JP2002360510A - 内視鏡装置およびその制御方法 - Google Patents
内視鏡装置およびその制御方法Info
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Abstract
する通常光撮像モードと励起光を体内組織に照射して体
内組織を撮像する励起光撮像モードとの切替時に、通常
光と励起光ともオフとする(時刻t12から時刻t14の
間)。このオフの時間に体内組織を撮像して得られたデ
ータ(暗電流データ)を用いて暗電流補正を行う。
Description
法に関する。
観察モードとを備えているものがある。内視鏡装置のフ
ァイバ・スコープの先端が患部と思われる体内組織(対
象物)近傍に到達するまでは、通常光観察モードにおい
て白色光を体内組織に照射しながら、体内組織を撮像す
る。ファイバ・スコープの先端が患部と思われる体内組
織近傍に到達すると、励起光を体内組織に照射する。体
内組織色素が蛍光を発し、固体電子撮像素子により体内
組織が撮像され、体内組織を表す画像データが得られ
る。得られた画像データによって表される体内組織画像
にもとづいて、診断が行われる。
い場合であっても出力がある(暗電流)。このために暗
電流を計測し、固体電子撮像素子に光が入射したときの
固体電子撮像素子の出力から暗電流を減算する補正(暗
電流補正)が行われる。暗電流補正には、次のようなも
のがある。
プを患者の体内に挿入する前に固体電子撮像素子を遮光
し、暗電流を計測するものである。患者の体内組織を撮
像することにより得られた画像データから暗電流分のデ
ータが減算される。
の温度に依存して変動する。ファイバ・スコープの先端
にある固体電子撮像素子が患者の体内にある場合と体外
にある場合とでは温度差(患者体内の方が温度が高い)
があるので、正確な暗電流補正ができない。
プを患者の体内に挿入して体内組織を照明しておきなが
ら、ファイバ・スコープの先端にある固体電子撮像素子
のオプティカル・ブラック領域から得られるデータを暗
電流分のデータとみなすものである。体内組織を撮像し
て得られる画像データから、オプティカル・ブラック領
域からのデータが減算される。
膜などにより遮光されているが、完全な遮光は難しい。
正確な暗電流補正ができないことがある。
正確な暗電流補正を実現することを目的とする。
モードにおいて第1の波長特性をもつ第1の光を出射
し、第2の観察モードにおいて第2の波長特性をもつ第
2の光を出射する光源、上記光源から出射される光によ
って照明された領域内の対象物の画像データを出力する
撮像手段、第1の観察モードと第2の観察モードとのモ
ード切替時に出射光を停止するように上記光源を制御す
る制御手段、ならびに上記制御手段による上記光源から
の出射光の停止時に上記撮像手段から出力されるデータ
を用いて、上記出射光の停止後に上記第1の光および上
記第2の光の少なくとも一方の光により照明された対象
物の像を表わす上記撮像手段から出力される画像データ
を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
方法も提供している。すなわち、この方法は、第1の観
察モードにおいて第1の波長特性をもつ第1の光を出射
し、第2の観察モードにおいて第2の波長特性をもつ第
2の光を出射する光源および上記光源から出射される光
によって照明された領域の対象物の画像データを出力す
る撮像手段を備えた内視鏡装置において、第1の観察モ
ードと第2の観察モードとのモード切替時に出射光を停
止するように上記光源を制御し、上記光源からの出射光
の停止時に上記撮像手段から出力されるデータを用い
て、上記出射光の停止後に上記第1の光および上記第2
の光の少なくとも一方の光により照明された上記撮像手
段から出力される画像データを補正するものである。
挿入され、第1の観察モードにおいて第1の波長特性を
もつ第1の光が出射され、第2の観察モードにおいて第
2の波長特性をもつ第2の光が出射されて対象物(患者
の体内組織)が照明される。第1の観察モードと第2の
観察モードとが切り替えられるときには、上記光源から
の出射光が停止される。
記撮像手段からデータ(暗電流に起因して固体電子撮像
素子から出力されるデータ、暗電流データ)が出力され
る。上記光源からの出射光が停止したときに得られるデ
ータを用いて、上記第1の光および上記第2の光の少な
くとも一方の光により照明された対象物の像を表す画像
データ(ムービ撮影により一定周期で得られる画像デー
タ、スチル撮影により得られる画像データを含む。)が
補正(暗電流補正)される。
記撮像手段から暗電流が得られる。得られた暗電流を用
いて、照明された対象物を撮像して得られた体内組織画
像を表す画像データが補正される。
ータも撮像手段が体内にあるときに得られるので、温度
変化が少ない。温度変動による影響を排除できる。ま
た、暗電流を得るときには照明は停止されているので、
比較的正確な暗電流を得ることができ(撮像手段は体内
にあるので、照明が停止するとほぼ完全に遮光されてい
ることとなる)、比較的正確な暗電流補正が実現でき
る。
記出射光の停止直後において上記光源によって照明され
た対象物の画像データであることが好ましい。
射された対象物を撮像した直前に得られた暗電流を用い
て暗電流補正が行われるので、より正確な補正が行われ
ることとなる。
の観察モードとの毎回のモード切替時に出射光を停止す
るように上記光源を制御するものでもよい。この場合、
上記補正手段は、上記制御手段による上記光源からの出
射光の毎回の停止時に上記対象物の像を表わす上記撮像
手段から出力される画像データを用いて、上記第1の光
および上記第2の光の少なくとも一方の光により照明さ
れた対象物の像を表わす上記撮像手段から出力される画
像データを上記出射光の停止直後に毎回補正するものと
なろう。
察モードとの切り替えが毎回行われるごとに直前に得ら
れた暗電流を用いて補正することもできる。
あり、上記第2の光は体内組織の蛍光画像を得るための
励起光である。また、上記第2の光は、近赤外光であっ
てもよい。
で、内視鏡装置の電気的構成を示すブロック図である。
次回路)20および細長く自在に曲がるファイバ・スコー
プ30から構成されている。二次回路1および患者回路20
は、テーブルの上などに置かれ、医者によって操作され
る。患者がベッドに横になると、たとえば、体内組織
(対象物)として胃壁を撮像する場合には、医者はファ
イバ・スコープ30を口から挿入する。ファイバ・スコー
プ30は、食道を通り、ファイバ・スコープ30の先端部が
胃内部に到達する。ファイバ・スコープ30の先端部には
後述するように、CCD31が設けられており、体内組織
OBとしての胃壁が撮像される。
観察モード)と蛍光観察モード(第2の観察モード)と
の2つの観察モードを有している。通常光観察モード
は、体内組織OBを白色光で照明して撮像するものであ
る。蛍光観察モードは、体内組織OBを励起光で照明し
て撮像するものである。
設けられている。観察モード切替スイッチ21は、内視鏡
装置を操作する医者によってオン、オフされる。観察モ
ード切替スイッチ21がオンされることにより蛍光観察モ
ードとされ、観察モード切替スイッチ21がオフされるこ
とにより通常光観察モードとされる。
示す信号は、絶縁素子14を介して二次回路1のスイッチ
制御回路10に入力する。観察モード切替スイッチ21がオ
ンされたときには、二次回路1に含まれるスイッチ回路
6がオンするように、観察モード切替スイッチ21がオフ
されたときには、二次回路1に含まれるスイッチ回路2
がオンするように、スイッチ回路2および6がスイッチ
制御回路10により制御される。
用の駆動回路3により通常光源(白色光源)4から白色
光が出射する。白色光は、集光レンズ5により患者回路
20およびファイバ・スコープ30内に配置されているライ
ト・ガイド15の後端面(二次回路1側の面)に導かれ
る。
用の駆動回路7により励起光源7から体内組織の励起波
長領域の波長特性をもつ励起光(近赤外光を出射するよ
うにしてもよい)が出射する。励起光は、集光レンズ9
によりライト・ガイド15の後端面に導かれる。
・ガイド15内を伝搬し、ライト・ガイド15の前端面から
出射される。ライト・ガイド11の前端面の前方には照明
レンズ(図示略)が配置されている。ライト・ガイド11
からの出射光が照明レンズによって体内組織OBを照明
することとなる。
から励起光が出射する場合には、反射光として体内組織
OBから自家蛍光が生じる)は、対物レンズ(図示略)
によって集光される。これにより、体内組織OBを表す
画像がCCD31の受光面上に結像する。CCD31から体
内組織OBの画像を表す映像信号が出力され、患者回路
20内の増幅回路22に入力する。
アナログ/ディジタル変換回路23においてディジタル画
像データに変換される。ディジタル画像データは、絶縁
素子13を介して、二次回路1内の画像処理回路12に入力
する。
整、ガンマ補正、ディジタル/アナログ変換などの所定
の画像処理が行われ、映像信号として出力される。画像
処理回路12から出力された映像信号が、表示装置(図示
略)に与えられることにより、体内組織OBを表す画像
が表示装置の表示画面に表示される。
り替わるときの一定時間の間通常光源4および励起光源
8もいずれの光源もオフとされる。このオフの時間にC
CD31によって体内組織OBを撮像することにより得ら
れるデータが暗電流メモリ11に入力する。いずれの光源
もオフのときにCCD31から得られるデータは、CCD
31の暗電流を示すものである(暗電流データ)。複数フ
レーム期間(1フレームは1/30秒)以上にわたって体内
組織を撮像し暗電流データを得ているが、この撮像期間
は1フレーム期間以下でもよい。この暗電流データを用
いて、画像処理回路12に入力した画像データ(通常光観
察モードにおいて得られた画像データ、蛍光観察モード
において得られた画像データ)が補正される。
OBの撮像時のタイム・チャートである。図3は、図2
のΔT1間を拡大して示し、図4は、図2のΔT2間を
拡大して示している。
光源4から白色光が出射しているものとする。時刻t11
において、観察モード切替スイッチ21がオンとされる
と、時刻t12の時点でスイッチ回路2はオフとなり、通
常光源4からの白色光の出射は停止する。観察モード切
替スイッチ21がオンとされてもすぐにはスイッチ回路6
はオンとはならない。さらに時間が経過して、時刻t14
となるとスイッチ回路6がオンとされ、励起光源8から
励起光が出射して体内組織OBを照明する。したがっ
て、時刻t12からt14の間の時間は、体内組織OBは照
明されずに真っ暗の状態にある。
となるとCCD31によって体内組織OBが撮像され、上
述したように暗電流データが暗電流メモリ11に与えられ
る(暗電流データの取り込み有効)。
となり、励起光が励起光源8から出射し、体内組織OB
が照明される。上述したように、体内組織OBから自家
蛍光が生じ、体内組織OBの自家蛍光画像を表す画像デ
ータが画像処理回路12に入力する。画像処理回路12に
は、暗電流メモリ11から暗電流データも与えられてお
り、入力した自家蛍光画像データから暗電流データが減
算される(暗電流補正)。暗電流補正された自家蛍光画
像データが上述のようにして表示装置に与えられ、体内
組織OBの画像が表示される。医者は、表示された体内
組織OBの画像を見て診断することとなる。
ータを用いて暗電流補正をしているので、CCD31はほ
ぼ完全に遮光されており、比較的正確な暗電流データが
得られる。また、撮像素子31が患者の体内にある状態で
暗電流を計測しているので、温度変化による暗電流の変
動の影響も排除できる。比較的正確な暗電流補正を実現
できる。
チ21がオフとされると,時刻t16においてスイッチ回路
6はオフとされ、励起光源8からの励起光の出射が停止
する。通常光源4はオフの状態であるから、通常光源4
および励起光源8のいずれも光が出射していない状態と
なり、体内組織OBは真っ暗の状態となる。時刻t17
となると、CCD31によって体内組織OBが撮像され、
上述したように暗電流データが得られ、暗電流メモリ11
に記憶される。
となり、通常光源4から通常光が出射する。体内組織O
Bが通常光により撮像され、体内組織OBの画像を表す
画像データが得られる。体内組織OBを表す画像データ
が暗電流データによって画像処理回路12において補正さ
れる。通常光を照射する撮像時においても暗電流補正し
ているので、暗電流の影響を排除した体内組織OBの画
像が得られる。もっとも通常光を照射する撮像時には暗
電流補正せずに励起光を照射する撮像時にのみ暗電流補
正するようにしてもよい。またスチル撮影が可能なとき
は、シャッタ・オンされ、スチル撮影が行なわれるとき
に暗電流補正するようにしてもよい。
置の電気的構成を示すブロック図である。この図におい
て図1に示すものと同一物には同一符号を付して説明を
省略する。
ド用の第1のCCD31Aおよび励起光観察モード用の第
2のCCD31Bとがライト・ガイド30A先端部に設けら
れている。通常光を体内組織OBに照射するときには第
1のCCD31Aによって体内組織OBが撮像される。励
起光を体内組織OBに照射するときには第2のCCD31
Bによって体内組織OBが撮像される。
は、患者回路20A内の第1の増幅回路22Aにおいて増幅
される。増幅された映像信号は、第1のアナログ/ディ
ジタル変換回路23Aにおいてディジタル画像データに変
換される。変換されたディジタル画像データは、画像処
理回路12に入力する。また、上述したように、通常光源
5および励起光源9の両方の光源がオフとされていると
きに第1のアナログ/ディジタル変換回路23Aから出力
された画像データは、第1の暗電流メモリ11Aに与えら
れ、記憶される。記憶された画像データが画像処理回路
12に与えられ、暗電流補正が行われる。
は、患者回路20B内の第2の増幅回路22Bにおいて増幅
される。増幅された映像信号は、第2のアナログ/ディ
ジタル変換回路23Bにおいてディジタル画像データに変
換される。変換されたディジタル画像データは、画像処
理回路12に入力する。また、上述したように、通常光源
5および励起光源9の両方の光源がオフとされていると
きに第2のアナログ/ディジタル変換回路23Bから出力
された画像データは、第2の暗電流メモリ11Bに与えら
れ、記憶される。記憶された画像データが画像処理回路
12に与えられ、暗電流補正が行われる。
OBの撮像処理時のタイム・チャートである。
て観察モード切替スイッチ21がオンとされると時刻t22
において通常光源4は消灯する。時刻t24となると、励
起光源8から励起光が出射する。時刻t22からt24の
間、体内組織OBは真っ暗となる。体内組織OBが真っ
暗の状態にあるときに第2のCCD31Bによって体内組
織OBが撮像され、時刻t23において上述のように第2
の暗電流メモリ11Bに記憶される。時刻t24後に第2の
CCD31Bによって体内組織OBが撮像され、体内組織
OBの画像を表す画像データが画像処理回路12に入力す
る。画像データから、第2の暗電流メモリ11Bに記憶さ
れた暗電流データが減算されることにより暗電流補正が
実行される。
21がオフとされると時刻t26において励起光源7は消灯
される。時刻t28となると通常光源4が点灯する。時刻
t26からt28までの間、体内組織OBは、真っ暗の状態
となる。時刻t26からt28までの間に、第1のCCD31
Aによって体内組織OBが撮像され、時刻t27において
上述のように第1の暗電流メモリ11Aに記憶される。時
刻t28後に第1のCCD31Aによって体内組織OBが撮
像され、体内組織OBの画像を表す画像データが画像処
理回路12に入力する。画像データから、第1の暗電流メ
モリ11Aに記憶された暗電流データが減算されることに
より暗電流補正が実行される。
用されるCCD31Aと励起光観察モードにおいて使用さ
れるCCD31Bとの2つのCCDを用いることもできる
し、2つの暗電流メモリ11Aおよび11Bを用いるように
することもできる。もっとも、2つのCCD31Aと31B
とを用いた場合であっても1つの暗電流メモリを用いる
ようにすることもできるのはいうまでもない。
の切替ごとに行ってもよいし、一度検出された暗電流デ
ータを用いてその後の撮像により得られた画像データを
補正するようにしてもよい。また暗電流データの検出
は、暗電流データを用いて補正する画像データが得られ
る直前でなくともよい。
る。
タイム・チャートである。
示す。
示す。
構成を示すブロック図である。
タイム・チャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 第1の観察モードにおいて第1の波長特
性をもつ第1の光を出射し、第2の観察モードにおいて
第2の波長特性をもつ第2の光を出射する光源、 上記光源から出射される光によって照明された領域内の
対象物の画像データを出力する撮像手段、 第1の観察モードと第2の観察モードとのモード切替時
に出射光を停止するように上記光源を制御する制御手
段、ならびに上記制御手段による上記光源からの出射光
の停止時に上記撮像手段から出力されるデータを用い
て、上記出射光の停止後に上記第1の光および上記第2
の光の少なくとも一方の光により照明された対象物の像
を表わす上記撮像手段から出力される画像データを補正
する補正手段、 を備えた内視鏡装置。 - 【請求項2】 上記補正手段が補正する画像データは上
記出射光の停止直後において上記光源によって照明され
た対象物の画像データである、 請求項1に記載の内視鏡装置。 - 【請求項3】 上記制御手段が、第1の観察モードと第
2の観察モードとの毎回のモード切替時に出射光を停止
するように上記光源を制御するものであり、 上記補正手段が、上記制御手段による上記光源からの出
射光の毎回の停止時に上記対象物の像を表わす上記撮像
手段から出力される画像データを用いて、上記第1の光
および上記第2の光の少なくとも一方の光により照明さ
れた対象物の像を表わす上記撮像手段から出力される画
像データを上記出射光の停止直後に毎回補正するもので
ある、請求項1に記載の内視鏡装置。 - 【請求項4】 上記光源の第1の光が可視光であり、上
記第2の光が対象物の蛍光画像を得るための励起光であ
る、請求項1に記載の内視鏡装置。 - 【請求項5】 第1の観察モードにおいて第1の波長特
性をもつ第1の光を出射し、第2の観察モードにおいて
第2の波長特性をもつ第2の光を出射する光源および上
記光源から出射される光によって照明された領域内の対
象物の画像データを出力する撮像手段を備えた内視鏡装
置において、 第1の観察モードと第2の観察モードとのモード切替時
に出射光を停止するように上記光源を制御し、 上記光源からの出射光の停止時に上記撮像手段から出力
されるデータを用いて、上記出射光の停止後に上記第1
の光および上記第2の光の少なくとも一方の光により照
明された対象物の像を表わす上記撮像手段から出力され
る画像データを補正する、 内視鏡装置の制御方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001173737A JP2002360510A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 内視鏡装置およびその制御方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001173737A JP2002360510A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 内視鏡装置およびその制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002360510A true JP2002360510A (ja) | 2002-12-17 |
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ID=19015146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001173737A Pending JP2002360510A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 内視鏡装置およびその制御方法 |
Country Status (2)
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US (1) | US6641529B2 (ja) |
JP (1) | JP2002360510A (ja) |
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