JP2014023628A - 蛍光観察装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】観察対象Xにおいて発生した蛍光を撮影し蛍光画像G2を生成する蛍光画像生成部62と、蛍光画像G2内の所定の閾値以上の輝度値を有する高輝度領域の位置を抽出する抽出部63と、高輝度領域の位置を記憶する記憶部64と、高輝度領域の特性の変化の要因となり得る物理量の、抽出部63により高輝度領域の位置が抽出された時刻からの変化量を検出する検出部65と、検出された変化量に基づいて高輝度領域の特性の信頼度を算出する信頼度算出部65と、記憶部64に記憶されている高輝度領域の位置に信頼度算出部65により算出された信頼度に応じた表示態様を付与した表示画像G3を生成する表示画像生成部66とを備える蛍光観察装置1を提供する。
【選択図】図1
Description
本発明は、観察対象に励起光を照射する光源と、該光源からの前記励起光の照射により前記観察対象において発生した蛍光を撮影し蛍光画像を生成する蛍光画像生成部と、該蛍光画像生成部により生成された前記蛍光画像内において、所定の閾値以上の輝度値を有する高輝度領域の位置を抽出する抽出部と、該抽出部により抽出された高輝度領域の位置を記憶する記憶部と、前記高輝度領域の特性の変化の要因となり得る物理量の、前記抽出部により前記高輝度領域の位置が抽出された時刻からの変化量を検出する検出部と、該検出部により検出された前記変化量に基づいて、前記抽出部により抽出された前記高輝度領域の特性の信頼度を算出する信頼度算出部と、前記記憶部に記憶されている前記高輝度領域の位置に前記信頼度算出部により算出された前記信頼度に応じた表示態様を付与した表示画像を生成する表示画像生成部とを備える蛍光観察装置を提供する。
このようにすることで、時間の経過に伴って変化する高輝度領域の位置や輝度値などの特性の信頼度を算出することができる。
このようにすることで、観察対象の移動に伴って変化する高輝度領域の位置の信頼度を算出することができる。
このようにすることで、高輝度領域の特性の信頼度を簡単な計算で算出することができる。
このようにすることで、物理量の変化量として励起光の照射量が検出され、照射量の増加に伴って退色により減衰する蛍光の強度と対応した表示態様で高輝度領域が表示される。これにより、ユーザは、高輝度領域の表示態様から、現在の高輝度領域における蛍光のより正確な強度を認識することができる。
このようにすることで、要求される高輝度領域の特性の信頼度の精度は観察部位毎に異なるので、その精度の応じた関数を用いることにより、より適切な信頼度をユーザに認識させることができる。
このようにすることで、高輝度領域の特性の信頼度が十分に低下したことをユーザに迅速に認識させることができる。
このようにすることで、新たな高輝度領域の位置が抽出されると、記憶部に記憶されている高輝度領域の位置が更新され、検出部により物理量の変化量が検出し直されることにより、信頼度が100%に回復する。これにより、より正確な信頼度を算出することができる。
このようにすることで、合成画像において、ユーザは、高輝度領域の色相、明度または彩度から、高輝度領域の位置や輝度などの特性の信頼度を認識することができる。
本実施形態に係る蛍光観察装置1は、内視鏡装置であって、図1に示されるように、体内に挿入される細長い挿入部2と、光源3と、該光源3からの励起光および白色光(参照光)を挿入部2の先端2aから観察対象Xに向けて照射する照明ユニット4と、挿入部2の先端2aに設けられ、観察対象Xである生体組織の画像情報S1,S2を取得する撮像ユニット5と、挿入部2の基端側に配置され、撮像ユニット5により取得された画像情報S1,S2を処理する画像処理ユニット6と、該画像処理ユニット6により処理された合成画像Gを表示する表示部7とを備えている。
図中、符号57は、ダイクロイックミラー52により反射された光のうち励起光を遮断する(例えば、波長帯域760〜850nmの光だけを透過する)励起光カットフィルタである。
本実施形態に係る蛍光観察装置1を用いて観察対象Xである体内の生体組織を観察するには、体内に挿入部2を挿入し、挿入部2の先端2aを観察対象Xに対向させる。そして、光源3を作動させて励起光および白色光を発生させ、カップリングレンズ33によりライトガイドファイバ41に入射させる。ライトガイドファイバ41内を導光されて挿入部2の先端2aに達した励起光および白色光は、照明光学系42により拡散されて観察対象Xに照射される。
対物レンズ51により集光された蛍光および白色光はダイクロイックミラー52により波長毎に分岐され、例えば400〜700nmの波長帯域の白色光は、集光レンズ54により集光され、撮像素子55により白色光画像情報S1として取得される(ステップS1)。
本実施形態に係る蛍光観察装置100は、図8に示されるように、画像処理ユニット6が、白色光画像G1から観察対象Xの特徴領域を抽出する特徴領域抽出部68を備えている点、および、信頼度算出部65が、タイマにより測定された経過時間に代えて、または、該経過時間に加えて、観察対象Xと挿入部2の先端2aとの相対位置(物理量)の移動量(変化量)を加味して信頼度を算出する点において、第1の実施形態に係る蛍光観察装置1と相違している。したがって、本実施形態においては、特徴領域抽出部68および信頼度算出部65の処理について主に説明し、第1の実施形態と共通する構成の説明は省略する。
本実施形態によれば、高輝度領域Pが抽出された時刻からの時間の経過に伴う高輝度領域Pの位置の信頼度をより高い精度で算出することができる。信頼度算出部65は、特徴領域の移動量が所定の閾値より大きくなった場合に、信頼度を0%として算出してもよい。
このようにすることで、図10に示されるように、合成画像Gにおいて高輝度領域Pの位置および輝度値の信頼度が2つの情報を用いて示されることとなり、高輝度領域Pの位置および輝度値のより正確な信頼度をユーザに認識させることができる。図10において、ハッチングのピッチの違いは、明度の違いを示している。
すなわち、マーキング画像生成部66は、信頼度算出部65から移動量に基づく信頼度と共に特徴領域の移動量を受け取り、記憶部64から入力された高輝度領域Pの位置を特徴領域の移動量と同じだけ移動し、移動先の位置に色相を付与することによりマーキング画像G3を生成する。このようにすることで、挿入部2の移動に起因する、合成画像Gにおける高輝度領域Pの位置の、実際の高輝度領域Pの位置に対するずれを低減し、より正確な高輝度領域Pの位置をユーザに認識させることができる。
なお、蛍光観察装置1,100は、蛍光が退色した後に蛍光物質を観察対象Xに再投与したときに信頼度の計算過程を初期化できるように、信頼度算出部65のタイマの経過時間をユーザがリセットできるように構成されていてもよい。
このようにすることで、ユーザにより選択された任意のタイミングでステップS3からステップS8までの処理が行われることとなり、ユーザが必要とするときのみマーキング画像G3を生成することで、計算量を低減することができる。
また、本実施形態においては、合成画像Gにおける高輝度領域Pの表示と非表示とをユーザにより切り替え可能なスイッチを備えていてもよい。
2 挿入部
2a 先端
3 光源
31 キセノンランプ
32 フィルタ
33 カップリングレンズ
4 照明ユニット
41 ライトガイドファイバ
42 照明光学系
5 撮像ユニット
51 対物レンズ
52 ダイクロイックミラー
53,54 集光レンズ
55,56 撮像素子
57 励起光カットフィルタ
6 画像処理部
61 白色光画像生成部(参照画像生成部)
62 蛍光画像生成部
63 抽出部
64 記憶部
65 信頼度算出部(検出部)
66 マーキング画像生成部(表示画像生成部)
67 画像合成部
68 特徴領域抽出部
69 励起光強度検出部
7 表示部
X 観察対象
G1 白色光画像(参照画像)
G2 蛍光画像
G3 マーキング画像(表示画像)
G 合成画像
P 高輝度領域
Claims (10)
- 観察対象に励起光を照射する光源と、
該光源からの前記励起光の照射により前記観察対象において発生した蛍光を撮影し蛍光画像を生成する蛍光画像生成部と、
該蛍光画像生成部により生成された前記蛍光画像内において、所定の閾値以上の輝度値を有する高輝度領域の位置を抽出する抽出部と、
該抽出部により抽出された高輝度領域の位置を記憶する記憶部と、
前記高輝度領域の特性の変化の要因となり得る物理量の、前記抽出部により前記高輝度領域の位置が抽出された時刻からの変化量を検出する検出部と、
該検出部により検出された前記変化量に基づいて、前記抽出部により抽出された前記高輝度領域の特性の信頼度を算出する信頼度算出部と、
前記記憶部に記憶されている前記高輝度領域の位置に前記信頼度算出部により算出された前記信頼度に応じた表示態様を付与した表示画像を生成する表示画像生成部とを備える蛍光観察装置。 - 前記検出部が、前記抽出部により前記高輝度領域の位置が抽出された時刻からの経過時間を前記物理量の変化量として検出する請求項1に記載の蛍光観察装置。
- 前記光源が、前記励起光と共に参照光を前記観察対象に照射し、
前記光源からの前記参照光の照射により前記観察対象から戻る戻り光を撮影し参照画像を生成する参照画像生成部を備え、
前記検出部が、前記参照画像生成部により生成された前記参照画像における、前記抽出部により前記高輝度領域の位置が抽出された時刻からの前記観察対象の移動量を前記物理量の変化量として検出する請求項1または請求項2に記載の蛍光観察装置。 - 前記信頼度算出部が、前記物理量の変化量の増加に伴って減少する関数に従って前記信頼度を算出する請求項2または請求項3に記載の蛍光観察装置。
- 前記信頼度算出部が、前記経過時間の増加に伴って減少する、前記蛍光の強度の退色特性に基づく関数に従って、前記信頼度を算出する請求項2に記載の蛍光観察装置。
- 前記検出部が、前記経過時間に加えて、前記励起光の強度を検出し、
前記信頼度算出部が、前記経過時間と前記励起光の強度との積の増加に伴って減少する、前記蛍光の退色特性に基づく関数に従って、前記信頼度を算出する請求項5に記載の蛍光観察装置。 - 前記関数が、前記観察対象毎に設定されている請求項4から請求項6のいずれかに記載の蛍光観察装置。
- 前記信頼度算出部は、前記物理量の変化量が所定の閾値以上となったときに、前記信頼度を0%と算出する請求項1から請求項7のいずれかに記載の蛍光観察装置。
- 前記記憶部は、前記抽出部により前記高輝度領域の位置が抽出される度に、記憶している前記高輝度領域の位を新たに抽出された高輝度領域の位置に更新する請求項1から請求項8のいずれかに記載の蛍光観察装置。
- 前記表示画像生成部が、前記物理量の変化量に応じた色相、明度または彩度を前記高輝度領域の位置に付与する請求項1から請求項8のいずれかに記載の蛍光観察装置。
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