生成的白色光圖像的各個像素的亮度值除以自動曝光時間調(diào)整部33所調(diào)整的白色光用彩色CCD23的曝光時間，來對白色光圖像的攝像條件進(jìn)行歸一化。然后，將歸一化后的白色光圖像的灰度值比從鏡體信息讀出部51發(fā)送的灰度值大的區(qū)域判別為錯誤區(qū)域。作為錯誤區(qū)域基準(zhǔn)的錯誤判別條件針對每個鏡體而不同。因此，如本實(shí)施方式的熒光觀察裝置3那樣，錯誤圖像判別部32從鏡體信息保持部11經(jīng)由鏡體信息讀出部51讀出錯誤判別條件，由此能夠針對每個鏡體來設(shè)定適當(dāng)?shù)腻e誤判別條件。由此，能夠提高錯誤區(qū)域的判別精度。[變形例]以下，對本實(shí)施方式的熒光觀察裝置3的變形例進(jìn)行說明。如圖12所示，在本變形例的熒光觀察裝置3’中，圖像運(yùn)算部20在功能上具備白色光圖像生成部(返回光圖像生成部)29、熒光圖像生成部30、熒光圖像校正部31、錯誤圖像判別部32、自動曝光時間調(diào)整部33、AGC (Automatic Gain Control :自動增益控制部)34、后級處理部(狀態(tài)判定部)35、錯誤顯示部36、鏡體信息讀出部51和錯誤條件保存部(錯誤判別條件存儲部)52。
另外，內(nèi)窺鏡10除了圖I所示的構(gòu)成要素之外，還具備鏡體信息保持部(鏡體信息存儲部)11。鏡體信息保持部11例如是IC芯片，針對每個鏡體保存特有的識別編號。鏡體信息讀出部51讀出由鏡體信息保持部11保存的每個鏡體的特有識別編號，并將鏡體的信息發(fā)送至錯誤條件保存部52。錯誤條件保存部52根據(jù)從鏡體信息讀出部51發(fā)送的鏡體信息，來設(shè)定用于判別錯誤區(qū)域的錯誤判別條件。具體地說，錯誤條件保存部52具有使鏡體信息與在歸一化后的白色光圖像中判別為錯誤區(qū)域的灰度值相對應(yīng)的表，將與從鏡體信息讀出部51發(fā)送的鏡體信息對應(yīng)的灰度值設(shè)定成判別為錯誤區(qū)域的錯誤判別條件。錯誤條件保存部52將這樣設(shè)定的錯誤判別條件發(fā)送至錯誤圖像判別部32。在本變形例的熒光觀察裝置3’中，根據(jù)鏡體信息保持部11所存儲的鏡體信息來 讀出錯誤條件保存部52所存儲的錯誤判別條件以判別錯誤區(qū)域，由此能夠針對每個鏡體來設(shè)定適當(dāng)?shù)腻e誤判別條件，能夠提高錯誤區(qū)域的判別精度。[第4實(shí)施方式]接著，參照附圖來說明本發(fā)明第4實(shí)施方式的熒光觀察裝置4。在本實(shí)施方式的說明中，對與第I實(shí)施方式的熒光觀察裝置I相同的點(diǎn)省略說明，主要說明不同的點(diǎn)。本實(shí)施方式的熒光觀察裝置4與第I實(shí)施方式的熒光觀察裝置I的不同點(diǎn)是自動設(shè)定用于判別錯誤區(qū)域的錯誤判別條件。如圖13所示，本實(shí)施方式的熒光觀察裝置4除了圖I所示的構(gòu)成要素之外，還具備載置標(biāo)準(zhǔn)試樣F的工作臺55、使工作臺55在沿著內(nèi)窺鏡10的光軸的方向上移動的距離移動部56、以及檢測基于距離移動部56的工作臺55的移動距離的距離信息輸入部57。另外，在本實(shí)施方式的熒光觀察裝置4中，圖像運(yùn)算部20在功能上具備白色光圖像生成部(返回光圖像生成部)29、熒光圖像生成部30、熒光圖像校正部31、錯誤圖像判別部32、自動曝光時間調(diào)整部33、AGC (Automatic Gain Control :自動增益控制部)34、后級處理部(狀態(tài)判定部)35、錯誤顯示部36和錯誤范圍決定部58。以下，采用圖14所示的流程圖來說明具有上述結(jié)構(gòu)的熒光觀察裝置4的作用。首先，設(shè)定為自然數(shù)n=0 (步驟S11)。接著，設(shè)定為n=n+l (步驟S12)，設(shè)定觀察距離D (步驟S13)。此時，使熒光觀察裝置4與標(biāo)準(zhǔn)試樣F的距離保持一定的距離。另外，在第2次以后，設(shè)定為不是在此之前所觀察的距離這樣的距離。接著，取得利用白色光圖像生成部29根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試樣F的反射光生成的白色光圖像，并且取得利用熒光圖像生成部30根據(jù)從標(biāo)準(zhǔn)試樣F發(fā)出的熒光生成的熒光圖像(步驟S14)。此外，生成白色光圖像和熒光圖像的順序可以是任意的，另外也可以同時進(jìn)行。接著，由校正熒光圖像校正部31針對各個像素通過將熒光圖像的亮度值除以白色光圖像的亮度值，來生成校正熒光圖像(步驟S15)。接著，由錯誤圖像判別部32通過將白色光圖像生成部29所生成的白色光圖像的各個像素的亮度值除以自動曝光時間調(diào)整部33所調(diào)整的白色光用彩色CCD23的曝光時間，來使白色光圖像的攝像條件歸一化(步驟S16)。接著，計算歸一化后的白色光圖像的關(guān)注區(qū)域中的平均亮度值與校正熒光圖像的關(guān)注區(qū)域中的平均亮度值(步驟S17)，如圖15以及圖16所示，將這些計算結(jié)果在曲線圖上繪成曲線(步驟S18)。這里，圖15是示出校正熒光圖像的亮度值與觀察距離D之間的關(guān)系的曲線圖，圖16是示出歸一化后的白色光圖像的信號值與觀察距離D之間的關(guān)系的曲線圖。使從該步驟S12到步驟S18的處理反復(fù)預(yù)先設(shè)定的a次(步驟S19)。這里，a是預(yù)先設(shè)定的2以上的整數(shù)。接著，如圖15以及圖16所示，關(guān)于校正熒光圖像與白色光圖像分別通過冪近似來求出各繪制點(diǎn)的近似曲線(步驟S20)。
接著，計算校正熒光圖像的平均亮度值(步驟S21)。接著，如圖15所示，設(shè)定該亮度值為從校正后熒光圖像的平均亮度值超出容許誤差范圍的值的觀察距離DlO (步驟S22)。接著，如圖16所示，在歸一化后的白色光圖像中將作為觀察距離DlO的信號值設(shè)定為錯誤閾值(步驟S23)。并且，將這樣設(shè)定的錯誤閾值發(fā)送至錯誤圖像判別部32 (步驟S24)。如以上那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的熒光觀察裝置4，可利用距離移動部56來移動載置標(biāo)準(zhǔn)試樣F的工作臺55，并根據(jù)此時的觀察距離D與校正熒光圖像以及白色光圖像中的亮度值之間的關(guān)系來設(shè)定用于判別錯誤區(qū)域的閾值。由此，能夠設(shè)定適當(dāng)?shù)腻e誤判別條件，能夠提聞錯誤區(qū)域的判別精度。以上，參照附圖來詳細(xì)敘述本發(fā)明的各實(shí)施方式，但具體的結(jié)構(gòu)不僅限于此實(shí)施方式，還包含不脫離本發(fā)明主旨的范圍的設(shè)計變更等。例如，在各實(shí)施方式中說明了將本發(fā)明的熒光觀察裝置應(yīng)用于內(nèi)窺鏡裝置的例子，但也可以應(yīng)用于顯微鏡裝置等。另外，在各實(shí)施方式中，說明了采用白色光作為照明光的例子，但不僅限于白色光，可以是激勵光的反射光等。另外，還說明了白色光圖像生成部29根據(jù)來自被檢體A的反射光來生成白色光圖像的情況，但也可以根據(jù)被檢體A的自身熒光等的返回光來生成返回光圖像。另外，在各實(shí)施方式中說明了為了調(diào)整白色光圖像生成部29所生成的白色光圖像的各個像素的亮度值而設(shè)置自動曝光時間調(diào)整部33的例子，取而代之也可以在光源裝置17內(nèi)設(shè)置調(diào)整從光源裝置17射出的光量的調(diào)光部。在此情況下，錯誤圖像判別部32可根據(jù)以光源裝置17射出的照明光強(qiáng)度來歸一化的白色光圖像的灰度值來判別錯誤區(qū)域。標(biāo)號說明1、2、3、3’、4熒光觀察裝置10內(nèi)窺鏡11鏡體信息保持部(鏡體信息存儲部，存儲部)17光源裝置(光源部)20圖像運(yùn)算部29白色光圖像生成部(返回光圖像生成部)30熒光圖像生成部31熒光圖像校正部
32錯誤圖像判別部33自動曝光時間調(diào)整部34AGC (Automatic Gain Control :自動增益控制部)35后級處理部(狀態(tài)判定部)36錯誤顯示部43監(jiān)視器(圖像顯示部)51鏡體信息讀出部52錯誤條件保存部(錯誤判別條件存儲部)
A被檢體
權(quán)利要求
1.一種熒光觀察裝置，其具備 光源部，其產(chǎn)生對被檢體照射的照明光以及激勵光； 熒光圖像生成部，其拍攝因來自該光源部的激勵光照射而在所述被檢體中產(chǎn)生的熒光，來生成熒光圖像； 返回光圖像生成部，其拍攝因來自所述光源部的照明光照射而從所述被檢體返回的返回光，來生成返回光圖像； 熒光圖像校正部，其將所述熒光圖像生成部所生成的熒光圖像中的各個像素的亮度值除以所述返回光圖像生成部所生成的返回光圖像中的各個像素的亮度值，來生成對各個像素的亮度值進(jìn)行歸一化后的校正熒光圖像； 錯誤圖像判別部，其對所述返回光圖像生成部所生成的返回光圖像的攝像條件進(jìn)行歸一化，并根據(jù)歸一化后的返回光圖像的灰度值來判別所述校正熒光圖像的亮度值超過預(yù)先設(shè)定的容許誤差范圍的區(qū)域即錯誤區(qū)域；以及 圖像顯示部，其顯示該錯誤圖像判別部所判別出的所述錯誤區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光觀察裝置，其中， 所述錯誤圖像判別部采用歸一化后的返回光圖像中灰度值大的區(qū)域的面積來判別所述錯誤區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熒光觀察裝置，其中， 所述圖像顯示部將所述錯誤圖像判別部所判別出的所述錯誤區(qū)域與所述返回光圖像生成部所生成的返回光圖像重疊而進(jìn)行顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熒光觀察裝置，其中， 所述圖像顯示部對于所述錯誤圖像判別部所判別出的所述錯誤區(qū)域，利用與該錯誤區(qū)域的周邊不同的顏色來著色顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述圖像顯示部在利用所述錯誤圖像判別部判別出了所述錯誤區(qū)域時，在畫面上進(jìn)行錯誤顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1飛中任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述錯誤圖像判別部根據(jù)歸一化后的返回光圖像的周邊區(qū)域的灰度值來判別所述錯誤區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述錯誤圖像判別部根據(jù)歸一化后的返回光圖像的周邊區(qū)域以及中央?yún)^(qū)域的灰度值來判別所述錯誤區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣5中任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述錯誤圖像判別部根據(jù)歸一化后的返回光圖像中與所述照明光的出射端附近對應(yīng)的區(qū)域的灰度值來判別所述錯誤區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求廣8中任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述熒光觀察裝置具備 細(xì)長的鏡體；以及 存儲部，其設(shè)置在該鏡體內(nèi)，存儲作為所述錯誤區(qū)域的基準(zhǔn)的錯誤判別條件， 所述錯誤圖像判別部從所述存儲部讀出所述錯誤判別條件來判別所述錯誤區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求廣8中任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述熒光觀察裝置具備 細(xì)長的鏡體； 鏡體信息存儲部，其設(shè)置在該鏡體內(nèi)，存儲該鏡體的信息；以及 錯誤判別條件存儲部，其存儲作為所述錯誤區(qū)域的基準(zhǔn)的多個錯誤判別條件， 所述錯誤圖像判別部根據(jù)所述鏡體信息存儲部中存儲的鏡體的信息，讀出所述錯誤判別條件存儲部中存儲的所述錯誤判別條件，來判別所述錯誤區(qū)域。
全文摘要
提供在觀察距離近的情況下也能夠防止對熒光圖像進(jìn)行不適當(dāng)校正的情況、并能夠提高病變區(qū)域的觀察精度的熒光觀察裝置。采用熒光觀察裝置(1)，其具備熒光圖像生成部(30)，其生成被檢體(A)的熒光圖像；白色光圖像生成部(29)，其生成被檢體(A)的白色光圖像；熒光圖像校正部(31)，其將熒光圖像中的各個像素的亮度值除以白色光圖像中的各個像素的亮度值，來生成對各個像素的亮度值進(jìn)行歸一化的校正熒光圖像；錯誤圖像判別部(32)，其對白色光圖像的攝像條件進(jìn)行歸一化，并根據(jù)歸一化后的白色光圖像的灰度值來判別校正熒光圖像的亮度值超過預(yù)先設(shè)定的容許誤差范圍的區(qū)域即錯誤區(qū)域；以及顯示錯誤區(qū)域的監(jiān)視器(43)。
文檔編號A61B1/00GK102802493SQ20118001410
公開日2012年11月28日 申請日期2011年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者渡邊俊明 申請人:奧林巴斯株式會社