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{Technisches Gebiet}
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Endoskopvorrichtung.
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{Bisheriger Stand der Technik}
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Als herkömmliches Endoskop ist ein Endoskop bekannt, das ausgestaltet ist, um ein Normallichtbild, wie beispielsweise ein Weißlichtbild, und ein Speziallichtbild, wie beispielsweise ein Fluoreszenzbild, zu erfassen, und das auf diese Weise erfasste Normallichtbild und Speziallichtbild werden überlagert angezeigt (siehe beispielsweise PTL 1 und 2). Als Verfahren des Überlagerns des Normallichtbildes und des Speziallichtbildes offenbart PTL 1 ein Verfahren, in dem ein derartiges Speziallichtbild einem aus drei Farbkomponentenbildern hinzugefügt wird, d. h. dem R-Komponentenbild, dem G-Komponentenbild und dem B-Komponentenbild, die das Normallichtbild bilden; nd PTL 2 offenbart ein Verfahren, in dem ein interessierender Bereich, der einen hohen Gradationswert aufweist, aus dem Speziallichtbild extrahiert wird, und das Speziallichtbild in dem interessierenden Bereich wird dem Normallichtbild hinzugefügt.
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{Entgegenhaltungsliste}
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{Patentliteratur}
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- {PTL 1} Japanisches Patent Nr. 4799109
- {PTL 2} Japanisches Patent Nr. 4394356
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{Kurzdarstellung der Erfindung}
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{Technische Aufgabe}
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Im Falle der Anwendung des in PTL 1 offenbarten überlagernden Verfahrens, falls die Gradationswerte des Fluoreszenzbildes den Gradationswerten eines Farbkomponentenbildes hinzugefügt werden und somit die Gradationswerte des einen Farbkomponenten-Farbbildes erhöht werden, weicht der Farbton des überlagerten Bildes jedoch als Ganzes in Richtung auf die Farbe der Farbkomponente ab, auf der das Speziallichtbild überlagert wird. Entsprechend führt dies zu einem Unterschied bei dem Farbton zwischen dem überlagerten Bild und dem Normallichtbild, was ein Problem darstellt. Ferner weist das Fluoreszenzbild in vielen Fällen häufig ein niedriges S/N-Verhältnis auf. Entsprechend wird das Rauschen in dem Fluoreszenzbild direkt in dem überlagerten Bild reflektiert, was ebenfalls ein weiteres Problem darstellt.
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Im Falle der Anwendung des in PTL offenbarten Überlagerungsverfahrens können Bereiche, die verhältnismäßig niedrige Gradationswerte aufweisen, die nicht den Extraktionskriterien innerhalb des interessierenden Bereichs genügen, nicht aus dem Speziallichtbild extrahiert werden und können nicht auf dem überlagerten Bild angezeigt werden, auch wenn es ein für den Beobachter interessierter Bereich sein kann.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben genannten Umstände gemacht. Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Endoskopvorrichtung bereitzustellen, die ein überlagertes Bild mit geringer Farbtonveränderung und niedrigem Rauschen erzeugen kann, das alle interessierenden Bereiche in dem Speziallichtbild anzeigt.
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{Problemlösung}
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Um die vorgenannte Aufgabe zu erfüllen, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Anordnungen bereit.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Endoskopvorrichtung bereit, umfassend: eine Einheit zur Erfassung eines Normallichtbildes, das ein Normallichtbild durch Aufnehmen eines Bildes eines Subjekts erfasst, das mit einem breitbandigen sichtbaren Licht bestrahlt wird; eine Einheit zur Erfassung eines Speziallichtbildes, das ein Speziallichtbild durch Aufnehmen eines Bildes des Subjekts erfasst, das mit einem schmalbandigen Speziallicht bestrahlt wird; eine Erzeugungseinheit gemischter Bilder, die ein gemischtes Bild erzeugt durch Kombinieren eines Farbkomponentenbildes aus einer Vielzahl von Farbkomponentenbildern, die das Normallichtbild bilden, und des Speziallichtbildes; und eine Erzeugungseinheit eines überlagerten Bildes, das ein überlagertes Farbbild durch Kombinieren des gemischten Bildes erzeugt, welches durch die Erzeugungseinheit gemischter Bilder aus einer Vielzahl von Farbkomponentenbildern erzeugt wird, wobei die Erzeugungseinheit gemischter Bilder das gemischte Bild durch Auswählen eines Teils von Pixeln aus den Pixeln des einen Farbkomponentenbildes und durch Ersetzen der Pixel des ausgewählten Teils mit entsprechenden Pixeln des Speziallichtbildes erzeugt, so dass die Pixel des Teils des einen Farbkomponentenbildes durch die entsprechenden Pixel des Speziallichtbildes ersetzt werden, so dass die Pixel des einen Farbkomponentenbildes und die Pixel des Speziallichtbildes in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Verteilung über das gesamte gemischte Bild gemischt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Normallichtbild, das als Farbbild, das von der Normallichtbild-Erfassungseinheit erfasst wird, ausgestaltet ist, in ein Farbkomponentenbild und ein weiteres Farbkomponentenbild getrennt. Das getrennte eine Farbkomponentenbild wird mit dem Speziallichtbild, das von der Erfassungseinheit des Speziallichtbildes erfasst wird, gemischt, um das gemischte Bild zu erzeugen. Die Erzeugungseinheit überlagerter Bilder kombiniert das erzeugte gemischte Bild mit einem weiteren Farbkomponentenbild und erzeugt dadurch ein Farbbild. Demzufolge wird ein überlagertes Bild erhalten, in dem das Speziallichtbild auf dem Normallichtbild überlagert ist.
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In diesem Fall führt eine derartige Anordnung keine Verarbeitung des Extrahierens von nur einem Teil der Bereiche aus dem Speziallichtbild durch, sondern das gesamte Bild wird annähernd gleichmäßig zu dem gemischten Bild kombiniert. Entsprechend ermöglicht eine derartige Anordnung, dass alle interessierenden Bereiche Gradationswerte in dem auf dem überlagerten Bild anzuzeigenden Speziallichtbild aufweisen. Ferner verringert eine derartige Anordnung durch das Mischen der Pixel des einen Farbkomponentenbildes und der Pixel des Speziallichtbildes wie in dem gemischten Bild eine Veränderung der Gradationswerte des gemischten Bildes mit Bezug auf das eine Farbkomponentenbild. Außerdem wird das in dem Speziallichtbild enthaltene Rauschen in dem gemischten Bild verringert. Dadurch lässt sich das überlagerte Bild mit geringer Farbtonveränderung und geringem Rauschen mit Bezug auf das normale Lichtbild erzeugen.
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In der oben beschriebenen Erfindung kann die Erzeugungseinheit gemischter Bilder ein Mischmuster aufweisen, das eine Anordnung der Pixel des einen Farbkomponentenbildes und der Pixel des Speziallichtbildes definiert, die derart ausgestaltet ist, dass die Pixel des einen Farbkomponentenbildes und die Farbpixel des Speziallichtbildes abwechselnd in Zeilenrichtung und in Spaltenrichtung in Inkrementen einer minimalen Wiederholungseinheit angeordnet sind, die eine Einheit, die ein Pixel aufweist, oder eine Einheit, die eine Vielzahl von Pixeln aufweist, ist und wobei die Erzeugungseinheit gemischter Bilder die Pixel des Teils ersetzt, das aus dem einen Farbkomponentenbild mit den Pixeln des Speziallichtbildes gemäß der Anordnung der Pixel des Mischmusters ausgewählt wird.
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Eine derartige Anordnung bietet den Vorteil der Beibehaltung des Farbtons und den Vorteil der Verringerung von Rauschen in stabiler Weise.
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In der oben beschriebenen Erfindung kann das Mischmuster ein periodisches Sequenzmuster sein, in dem sich die minimale Wiederholungseinheit in Zeilenrichtung und die minimale Wiederholungseinheit in Spaltenrichtung voneinander unterscheiden.
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Bei einer derartigen Anordnung wird in einem interessierenden Bereich, der hohe Gradationswerte in dem Speziallichtbild unter den überlagerten Bildern aufweist, ein Muster, das dem periodischen Sequenzmuster entspricht, in Farben des einen Farbkomponentenbildes angezeigt, welches mit dem Speziallichtbild kombiniert wird. Ein derartiges Muster kann die Unterscheidbarkeit des interessierenden Bereichs verbessern.
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In der oben beschriebenen Erfindung kann das Mischmuster ein quadratisches Gitteranordnungsmuster sein, in dem die minimale Wiederholungseinheit in Zeilenrichtung und die minimale Wiederholungseinheit in Spaltenrichtung einander gleich sind.
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Bei einer derartigen Anordnung ist es möglich, ein überlagertes Bild zu erhalten, in dem eine Veränderung des Farbtons und das Rauschen weiter verringert werden.
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In der oben beschriebenen Erfindung kann die Endoskopvorrichtung ferner eine Mischmuster-Einstelleinheit umfassen, die das Mischmuster einstellt, wobei die Erzeugungseinheit gemischter Bilder das gemischte Bild gemäß dem Mischmuster, das von der Mischmuster-Einstelleinheit eingestellt wird, erzeugt wird.
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Bei einer derartigen Anordnung kann das Mischmuster, das zum Erzeugen des gemischten Bildes verwendet wird, von der Mischmuster-Einstelleinheit verändert werden.
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In der oben beschriebenen Erfindung kann die Endoskopvorrichtung ferner eine Kontrastmesseinheit umfassen, die einen Helligkeitskontrast des Speziallichtbildes misst, wobei die Mischmuster-Einstelleinheit das Mischmuster derart einstellt, dass die Anzahl der Pixel, die die minimale Wiederholungseinheit in dem Mischmuster bilden, anhand des von der Kontrastmesseinheit gemessenen Kontrasts sich erhöht, wenn der Kontrast sich verringert.
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Sind die Gradationswerte des interessierenden Bereichs niedrig und ist der Helligkeitskontrast des Speziallichtbildes gering, ist die Unterscheidbarkeit des interessierenden Bereichs in dem überlagerten Bild gering. Durch Erhöhen der Anzahl der Pixel, die die minimale Wiederholungseinheit des Mischmusters bilden, wird somit die Größe des Musters, das in dem interessierenden Bereich in dem gemischten Bild angezeigt wird, erhöht. Eine derartige Anordnung kann eine verbesserte Unterscheidbarkeit des interessierenden Bereichs bereitstellen, auch wenn er niedrige Gradationswerte aufweist.
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In der oben beschriebenen Erfindung kann die Endoskopvorrichtung ferner eine Helligkeitsmesseinheit umfassen, die die Helligkeit des Speziallichtbildes misst, wobei die Mischmuster-Einstelleinheit das Mischmuster derart einstellt, dass die Anzahl der Pixel, die die minimale Wiederholungseinheit in dem Mischmuster bilden, sich erhöht, wenn die Helligkeit, die anhand der Helligkeit, die von der Helligkeitsmesseinheit gemessen wird, sich verringert.
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In einem Fall, in dem das Speziallichtbild dunkel ist, ist die Unterscheidbarkeit des interessierenden Bereichs in dem überlagerten Bild gering. Durch Erhöhen der Anzahl der Pixel, die die minimale Wiederholungseinheit des Mischmusters bilden, wird somit die Größe des Musters, das in dem interessierenden Bereich in dem gemischten Bild angezeigt wird, erhöht. Eine derartige Anordnung kann eine verbesserte Unterscheidbarkeit eines interessierenden Bereichs bereitstellen, auch wenn er niedrige Gradationswerte aufweist.
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In der oben beschriebenen Erfindung kann die Endoskopvorrichtung ferner umfassen: eine Helligkeitsmesseinheit, die die Helligkeit des Speziallichtbildes misst; und eine Helligkeitsanpassungseinheit, die den Helligkeitspegel des Speziallichtbildes anhand der von der Helligkeitsmesseinheit gemessenen Helligkeit anpasst, wobei die Erzeugungseinheit gemischter Bilder das gemischte Bild unter Verwendung des Speziallichtbildes erzeugt, dessen Helligkeit von der Helligkeitsanpassungseinheit angepasst wurde.
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Besteht ein großer Unterschied bei der Helligkeit zwischen dem Speziallichtbild und dem einen Farbkomponentenbild, so führt dies zu einem großen Unterschied im Farbton zwischen dem Normallichtbild und dem überlagerten Bild. Durch Anpassen der Helligkeit des Speziallichtbildes ist es daher möglich, ein überlagertes Bild zu erzeugen, das einen Farbton aufweist, der sogar näher an dem des Normallichtbildes ist.
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{Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung}
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Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass es ein überlagertes Bild mit geringer Veränderung des Farbtons und geringem Rauschen erzeugt, so dass alle interessierenden Bereiche in dem Speziallichtbild angezeigt werden.
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{Kurzbeschreibung der Zeichnungen}
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1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm, das eine Endoskopvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Bildverarbeitungseinheit in der in 1 dargestellten Endoskopvorrichtung zeigt.
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3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Verarbeitung eines Normallichtbildes und eines Fluoreszenzbildes in der Bildverarbeitungseinheit aus 2.
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4 ist ein Diagramm, das einen Teil eines gemischten Bildes zeigt, welches von der in 2 gezeigten Erzeugungseinheit gemischter Bilder erzeugt wird.
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5 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel des gemischten Bildes zeigt, welches von der in 2 gezeigten Erzeugungseinheit gemischter Bilder erzeugt wird.
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6 ist ein Diagramm, das ein Mischmuster zeigt, welches in der Erzeugungseinheit gemischter Bilder in der Endoskopvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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7 ist ein Diagramm, das ein Mischmuster zeigt, welches in der Erzeugungseinheit gemischter Bilder in der Endoskopvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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8 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine Bildverarbeitungseinheit in einer Modifikation der Endoskopvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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9 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Bildverarbeitungseinheit in der Endoskopvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist ein Diagramm, das ein Mischmuster zeigt, welches in der in 9 gezeigten Erzeugungseinheit gemischter Bilder erzeugt wird.
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11 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Bildverarbeitungseinheit in einer Modifikation der Endoskopvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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12 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die Bildverarbeitungseinheit in der Endoskopvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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13 ist ein Teilkonfigurationsdiagramm, das eine Modifikation einer Bilderfassungseinheit in der in 1 dargestellten Endoskopvorrichtung zeigt.
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{Beschreibung von Ausführungsformen}
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{Erste Ausführungsform}
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Die Beschreibung erfolgt mit Bezug auf 1 bis 5 betreffend eine Endoskopvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst die Endoskopvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform: eine Lichtquelleneinheit 2, die Normallicht und Anregungslicht (Speziallicht) ausgibt; eine Einführeinheit 3, die in den Körper eingeführt werden kann und die ausgestaltet ist, um Normallicht und Anregungslicht auf ein biologisches Gewebe S in dem Körper abzustrahlen und ein Bildsignal des biologischen Gewebes S zu erfassen; einen Prozessor 4, der ein Bild anhand des Lichtsignals, das von der Einführeinheit 3 erfasst wird, erzeugt; und eine Anzeigeeinheit 5, die das von dem Prozessor 4 erzeugte Bild anzeigt.
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Die Lichtquelleneinheit 2 umfasst: eine Lichtquelle 21, die breitbandiges Licht, wie beispielsweise weißes Licht aussendet; eine Filtereinheit 22, die ausgestaltet ist, um selektiv aus dem von der Lichtquelle 21 emittierten Licht Normallicht und Anregungslicht zu senden und um zu ermöglichen, dass das auf diese Weise ausgewählte Licht hindurch gelangt; und eine Kopplungslinse 23, die das Normallicht oder das Anregungslicht konvergiert, nachdem es durch die Filtereinheit 22 gelangt ist. Die Filtereinheit 22 umfasst einen Revolver, der einen Normallichtfilter, der das Normallicht, das breitbandiges sichtbares Licht ist, selektiv sendet und einen Anregungslichtfilter umfasst, der das schmalbandige Anregungslicht selektiv sendet. Die Filtereinheit 22 treibt den Revolver gemäß dem Steuervorgang einer später beschriebenen Zeitsteuereinheit 44 drehend an, um den Normallichtfilter und den Anregungslichtfilter auf der optischen Achse der Lichtquelle 21 abwechselnd anzuordnen. Bei einer derartigen Anordnung werden das Normallicht und das Anregungslicht von der Lichtquelleneinheit 2 abwechselnd ausgegeben.
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Die Einführeinheit 3 umfasst: eine Beleuchtungseinheit 6, die das Normallicht und das Anregungslicht, die von der Lichtquelleneinheit 2 ausgegeben werden, auf das biologische Gewebe (Subjekt) S von einem vorderen Ende 3a der Einführeinheit 3 abstrahlt; und eine Bildgebungseinheit 7, die an dem distalen Ende 3a der Einführeinheit 3 zum Aufnehmen eines Bildes des biologischen Gewebes S bereitgestellt ist.
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Die Beleuchtungseinheit 6 umfasst eine Lichtleiterfaser 61, die in Längsrichtung über fast die gesamte Länge der Einführeinheit 3 angeordnet ist, und ein optisches Beleuchtungssystem 62, das auf dem distalen Ende 3a der Einführeinheit 3 bereitgestellt ist. Die Lichtleiterfaser 61 leitet das Licht, das von der Kopplungslinse 23 konvergiert wird, von dem Basisende zu dessen vorderes Ende. Das optische Beleuchtungssystem 62 diffundiert das Normallicht und das Anregungslicht, die von dem distalen Ende der Lichtleiterfaser 61 ausgesendet werden, und bestrahlt das biologische Gewebe S, das sich gegenüber dem distalen Ende 3a der Einführeinheit 3 befindet.
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Die Bilderfassungseinheit 7 umfasst eine Objektivlinse 71, die das Licht von dem biologischen Gewebe S sammelt, eine konvergierende Linse 72, die das von der Objektivlinse 71 gesammelte Licht konvergiert, und einen bildgebenden Sensor 73, der ein Bild erfasst, das von dem Licht gebildet wird, das von der konvergierenden Linse 72 konvergiert wird. Das Referenzzeichen 74 bezeichnet einen Anregungslicht-Sperrfilter, der ausgestaltet ist, um das Anregungslicht zu blockieren und das Licht in anderen Wellenlängenbereichen zu senden.
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Der bildgebende Sensor 73 ist beispielsweise ein Farb-CCD oder ein Farb-CMOS. Der bildgebende Sensor 73 empfängt einfallendes Licht von der Objektivlinse 71, führt eine photoelektrische Umwandlung des empfangenen Lichts durch, um ein Bildsignal zu erzeugen und sendet das erzeugte Bildsignal an den Prozessor 4.
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Der Prozessor 4 umfasst einen Datenpuffer 41, der das Bildsignal, das von dem bildgebenden Sensor 73 empfangen wird, vorübergehend hält, eine Bildverarbeitungseinheit 42, die Bildverarbeitung auf dem Bildsignal durchführt, das von dem Datenpuffer 41 empfangen wird, um ein überlagertes Bild zu erzeugen, einen Anzeigebildpuffer 43, der das überlagerte Bild, das von der Bildverarbeitungseinheit 42 ausgegeben wird, vorübergehend hält, und eine Zeitsteuereinheit 44, die die Vorgänge der Puffer 41 und 43, der Bildverarbeitungseinheit 42, der Filtereinheit 22 und des bildgebenden Sensors 73 synchronisiert. Das Referenzzeichen 45 bezeichnet einen Verstärker, der die Bildsignalausgabe von dem bildgebenden Sensor 73 verstärkt. Das Referenzzeichen 46 bezeichnet einen Verstärkungsregler (AGC). Das Referenzzeichen 47 bezeichnet einen A/D-Wandler, der ein Bildsignal eines analogen Signals in ein Bildsignal eines digitalen Signals umwandelt. Das Referenzzeichen 48 bezeichnet einen D/A-Wandler, der ein Bildsignal des digitalen Signals des überlagerten Bildes, das von dem Anzeigebildpuffer 43 ausgegeben wird, in ein Bildsignal des analogen Signals umwandelt.
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Die Zeitsteuereinheit 44 weist den bildgebenden Sensor 73 an, die Belichtung von Normallicht durchzuführen, wenn der Normallichtfilter auf der optischen Ausgabeachse der Lichtquelle 21 angeordnet ist und das biologische Gewebe S mit Normallicht bestrahlt wird. Wenn der Anregungslichtfilter auf der optischen Ausgabeachse der Lichtquelle 21 angeordnet ist und das biologische Gewebe S mit dem Anregungslicht bestrahlt wird, wird bewirkt, dass der bildgebende Sensor 73 eine Fluoreszenzbelichtung durchführt, so dass dadurch abwechselnd das Normallicht-Bildsignal und das Fluoreszenzbildsignal erfasst werden.
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Der Datenpuffer 41 hält vorübergehend das Normallicht-Bildsignal und das Fluoreszenzbild, die von dem bildgebenden Sensor 73 empfangen werden, und sendet ein Paar des Normallicht-Bildsignals und des Fluoreszenz-Bildsignals an die Bildverarbeitungseinheit 42.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst die Bildverarbeitungseinheit 42 eine Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 und eine Erzeugungseinheit überlagerter Bilder 422. 3 zeigt einen Schritt, in dem das überlagerte Bild von der Bildverarbeitungseinheit 42 aus dem Normallichtbild und dem Fluoreszenzbild erzeugt wird. Das Normallicht-Bildsignal, das durch Erfassen eines breitbandigen Normallichtbildes erhalten wird, bildet Bildsignale aus drei Farbkomponenten, d. h. einem roten (R) Bildsignal, einem grünen (G) Bildsignal und einem blauen (B) Bildsignal. Der Datenpuffer 41 sendet das G-Bildsignal und das Fluoreszenzbildsignal an die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 und sendet das R-Bildsignal und das B-Bildsignal an die Erzeugungseinheit überlagerter Bilder 422.
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Die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 erzeugt anhand des G-Bildsignals, das aus dem Datenpuffer 41 empfangen wird, ein G-Komponentenbild und erzeugt anhand des Fluoreszenzbildsignals ein Fluoreszenzbild. Das G-Komponentenbild und das Fluoreszenzbild werden jeweils aus einer großen Anzahl von Pixeln gebildet, die in Form einer zweidimensionalen Anordnung angeordnet sind.
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Die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 wählt einen Teil der Pixel in zufälliger Weise aus allen Pixeln des G-Komponentenbildes aus. Es ist anzumerken, dass die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 einen Teil der Pixel im Wesentlichen gleichmäßig aus gesamten G-Komponentenbild auswählt, so dass es keine Neigung bei der Position der in dem G-Komponentenbild ausgewählten Pixel gibt. Danach ersetzt die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 jedes der ausgewählten Pixel mit den Pixeln des Fluoreszenzbildes an den gleichen Positionen wie die Pixel. Wie in 4 dargestellt, erzeugt eine derartige Anordnung ein gemischtes Bild, bei dem die Pixel des G-Komponentenbildes und die Pixel des Fluoreszenzbildes in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Verteilung über das gesamte gemischte Bild gemischt sind. In 4 stellt „N” ein Pixel des Normallichtbildes dar und „F” stellt ein Pixel des Fluoreszenzbildes dar. Die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 sendet das erzeugte gemischte Bild an die Erzeugungseinheit überlagerter Bilder 422.
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Die Erzeugungseinheit überlagerter Bilder 422 verwendet das gemischte Bild, das von der Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 erhalten wird, als Ersatz für das G-Komponentenbild und erzeugt durch Kombinieren des gemischten Bildes, das von der Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 empfangen wird, und anderer Farbkomponentenbilder (dem R-Komponentenbild und dem B-Komponentenbild), die aus dem Datenpuffer 41 empfangen werden, ein überlagertes Bild, das als Farbbild ausgestaltet ist. Die Erzeugungseinheit überlagerter Bilder 422 sendet das erzeugte überlagerte Bild an den Anzeigebildpuffer 43.
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Der Anzeigebildpuffer 43 hält vorübergehend das überlagerte Bild, das von der Erzeugungseinheit überlagerter Bilder 422 empfangen wird und gibt das auf diese Weise gehaltene überlagerte Bild über den D/A-Wandler 48 in gleichmäßigen Zeitabständen an die Anzeigeeinheit 5 aus.
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Als nächstes erfolgt eine Beschreibung betreffend die Bedienung der Endoskopvorrichtung 1, die eine derartige Konfiguration aufweist. Bevor das biologische Gewebe S unter Verwendung der Endoskopvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung beobachtet wird, wird dem biologische Gewebe S ein Fluoreszenzmaterial verabreicht, das sich in den Läsionen ansammelt.
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Die Einführeinheit 3 wird zunächst in den Körper eingeführt, so das ihr distales Ende 3a gegenüber dem biologischen Gewebe S angeordnet ist, und die Lichtquelleneinheit 2 arbeitet derart, dass das Normallicht und das Anregungslicht abwechselnd von dem distalen Ende 3a der Einführeinheit 3 auf das biologische Gewebe S abgestrahlt werden.
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Wenn das Normallicht auf das biologische Gewebe S abgestrahlt wird, wird das von der Oberfläche des biologischen Gewebes S reflektierte Normallicht von der Objektivlinse 71 gesammelt. Das von der Objektivlinse 71 gesammelte Normallicht wird auf der Abbildungsfläche des bildgebenden Sensors 73 konvergiert. Das auf diese Weise konvergierte Normallichtbild wird von dem bildgebenden Sensor 73 als Normallichtbildsignal erfasst.
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Andererseits, wenn das Anregungslicht auf das biologische Gewebe S abgestrahlt wird, wird die in der Läsion enthaltene Fluoreszenzsubstanz von dem Anregungslicht angeregt und erzeugt dadurch Fluoreszenzlicht und ein Teil des Fluoreszenzlichts und des Anregungslichts wird von der Objektivlinse 71 gesammelt. Nur das Fluoreszenzlicht wird von dem Sperrfilter 74 für Anregungslicht aus dem Fluoreszenzlicht extrahiert und das auf diese Weise gesammelte Anregungslicht von der Objektivlinse 71 gesammelt. Das auf diese Weise extrahierte Fluoreszenzlicht wird auf der Abbildungsfläche des bildgebenden Sensors 73 von der konvergierenden Linse 72 konvergiert und wird von dem bildgebenden Sensor 73 als Fluoreszenzbildsignal erfasst. Das Normallichtbildsignal und das Fluoreszenzbildsignal, die abwechselnd von dem bildgebenden Sensor 73, wie oben beschrieben, erfasst werden, werden an den Prozessor 4 gesendet.
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In dem Prozessor 4 werden das Normallichtbildsignal und das Fluoreszenzbildsignal über den Verstärker 45, den AGC 46 und den A/D-Wandler 47 in den Datenpuffer 41 eingegeben und ein Paar des Normallichtbildsignals und des Fluoreszenzbildsignals wird aus dem Datenpuffer 41 in die Bildverarbeitungseinheit 42 eingegeben. In dieser Phase wird das Normallichtbild in ein G-Bildsignal, ein R-Bildsignal und ein B-Bildsignal getrennt. Das G-Bildsignal wird zusammen mit dem Fluoreszenzbildsignal in die Erzeugungseinheit 421 gemischter Bilder eingegeben. Das R-Bildsignal und das B-Bildsignal werden in die Erzeugungseinheit überlagerter Bilder 422 eingegeben.
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Die Erzeugungseinheit gemischte Bilder 421 erzeugt durch Ersetzen eines Teils der Pixel des G-Komponentenbildes mit den Pixeln des Fluoreszenzbildes ein gemischtes Bild, in dem die Pixel des G-Komponentenbildes und die Pixel des Fluoreszenzbildes in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Verteilung über das gesamte Bild gemischt werden. Das gemischte Bild umfasst sowohl das Bild des biologischen Gewebes S in dem G-Komponentenbild als auch das Bild des biologischen Gewebes S in dem Fluoreszenzbild. Das erzeugte gemischte Bild wird von der Erzeugungseinheit überlagerter Bilder 422 mit dem R-Komponentenbild und dem B-Komponentenbild farbsynthetisiert, um ein überlagertes Bild zu erzeugen. Das auf diese Weise erzeugte überlagerte Bild wird schrittweise in regelmäßigen Abständen von dem Anzeigebildpuffer 43 über den D/A-Wandler 48 an die Anzeigeeinheit 5 ausgegeben. Demzufolge zeigt die Anzeigeeinheit 5 das überlagerte Bild als lebendes Bewegtbild an.
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In diesem Fall ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform das gemischte Bild ein Bild, das derart gemischt ist, dass die Pixel des G-Komponentenbildes und die Pixel des Fluoreszenzbildes in einer im Wesentlichen gleichmäßigen Verteilung über das gesamte gemischte Bild gemischt sind. Das Fluoreszenzbild wird im Wesentlichen gleichmäßig über das gesamte gemischte Bild synthetisiert, unabhängig von den Gradationswerten. Entsprechend werden unter den Fluoreszenzbildbereichen nicht nur die Fluoreszenzlichtbereiche, die ausreichend hohe Gradationswerte aufweisen, sondern auch die Fluoreszenzbildbereiche, die verhältnismäßig niedrige Gradationswerte aufweisen, mit dem gemischten Bild synthetisiert. Eine derartige Anordnung bietet den Vorteil, dass das überlagerte Bild, in dem alle Fluoreszenzbildbereiche angezeigt werden, die vom Beobachter wahrgenommen werden sollen, erzeugt werden kann.
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Ferner sind die Gradationswerte jedes Pixels eines derartigen gemischten Bildes die Gradationswerte des Pixels des G-Farbkomponentenbildes oder die Gradationswerte des entsprechenden Pixels in dem Fluoreszenzbild selbst. Im Falle der überlagerten Bildfarbe, die unter Verwendung eines derartigen gemischten Bildes synthetisiert wird, besteht der Vorteil, dass es möglich ist, einen Farbton zu reproduzieren, der im Wesentlichen der gleiche Farbton ist wie der des Normallichtbildes. Auch wenn das Fluoreszenzbild ein niedriges S/N-Verhältnis aufweist und das Fluoreszenz Bildrauschen enthält, wird darüber hinaus durch Mischen der Pixel des Fluoreszenzbildes und der Pixel des G-Komponentenbildes ohne Rauschen das Rauschen in dem gemischten Bild verringert. Das heißt, eine derartige Anordnung weist den Vorteil des Erhaltens eines überlagerten Bildes mit weniger Rauschen auf.
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Es ist anzumerken, dass bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 5 dargestellt, die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 das G-Komponentenbild in kleine Bereiche unterteilen kann, die jeweils eine vorgegebene Anzahl von Pixeln aufweisen. Außerdem kann die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 in zufälliger Weise für jeden kleinen Bereich eine vorgegebene Anzahl von Pixeln auswählen, die durch die Pixel des Fluoreszenzbildes ersetzt werden sollen. In einem in 5 dargestellten Beispiel ist jeder kleine Bereich als eine (4×4)-Pixelanordnung ausgestaltet. In jedem kleinen Bereich werden acht Pixel, die durch „N” dargestellt sind, durch die Pixel, die durch „F” dargestellt sind, ersetzt. Mit einer derartigen Anordnung ist es möglich, ein gemischtes Bild zu erzeugen, in dem die Pixel, die durch „N” dargestellt sind, und die Pixel, die durch „F” dargestellt sind, mit einer noch gleichmäßigeren Verteilung über das gesamte Bild zu mischen. In diesem Fall kann die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 für jeden kleinen Bereich die durch „F”-Pixel zu ersetzenden Pixel ermitteln. Alternativ kann die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 in zufälliger Weise die durch die „F”-Pixel zu ersetzenden Pixel aus der Pixelanordnung auswählen, die jeden kleinen Bereich bilden, um ein Muster zu ermitteln. Das ermittelte identische Muster kann auf alle kleinen Bereiche angewendet werden. In diesem Fall werden in dem gemischten Bild die kleinen Bereiche, die die gleichen Anordnungen der „N”-Pixel und der „F”-Pixel aufweisen, in Zeilenrichtung und in Spaltenrichtung wiederholt.
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{Zweite Ausführungsform}
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Als nächstes erfolgt eine Beschreibung mit Bezug auf 6 betreffend eine Endoskopvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass bei der Endoskopvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform die Erzeugungseinheit gemischter Bilder (Mischmuster-Einstelleinheit) 421 die Pixel des G-Komponentenbildes, die durch die entsprechenden Pixel des Fluoreszenzbildes ersetzt werden sollen, gemäß einem vorgegebenen Mischmuster auswählt statt die Pixel in zufälliger Weise auszuwählen.
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Die Mischmuster-Erzeugungseinheit 421 speichert ein Mischmuster, das die Anordnung der „N”-Pixel des G-Komponentenbildes und die „F”-Pixel des Fluoreszenzbildes definiert. Wie in 6 dargestellt, ist das Mischmuster als ein quadratisches Gitteranordnungsmuster ausgestaltet, bei dem die „N”-Pixel und die „F”-Pixel in einem Schachbrettmuster in Ein-Pixel-Einheiten abwechselnd in Zeilenrichtung und in Spaltenrichtung angeordnet sind, wobei einzelne „N”-Pixel sich neben einzelnen „F”-Pixeln in Reihen- und Spaltenrichtung befinden. Aus allen Pixeln des G-Komponentenbildes ersetzt die Erzeugungseinheit gemsichter Bilder 421 die Pixel, die den „F”-Pixeln des Mischmusters entsprechen, durch die Pixel des Fluoreszenzbildes, um das gemischte Bild zu erzeugen.
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Andere Konfigurationen der vorliegenden Ausführungsform ähneln denen der ersten Ausführungsform.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch Anordnen der „N”-Pixel der G-Komponente und der „F”-Pixel des Fluoreszenzbildes in einer quadratischen Gitteranordnung in Ein-Pixel-Einheiten das in dem Fluoreszenzbild enthaltene Rauschen in dem gemischten Bild wirksam verringert. Eine derartige Anordnung bietet den Vorteil, dass das überlagerte Bild mit weiter verringertem Rauschen erzeugt wird. Ferner besteht der Vorteil, dass bei einer überlagerten Bildfarbe, das durch Verwendung des gemischten Bildes, in dem die „N”-Pixel des G-Komponentenbildes gleichmäßiger verteilt sind, synthetisiert wird, ein Farbton reproduziert werden kann, der noch näher an dem des Normallichtbildes liegt.
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Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform eine Beschreibung hinsichtlich eines derartigen quadratischen Gitteranordnungsmusters erfolgt ist, bei dem die „N”-Pixel und die „F”-Pixel in Form eines Schachbrettmusters in Ein-Pixel-Einheiten angeordnet sind. Ein quadratisches Gitteranordnungsmuster, bei dem „N”-Pixel und „F”-Pixel in Form eines Schachbrettmusters in einer Vielzahl von quadratisch angeordneten Pixeleinheiten angeordnet sind, kann ebenfalls verwendet werden. „N” aus vier Pixeln, die eine quadratische Anordnung von (2×2) aufweisen und „F” aus vier Pixeln, die eine quadratische Anordnung von (2×2) aufweisen, können beispielsweise abwechselnd in Zeilenrichtung und in Spaltenrichtung angeordnet werden.
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{Dritte Ausführungsform}
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Als nächstes erfolgt eine Beschreibung mit Bezug auf 7 und 8 betreffend eine Endoskopvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Das Endoskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der zweiten Ausführungsform dadurch gemeinsam, dass die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 die Pixel auswählt, die durch die Pixel des Fluoreszenzbildes gemäß einem vorgegebenen Mischmuster ersetzt werden sollen. Der Unterschied zur zweiten Ausführungsform besteht darin, dass die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 ein Mischmuster auswählt, das sich von dem der zweiten Ausführungsform unterscheidet.
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In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7 dargestellt, ist das Mischmuster als ein periodisches Anordnungsmuster ausgestaltet, das durch periodische Anordnung der „N”-Pixel und der „F”-Pixel abwechselnd in Zeilenrichtung und in Spaltenrichtung in beliebigen Einheiten von einem Pixel oder mehreren Pixeln erhalten wird. In dem Mischmuster unterscheiden sich die abwechselnden Perioden der „N”-Pixel und der „F”-Pixel in Zeilenrichtung und die abwechselnden Perioden der „N”-Pixel und der „F”-Pixel in Spaltenrichtung voneinander. In dem in 7 dargestellten Beispiel sind die drei „N”-Pixel und ein „F”-Pixel abwechselnd in Zeilenrichtung angeordnet und ein „N”-Pixel und ein „F”-Pixel sind abwechselnd in Spaltenrichtung angeordnet. Entsprechend beträgt eine minimale Wiederholungseinheit der „N”- und „F”-Pixel abwechselnden Periode vier Pixel in Zeilenrichtung und zwei Pixel in Spaltenrichtung. In einer derartigen minimalen Wiederholungseinheit des Mischmusters ist außerdem die Anzahl der „F”-Pixel gleich oder größer als die Anzahl der „N”-Pixel. Ist die Anzahl der „F”-Pixel kleiner als die Anzahl der „N”-Pixel in der minimalen Wiederholungseinheit, verringert eine derartige Anordnung die Wirkung des Betonens des Fluoreszenzbereichs (wie später beschrieben) in dem überlagerten Bild.
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Wird ein überlagertes Bild unter Verwendung des gemischten Bildes erzeugt, das gemäß eines derartigen Mischmusters erzeugt wird, werden periodische Muster, die der Anordnung von „F” in dem Mischmuster entsprechen, in dem überlagerten Bild in grün angezeigt. In einem Fall, in dem ein Fluoreszenzbereich hohe Gradationswerte in dem gemischten Bild aufweist, ist insbesondere ein derartiges grünes Muster in einem derartigen Bereich deutlicher. Entsprechend lässt sich, im Vergleich mit einer Anordnung, bei der der gesamte Fluoreszenzbereich in einer einheitlichen grünen Farbe angezeigt wird, die Unterscheidbarkeit des Fluoreszenzbereichs in dem überlagerten Bild verbessern. Andererseits wird in dem Bereich, der nicht der Fluoreszenzbereich ist, da der Bereich niedrige Gradationswerte in dem gemischten Bild aufweist, das grüne Muster in dem Maße undeutlich, dass es visuell nicht erkannt werden kann.
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In der vorliegenden Ausführungsform kann das in der Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 verwendete Mischmuster im Laufe der Zeit verändert werden, so dass das Muster sich dynamisch in dem überlagerten Bild verändert.
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Wie in 8 dargestellt, ist insbesondere ferner ein Bildzähler 423 bereitgestellt, um die Anzahl der Bilder zu zählen, die aus dem Datenpuffer 41 in die Erzeugungseinheit 421 des gemischten Bildes eingegeben werden. Die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 speichert eine Vielzahl von Arten von Mischmustern, und die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 ist ausgestaltet, um das Mischmuster zu verändern, das zum Erzeugen des gemischten Bildes gemäß der von dem Bildzähler 423 erhaltenen Zählnummer verwendet wird. Wenn beispielsweise die Zählnummer eine gerade Zahl ist, verwendet die Erzeugungseinheit 421 des gemischten Bildes ein erstes Muster. Ist die Zählnummer eine ungerade Zahl, verwendet die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 ein zweites Muster, das sich von dem ersten Muster unterscheidet. Da das in dem Fluoreszenzbereich des überlagerten Bildes angezeigte grüne Muster sich dynamisch verändert, lässt sich dadurch die Unterscheidbarkeit des Fluoreszenzbereichs weiter verbessern.
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{Vierte Ausführungsform}
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Als nächstes erfolgt eine Beschreibung mit Bezug auf 9 bis 11 betreffend eine Endoskopvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Der Unterschied zu der ersten Ausführungsform besteht darin, dass, wie in 9 dargestellt, die Endoskopvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ferner eine Mustergrößen-Einstelleinheit (Mischmuster-Einstelleinheit) 424 umfasst.
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In der vorliegenden Ausführungsform, wie bei der zweiten Ausführungsform, wählt die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 die durch die Pixel des Fluoreszenzbildes zu ersetzenden Pixel gemäß einem vorgegebenen Mischmuster aus. Es ist anzumerken, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 eine Vielzahl von Mischmustern speichert, die dasselbe Muster mit unterschiedlichen Mustergrößen aufweisen.
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Wie in 10 dargestellt, ist die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 insbesondere mit einer Vielzahl von Mischmustern bereitgestellt, von denen jedes als ein quadratisches Gitteranordnungsmuster der „N”-Pixel und der „F”-Pixel ausgestaltet ist, in dem die Anzahl der Pixel der minimalen Wiederholungseinheiten, die eine jeweils unterschiedliche Pixelanzahl aufweisen, gespeichert werden. Wie in dem Diagramm auf der linken Seite in 10 dargestellt, sind die „N”-Pixel und die „F”-Pixel in einem Mischmuster beispielsweise abwechselnd in Zeilenrichtung und in Spaltenrichtung in Ein-Pixel-Einheiten angeordnet, und die minimale Wiederholungseinheit beträgt vier Pixel. In einem anderen Mischmuster, wie auf der rechten Seite des in 10 dargestellten Diagramms dargestellt, sind „N” aus vier Pixeln, die eine quadratische Anordnung aus (2×2) Pixeln aufweisen, und „F” aus vier Pixeln, die eine quadratische Anordnung aus (2×2) Pixeln aufweisen, abwechselnd in Zeilenrichtung und in Spaltenrichtung angeordnet, und die minimale Wiederholungseinheit beträgt sechzehn Pixel.
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Die Mustergrößen-Einstelleinheit 424 ist ausgestaltet, damit der Beobachter eine Mustergröße unter Verwendung einer nicht dargestellten Eingabevorrichtung eingeben kann. Die Mustergröße entspricht der Anzahl der Pixel in der minimalen Wiederholungseinheit in dem Mischmuster. Die Mustergrößen-Einstelleinheit 424 ist beispielsweise ausgestaltet, damit der Beobachter die Mustergröße, wie beispielsweise ”2×2” oder ”4×4” spezifizieren kann.
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Die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 wählt ein Mischmuster mit der Mustergröße aus, die für die Mustergrößen-Einstelleinheit 424 spezifiziert wurde, und erzeugt das gemischte Bild unter Verwendung des ausgewählten Mischmusters.
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Die anderen Konfigurationen der vorliegenden Ausführungsform ähneln denen der ersten Ausführungsform.
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In dem überlagerten Bild wird ein Schachbrettmuster, das einer „F”-Pixelanordnung in dem Mischmuster entspricht, in grün dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist es durch Erhöhen der Mustergröße möglich, die Größe eines derartigen Schachbrettmusters zu erhöhen und somit eine verbesserte Unterscheidbarkeit des Fluoreszenzbereichs in dem überlagerten Bild bereitzustellen. Andererseits ist es in einem Fall, in dem die Mustergröße in dem Maße eingestellt ist, dass das Schachbrettmuster nicht visuell erkannt werden kann, d. h. derart, dass die Mustergröße einheitlich grün erscheint, möglich, den Fluoreszenzbereich auf natürliche Weise in dem überlagerten Bild anzuzeigen. Wie oben beschrieben, weist eine derartige Anordnung den Vorteil auf, dass es möglich ist, die Unterscheidbarkeit des Fluoreszenzbereichs gemäß einem Bedarf des Beobachters anzupassen.
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Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein periodisches Anordnungsmuster, wie in der dritten Ausführungsform beschrieben, statt eines periodischen Anordnungsmusters verwendet werden kann.
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In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 11 dargestellt, kann die Endoskopvorrichtung ferner ebenfalls eine Kontrastmesseinheit 425 umfassen, die den Kontrast der Helligkeit des Fluoreszenzbildes misst. Die Mustergrößen-Einstelleinheit 424 kann die Mustergröße anhand des Kontrastpegels, der von der Kontrastmesseinheit 425 gemessen wird, automatisch ermitteln.
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Die Kontrastmesseinheit 425 misst den Kontrast des Fluoreszenzbildes beispielsweise anhand der Breite des Histogramms der Gradationswerte des Fluoreszenzbildes. Sind die Gradationswerte des Fluoreszenzbereichs in dem Fluoreszenzbild hoch, erhöht sich der Helligkeitskontrast des Fluoreszenzbildes zwischen dem Fluoreszenzbereich und dem Nichtfluoreszenzbereich und die Breite des Histogramms erhöht sich. Sind andererseits die Gradationswerte des Fluoreszenzbereichs in dem Fluoreszenzbild niedrig, sinkt der Helligkeitskontrast des Fluoreszenzbildes zwischen dem Fluoreszenzbereich und dem Nichtfluoreszenzbereich und die Breite des Histogramms verringert sich.
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Die Mustergrößen-Einstelleinheit 424 stellt die Mustergröße so ein, dass sie größer ist, wenn der Kontrast des Fluoreszenzbildes geringer ist.
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In einem Fall, in dem der Fluoreszenzbereich niedrige Gradationswerte in dem Fluoreszenzbild aufweist, wird die Unterscheidbarkeit des Fluoreszenzbereichs in dem überlagerten Bild gering. Mit der vorliegenden Modifikation, wenn das Fluoreszenzbild einen niedrigen Helligkeitskontrast aufweist, wird die Mustergröße automatisch in eine große Mustergröße verändert und dadurch eine verbesserte Unterscheidbarkeit des Fluoreszenzbereichs in dem überlagerten Bild bereitgestellt. Wie oben beschrieben, ist es durch Verändern der Mustergröße anhand des Helligkeitskontrasts des Fluoreszenzbildes möglich, die Unterscheidbarkeit des Fluoreszenzbereichs in dem überlagerten Bild optimal und automatisch anzupassen.
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Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die Mustergröße des Mischmusters in dem gesamten gemischten Bild einheitlich verändert. Alternativ lässt sich die Mustergröße für jeden Bereich des gemischten Bildes ermitteln.
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Beispielsweise kann eine Mustergröße, die größer ist als die Mustergröße in dem Bereich, in dem der Gradationswert gleich oder größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, auf den Bereich in dem Fluoreszenzbild angewendet werden, in dem die Gradationswerte niedriger als ein vorgegebener Schwellenwert sind. Bei einer derartigen Anordnung ist es möglich, ein großes Muster auf einem Fluoreszenzbereich anzuzeigen, der dunkel ist und eine geringe Unterscheidbarkeit in dem überlagerten Bild aufweist, so dass die Unterscheidbarkeit verbessert wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform kann die Endoskopvorrichtung auch eine Helligkeitsmesseinheit (nicht dargestellt) umfassen, die den Helligkeitspegel des Fluoreszenzbildes misst, statt der Kontrastmesseinheit 425, und die Mustergrößen-Einstelleinheit 424 kann die Mustergröße anhand des Helligkeitspegels des Fluoreszenzbildes, der von der Helligkeitsmesseinheit gemessen wird, anpassen.
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Beispielsweise berechnet die Helligkeitsmesseinheit als Helligkeitspegel den Durchschnittswert der Gradationswerte aller Pixel des Fluoreszenzbildes. Die Mustergrößen-Einstelleinheit 424 stellt die Mustergröße so ein, dass sie größer ist, wenn die Helligkeit des Fluoreszenzbildes, die von der Helligkeitsmesseinheit gemessen wird, geringer ist. Mit einer derartigen Anordnung, wenn das Fluoreszenzbild dunkel ist, wird das Muster, das auf dem überlagerten Bild angezeigt wird, groß, wodurch eine verbesserte Unterscheidbarkeit des Fluoreszenzbereichs in dem überlagerten Bild bereitgestellt wird.
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{Fünfte Ausführungsform}
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Als nächstes erfolgt eine Beschreibung mit Bezug auf 12 betreffend eine Endoskopvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Die Endoskopvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als eine Modifikation einer beliebigen aus den oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform ausgestaltet. Wie in 12 dargestellt, umfasst die Endoskopvorrichtung eine Helligkeitsmesseinheit 426, die die Helligkeit des Fluoreszenzbildes misst, und eine Helligkeitseinstelleinheit 427, die die Helligkeit des Fluoreszenzbildes anhand der Helligkeit des Fluoreszenzbildes, die von der Helligkeitsmesseinheit 426 gemessen wird, anpasst. 12 zeigt ein Beispiel, das die gleiche Konfiguration aufweist, bei der eine Helligkeitsmesseinheit 426 und eine Helligkeitseinstelleinheit 427 der ersten Ausführungsform hinzugefügt sind.
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Die Helligkeitseinstelleinheit 427 fügt einen Wert, der anhand der Helligkeit des Fluoreszenzbildes berechnet wird, den Gradationswerten aller Pixel des Fluoreszenzbildes hinzu, beispielsweise um die Helligkeit des Fluoreszenzbildes zu erhöhen, so dass die Helligkeit des Fluoreszenzbildes der des G-Komponentenbildes entspricht.
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In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt die Erzeugungseinheit gemischter Bilder 421 das gemischte Bild unter Verwendung des Fluoreszenzbildes, dessen Helligkeit von der Helligkeitsanpassungseinheit 427 angepasst wurde.
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Je größer der Unterschied zwischen der Helligkeit des G-Komponentenbildes und der Helligkeit des Fluoreszenzbildes ist, desto mehr unterscheidet sich der Farbton des überlagerten Bildes von dem Farbton des Normallichtbildes. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es durch Erzeugen eines gemischten Bildes unter Verwendung des Fluoreszenzbildes, dessen Helligkeit angepasst wurde, um die gleiche Helligkeit wie die des G-Komponentenbildes zu haben, möglich, den Farbton des überlagerten Bildes mehr dem Farbton des Normallichtbildes anzunähern.
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Es ist in der vorgenannten ersten bis fünften Ausführungsform anzumerken, dass die Beschreibungen hinsichtlich einer Anordnung erfolgt sind, in der das Normallicht und das Anregungslicht abwechselnd auf das biologische Gewebe S ein abgestrahlt werden und das Normallichtbildsignal und das Fluoreszenzbildsignal abwechselnd unter Verwendung eines einzelnen bildgebenden Sensors 73 erfasst werden. Alternativ können das Normallicht und das Anregungslicht gleichzeitig auf das biologische Gewebe S abgestrahlt werden, um das Normallichtbildsignal und das Fluoreszenzbildsignal gleichzeitig zu erfassen. In diesem Fall, wie in 13 dargestellt, umfasst die Bilderfassungseinheit 7 ferner einen weiteren bildgebenden Sensor 75 und einen Strahlteiler 76, der das von der Objektivlinse 71 gesammelte Licht in zwei Strahlen teilt und sie an den bildgebenden Sensor (Normallicht-Bilderfassungseinheit) 73 und den Bilderfassungssensor (Speziallicht-Bilderfassungseinheit) 75 verteilt.
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In der vorgenannten ersten bis fünften Ausführungsform erfolgten Beschreibungen betreffend eine Anordnung, bei der das Fluoreszenzbild mit dem G-Komponentenbild gemischt wird, so dass der Fluoreszenzbereich in grün in dem überlagerten Bild angezeigt wird. Das Fluoreszenzbild kann mit dem R-Komponentenbild oder dem B-Komponentenbild gemischt werden, um ein gemischtes Bild zu erzeugen.
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In der vorgenannten ersten bis fünften Ausführungsform erfolgten Beschreibungen betreffend das Anregungslicht, das eine Fluoreszenzsubstanz anregt, als Beispiel für das Speziallicht und das Speziallichtbild. Das Speziallicht und das Speziallichtbild sind jedoch nicht auf diese Arten beschränkt. Ein Infrarotlicht kann beispielsweise verwendet werden, um ein Infrarotlichtbild zu erfassen. Schmalbandiges blaues Licht und schmalbandiges grünes Licht können ebenso verwendet werden, um ein NBI-Bild zu erfassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Endoskopvorrichtung
- 2
- Lichtquelleneinheit
- 421
- Mischbild-Erzeugungseinheit (Mischmuster-Einstelleinheit)
- 422
- Erzeugungseinheit überlagerter Bilder
- 424
- Mustergrößen-Einstelleinheit (Mischmuster-Einstelleinheit)
- 425
- Kontrastmesseinheit
- 426
- Helligkeitsmesseinheit
- 427
- Helligkeitseinstelleinheit
- 73
- Bildgebender Sensor (Normallichtbild-Erfassungseinheit, Speziallichtbild-Erfassungseinheit)
