JP2002102147A

JP2002102147A - 蛍光画像取得装置

Info

Publication number: JP2002102147A
Application number: JP2000298411A
Authority: JP
Inventors: Tomonari Sendai; 知成千代
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光画像取得装置において、生体組織から発
生した蛍光の正確な強度情報を取得する。【解決手段】励起光Ｌｅの照射を受けた生体組織１か
ら発せられた蛍光Ｋによる像を蛍光撮像素子３６によっ
て撮像し、この蛍光撮像素子３６の出力を蛍光増幅器４
１によって増幅する際に、オートゲインコントローラ４
２によって蛍光Ｋの強度に応じて蛍光増幅器４１の利得
を調整するにあたり、蛍光撮像素子３６の出力を増幅し
た出力信号の強度分布が、蛍光増幅器４１の出力のダイ
ナミックレンジのほぼ全域に亘るような大きさとなるよ
うに利得を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光の照射によ
り生体組織から発せられた蛍光による像を撮像して生体
組織の組織性状を表す画像を取得する蛍光画像取得装置
に関し、詳しくは、撮像され出力された出力信号を増幅
する際の利得を変更する蛍光画像取得装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、励起光を生体組織に照射する
ことにより、この生体組織から発生した自家蛍光を撮像
し、生体の組織性状を観察する装置が知られている。例
えば、体腔内の生体組織に波長４１０ｎｍ近傍の励起光
を照射し、この励起光の照射により生体組織から発生し
た蛍光の強度と、この生体組織が受光した励起光の強度
との比率で表される蛍光収率や、励起光の照射により発
生した蛍光中の４８０ｎｍ近傍の波長領域の強度と、４
３０ｎｍ〜７３０ｎｍに亘る波長領域の強度との比率で
表される規格化蛍光強度に基づいて作成された画像によ
って生体の組織性状を観察する蛍光内視鏡装置が提案さ
れている。

【０００３】上記蛍光収率は、生体の正常組織および病
変組織が同一強度の励起光を受光した場合に正常組織か
ら発生する自家蛍光の強度が病変組織から発生する自家
蛍光の強度より高くなることに基づいて病変組織と正常
組織との識別を行う指標であり、また、この蛍光収率は
同一の被測定部位における励起光の受光強度とこの励起
光の受光により発生した自家蛍光の発光強度との比率で
表される値なので、励起光を照射する射出点と励起光の
照射を受ける生体組織の被測定部位との距離および角度
等に影響されない生体の組織性状を表す安定した指標と
して利用することができる。

【０００４】実際に蛍光収率を求めるにあたっては、生
体組織が受光した励起光の強度を直接測定することが難
しいので、近赤外光等の生体組織に吸収されにくい波長
領域を有する参照光の照射を受けた生体組織によって反
射された光（以後反射参照光と呼ぶ）の強度によって前
記生体組織が受光した励起光の強度を代替し、蛍光収率
を求めている。

【０００５】すなわち、蛍光収率は、励起光の照射を受
けた生体組織から発生した蛍光の強度と生体組織が照射
を受けた励起光の強度との比率によって求められる値で
あるが、蛍光収率の近似値として、励起光の照射を受け
た生体組織から発生した蛍光の強度と参照光の照射を受
けた生体組織によって反射された反射参照光の強度との
比率により求められる値によって近似的に蛍光収率の値
を求めている。

【０００６】一方、規格化蛍光強度は、励起光の照射を
受けた生体の正常組織と病変組織とから発生する蛍光の
スペクトルの形状が４８０ｎｍ近傍の波長領域において
異なることに基づいて正常組織と病変組織との識別を行
う指標であり、蛍光収率と同様に、励起光を照射する射
出点と励起光の照射を受ける生体組織の被測定部位との
距離および角度等に影響されない指標である。

【０００７】このように、体腔内の組織性状を画像とし
て観察する内視鏡装置等においては、上記蛍光収率や規
格化蛍光強度等の指標を用いて作成した組織性状画像を
利用して生体の組織性状を観察している。

【０００８】上記のような蛍光内視鏡装置が測定対象と
する測定対象距離は一般に数ｍｍから５０ｍｍの範囲で
あるので、測定距離数ｍｍの位置にある生体組織が受光
する励起光の強度は測定距離５０ｍｍの位置にある生体
組織が受光する励起光の強度の約１００倍であり、さら
に、励起光の照射を受けた生体の病変組織から発生する
蛍光の強度は励起光の照射を受けた生体の正常組織から
発生する蛍光の強度の約１／１０なので、測定対象距離
である数ｍｍから５０ｍｍの範囲の生体組織が正常組織
であるか病変組織であるかを見分けるためには、撮像し
た蛍光の最大強度の１／１０００以下の蛍光の強度変化
を認識する分解能が必要となる（すなわち少なくとも１
０ビット以上のデータとして撮像した蛍光の強度を扱う
必要がある）。

【０００９】この分解能を確保するための手段として、
例えば、特開平１０−３０５００４号においては、撮像
素子の出力の大きさに応じて、この撮像素子の出力を増
幅する増幅器の利得を制御するオートゲインコントロー
ラを備え、撮像素子から増幅器への入力レベルが所定の
基準値よりも大きい場合（例えば生体組織までの距離が
適正距離より近い場合）には増幅器の利得を小さくし、
撮像素子から増幅器への入力レベルが所定の基準値より
も小さい場合（例えば生体組織までの距離が適正距離よ
り遠い場合）には増幅器の利得を大きくするように、こ
のオートゲインコントローラによって増幅器の利得を制
御することにより、撮像した蛍光の強度を適切に増幅す
る方式が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
撮像素子の出力信号の最大値や最小値とこの基準値とを
比較しても、出力信号の強度分布が最大値側に偏ってい
たり最小値側に偏っていたりした場合には、その偏りは
上記比較には考慮されていないので、増幅器によって増
幅され出力された信号も増幅器の出力ダイナミックレン
ジの最大値側あるいは最小値側の一部分の領域に偏る。
これにより、蛍光の強度情報の分解能が低下する虞があ
り、蛍光収率や規格化蛍光強度等の特徴量を求める演算
を行なっても正確な値が得られない場合がある。また、
撮像素子からの出力信号の平均値を基準値と比較する場
合においても、例えばその強度が増幅器のダイナミック
レンジの中央付近に集中しているような場合には、やは
り蛍光の強度情報の分解能が低下する虞がある。

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、励起光の照射を受けた生体組織から発生した蛍光
の強度情報を正確に取得することができる蛍光画像取得
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の蛍光画像取得装
置は、励起光の照射を受けた生体組織から発せられた蛍
光による像を撮像する撮像手段と、この撮像手段の出力
を増幅する増幅手段と、前記蛍光の強度に応じて、前記
増幅手段の利得を調整するオートゲインコントローラと
を備えた蛍光画像取得装置において、オートゲインコン
トローラが、前記撮像手段の出力を増幅した出力信号の
強度分布が、前記増幅器の出力のダイナミックレンジの
ほぼ全域に亘るような大きさとなるように前記利得を設
定するものであることを特徴とする。

【００１３】本発明の蛍光画像取得装置は、励起光の照
射を受けた生体組織から発せられた蛍光の第１の波長領
域における成分による像を撮像すると共に、前記蛍光の
前記第１の波長領域とは異なる第２の波長領域における
成分による像を撮像する撮像手段と、この撮像手段の出
力を増幅する増幅手段と、前記撮像手段によって撮像さ
れた前記第１の波長領域における蛍光および／または前
記第２の波長領域における蛍光の強度に応じて、前記増
幅手段の利得を調整するオートゲインコントローラと、
前記第１の波長領域における蛍光の前記撮像手段からの
出力を前記増幅手段によって増幅することにより得られ
た第１の蛍光画像と前記第２の波長領域における蛍光の
前記撮像手段からの出力を前記増幅手段によって増幅す
ることにより得られた第２の蛍光画像とに基づく演算に
より、前記生体組織までの距離による影響を除去した前
記生体組織の組織性状を表す組織性状画像を作成する組
織性状作成手段とを備えた蛍光画像取得装置であって、
前記オートゲインコントローラが、前記第１の蛍光画像
および／または前記第２の蛍光画像中の前記蛍光の強度
分布が、前記増幅手段の出力のダイナミックレンジのほ
ぼ全域に亘るような大きさとなるように前記利得を設定
するものであることを特徴とする。

【００１４】本発明の蛍光画像取得装置は、励起光の照
射を受けた生体組織から発せられた蛍光の第１の波長領
域における成分による像および前記蛍光の前記第１の波
長領域とは異なる第２の波長領域における成分による像
を撮像すると共に、参照光の照射を受けた前記生体組織
によって反射された反射参照光による像を撮像する撮像
手段と、この撮像手段の出力を増幅する増幅手段と、前
記撮像手段によって撮像された前記反射参照光の強度と
前記第１の波長領域における蛍光および／または前記第
２の波長領域における蛍光の強度とに応じて、前記増幅
手段の利得を調整するオートゲインコントローラと、前
記第１の波長領域における蛍光の前記撮像手段からの出
力を前記増幅手段によって増幅することにより得られた
第１の蛍光画像と前記第２の波長領域における蛍光の前
記撮像手段からの出力を前記増幅手段によって増幅する
ことにより得られた第２の蛍光画像とに基づく演算によ
り、前記生体組織までの距離による影響を除去した前記
生体組織の組織性状を表す組織性状画像を作成する組織
性状作成手段とを備えた蛍光画像取得装置であって、前
記オートゲインコントローラが、前記第１の蛍光画像お
よび／または前記第２の蛍光画像中の前記蛍光の強度分
布が、前記増幅手段の出力のダイナミックレンジのほぼ
全域に亘るような大きさとなるように前記利得を設定す
るものであり、前記組織性状作成手段が、前記反射参照
光の出力を前記増幅手段によって増幅することにより得
られた反射参照光画像に輝度を割り当て、前記第１の蛍
光画像と前記第２の蛍光画像との比率に基づいて得られ
た画像に色を割り当てることによって前記組織性状画像
を作成するものであることを特徴とする。

【００１５】前記オートゲインコントローラを、反射参
照光の出力を増幅する増幅手段の利得を調整することが
できるものとし、反射参照光画像中の反射参照光の強度
分布が、この増幅手段の出力のダイナミックレンジのほ
ぼ全域に亘るような大きさとなるようにこの利得を設定
するものとしてもよい。

【００１６】本発明の蛍光画像取得装置は、励起光の照
射を受けた生体組織から発せられた蛍光による像を撮像
すると共に、参照光の照射を受けた前記生体組織によっ
て反射された反射参照光による像を撮像する撮像手段
と、この撮像手段の出力を増幅する増幅手段と、前記撮
像手段によって撮像された蛍光の強度に応じて、前記増
幅手段の利得を調整するオートゲインコントローラと、
前記蛍光の前記撮像手段からの出力を前記増幅手段によ
って増幅することにより得られた蛍光画像と前記反射参
照光の前記撮像手段からの出力を前記増幅手段によって
増幅することにより得られた反射参照光画像とに基づく
演算により、前記生体組織までの距離による影響を除去
した前記生体組織の組織性状を表す組織性状画像を作成
する組織性状作成手段とを備えた蛍光画像取得装置であ
って、前記オートゲインコントローラが、前記蛍光画像
中の前記蛍光の強度分布が、前記増幅手段の出力のダイ
ナミックレンジのほぼ全域に亘るような大きさとなるよ
うに前記利得を設定するものであることを特徴とする。

【００１７】前記組織性状作成手段は、反射参照光画像
に輝度を割り当て、蛍光画像と反射参照光画像との比率
に基づいて得られた画像に色を割り当てることによって
組織性状画像を作成するものとしてもよい。

【００１８】前記オートゲインコントローラは、撮像手
段によって撮像された反射参照光の出力の強度に応じて
増幅手段の利得を調整するものとし、反射参照光画像中
の反射参照光の強度分布が、この増幅手段の出力のダイ
ナミックレンジのほぼ全域に亘るような大きさとなるよ
うにこの利得を設定するようにしてもよい。

【００１９】前記蛍光画像取得装置は、撮像手段によっ
て撮像され増幅手段によって増幅されることにより得ら
れた演算に用いられる各画像の増幅倍率を揃える増幅率
修正手段を備えるようにすることができる。

【００２０】前記強度分布は、撮像手段によって撮像さ
れ増幅手段によって増幅されることにより得られた各画
像の一部分の領域から求めるようにしてもよい。

【００２１】前記撮像手段の出力が９ビット以上の精度
を有する場合には、オートゲインコントローラは、利得
を設定する際に、強度分布に関する演算を、上記画像デ
ータを８ビット以下の信号に変換して行なうようにして
もよい。

【００２２】前記蛍光画像取得装置は、生体内に挿入さ
れる可撓性の挿入部を有し、この挿入部の先端に、撮像
手段の一部を構成する蛍光を結像する結像レンズを備え
た内視鏡装置としてもよい。

【００２３】前記励起光の光源は、ＧａＮ系の半導体レ
ーザとすることができる。なお、ＧａＮ系の半導体レー
ザの発振波長は４００ｎｍから４２０ｎｍの範囲である
ことが好ましい。なお、励起光としては４１０ｎｍ近傍
の波長を持つ光を用いるのが適切であるまた、蛍光およ
び反射参照光による像は動画像として撮像しても静止画
像として撮像してもかまわない。

【００２４】また、生体組織から発せられる蛍光は、予
め蛍光診断薬を吸収させた生体組織に励起光を照射した
際に発生する蛍光（薬剤蛍光）であっても、蛍光診断薬
を吸収させていない生体組織に励起光を照射した際に発
生する蛍光（自家蛍光）であってもどちらでもよい。

【００２５】また、自家蛍光を撮像する場合の励起光と
して、４１０ｎｍ近傍の波長を持つ光を用いる場合に
は、第１の波長領域と第２の波長領域とを、４３０ｎｍ
〜７３０ｎｍに亘る波長領域と４８０ｎｍ近傍の波長領
域との組み合わせとするのが適切である。

【００２６】また、参照光としては、生体組織に吸収さ
れにくい近赤外光等の光を用いるのが適切である。

【００２７】なお、増幅手段の出力のダイナミックレン
ジとは、増幅手段自身が出力可能な最大の信号レベルに
よってこのダイナミックレンジの最大信号レベルが制限
される場合に限らず、この増幅手段の出力を入力する回
路が入力可能な最大の信号レベル等によってこのダイナ
ミックレンジの最大信号レベルが制限されるものをも意
味するものである。

【００２８】また、蛍光の強度に応じて増幅手段の利得
を調整するとは、撮像手段から出力され増幅手段に入力
する前の蛍光の強度を表す信号によって増幅手段の利得
を調整する場合に限らず、例えば、増幅手段から出力さ
れＡ／Ｄ変換される前の蛍光の強度を表す信号あるいは
Ａ／Ｄ変換された後の蛍光の強度を表す信号によって増
幅手段の利得を調整する場合をも含む。また、反射参照
光における利得の調整についても上記と同様である。

【００２９】

【発明の効果】本発明の蛍光画像取得装置によれば、撮
像手段の出力を増幅した出力信号の強度分布が、増幅手
段の出力のダイナミックレンジのほぼ全域に亘るような
大きさとなるようにオートゲインコントローラの利得を
設定するようにしたので、撮像された蛍光の強度差を、
上記利得を設定しなかった場合に比べてより大きな強度
差に増幅して増幅手段から出力することができ、この蛍
光の強度を表す出力に含まれるノイズの割合が低減され
蛍光の強度差がより明確に識別できるようになるので、
生体組織から発生した蛍光の強度情報をより正確に取得
することができる。

【００３０】なお、前記組織性状作成手段を、反射参照
光画像に輝度を割り当て、蛍光画像と反射参照光画像と
の比率に基づいて得られた画像に色を割り当てることに
よって前記組織性状画像を作成するものとすれば、生体
の組織性状がより認識しやすく表された組織性状画像を
取得することができる。

【００３１】また、前記オートゲインコントローラを、
反射参照光画像中の反射参照光の強度分布が、増幅手段
の出力のダイナミックレンジのほぼ全域に亘るような大
きさとなるように利得を設定するものとすれば、撮像さ
れた反射参照光画像中の反射参照光の強度分布の強度差
を、上記利得を設定しなかった場合に比べてより大きな
強度差に増幅して増幅手段から出力することができ、こ
の反射参照光の強度を表す出力に含まれるノイズの割合
が低減され反射参照光の強度差がより明確に識別できる
ようになるので、生体組織によって反射された反射参照
光の強度情報をより正確に取得することができる。

【００３２】また、前記強度分布を、撮像された蛍光お
よび反射参照光の一部分の領域から求めるようにすれ
ば、利得を求める演算量が低減されると共に、例えば一
般に重要とされる画像の中央の領域から強度分布を求め
るようにすることにより、画像中央の強度情報をより正
確に取得することができる。

【００３３】また、前記蛍光画像取得装置を、撮像手段
によって撮像され増幅手段によって増幅されることによ
り得られた演算に用いられる各画像の増幅倍率を揃える
増幅率修正手段を備えたものとすれば、各画像間の演算
をより容易に実行することができる。

【００３４】また、前記撮像手段の出力が９ビット以上
の精度を有する場合には、オートゲインコントローラ
が、利得を設定する際の強度分布に関する演算を、上記
信号を８ビット以下の信号に変換して行なうようにすれ
ば、利得を求める演算時間を短縮することができ、例え
ば８ビットの高速演算処理器を用いて演算を行なえばさ
らに演算時間を短縮することができる。

【００３５】また、前記蛍光画像取得装置を、生体内に
挿入される可撓性の挿入部を有し、挿入部の先端に、撮
像手段の一部を構成する蛍光の結像レンズを備えた内視
鏡装置とすれば、生体内部の観察をより容易に行なうこ
とができる。

【００３６】また、前記励起光の光源を、ＧａＮ系の半
導体レーザとすれば、装置を小型化し、低コスト化する
ことができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の
蛍光画像取得装置を内視鏡に適用した蛍光内視鏡装置の
実施の形態の概略構成を示す図である。

【００３８】本発明の実施の形態による蛍光内視鏡装置
１００は、波長４１０ｎｍの励起光Ｌｅと参照光となる
近赤外光を含み可視領域から近赤外領域に亘る波長領域
の光を含む赤白色光Ｌｗとを射出する光源ユニット１
０、光源ユニット１０から射出された励起光Ｌｅと赤白
色光Ｌｗとを入射し生体組織１に照射すると共に、この
励起光Ｌｅの照射を受けた生体組織１から発生した蛍光
および赤白色光Ｌｗの照射を受けた生体組織１によって
反射された反射光を入射する挿入部２０、この挿入部２
０に入射され伝播された上記蛍光および反射光による像
を撮像する撮像手段である撮像ユニット３０、撮像ユニ
ット３０の出力を増幅する増幅手段とこの増幅手段の利
得を調整するオートゲインコントローラとを有する増幅
変換ユニット４０、および撮像ユニット３０によって撮
像され増幅変換ユニット４０により増幅された蛍光によ
る像に基づいて生体組織１の組織性状を表す組織性状画
像を作成する組織性状作成手段である組織性状作成ユニ
ット５０を備えている。

【００３９】光源ユニット１０は、赤白色光Ｌｗを発生
する赤白色光光源１２、赤白色光光源１２を駆動する電
源１１、赤白色光光源１２から発生した赤白色光Ｌｗを
集光する集光レンズ１３、励起光Ｌｅを発生するＧａＮ
系の半導体レーザからなる励起光光源１５、励起光光源
１５を駆動する電源１４、および励起光光源１５から発
生した励起光Ｌｅを集光する集光レンズ１６を備えてい
る。

【００４０】撮像ユニット３０の挿入部２０は可撓性を
有し、その内部には、集光レンズ１３および集光レンズ
１６により集光され光源ユニット１０から射出された励
起光Ｌｅおよび赤白色光Ｌｗをそれぞれ入射端２１Ａお
よび入射端２１Ｂから入射し伝播する２系統のライトガ
イドを有し、他端に共通の射出端２１Ｃを有する２系統
のライトガイドをバンドルしたライトガイド２１と、ラ
イトガイド２１から照射レンズ２２を通して射出した励
起光Ｌｅの照射を受けて生体組織１から発生した蛍光Ｋ
による像およびライトガイド２１から照射レンズ２２を
通して射出した赤白色光Ｌｗの照射を受けて生体組織１
によって反射された反射赤白色光Ｈｗによる像を、結像
レンズ２３を通してその端面２４Ａに結像し他端の端面
２４Ｂに伝播するイメージファイバ２４と、上記反射赤
白色光Ｈｗを結像レンズ２５を通して入射しプリズム２
６の斜面によって反射させた後、赤、青、緑の微小フィ
ルタが組み合わされたカラーモザイクフィルタ２７を通
してその撮像面上に結像させ、可視波長領域の通常光像
を撮像する通常光撮像素子２８と、通常光撮像素子２８
によって撮像され出力された画像信号を伝送する画像伝
送ケーブル２９とを備えている。

【００４１】挿入部２０以外の撮像ユニット３０は、イ
メージファイバ２４の端面２４Ｂから撮像レンズ３１と
励起光カットフィルタ３２とを通して入射した蛍光Ｋを
透過させ、この光路と同じ光路を通して入射した反射赤
白色光Ｈｗ中の近赤外波長領域の反射参照光Ｈｒを反射
するダイクロイックミラー３３と、ダイクロイックミラ
ー３３を透過した蛍光Ｋ中の第２の波長領域である狭帯
域波長領域の蛍光を透過させる狭帯域フィルタ３４Ａと
この第２の波長領域とは異なる第１の波長領域である広
帯域波長領域の蛍光を透過させる広帯域フィルタ３４Ｂ
が組み合わされた回転フィルタ３４と、回転フィルタ３
４を透過し撮像レンズ３５によって結像された蛍光の狭
帯域波長領域における成分による像（狭帯域蛍光像Ｚ
ｖ）および広帯域波長領域における成分による像（広帯
域蛍光像Ｚｕ）を撮像する蛍光撮像素子３６と、ダイク
ロイックミラー３３によって反射され撮像レンズ３７に
よって結像された反射参照光Ｈｒによる像（反射参照光
像Ｚｓ）を撮像する参照光撮像素子３８とを備えてい
る。

【００４２】なお、回転フィルタ３４は、図２に示すよ
うな波長領域４３０ｎｍ〜５３０ｎｍの狭帯域波長領域
の光を透過させる狭帯域フィルタ３４Ａと波長領域４３
０ｎｍ〜７３０ｎｍの広帯域波長領域の光を透過させる
広帯域フィルタ３４Ｂとが結合され一体化されたもので
あり、モータ３９により回転されるものである。また、
イメージファイバ２４を通して入射した不要な励起光は
励起光カットフィルタ３２によって遮断される。

【００４３】増幅変換ユニット４０は、蛍光撮像素子３
６から出力された画像信号を増幅する増幅手段である蛍
光増幅器４１、蛍光増幅器４１の利得を調整するオート
ゲインコントローラ４２、蛍光増幅器４１から出力され
た画像信号をＡ／Ｄ変換して数値化された画像データと
して出力するＡ／Ｄ変換器４３、Ａ／Ｄ変換器４３から
出力された画像データの増幅率を修正する蛍光増幅率修
正器４７、参照光撮像素子３８から出力された画像信号
を増幅するもう一つの増幅手段である参照光増幅器４
４、参照光増幅器４４の利得を調整するオートゲインコ
ントローラ４５、および参照光増幅器４４から出力され
た画像信号をＡ／Ｄ変換して数値化された画像データと
して出力するＡ／Ｄ変換器４６、Ａ／Ｄ変換器４６から
出力された画像データの増幅率を修正する参照光増幅率
修正器４８、およびオートゲインコントローラ４２、４
５によって求められた利得に基づき、蛍光増幅率修正器
４７および参照光増幅率修正器４８の増幅率を設定する
増幅率設定器４９を備えている。

【００４４】なお、狭帯域蛍光像Ｚｖを撮像し蛍光増幅
器４１によって増幅することにより第２の蛍光画像であ
る狭帯域蛍光画像信号が得られ、広帯域蛍光像Ｚｕを撮
像し蛍光増幅器４１によって増幅することにより第１の
蛍光画像である広帯域蛍光画像信号が得られる。そし
て、オートゲインコントローラ４２は、上記狭帯域蛍光
画像信号および広帯域蛍光画像信号中の蛍光の強度分布
が、増幅器４１の出力のダイナミックレンジのほぼ全域
に亘るような大きさとなるように蛍光増幅器４１の利得
をそれぞれ設定する。一方、オートゲインコントローラ
４５は、反射参照光像Ｚｓを撮像し参照光増幅器４４に
よって増幅することにより得られた反射参照光画像信号
中の前記反射参照光の強度分布が、参照光増幅器４４の
出力のダイナミックレンジのほぼ全域に亘るような大き
さとなるように参照光増幅器４４の利得を設定するもの
である。この、オートゲインコントローラ４２および４
５によって行なわれる利得を求める演算は、蛍光撮像素
子３６および参照光撮像素子３８から出力された各画像
信号が、オートゲインコントローラ４２および４５の内
部に配設されたＡ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変
換された後に行なわれる。

【００４５】また、蛍光増幅率修正器４７、参照光増幅
率修正器４８、および増幅率設定器４９は、蛍光増幅器
４１および参照光増幅器４４による各画像信号の増幅率
が異なるので、各画像信号がＡ／Ｄ変換され数値化され
た後に各画像データの増幅率が一定となるように修正す
るものである。

【００４６】組織性状作成ユニット５０は、狭帯域蛍光
画像信号をＡ／Ｄ変換器４３によってＡ／Ｄ変換し蛍光
増幅率修正器４７によって増幅率を修正した狭帯域蛍光
画像データを記憶する狭帯域蛍光画像メモリ５１、広帯
域蛍光画像信号をＡ／Ｄ変換器４３によってＡ／Ｄ変換
し蛍光増幅率修正器４７によって増幅率を修正した広帯
域蛍光画像データを記憶する広帯域蛍光画像メモリ５
２、反射参照光画像信号をＡ／Ｄ変換器４３によってＡ
／Ｄ変換し参照光増幅率修正器４８によって増幅率を修
正した反射参照光画像データを記憶する参照光画像メモ
リ５３、狭帯域蛍光画像データと広帯域蛍光画像データ
と反射参照光画像データとを入力し、狭帯域蛍光画像デ
ータと広帯域蛍光画像データとの除算によって得られた
（すなわち、狭帯域蛍光画像データと広帯域蛍光画像デ
ータとの比率に基づいて得られた）規格化蛍光強度や、
広帯域蛍光画像データと反射参照光画像データとの除算
によって得られた（すなわち、広帯域蛍光画像データと
反射参照光画像データとの比率に基づいて得られた）蛍
光収率等の、生体組織から発生した蛍光による像の特徴
量を表す特徴量画像データを作成する特徴量抽出器５
４、および特徴量抽出器５４から出力された特徴量画像
データに色を割り当て、参照光画像メモリ５３から出力
された反射参照光画像データに輝度を割り当てることに
より両画像データを合成して組織性状画像を表す組織性
状画像データを作成する組織性状画像作成器５５を備え
ている。

【００４７】コントローラ６０は、光源ユニット１０、
撮像ユニット３０、増幅変換ユニット４０、組織性状作
成ユニット５０、および映像信号処理回路７３等を制御
し各ユニットの設定の変更および動作タイミングの調節
等を行なう。

【００４８】次に、上記実施の形態における作用につい
て説明する。まず始めに、コントローラ６０の制御によ
って各ユニットの設定を行う。光源ユニット１０におい
ては、赤白色光Ｌｗと励起光Ｌｅとが異なるタイミング
で交互に射出されるように設定される。撮像ユニット３
０においては、光源ユニット１０からの赤白色光Ｌｗの
射出に同期して通常光撮像素子２８と参照光撮像素子３
８との撮像が行なわれると共に、光源ユニット１０から
の励起光Ｌｅの射出に同期して回転フィルタ３４が回転
され、蛍光撮像素子３６により狭帯域蛍光像Ｚｖおよ広
帯域蛍光像Ｚｕが撮像されるように設定される。組織性
状作成ユニット５０においては、狭帯域蛍光画像データ
と広帯域蛍光画像データとから規格化蛍光強度を表す特
徴量画像データを求め、この特徴量画像データに反射参
照光画像データを合成して組織性状画像が求められるよ
うに設定される。

【００４９】上記設定が完了すると、光源ユニット１０
から赤白色光Ｌｗと励起光Ｌｅとが交互に射出される。
励起光Ｌｅはライトガイド２１Ａを伝播して挿入部２０
の照射レンズ２２から射出され、この励起光Ｌｅの照射
を受けて生体組織１から発生した蛍光による像は結像レ
ンズ２３およびイメージファイバ２４を通してイメージ
ファイバの端面２４Ｂに伝播される。端面２４Ｂに伝播
された蛍光による像は蛍光撮像素子３６の撮像面上に１
フレーム目の蛍光像として結像され撮像される。ここ
で、蛍光が回転フィルタ３４の広帯域フィルタ３４Ｂを
透過するときには広帯域蛍光像Ｚｕが撮像され狭帯域フ
ィルタ３４Ｂを透過するときには狭帯域蛍光像Ｚｖが撮
像される。

【００５０】蛍光撮像素子３６によって撮像された広帯
域蛍光像Ｚｕは電気的な画像信号に変換された後、蛍光
増幅器４１によって増幅されて広帯域蛍光画像信号とし
て出力され、オートゲインコントローラ４２とＡ／Ｄ変
換器４３とに入力される。

【００５１】広帯域蛍光画像信号を入力したオートゲイ
ンコントローラ４２は、この広帯域蛍光画像信号中の蛍
光の強度分布が、蛍光増幅器４１の出力のダイナミック
レンジのほぼ全域に亘るような大きさとなるように利得
を設定する。

【００５２】すなわち、図３に示すように、Ｘ軸に区間
分けした画像信号の強度、Ｙ軸に各区間の強度に属する
広帯域蛍光画像信号を構成する各画素に対応する信号強
度の出現度数を表すヒストグラムを作成する。この広帯
域蛍光画像信号のヒストグラムが強度の弱い側に偏って
いる場合には、この分布を正規分布とみなし、図４に示
すように、この正規分布の平均値Ｍ、標準偏差σを求め
る。そして、Ｍ＋２σの値がダイナミックレンジの最大
強度値Ｄｍａｘの９０％の値となるように利得Ｇｕが求
められ、蛍光増幅器４１の利得が値Ｇｕとなるように設
定される。

【００５３】そして、再び励起光Ｌｅが生体組織１に照
射され生体組織１から発生した蛍光による蛍光像が撮像
される２フレーム目においては、広帯域蛍光像Ｚｕは１
フレーム目に撮像された広帯域蛍光像Ｚｕとほぼ等しい
蛍光の強度分布を有することが予想されるので、利得Ｇ
ｕが設定された蛍光増幅器４１によって増幅され出力さ
れた広帯域蛍光画像信号のヒストグラムは、図５に示す
ように蛍光増幅器４１の出力のダイナミックレンジのほ
ぼ全域に亘る大きさとなる。この広帯域蛍光画像信号
は、Ａ／Ｄ変換器４３によってデジタル値に変換され蛍
光増幅率修正器４７によって増幅率が修正された後、す
なわちＰ×（１／Ｇｕ）倍の倍率が乗ぜられて修正され
た後、広帯域蛍光画像データとして広帯域蛍光画像メモ
リ５２に記憶される。

【００５４】上記と同様に、蛍光撮像素子３６によって
撮像された１フレーム目の狭帯域蛍光像Ｚｖは、電気的
な画像信号に変換され蛍光増幅器４１によって増幅され
狭帯域蛍光画像信号として出力された後、オートゲイン
コントローラ４２に入力され蛍光増幅器４１に設定する
利得Ｇｖが求められる。そして、２フレーム目に撮像さ
れた狭帯域蛍光像Ｚｖは、利得Ｇｖが設定された蛍光増
幅器４１によって増幅され蛍光増幅器４１の出力のダイ
ナミックレンジのほぼ全域に亘る大きさとなる。この狭
帯域蛍光画像信号は、Ａ／Ｄ変換器４３によってデジタ
ル値に変換され蛍光増幅率修正器４７によって増幅率が
修正された後、すなわちＰ×（１／Ｇｖ）倍の倍率が乗
ぜられて修正された後、狭帯域蛍光画像データとして狭
帯域蛍光画像メモリ５１に記憶される。

【００５５】また、上記と同様に参照光撮像素子３８に
よって撮像された２フレーム目の反射参照光像Ｚｓは電
気的な画像信号に変換された後、オートゲインコントロ
ーラ４５によって適切な利得が設定された参照光増幅器
４４によって増幅され、参照光増幅器４４の出力のダイ
ナミックレンジのほぼ全域に亘る大きさの反射参照光画
像信号として出力される。その後、Ａ／Ｄ変換器４６に
よってデジタル値に変換され参照光増幅率修正器４８に
よって増幅率が修正された後、反射参照光画像データと
して参照光画像メモリ５３に記憶される。

【００５６】なお、オートゲインコントローラによって
求められた利得に基づき増幅されＡ／Ｄ変換された各画
像データの値は、それぞれ異なる利得によって増幅され
ているので、各画像メモリに入力される前に蛍光増幅率
修正器４７および参照光増幅率修正器４８によって、そ
れぞれ撮像された画像信号を等しくＰ倍に増幅するよう
に修正される。この修正倍率はオートゲインコントロー
ラ４２および４５から出力される利得の値を入力した増
幅率設定器４９により各利得の値に基づいて求められ、
求められた修正倍率は蛍光増幅率修正器４７、参照光増
幅率修正器４８に設定される。

【００５７】次に、組織性状作成ユニット５０における
組織性状画像データの作成について説明する。特徴量抽
出器５４は、狭帯域蛍光画像メモリ５１に記憶された狭
帯域蛍光画像データと広帯域蛍光画像メモリ５２に記憶
された広帯域蛍光画像データとを入力し、狭帯域蛍光画
像データの値を広帯域蛍光画像データの値によって除算
することにより規格化蛍光強度を表す特徴量画像データ
を求める。

【００５８】特徴量抽出器５４において求められた特徴
量画像データおよび参照光画像メモリ５３に記憶された
反射参照光画像データは組織性状画像作成器５５に入力
され、病変組織を表す上記特徴量画像データに色を割り
当て、生体組織の形状を表す反射参照光画像データに輝
度を割り当てることにより両画像データを合成して組織
性状画像を表す組織性状画像データを作成する。この組
織性状画像データは映像信号処理回路７３によって映像
信号に変換され表示器８１に表示される。

【００５９】なお、上記狭帯域蛍光画像データの値と広
帯域蛍光画像データの値との除算によって求められた規
格化蛍光強度を表す特徴量画像データに色を割り当て、
反射参照光画像データに輝度を割り当てる場合には、反
射参照光画像データの増幅率を必ずしも狭帯域蛍光画像
データおよび広帯域蛍光画像データの増幅率に揃える必
要はないので、前記参照光増幅器４４の出力のダイナミ
ックレンジのほぼ全域に亘る大きさの反射参照光画像信
号をＡ／Ｄ変換器４６によってデジタル値に変換した
後、参照光増幅率修正器４８によって増幅率を修正する
必要はなく、増幅率設定器４９による修正倍率を求め参
照光増幅率修正器４８に設定する機能、および参照光増
幅率修正器４８による増幅率を修正する機能は不用とな
る。

【００６０】一方、赤白色光Ｌｗの照射タイミングに同
期して通常光撮像素子２８によって撮像された通常光像
は、電気的な画像信号に変換され画像伝送ケーブル２９
によって伝送され、Ａ／Ｄ変換器７１によってＡ／Ｄ変
換され数値化された通常光画像データとして通常光画像
メモリ７２に記憶された後、映像信号処理回路７３によ
って映像信号に変換され表示器８２に表示される。

【００６１】また、蛍光収率に基づく組織性状画像デー
タを作成する場合には、コントローラ６０によって組織
性状作成ユニット５０を制御し、反射参照光画像データ
と広帯域蛍光画像データとから蛍光収率を表す特徴量画
像データを求め、この特徴量画像データに反射参照光画
像データを合成して組織性状画像を求めるように設定を
変更し、上記と同様の動作により蛍光収率を表す組織性
状画像を作成することができる。

【００６２】すなわち、広帯域蛍光画像メモリ５２に記
憶されている広帯域蛍光画像データと、参照光画像メモ
リ５３に記憶されている反射参照光画像データとを特徴
量抽出器５４に入力し広帯域蛍光画像データを反射参照
光画像データによって除算することにより蛍光収率を表
す特徴量画像データを求め、この病変組織を表す特徴量
画像データと参照光画像メモリ５３に記憶されている生
体組織の形状を表す反射参照光画像データとを組織性状
画像作成器５５に入力して、特徴量画像データに色を割
り当て、反射参照光画像データに輝度を割り当て、両者
を合成することにより蛍光収率に基づく組織性状画像デ
ータが求められる。なお、この場合には狭帯域蛍光画像
メモリ５１に記憶されている狭帯域蛍光画像データは用
いられない。

【００６３】なお、上記規格化蛍光強度に基づく組織性
状画像データを求める場合と同様に、参照光画像メモリ
５３から組織性状画像作成器５５へ直接入力される輝度
を表す反射参照光画像データの増幅率は、必ずしも蛍光
収率を求めるために用いられる広帯域蛍光画像データお
よび反射参照光画像データの増幅率に揃える必要はない
ので、輝度を表すために用いられる反射参照光画像デー
タは、増幅率を修正せずに、Ａ／Ｄ変換器４６から直接
参照光画像メモリ５３に出力するようにしてもよい。

【００６４】また、上記組織性状画像は、必ずしも生体
組織の形状を表す反射参照光画像データと特徴量画像デ
ータとに合成する必要はなく、織性状画像作成器５５に
特徴量画像データのみを出力し、蛍光収率または規格化
蛍光強度等を表す特徴量画像データを組織性状画像デー
タとして組織性状画像作成器５５から出力するようにし
てもよい。なおこの場合、生体組織の形状を表す反射参
照光画像データが合成されていないので表示器８１に表
示される画像は生体組織の奥行き等の形状を表す情報が
省かれ、生体の正常組織の領域と病変組織の領域との分
布のみが表示される。

【００６５】なお、上記実施の形態においては、第１フ
レーム目に撮像され出力された画像データに基づいて第
２フレームの目に撮像され出力された画像データを増幅
する利得を設定したが、各フレーム毎に利得を求める演
算を行なわなくとも、複数フレームの間隔を空けて、複
数フレーム毎に利得を求める演算を行なって画像信号を
増幅する利得の設定を複数フレーム毎に変更するように
してもよい。

【００６６】また、蛍光撮像素子３６の出力が約１：１
０００以上（９ビット以上）の精度を有する場合には、
上記オートゲインコントローラ４２において行なわれる
利得を求める演算は、オートゲインコントローラ４２の
内部に配されたデジタルデータの各ビットをシフトさせ
る回路によってこの信号を８ビット以下のデジタル値か
らなる画像データに変換してから行なってもよい。これ
により、演算の精度は低下するが、撮像された蛍光の強
度分布を表す結果には大きな影響を及ぼさずに演算のス
ピードを向上させることができる。

【００６７】なお、上記実施の形態においては、蛍光増
幅器４１によって増幅されたアナログ信号をオートゲイ
ンコントローラ４２に入力することにより蛍光増幅器４
１の利得を調整する構成としたが、オートゲインコント
ローラ４２およびその入力経路を変更した増幅変換ユニ
ット４０´を増幅変換ユニット４０の代わりに用いるこ
とにより、図６に示すようなＡ／Ｄ変換器４３から出力
されたデジタル信号をオートゲインコントローラ４２´
に入力して蛍光増幅器４１の利得を調整する構成として
もよい。また、Ａ／Ｄ変換器４３からの出力が約１：１
０００以上（９ビット以上）の精度を有する画像である
場合には、オートゲインコントローラ４２´において行
なわれる利得を求める演算は、オートゲインコントロー
ラ４２´の内部に配されたデジタルデータの各ビットを
シフトさせる回路によってこの信号を８ビット以下のデ
ジタル値からなる画像データに変換してから行なうこと
により上記と同様に演算のスピードを向上させることが
できる。

【００６８】また、オートゲインコントローラ４２にお
いて設定される利得は、必ずしも狭帯域蛍光画像信号の
増幅と狭帯域蛍光画像信号の増幅とでそれぞれ別個に求
める必要はなく、両者の強度分布は類似していることが
予想されるので、いずれか一方の画像信号に基づいて求
めた利得を両方の画像信号の増幅の利得として共用する
こともできる。

【００６９】また、反射参照光画像信号については、反
射参照光画像信号を参照光増幅器４４によって増幅する
際の利得を一定値に固定してもよく、その場合にはオー
トゲインコントローラ４５および参照光増幅率修正器４
８は不用となる。

【００７０】また、オートゲインコントローラ４２が蛍
光増幅器４１に設定する利得を求めるために入力する信
号は、必ずしも蛍光増幅器４１から出力された信号に限
らず、蛍光増幅器４１から出力された信号をＡ／Ｄ変換
器４３によってＡ／Ｄ変換した画像データをオートゲイ
ンコントローラに入力して利得を求めるようにしてもよ
い。この場合オートゲインコントローラ４２の内部に配
されたＡ／Ｄ変換回路は不用となる。

【００７１】また、オートゲインコントローラにおいて
求められる利得は、必ずしも撮像された全画素に対応す
る蛍光の強度を用いて求める必要はなく、特定の注目さ
れる領域のみを演算の対象領域としたり、適当に画素を
間引いたり、任意の縦横ｎ×ｍ画素毎の平均値を用いて
演算を行ない利得を求めてもよい。

【００７２】また、特徴量画像データへの色の割り当て
は、データの値に応じて連続的に色が変化するようにし
てもよいし、適当な閾値を設けて２値化し２色表示する
ようにしてもよい。

【００７３】また、通常光画像データと組織性状画像デ
ータとを、表示器８２と表示器８１とに別々に表示する
形態とする必要はなく、１つの表示器上にスーパーイン
ポーズして両者を表示するようにしてもよい。また、通
常光画像データと組織性状画像データとの表示の切換え
を行ない、一方のみを選択的に表示させるようにしても
よい。この場合の表示の切替えは、一定時間毎に自動的
に切替えてもよいし、観察者が適当な切替手段で、任意
に切り換える形態であってもよい。

【００７４】また、励起光光源と赤白色光光源とを個別
に設けず、適当な帯域フィルタを利用して、励起光光源
と白色光光源とを１つの光源で代替することもできる。

【００７５】また、通常光像を撮像する通常光撮像素子
は蛍光内視鏡装置の挿入部内に設置する場合に限らず、
イメージファイバを用いることにより通常光像を挿入部
外に導いてから撮像してもよい。さらに回転フィルタ３
４の変更や、多色モザイクフィルタの撮像素子への設置
等により、通常光像、蛍光像および反射参照光像用のイ
メージファイバと撮像素子とを共用するようにしてもよ
い。

【００７６】また、多色モザイクフィルタがオンチップ
された撮像素子を蛍光内視鏡装置の挿入部内に設置する
ことにより、通常光像、蛍光像および反射参照光像をイ
メージファイバを介さず１つの撮像素子によって撮像す
ることもできる。

【００７７】励起光の光源としては必ずしもＧａＮ系の
半導体レーザ用いる必要はなく他の半導体レーザやガス
レーザ等を用いてもよい。

【００７８】また、本発明の蛍光画像表示方法および装
置は、蛍光内視鏡装置に限らずコルポスコープ、手術用
顕微鏡等にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による蛍光内視鏡装置示す
図

【図２】回転フィルタの構造を示す図

【図３】広帯域蛍光画像信号のヒストグラムを示す図

【図４】広帯域蛍光画像信号のヒストグラムに基づく正
規分布を示す図

【図５】適正な利得で増幅された広帯域蛍光画像信号の
ヒストグラムを示す図

【図６】オートゲインコントローラの機能を変更した増
幅変換ユニットの構成を示す図

【符号の説明】

１生体組織１０光源ユニット１２赤白色光光源１５励起光光源２０挿入部２１ライトガイド２４イメージファイバ２８通常光撮像素子３０撮像ユニット３６蛍光撮像素子３８参照光撮像素子４０増幅変換ユニット４１蛍光増幅器４２オートゲインコントローラ４３Ａ／Ｄ変換器４４参照光増幅器４５オートゲインコントローラ４６Ａ／Ｄ変換器５０組織性状作成ユニット５１狭帯域蛍光画像メモリ５２広帯域蛍光画像メモリ５３参照光画像メモリ５４特徴量抽出器５５組織性状画像作成器６０コントローラ１００蛍光内視鏡装置Ｌｅ励起光Ｌｗ赤白色光Ｋ蛍光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】励起光の照射を受けた生体組織から発せ
られた蛍光による像を撮像する撮像手段と、該撮像手段
の出力を増幅する増幅手段と、前記蛍光の強度に応じ
て、前記増幅手段の利得を調整するオートゲインコント
ローラとを備えた蛍光画像取得装置において、前記オートゲインコントローラが、前記撮像手段の出力
を増幅した出力信号の強度分布が、前記増幅器の出力の
ダイナミックレンジのほぼ全域に亘るような大きさとな
るように前記利得を設定するものであることを特徴とす
る蛍光画像取得装置。
【請求項２】励起光の照射を受けた生体組織から発せ
られた蛍光の第１の波長領域における成分による像を撮
像すると共に、前記蛍光の前記第１の波長領域とは異な
る第２の波長領域における成分による像を撮像する撮像
手段と、該撮像手段の出力を増幅する増幅手段と、前記
撮像手段によって撮像された前記第１の波長領域におけ
る蛍光および／または前記第２の波長領域における蛍光
の強度に応じて、前記増幅手段の利得を調整するオート
ゲインコントローラと、前記第１の波長領域における蛍
光の前記撮像手段からの出力を前記増幅手段によって増
幅することにより得られた第１の蛍光画像と前記第２の
波長領域における蛍光の前記撮像手段からの出力を前記
増幅手段によって増幅することにより得られた第２の蛍
光画像とに基づく演算により、前記生体組織までの距離
による影響を除去した前記生体組織の組織性状を表す組
織性状画像を作成する組織性状作成手段とを備えた蛍光
画像取得装置であって、前記オートゲインコントローラが、前記第１の蛍光画像
および／または前記第２の蛍光画像中の前記蛍光の強度
分布が、前記増幅手段の出力のダイナミックレンジのほ
ぼ全域に亘るような大きさとなるように前記利得を設定
するものであることを特徴とする蛍光画像取得装置。
【請求項３】励起光の照射を受けた生体組織から発せ
られた蛍光の第１の波長領域における成分による像およ
び前記蛍光の前記第１の波長領域とは異なる第２の波長
領域における成分による像を撮像すると共に、参照光の
照射を受けた前記生体組織によって反射された反射参照
光による像を撮像する撮像手段と、該撮像手段の出力を
増幅する増幅手段と、前記撮像手段によって撮像された
前記反射参照光の強度と前記第１の波長領域における蛍
光および／または前記第２の波長領域における蛍光の強
度とに応じて、前記増幅手段の利得を調整するオートゲ
インコントローラと、前記第１の波長領域における蛍光
の前記撮像手段からの出力を前記増幅手段によって増幅
することにより得られた第１の蛍光画像と前記第２の波
長領域における蛍光の前記撮像手段からの出力を前記増
幅手段によって増幅することにより得られた第２の蛍光
画像とに基づく演算により、前記生体組織までの距離に
よる影響を除去した前記生体組織の組織性状を表す組織
性状画像を作成する組織性状作成手段とを備えた蛍光画
像取得装置であって、前記オートゲインコントローラが、前記第１の蛍光画像
および／または前記第２の蛍光画像中の前記蛍光の強度
分布が、前記増幅手段の出力のダイナミックレンジのほ
ぼ全域に亘るような大きさとなるように前記利得を設定
するものであり、前記組織性状作成手段が、前記反射参照光の出力を前記
増幅手段によって増幅することにより得られた反射参照
光画像に輝度を割り当て、前記第１の蛍光画像と前記第
２の蛍光画像との比率に基づいて得られた画像に色を割
り当てることによって前記組織性状画像を作成するもの
であることを特徴とする蛍光画像取得装置。
【請求項４】前記オートゲインコントローラが、前記
反射参照光の出力を増幅する増幅手段の利得を調整する
ものであり、該オートゲインコントローラが、前記反射
参照光画像中の前記反射参照光の強度分布が、該増幅手
段の出力のダイナミックレンジのほぼ全域に亘るような
大きさとなるように前記利得を設定するものであること
を特徴とする請求項３記載の蛍光画像取得装置。
【請求項５】励起光の照射を受けた生体組織から発せ
られた蛍光による像を撮像すると共に、参照光の照射を
受けた前記生体組織によって反射された反射参照光によ
る像を撮像する撮像手段と、該撮像手段の出力を増幅す
る増幅手段と、前記撮像手段によって撮像された蛍光の
強度に応じて、前記増幅手段の利得を調整するオートゲ
インコントローラと、前記蛍光の前記撮像手段からの出
力を前記増幅手段によって増幅することにより得られた
蛍光画像と前記反射参照光の前記撮像手段からの出力を
前記増幅手段によって増幅することにより得られた反射
参照光画像とに基づく演算により、前記生体組織までの
距離による影響を除去した前記生体組織の組織性状を表
す組織性状画像を作成する組織性状作成手段とを備えた
蛍光画像取得装置であって、前記オートゲインコントローラが、前記蛍光画像中の前
記蛍光の強度分布が、前記増幅手段の出力のダイナミッ
クレンジのほぼ全域に亘るような大きさとなるように前
記利得を設定するものであることを特徴とする蛍光画像
取得装置。
【請求項６】前記組織性状作成手段が、前記反射参照
光画像に輝度を割り当て、前記蛍光画像と前記反射参照
光画像との比率に基づいて得られた画像に色を割り当て
ることによって前記組織性状画像を作成するものである
ことを特徴とする請求項５記載の蛍光画像取得装置。
【請求項７】前記オートゲインコントローラが、前記
撮像手段によって撮像された前記反射参照光の出力の強
度に応じて前記増幅手段の利得を調整するものであり、
前記反射参照光画像中の前記反射参照光の強度分布が、
該増幅手段の出力のダイナミックレンジのほぼ全域に亘
るような大きさとなるように前記利得を設定するもので
あることを特徴とする請求項５または６記載の蛍光画像
取得装置。
【請求項８】前記撮像手段によって撮像され前記増幅
手段によって増幅されることにより得られた前記演算に
用いられる各画像の増幅倍率を揃える増幅率修正手段を
備えたことを特徴とする請求項２から７のいずれか１項
記載の蛍光画像取得装置。
【請求項９】前記強度分布が、前記撮像手段によって
撮像され前記増幅手段によって増幅されることにより得
られた前記各画像の一部分の領域から求められたもので
あることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記
載の蛍光画像取得装置。
【請求項１０】前記撮像手段の出力が９ビット以上の
精度を有し、前記オートゲインコントローラが、前記利
得を設定する際に、前記強度分布に関する演算を、前記
信号を８ビット以下の画像データに変換して行なうこと
を特徴とする請求項１から９記載のいずれか１項記載の
蛍光画像取得装置。
【請求項１１】前記蛍光画像取得装置が生体内に挿入
される可撓性の挿入部を有し、該挿入部の先端に、前記
撮像手段の一部を構成する結像レンズを備えた内視鏡装
置であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか
１項記載の蛍光画像取得装置。
【請求項１２】前記励起光を射出する光源を備え、該
光源がＧａＮ系の半導体レーザであることを特徴とする
請求項１から１１のいずれか１項記載の蛍光画像取得装
置。