專利名稱：熒光觀察裝置、熒光觀察系統(tǒng)以及熒光圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光觀察裝置、熒光觀察系統(tǒng)以及熒光圖像處理方法。
背景技術(shù)：
以往已知如下熒光觀察裝置，其對于投放了特別聚集在癌細胞等病變部的熒光色素的觀察對象部位，照射激勵熒光色素以使之產(chǎn)生藥劑熒光的激勵光，對所產(chǎn)生的藥劑熒光進行攝影，從而能在病變部獲得亮度較高的熒光圖像(例如參見專利文獻1)。關(guān)于專利文獻1所述的熒光觀察裝置，由于照射在觀察對象部位的激勵光的照射強度會依賴于距離而產(chǎn)生變化，因而為了校正距離的影響，需要進行用觀察對象部位的熒光圖像除以相同觀察對象部位處的反射光圖像的運算處理?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開昭62-247232號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而由于內(nèi)部散射或表面反射等的影響，其性質(zhì)在熒光與反射光的條件下是不同的，因此在同一觀察對象部位攝像得到的明亮度對距離的依賴性也不同。因此如專利文獻 1所述的熒光觀察裝置那樣僅憑用熒光圖像除以反射光圖像是無法完全抵消距離的依賴性的，存在無法高精度地進行校正的問題。本發(fā)明就是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種能夠通過充分去除距離的依賴性利用定量性較高的熒光圖像進行觀察的熒光觀察裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明采用如下手段。本發(fā)明的第1方面提供的熒光觀察裝置具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正， 該圖像校正部，用第1指數(shù)的倒數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪從而獲得校正用熒光圖像，用第2指數(shù)的倒數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪從而獲得校正用參照圖像，用上述校正用熒光圖像除以上述校正用參照圖像從而獲得校正熒光圖像，上述第1指數(shù)通過對上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而獲得，上述熒光圖像在朝上述被攝體照射既定強度的上述激勵光時由上述熒光攝像部獲得，上述第2指數(shù)通過對參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而獲得，上述參照圖像在朝上述被攝體照射既定強度的上述照明光時由上述返回光攝像部獲得。根據(jù)本方面，當(dāng)照明部發(fā)出的激勵光照射到被攝體時，在被攝體產(chǎn)生的熒光會被熒光圖像攝像部所攝影而獲得熒光圖像，當(dāng)從照明部與激勵光一起發(fā)出的照明光照射到被攝體時，其返回光會被返回光攝影部所攝影而獲得參照圖像。這種情況下，熒光圖像攝像部所獲得的熒光圖像包含從照明部到被攝體的熒光距離的求冪信息，返回光攝像部獲得的參照圖像包含從照明部到被攝體的照明光的距離的求冪信息。另外，由于內(nèi)部散射或表面反射等的影響使得熒光與返回光的性質(zhì)彼此不同，因此熒光圖像的亮度從照明部到被攝體的距離特性和參照圖像的亮度從照明部到被攝體的距離特性不同。根據(jù)本發(fā)明的熒光觀察裝置，在圖像校正部中通過對熒光圖像的亮度的從照明部到被攝體的距離特性進行冪近似獲得的第1指數(shù)的倒數(shù)對熒光圖像的亮度值求冪，從而能夠獲得亮度相對于距離變化大致恒定的校正用熒光圖像。另外，通過對參照圖像的亮度的從照明部到被攝體的距離特性進行冪近似獲得的第2指數(shù)的倒數(shù)對參照圖像的亮度值求冪，從而能獲得亮度相對于距離變化大致恒定的校正用參照圖像。因此通過用校正用熒光圖像除以校正用參照圖像，能抵消熒光圖像和參照圖像對距離的依賴性獲得具有被高精度地校正的定量性的校正熒光圖像，能正確診斷病變部。在本方面中，上述圖像校正部還可以用上述第1指數(shù)對上述校正熒光圖像的亮度值求冪。通過如上構(gòu)成，能通過圖像校正部使得校正熒光圖像的亮度值與被攝體內(nèi)所含熒光藥劑的存在量(即熒光藥劑的濃度)具有正比例關(guān)系，同時能降低對距離的依賴性。本發(fā)明的第2方面的熒光觀察裝置具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光圖像攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正， 該圖像校正部對朝上述被攝體照射既定亮度的上述激勵光時由上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似從而求出第1指數(shù)，對朝上述被攝體照射既定亮度的上述照明光時由返回光攝像部獲得的參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似從而求出第2指數(shù)，用上述第1指數(shù)除以上述第2指數(shù)得到的第3指數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪從而獲得校正用參照圖像，通過用上述熒光圖像除以上述校正用參照圖像或者用上述第2指數(shù)除以上述第1指數(shù)而獲得的第4指數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪從而獲得校正用熒光圖像，用上述校正用熒光圖像除以上述參照圖像從而獲得校正熒光圖像。根據(jù)本方面，在圖像校正部僅通過進行1次求冪運算就能高精度地對距離的影響進行校正，獲得亮度值與熒光藥劑的存在量具有正比例關(guān)系的校正熒光圖像。本發(fā)明的第3方面提供的熒光觀察裝置具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正， 該圖像校正部用第1校正系數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪從而獲得校正用熒光圖像，用該校正用熒光圖像除以上述參照圖像從而獲得校正熒光圖像，上述第1校正系數(shù)使得用上述第1校正系數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪之后得到的求冪后上述熒光圖像的亮度與上述參照圖像的亮度之比在多個不同距離一致。根據(jù)本方面，僅獲得多個不同距離處的熒光圖像與參照光圖像的亮度的強度之比即可，無需獲得距離信息。另外，由于沒有對距離特性進行冪近似，因此能通過簡單的運算確定第1校正系數(shù)。本發(fā)明的第4方面提供的熒光觀察裝置具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正， 該圖像校正部用第2校正系數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪從而獲得校正用參照圖像，用上述熒光圖像除以上述校正用參照圖像從而獲得校正熒光圖像，上述第2校正系數(shù)使得上述熒光圖像的亮度與以第2校正系數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪之后得到的求冪后上述參照圖像的亮度之比在多個不同距離一致。根據(jù)本方面，僅通過根據(jù)多個不同距離處的熒光圖像和參照圖像的亮度信息來確定第2校正系數(shù)，能簡單獲得減輕了熒光圖像和參照圖像對距離的依賴性的定量性較高的校正熒光圖像。本發(fā)明的第5方面的熒光觀察裝置具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正，該圖像校正部用第1校正系數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪從而獲得校正用熒光圖像，并且用第2校正系數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪從而獲得校正用參照圖像，用上述校正用熒光圖像除以上述校正用參照圖像從而獲得校正熒光圖像，上述第1校正系數(shù)和上述第2校正系數(shù)使得用上述第1校正系數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪之后得到的求冪后上述熒光圖像的亮度與用上述第2校正系數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪之后得到的求冪后上述參照圖像的亮度之比在多個不同距離一致。根據(jù)本方面，僅通過根據(jù)多個不同距離處的熒光圖像和參照圖像的亮度信息來確定2個校正系數(shù)，能簡單獲得減輕了熒光圖像和參照圖像對距離的依賴性的定量性較高的校正熒光圖像。在上述方面中，還可以具有根據(jù)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度值調(diào)節(jié)攝影條件的攝影條件調(diào)節(jié)部，上述圖像校正部通過上述攝影條件使上述熒光圖像的亮度標(biāo)準(zhǔn)化。通過如上構(gòu)成，能通過攝影條件調(diào)節(jié)部與被攝體產(chǎn)生的熒光的亮度無關(guān)地獲得適當(dāng)明亮度的熒光圖像。此時圖像校正部通過攝影條件對熒光圖像的亮度進行標(biāo)準(zhǔn)化，即使攝影條件調(diào)節(jié)部的攝影條件發(fā)生變化也能統(tǒng)一熒光圖像的亮度值。在上述方面中，還可以構(gòu)成為上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述熒光攝像部的曝光時間，上述圖像校正部使上述熒光圖像的亮度值除以上述曝光時間。通過如上構(gòu)成，能通過攝影條件調(diào)節(jié)部改變熒光攝像部的曝光時間，調(diào)整熒光圖像的明亮度。另外，即使熒光攝像部的曝光時間發(fā)生變化，也能通過圖像校正部將熒光圖像統(tǒng)一為每單位時間的亮度值。在上述方面中，還可以構(gòu)成為上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述熒光攝像部的增益倍率，上述圖像校正部使上述熒光圖像的亮度值除以上述增益倍率。通過如上構(gòu)成，能通過攝影條件調(diào)節(jié)部改變熒光攝像部的增益倍率，調(diào)整熒光圖像的明亮度。另外，即使熒光攝像部的增益倍率發(fā)生變化，也能通過圖像校正部將熒光圖像統(tǒng)一為固定的每放大值的亮度值。在上述方面中，還可以構(gòu)成為上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)來自上述照明部的激勵光強度，上述圖像校正部使上述熒光圖像的亮度值除以上述激勵光強度。通過如上構(gòu)成，能通過攝影條件調(diào)節(jié)部改變對被攝體照射的激勵光的強度，調(diào)整熒光圖像的明亮度。另外，即使來自照明部的激勵光強度發(fā)生變化，也能通過圖像校正部將熒光圖像統(tǒng)一為固定的每激勵光強度的亮度值。在上述方面中，還可以具有根據(jù)上述返回光攝像部獲得的上述參照圖像的亮度值調(diào)節(jié)攝影條件的攝影條件調(diào)節(jié)部，上述圖像校正部通過上述攝影條件使上述參照圖像的亮度標(biāo)準(zhǔn)化。通過如上構(gòu)成，能通過攝影條件調(diào)節(jié)部與從被攝體返回的返回光的亮度無關(guān)地獲得適當(dāng)明亮度的參照圖像。這種情況下，圖像校正部通過攝影條件使參照圖像的亮度標(biāo)準(zhǔn)化，從而即使攝影條件調(diào)節(jié)部的攝影條件發(fā)生變化也能統(tǒng)一參照圖像的亮度值。在上述方面中，還可以構(gòu)成為上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述返回光攝像部的曝光時間，上述圖像校正部使上述參照圖像的亮度值除以上述曝光時間。通過如上構(gòu)成，能通過攝影條件調(diào)節(jié)部改變返回光攝像部的曝光時間，調(diào)整參照圖像的明亮度。另外，即使返回光攝像部的曝光時間發(fā)生變化，也能通過圖像校正部將參照圖像統(tǒng)一為每單位時間的亮度值。在上述方面中，還可以構(gòu)成為上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述返回光攝像部的增益倍率，上述圖像校正部使上述參照圖像的亮度值除以上述增益倍率。通過如上構(gòu)成，能通過攝影條件調(diào)節(jié)部改變返回光攝像部的增益倍率，調(diào)整參照圖像的明亮度。另外，即使返回光攝像部的增益倍率發(fā)生變化，也能通過圖像校正部將參照圖像統(tǒng)一為固定的每放大值的亮度值。在上述方面中，還可以構(gòu)成為上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)來自上述照明部的照明光強度，上述圖像校正部使上述參照圖像的亮度值除以上述照明光強度。通過如上構(gòu)成，能通過攝影條件調(diào)節(jié)部改變從被攝體返回的返回光的強度，調(diào)整參照圖像的明亮度。另外，即使來自照明部的照明光強度發(fā)生變化，也能通過圖像校正部將參照圖像統(tǒng)一為固定的每激勵光強度的亮度值。本發(fā)明第6方面的熒光觀察系統(tǒng)具有上述本發(fā)明的熒光觀察裝置以及校正該熒光觀察裝置的校正裝置，該校正裝置具有標(biāo)準(zhǔn)樣本以及以能夠變更的方式對該標(biāo)準(zhǔn)樣本設(shè)定上述熒光觀察裝置的觀察距離的觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu)，上述熒光觀察裝置或上述校正裝置具有指數(shù)計算部，該指數(shù)計算部根據(jù)上述觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu)所設(shè)定的觀察距離和上述熒光0觀察裝置對上述標(biāo)準(zhǔn)樣本進行攝影而獲得的熒光圖像以及參照圖像，計算上述第1指數(shù)和上述第2指數(shù)。根據(jù)本方面，在熒光觀察之前，將熒光觀察這種設(shè)置于校正裝置，能夠根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)樣本攝影得到的圖像，通過指數(shù)計算部的工作計算熒光觀察裝置的更為正確的第1指數(shù)和第2指數(shù)。本發(fā)明第7方面的熒光觀察系統(tǒng)具有上述本發(fā)明的熒光觀察裝置以及校正該熒光觀察裝置的校正裝置，該校正裝置具有標(biāo)準(zhǔn)樣本以及以能夠變更的方式對該標(biāo)準(zhǔn)樣本設(shè)定上述熒光觀察裝置的觀察距離的觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu)，上述熒光觀察裝置或上述校正裝置具有校正系數(shù)計算部，該校正系數(shù)計算部根據(jù)上述觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu)所設(shè)定的觀察距離和上述熒光觀察裝置對上述標(biāo)準(zhǔn)樣本攝影而獲得的熒光圖像以及參照圖像，計算上述第1校正系數(shù)和上述第2校正系數(shù)。根據(jù)本方面，在熒光觀察之前，將熒光觀察裝置設(shè)置于校正裝置，能夠根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)樣本攝影得到的圖像，通過指數(shù)計算部的工作計算熒光觀察裝置的更為正確的第1校正系數(shù)和第2校正系數(shù)。本發(fā)明第8方面的熒光圖像處理方法使用參照圖像對熒光圖像進行如下校正處理，該參照圖像通過對從照明部向被攝體照射照明光而從該被攝體返回的返回光進行攝影而獲得，該熒光圖像通過對從上述照明部向上述被攝體照射激勵光而在該被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影而獲得FLrevice = FLafter/RLafter，其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter = AXFLbefore\ RLafter = BXRLbefor/,FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照圖像的亮度值，A、B 是常數(shù)，χ是對朝上述被攝體照射既定強度的激勵光時獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似得到的指數(shù)的倒數(shù)，y是對朝上述被攝體照射既定強度的照明光時獲得的上述參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似得到的指數(shù)的倒數(shù)。本發(fā)明第9方面的熒光圖像處理方法使用參照圖像對熒光圖像進行如下校正處理，該參照圖像通過對從照明部向被攝體照射照明光而從該被攝體返回的返回光進行攝影而獲得，該熒光圖像通過對從上述照明部向上述被攝體照射激勵光而在該被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影而獲得FLrevice = (FLafter/RLafter)lA，其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值， [°056] FLafter = AXFLbefore\ RLafter = BXRLbefor/,FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照圖像的亮度值，A、B 是常數(shù)，χ是對朝上述被攝體照射既定強度的激勵光時獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似得到的指數(shù)的倒數(shù)，y是對朝上述被攝體照射既定強度的照明光時獲得的上述參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似得到的指數(shù)的倒數(shù)。本發(fā)明第10方面的熒光圖像處理方法使用參照圖像對熒光圖像進行如下校正處理，該參照圖像通過對從照明部向被攝體照射照明光而從該被攝體返回的返回光進行攝影而獲得，該熒光圖像通過對從上述照明部向上述被攝體照射激勵光而在該被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影而獲得FLrevice 一 FLbefore/RLafter,其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值，RLafter = BXRLbefor/,FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照圖像的亮度值，B是常數(shù)，y是第1指數(shù)除以第2指數(shù)而得到的值，上述第1指數(shù)通過對朝上述被攝體照射既定強度的激勵光時獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而得到，上述第2指數(shù)通過對朝上述被攝體照射既定強度的照明光時獲得的上述參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而得到。本發(fā)明第11方面的熒光圖像處理方法使用參照圖像對熒光圖像進行如下校正處理，該參照圖像通過對從照明部向被攝體照射照明光而從該被攝體返回的返回光進行攝影而獲得，該熒光圖像通過對從上述照明部向上述被攝體照射激勵光而在該被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影而獲得FLrevice 一 FLafter/RLbefore,其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter = BXFLbefore1/y,FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照圖像的亮度值，B是常數(shù)，y是第1指數(shù)除以第2指數(shù)而得到的值，上述第1指數(shù)通過對朝上述被攝體照射既定強度的激勵光時獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而得到，上述第2指數(shù)通過對朝上述被攝體照射既定強度的照明光時獲得的上述參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而得到。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明可以獲得通過充分去除了距離的依賴性利用定量性較高的熒光圖像進行觀察的效果。


圖1是示出本發(fā)明第1實施方式的熒光觀察裝置的概要構(gòu)成的框圖。圖2是示出變更圖1的熒光觀察裝置的插入部與標(biāo)準(zhǔn)樣本的觀察距離的情形的圖。圖3是示出圖1的熒光觀察裝置的指數(shù)的計算方法的流程圖。圖4A是示出未變更關(guān)注區(qū)域大小時的觀察距離DO的狀態(tài)的圖像的圖。圖4B是示出未變更關(guān)注區(qū)域大小時的觀察距離Dl的狀態(tài)的圖像的圖。圖4C是示出未變更關(guān)注區(qū)域大小時的觀察距離D2的狀態(tài)的圖像的圖。
圖5A是示出變更了關(guān)注區(qū)域大小時的觀察距離DO的狀態(tài)的圖像的圖。圖5B是示出變更了關(guān)注區(qū)域大小時的觀察距離Dl的狀態(tài)的圖像的圖。圖5C是示出變更了關(guān)注區(qū)域大小時的觀察距離D2的狀態(tài)的圖像的圖。圖6是示出本發(fā)明第1實施方式的熒光觀察裝置的指數(shù)的其他計算方法的流程圖。圖7是示出圖1的熒光觀察裝置的圖像合成部所具備的濃度轉(zhuǎn)換表的一例的圖。圖8是圖1的圖像處理部的圖像處理的流程圖。圖9A是示出校正熒光圖像的亮度值與觀察距離的關(guān)系的圖表。圖9B是示出作為參考例的校正熒光圖像的亮度值與觀察距離的關(guān)系的圖表。圖10是將實施了求冪運算處理時熒光圖像的亮度值的偏差與未實施求冪運算處理時熒光圖像的亮度值的偏差進行比較的圖表。圖11是示出本發(fā)明第1實施方式第1變形例的熒光觀察裝置的概要構(gòu)成的框圖。圖12是示出本發(fā)明第1實施方式第2變形例的熒光觀察裝置的圖像處理部的圖像處理的流程圖。圖13是示出本發(fā)明第1實施方式第2變形例的熒光觀察裝置的亮度值與熒光藥劑的存在量的關(guān)系的圖表。圖14是示出作為對于圖13的熒光觀察裝置的參考例的亮度值與熒光藥劑的存在量的關(guān)系的圖表。圖15是本發(fā)明第1實施方式第3變形例的熒光觀察裝置的圖像處理部的圖像處理的流程圖。圖16是示出通過本發(fā)明第1實施方式第5變形例的熒光觀察裝置同時觀察配置于不同的觀察距離的2個相同標(biāo)準(zhǔn)樣本的情形的圖。圖17A是示出本發(fā)明第1實施方式第5變形例的熒光觀察裝置的熒光圖像的亮度值與觀察距離的關(guān)系的圖。圖17B是示出本發(fā)明第1實施方式第5變形例的熒光觀察裝置的參照圖像的亮度值與觀察距離的關(guān)系的圖。圖18是示出通過本發(fā)明第1實施方式第8變形例的熒光觀察裝置同時觀察標(biāo)準(zhǔn)樣本的觀察距離不同的2處關(guān)注區(qū)域的情形的圖。圖19是示出通過本發(fā)明第1實施方式第9變形例的熒光觀察裝置同時觀察標(biāo)準(zhǔn)樣本的觀察距離不同的3處以上關(guān)注區(qū)域的情形的圖。圖20是示出通過本發(fā)明第1實施方式第10變形例的熒光觀察裝置同時觀察標(biāo)準(zhǔn)樣本的包含連續(xù)性距離變化的關(guān)注區(qū)域的情形的圖。圖21是示出每個校正系數(shù)的關(guān)心區(qū)域內(nèi)的FL/RLa的標(biāo)準(zhǔn)偏差的圖。圖22是示出本發(fā)明第2實施方式的熒光觀察裝置的概要構(gòu)成的框圖。圖23是示出圖22的熒光觀察裝置的熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部所具備的增益轉(zhuǎn)換表的一例的圖。圖M是圖22的圖像處理部的圖像處理的流程圖。圖25是示出本發(fā)明第3實施方式的熒光觀察裝置的概要構(gòu)成的框圖。圖沈是示出圖25的熒光觀察裝置的熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部所具備的激勵光強度轉(zhuǎn)換表的一例的圖。圖27是圖25的圖像處理部的圖像處理的流程圖。
具體實施例方式(第1實施方式)以下參照

本發(fā)明第1實施方式的熒光觀察系統(tǒng)、熒光觀察裝置以及熒光圖像處理方法。如圖1所示，本實施方式的熒光觀察系統(tǒng)150具有熒光觀察裝置101、與熒光觀察裝置101組合起來的校正裝置102。熒光觀察裝置101是內(nèi)窺鏡裝置，具有插入到體腔內(nèi)的細長的插入部2、具有發(fā)出從插入部2的前端加射出的照明光的光源10的照明單元(照明部)20、配置于插入部2內(nèi)以獲得作為被攝體的觀察對象部位X的圖像信息的攝像單元30、 對攝像單元30獲得的圖像信息進行運算處理的圖像處理部50、顯示圖像處理部50所處理的圖像等的監(jiān)視器4。光源10具有發(fā)出照明光的氙燈12、從氙燈12發(fā)出的照明光中切取包含激勵光的白色光(照明光)的濾波器14、會聚濾波器14所切取的包含激勵光在內(nèi)的白色光的耦合透鏡16。濾波器14例如切取包含波長頻帶為400 750nm的激勵光在內(nèi)的白色光。照明單元20具有在插入部2的長度方向的大致全長范圍內(nèi)配置并將耦合透鏡16 所會聚的包含激勵光在內(nèi)的白色光引導(dǎo)至插入部2的前端加的光導(dǎo)纖維22、配置于插入部 2的前端加使光導(dǎo)纖維22所引導(dǎo)的包含激勵光在內(nèi)的白色光擴散并照射到觀察對象部位 X的擴散透鏡對。攝像單元30具有對從被照明單元20照射了包含激勵光的白色光的觀察對象部位 X返回的返回光進行會聚的物鏡32、對物鏡32所會聚的返回光中大于等于激勵波長的光 (激勵光和熒光)進行反射并透射波長比激勵波長短的白色光的二向色鏡34。物鏡32在插入部2的前端加與上述擴散透鏡M并列配置。該攝像單元30具有切斷二向色鏡34所反射的激勵光和熒光中的激勵光而僅使熒光(例如近紅外熒光)透射的激勵光截止濾波器36、分別會聚通過該激勵光截止濾波器36 的熒光和通過二向色鏡34的白色光的2個聚光透鏡38、對聚光透鏡38所會聚的熒光進行攝影以獲得熒光圖像信息的熒光攝像部42以及對聚光透鏡38所會聚的白色光進行攝影以獲得參照圖像信息的白色光攝像部(返回光攝像部)44。激勵光截止濾波器36例如僅使波長頻帶為765 850nm的熒光透射。熒光攝像部42例如是熒光用的高靈敏度單色CCD。白色光攝像部44例如是白色光用彩色CCD，具有鑲嵌(mosaic)濾波器(省略圖示)。圖像處理部50具有根據(jù)熒光攝像部42獲得的熒光圖像信息生成2維熒光圖像的熒光圖像生成部52和調(diào)節(jié)熒光攝像部42的曝光時間(攝影條件)的熒光曝光時間調(diào)節(jié)部(攝影條件調(diào)節(jié)部)54 ；根據(jù)白色光攝像部44獲得的參照圖像信息生成2維參照圖像的參照圖像生成部56和調(diào)節(jié)白色光攝像部44的曝光時間(攝影條件)的白色光曝光時間調(diào)節(jié)部(攝影條件調(diào)節(jié)部)58 ；以及使用參照圖像生成部56生成的參照圖像對熒光圖像生成部52生成的熒光圖像進行校正的圖像校正部60。熒光曝光時間調(diào)節(jié)部M根據(jù)熒光圖像生成部52生成的熒光圖像的亮度值調(diào)節(jié)熒光攝像部42的曝光時間。同樣地，白色光曝光時間調(diào)節(jié)部58根據(jù)參照圖像生成部56生成的參照圖像的亮度值調(diào)節(jié)白色光攝像部44的曝光時間。圖像校正部60具有對熒光圖像生成部52生成的熒光圖像的亮度進行標(biāo)準(zhǔn)化的熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62和對亮度得以標(biāo)準(zhǔn)化的熒光圖像實施運算處理的熒光圖像前處理部 64 ；對參照圖像生成部56獲得的參照圖像的亮度進行標(biāo)準(zhǔn)化的參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66和對亮度得以標(biāo)準(zhǔn)化的參照圖像實施運算處理的參照圖像前處理部68 ；以及使用參照圖像前處理部68獲得的校正用參照圖像除以熒光圖像前處理部64獲得的校正用熒光圖像以獲得校正熒光圖像K的除法處理部72。熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62從熒光圖像生成部52讀取出熒光圖像的亮度值，并除以熒光曝光時間調(diào)節(jié)部討所設(shè)定的熒光攝像部42的曝光時間。熒光圖像前處理部64用對向觀察對象部位X照射既定強度的激勵光時由熒光攝像部42獲得并通過熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62得以標(biāo)準(zhǔn)化的熒光圖像的亮度在觀察距離Dn的距離特性進行冪近似而獲得的第1指數(shù)α的倒數(shù)Ι/α (或-1/α)，對標(biāo)準(zhǔn)化后的熒光圖像的亮度值求冪，從而獲得校正用熒光圖像。具體進行如下的求冪運算。FLafter = AXFLbeforex (1)其中，F(xiàn)Lafter是校正用熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lbefore是熒光圖像的亮度值，χ是1/ α 或-Ι/α，α是第1指數(shù)，A是常數(shù)，通過該求冪運算，獲得亮度與距離變化成比例(-1/α 的情況下成反比例)的校正用熒光圖像。同樣地，參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66從參照圖像生成部56讀取出參照圖像的亮度值，并除以白色光曝光時間調(diào)節(jié)部58所設(shè)定的白色光攝像部44的曝光時間。另外，參照圖像前處理部68用對向觀察對象部位X照射既定強度的白色光時由白色光攝像部44獲得并通過參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66得以標(biāo)準(zhǔn)化的參照圖像的亮度在觀察距離Dn 的距離特性進行冪近似而獲得的第2指數(shù)β的倒數(shù)Ι/β (或_1/β)，對標(biāo)準(zhǔn)化后的參照圖像的亮度值求冪，從而獲得校正用參照圖像。具體進行如下的求冪運算。RLafter = BXRLbefor/ (2)其中，RLafter是校正用參照圖像的亮度值，RLbefore是參照圖像的亮度值，y是1/β 或-1/β，β是第2指數(shù)，B是常數(shù)，通過該求冪運算，獲得亮度與距離變化成比例(_1/β 的情況下成反比例)的校正用參照圖像。這種情況下，如圖2所示，第1指數(shù)α和第2指數(shù)β是通過先于熒光觀察的測量而使標(biāo)準(zhǔn)樣本81與插入部2的前端加相對配置，使用校正裝置102如下確定的。校正裝置102具有變更插入部2的前端加與標(biāo)準(zhǔn)樣本81之間距離(以下稱之為 “觀察距離”)Dn的直動工作臺(觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu))92、控制直動工作臺92的位置的工作臺控制部94、檢測觀察距離Dn的距離信息的距離信息檢測部96、計算第1指數(shù)α和第2 指數(shù)β的依賴常數(shù)確定部(指數(shù)計算部)98。依賴常數(shù)確定部98根據(jù)從熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62和參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66發(fā)送來的標(biāo)準(zhǔn)化后的熒光圖像和參照圖像以及距離信息檢測部96檢測出的距離信息，計算第1指數(shù)α 和第2指數(shù)β。作為標(biāo)準(zhǔn)樣本81，優(yōu)選例如對豬大腸的組織注入了熒光色素等接近活體光學(xué)特性的結(jié)構(gòu)。下面參照圖3的流程圖說明依賴常數(shù)確定部98對第1指數(shù)α和第2指數(shù)β的計算方法。首先，通過工作臺94的工作設(shè)定觀察距離Dn (步驟SCl)，通過距離信息檢測部96 檢測出此時的觀察距離Dn，并發(fā)送給依賴常數(shù)確定部98。在該狀態(tài)下，從照明單元20向標(biāo)準(zhǔn)樣本81照射包含激勵光的白色光。然后通過熒光攝像部42和白色光攝像部44對熒光和白色光進行攝影，通過熒光圖像生成部52和參照圖像生成部56獲得熒光圖像和參照圖像(步驟SC2)。接著計算所獲得的熒光圖像和參照圖像中預(yù)先確定的區(qū)域(以下稱之為“關(guān)注區(qū)域”)的亮度值的平均值(步驟SC3)。舉例示出如下的參考例以說明亮度值的求得方式。例如圖2所示，在將觀察距離011變更為00、01、02(00<01<02)的同時向標(biāo)準(zhǔn)樣本81照射照明光，獲得圖4A 圖4C和圖5A 圖5C所示的熒光圖像。在該圖中，符號 83表示熒光攝像部42的視野，符號85表示關(guān)注區(qū)域。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)樣本81中的熒光強度固定的情況下，例如當(dāng)作為被攝體的標(biāo)準(zhǔn)樣本81的表面大致平坦時，如圖4A 圖4C所示，無論觀察距離Dn是多少都使關(guān)注區(qū)域85的大小固定來計算亮度值。而當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)樣本81中的熒光強度不固定的情況下，例如標(biāo)準(zhǔn)樣本81的表面存在凹凸或標(biāo)準(zhǔn)樣本81中的熒光強度存在不均時，如圖5A 圖5C所示，按照觀察距離 Dn變更關(guān)注區(qū)域85的大小來計算亮度值。通過變更關(guān)注區(qū)域85的大小，即使變更了觀察距離Dn也能獲得同一部位的亮度值。接著，通過熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62和參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66將根據(jù)熒光圖像和參照圖像計算出的關(guān)注區(qū)域的亮度值的平均值除以曝光時間而進行了標(biāo)準(zhǔn)化后(步驟SC4)，發(fā)送給依賴常數(shù)確定部98，將亮度值與距離信息對應(yīng)起來描繪(步驟SC5)。工作臺控制部94按照預(yù)先確定的次數(shù)a(a至少為2以上)多次重復(fù)上述步驟 SCl SC6 (步驟SC6)。例如按照D0、D1變更觀察距離Dn，對獲得的距離特性進行冪近似、 即回歸為冪函數(shù)Da、D0，從而獲得回歸曲線(步驟SC7)，計算表示對于觀察距離Dn的依賴性的第1指數(shù)a、第2指數(shù)β (步驟SC8)。作為參考例，圖17Α、圖17Β示出根據(jù)回歸曲線求出第1指數(shù)α和第2指數(shù)β的結(jié)果。在圖17Α、圖17Β中，縱軸表示熒光圖像或參照圖像的亮度值，橫軸表示觀察距離Dn。由此就能夠通過依賴常數(shù)確定部98確定觀察距離Dn及與之對應(yīng)的熒光圖像和參照圖像的正確指數(shù)。依賴常數(shù)確定部98確定的第1指數(shù)α被發(fā)送給熒光圖像前處理部 64，第2指數(shù)β被發(fā)送給參照圖像前處理部66。在本實施方式中，也可以不具備距離信息檢測部96，而是通過手動將觀察距離Dn 的距離信息輸入到依賴常數(shù)確定部98。另外，在本實施方式中，當(dāng)計算出標(biāo)準(zhǔn)化前的熒光圖像和參照圖像的關(guān)注區(qū)域的亮度值的平均值之后(參見圖3的步驟SO)，將其作為亮度值，除以曝光時間進行標(biāo)準(zhǔn)化 (參見該SC4)，但也可以不進行上述處理，而是例如圖6的流程圖所示，分別用熒光圖像整體的亮度和參照圖像整體的亮度除以曝光時間進行標(biāo)準(zhǔn)化(步驟SC3’)，然后計算標(biāo)準(zhǔn)化后的熒光圖像和參照圖像的關(guān)注區(qū)域的亮度值的平均值(步驟SC4’)。
另外，上述圖像處理部50具有圖像合成部74，該圖像合成部74生成將參照圖像生成部56生成的參照圖像S與圖像校正部75生成的校正熒光圖像K合成起來的圖像。圖像合成部74將除法處理部72獲得的校正熒光圖像K與參照圖像生成部56生成的參照圖像S合成起來，同時并列配置在監(jiān)視器4進行顯示。另外，圖像合成部74具有圖7所示的將校正熒光圖像K的亮度值與熒光藥劑的存在量(即熒光藥劑的濃度)對應(yīng)起來的濃度轉(zhuǎn)換表87，在監(jiān)視器4顯示特定區(qū)域的熒光濃度。下面說明如上構(gòu)成的本實施方式的熒光觀察裝置101和熒光圖像處理方法的作用。為了使用本實施方式的熒光觀察裝置101例如對活體體腔內(nèi)的觀察對象部位X進行觀察，需要將插入部2插入到體腔內(nèi)使前端加與觀察對象部位X相對。在該狀態(tài)下，啟動照明單元20，通過耦合透鏡16會聚包含從氙燈12發(fā)出并由濾波器14切取的激勵光在內(nèi)的白色光，并使其射入光導(dǎo)纖維22。射入到光導(dǎo)纖維22的包含激勵光的白色光被引導(dǎo)至插入部2的前端加，通過擴散透鏡M擴散后照射到觀察對象部位 X。在觀察對象部位X，內(nèi)部包含的熒光藥劑被激勵光所激勵而發(fā)出熒光，同時在觀察對象部位X的表面反射白色光。熒光和白色光的返回光被插入部2的物鏡32所會聚，通過二向色鏡34而分支為各種波長。在二向色鏡34中，反射大于等于激勵波長的光、即激勵光和熒光，使波長比激勵波長短的白色光透射。二向色鏡34所反射的激勵光和熒光通過激勵光截止濾波器36被去除激勵光，聚光透鏡38僅會聚熒光。然后通過熒光攝像部42進行攝影，作為熒光圖像信息而獲得。另外，通過了二向色鏡34的白色光被聚光透鏡38會聚而被白色光攝像部44攝影，作為參照圖像信息而獲得。關(guān)于熒光圖像信息和參照圖像信息，既可以先獲得某一方，也可以同時獲得雙方。熒光攝像部42所獲得的熒光圖像信息和白色光攝像部44所獲得的參照圖像信息分別被輸入到圖像處理部50而進行圖像處理。以下，參照圖8的流程圖說明圖像處理部50 的圖像處理。在圖像處理部50，熒光圖像信息被輸入到熒光圖像生成部52，生成2維熒光圖像。 此時，熒光曝光時間調(diào)節(jié)部M根據(jù)熒光圖像生成部52所生成的熒光圖像的亮度值設(shè)定熒光攝像部42的曝光時間(步驟SFl)。由此，熒光圖像生成部52無論在觀察對象部位X產(chǎn)生的熒光的亮度如何，都獲得適當(dāng)明亮度的熒光圖像(步驟SF2)。同樣地，參照圖像信息被輸入到參照圖像生成部56，生成2維參照圖像。這種情況下，白色光曝光時間調(diào)節(jié)部58根據(jù)參照圖像生成部56生成的參照圖像的亮度值調(diào)節(jié)白色光攝像部44的曝光時間(步驟SRl)。由此，參照圖像生成部56無論從觀察對象部位X返回的白色光的亮度如何，都獲得適當(dāng)明亮度的參照圖像(步驟SR2)。熒光圖像生成部52生成的熒光圖像和參照圖像生成部56生成的參照圖像分別被發(fā)送到圖像校正部60。在圖像校正部60中，首先通過熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62使得熒光圖像的亮度值除以熒光攝像部42的曝光時間(步驟SF!3)。由此使得熒光圖像的曝光時間的差異得以標(biāo)準(zhǔn)化，熒光圖像被統(tǒng)一為每單位時間的亮度值。另外，通過參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66使得參照圖像的亮度值除以白色光攝像部44的曝光時間(步驟SR3)。由此使得參照圖像的曝光時間的差異得以標(biāo)準(zhǔn)化，參照圖像被統(tǒng)一為每單位時間的亮度值。通過熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62而亮度得以標(biāo)準(zhǔn)化的熒光圖像被發(fā)送給熒光圖像前處理部64，并且通過參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66而亮度得以標(biāo)準(zhǔn)化的參照圖像被發(fā)送給參照圖像前處理部68。接著，在熒光圖像前處理部64中，通過上述校正運算式(1)用第1指數(shù)α的倒數(shù) l/α對熒光圖像的每個像素的亮度值求冪(步驟SF4)。由此去除了對距離求冪的信息，獲得亮度與距離變化成比例的校正用熒光圖像。另外，在參照圖像前處理部68中，通過上述校正運算式( 用第2指數(shù)β的倒數(shù)Ι/β對參照圖像的每個像素的亮度值求冪(步驟 SR4)。由此去除了對距離求冪的信息，獲得亮度與距離變化成比例的校正用參照圖像。校正用熒光圖像和校正用參照圖像分別被發(fā)送給除法處理部72，用校正用熒光圖像除以校正用參照圖像(步驟SFR5)。通過上述求冪運算處理使得校正用熒光圖像和校正用參照圖像處于亮度與彼此的距離變化成比例的關(guān)系，因此通過校正用熒光圖像除以校正用參照圖像就能夠如圖9Α所示，抵消對距離的依賴性，獲得被高精度地進行了校正且具有定量性的校正熒光圖像K。除法處理部72獲得的校正熒光圖像K和校正用參照圖像被發(fā)送給圖像合成部74。 在圖像合成部74中，將校正熒光圖像K與參照圖像S合成起來，同時顯示于監(jiān)視器4上，根據(jù)濃度轉(zhuǎn)換表87在監(jiān)視器4上顯示特定區(qū)域的熒光濃度。如上所述，根據(jù)本實施方式的熒光觀察裝置101和熒光圖像處理方法，在對熒光圖像和參照圖像所包含的距離的求冪信息進行相同處理之后對熒光圖像進行校正處理，從而能夠獲得抵消了熒光圖像和參照圖像對距離的依賴性且定量性較高的校正熒光圖像K 以進行觀察。由此能夠根據(jù)校正熒光圖像K的亮度值正確診斷病變部。作為參考例，圖9Β示出未經(jīng)求冪運算處理即用熒光圖像除以參照圖像時熒光圖像的亮度值與觀察距離Dn的關(guān)系。未經(jīng)求冪運算處理的熒光圖像和參照圖像彼此具有距離的求冪信息，因此僅用熒光圖像除以參照圖像無法完全抵消對距離的依賴性，會在相除后的熒光圖像殘留距離的影響。圖10示出進行了求冪運算和未進行求冪運算的情況下熒光圖像的觀察距離Dn與相對于亮度值的平均值的偏差的關(guān)系。在該圖中，縱軸表示相對于亮度值的平均值的偏差(％ )，橫軸表示觀察距離Dn。另外，在本實施方式中，作為熒光圖像前處理部64的校正系數(shù)舉例示出了 χ = 1/ α，作為參照圖像前處理部68的校正系數(shù)舉例示出了 y = 1/β，也可以使用對x、y雙方乘以常數(shù)k所得的校正系數(shù)。這種情況也能獲得相同的效果。另外，當(dāng)選擇α或β作為常數(shù)k的值的情況下，能夠使熒光圖像前處理部64和參照圖像前處理部68中的一個校正系數(shù)為1，削減計算量。本實施方式可進行如下變形。例如作為第1變形例，如圖11所示，可以采取不具備校正裝置而僅有熒光觀察裝置100的構(gòu)成。這種情況下，在熒光圖像前處理部64保存預(yù)先確定的校正系數(shù)X，在參照圖像前處理部66保存預(yù)先確定的校正系數(shù)y即可。作為第2變形例，例如圖12的流程圖所示，可以在圖像校正部60的除法處理部72與圖像合成部74之間設(shè)置后處理部(省略圖示)，后處理部進一步用第1指數(shù)α對除法處理部72獲得的校正熒光圖像K的每個像素的亮度值求冪(步驟SFR6)。通過如上處理，如圖13所示，通過后處理部能夠在保持校正熒光圖像K的亮度值與熒光藥劑的存在量(即熒光藥劑的濃度)的比例關(guān)系的同時降低對距離的依賴性。作為參考例，在圖14示出后處理部未用第1指數(shù)α求冪的情況下校正熒光圖像K的亮度值與熒光藥劑的濃度的關(guān)系。
在本實施方式中，圖像校正部60具有熒光圖像前處理部64，而作為第3變形例，例如可以不具備熒光圖像前處理部64，而是由參照圖像前處理部68通過用第1指數(shù)α除以第2指數(shù)β得到的第3指數(shù)α/β (或-α/β)對參照圖像的亮度值求冪，獲得校正用參照圖像。這種情況下，如圖15的流程圖所示，通過熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62進行標(biāo)準(zhǔn)化后的熒光圖像被發(fā)送給除法處理部72，在參照圖像前處理部68進行如下的求冪運算即可(步驟 SR4，)。RLafter = B X RLbefor； (3)其中，RLafter是校正用參照圖像的亮度值，RLbefore是參照圖像的亮度值，Z是第3指數(shù)(α/β或-α/β)，α是第1指數(shù)，β是第2指數(shù)，B是常數(shù)，通過如上處理，圖像校正部 60僅進行一次求冪運算就能高精度地校正距離的影響，能獲得亮度值與熒光藥劑的存在量具有正比例關(guān)系的校正熒光圖像K。在本實施方式中，圖像校正部60具有參照圖像前處理部66，但作為第4變形例，例如可以不具備參照圖像前處理部66，而是由熒光圖像前處理部64通過用第2指數(shù)β除以第1指數(shù)α得到的第4指數(shù)β/α (或-β/α)、即第3指數(shù)α/β (或的倒數(shù)對熒光圖像的亮度值求冪，獲得校正用熒光圖像。這種情況下，將通過參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66標(biāo)準(zhǔn)化后的參照圖像發(fā)送給除法處理部 72，在熒光圖像前處理部64進行如下的求冪運算即可。FLafter = A X FLbefor；' (4)其中，F(xiàn)Lafter是校正用熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lbefore是熒光圖像的亮度值，ζ’是第4 指數(shù)β / α (或-β / α )，α是第1指數(shù)，β是第2指數(shù)，A是常數(shù)，通過如上處理，圖像校正部60僅進行一次求冪運算就能高精度地校正距離的影響。在第3變形例中，參照圖像前處理部68通過作為校正系數(shù)ζ的第3指數(shù)(α/β 或-α/β)對參照圖像的亮度值求冪，獲得校正用參照圖像，但在第5變形例中，可由未圖示的依賴常數(shù)確定部(校正系數(shù)計算部)使用通過如下方法確定的校正系數(shù)(第2校正系數(shù))a來代替校正系數(shù)ζ。如圖16所示，設(shè)定校正系數(shù)a，該校正系數(shù)a使得在熒光攝像部42和白色光攝像部44的視野范圍內(nèi)將2個相同的標(biāo)準(zhǔn)樣本81配置于不同的觀察距離D0、D1且同時進行觀察時，從配置于觀察距離DO的校正熒光圖像的關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值與從配置于觀察距離Dl的校正熒光圖像的關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值大致一致。具體而言，計算出通過如下算式獲得的校正系數(shù)a，即校正系數(shù)a使得熒光圖像與用校正系數(shù)a對配置于觀察距離DO的標(biāo)準(zhǔn)樣本81的參照圖像的亮度值求冪得到的校正用參照圖像之比同熒光圖像與用校正系數(shù)a對配置于觀察距離Dl的標(biāo)準(zhǔn)樣本81的參照圖像的亮度值求冪得到的校正用參照圖像之比大致一致。
FL (DO)/RL (DO)a = FL (Dl)/RL (Dl)a (5)a = log (FL (Dl) /FL (DO))/log (RL (Dl) /RL (DO)) (6)其中，F(xiàn)L(DO)是觀察距離DO處熒光圖像的亮度值，RL(DO)是觀察距離DO處參照圖像的亮度值，F(xiàn)L(Dl)是觀察距離Dl處熒光圖像的亮度值，RL(Dl)是觀察距離Dl處參照圖像的亮度值。參照圖像前處理部68通過如下算式獲得活體體腔內(nèi)的觀察對象部位X的校正用參照圖像，發(fā)送給除法處理部72。RLafter = BXRLbefore3 (7)通過式(5)、(6)在觀察距離不同的2點(D0和Dl)計算出校正系數(shù)a使得校正熒光圖像K的亮度值一致。另一方面，如圖17(A)和圖17(B)那樣，關(guān)于熒光圖像的亮度值與參照圖像的亮度值的距離依賴性，距離的冪指數(shù)不同，而雙方都處于與距離的冪大致成反比例的關(guān)系。因此在觀察距離不同的2點確定的校正系數(shù)a的值成為接近第3指數(shù)α/β 的值，即使對觀察距離D0、D1之外的觀察距離的圖像進行使用校正系數(shù)a的校正，也能減少對距離的依賴性的差異。若觀察距離DO和Dl的距離較近，則各個距離處熒光圖像的亮度值與參照圖像的亮度值的差異變小，容易產(chǎn)生誤差，因此觀察距離DO和Dl的距離越大越好。變更觀察距離Dn多次獲得圖像，而不通過冪近似求指數(shù)，即使不知道觀察距離 DO、Dl也能計算出校正系數(shù)a，能簡單設(shè)定校正系數(shù)a。在第4變形例中，熒光圖像前處理部64通過作為第3指數(shù)的倒數(shù)的β/α (或-β/ α )對熒光圖像的亮度值求冪，獲得校正用熒光圖像，但作為第6變形例，也可以通過在第5 變形例計算出的校正系數(shù)a的倒數(shù)(第1校正系數(shù))l/a進行校正。具體而言，F(xiàn)Lafter= AXFLbefore(仏) (8)通過如上構(gòu)成，能獲得與第5變形例相同的效果。在第4變形例中，作為參照圖像前處理部64的校正值，設(shè)定觀察距離Dn不同的2 個相同的標(biāo)準(zhǔn)樣本81處的校正熒光圖像的亮度值大致一致的校正系數(shù)a，而在第7變形例中，也可以將通過如下算式獲得的校正系數(shù)(第1校正系數(shù)、第2校正系數(shù))b、c分別設(shè)定為熒光圖像前處理部64、參照圖像前處理部68的校正系數(shù)。FL (DO) b/RL (DO)c = FL (Dl) C/RL (Dl)c (9)c/b = log (FL (Dl) /FL (DO))/log (RL (Dl) /RL (DO)) (10)在式(10)中，求出b與c之比，然而數(shù)值無法確定。于是將b的值任意設(shè)定(例如為2)，并根據(jù)式(10)確定c的值。也可以不這樣，而是在任意設(shè)定了 c的值后，根據(jù)式 (10)確定b的值。將確定的校正系數(shù)b設(shè)定給熒光圖像前處理部64，在熒光圖像前處理部64進行如下運算。FLafter = AX FLbef。reb (11)將確定的校正系數(shù)c設(shè)定給參照圖像前處理部68，在參照圖像前處理部68進行如下運算。RLafter = B X RLbefor； (12)其中，用校正系數(shù)c除以校正系數(shù)b得到的值與第4變形例計算出的校正系數(shù)a相等，成為接近第3指數(shù)α/β的值。本變形例也能獲得與第4變形例同等的效果。在第5 7變形例中，將2個相同的標(biāo)準(zhǔn)樣本81配置于不同觀察距離D0、D1而根據(jù)從各關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值計算校正系數(shù)a，而在第8變形例中，如圖18所示，可以在熒光攝像部42和白色光攝像部44的視野范圍內(nèi)斜向配置標(biāo)準(zhǔn)樣本81，在1個標(biāo)準(zhǔn)樣本81 根據(jù)從觀察距離Dn不同的2處關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值計算校正系數(shù)a。這種情況下，與本實施方式同樣地，計算使得從觀察距離DO處的校正熒光圖像的關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值與從觀察距離Dl處的校正熒光圖像的關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值大致一致的校正系數(shù)a和校正系數(shù)b、c即可。這樣能夠通過1個標(biāo)準(zhǔn)樣本81容易設(shè)定校正系數(shù)a、b、C0在第5變形例中，根據(jù)從觀察距離Dn不同的2處關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值設(shè)定校正系數(shù)a，而在第9變形例中，如圖19所示，可以根據(jù)在斜向配置于熒光攝像部42和白色光攝像部44的視野范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)樣本81從3處以上的關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值中觀察距離Dn彼此接近的2處關(guān)注區(qū)域85各自的亮度值計算校正系數(shù)a。例如計算使得從觀察距離DO的關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值與從觀察距離Dl的關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值大致一致的校正系數(shù)aOl、使得從觀察距離Dl的關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值與從觀察距離D2的關(guān)注區(qū)域85獲得的亮度值大致一致的校正系數(shù)a02，根據(jù)各校正系數(shù)a01、a02的平均值(a = (a01+a02)/2)確定校正系數(shù)a即可。這樣就可以根據(jù)多個關(guān)注區(qū)域85的亮度值來降低校正系數(shù)a的誤差。如圖20所示，作為第10變形例，可以在斜向配置于熒光攝像部42和白色光攝像部44的視野范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)樣本81中，例如將包含從觀察距離DO到觀察距離Dl的連續(xù)性距離變化的范圍設(shè)定為關(guān)注區(qū)域85，使校正系數(shù)a從1開始以0. 05的刻度變化，對關(guān)注區(qū)域85內(nèi)的所有像素的每一個計算FL/RL%并且如圖21所示，計算每個校正系數(shù)a的關(guān)注區(qū)域85內(nèi)的FL/RLa的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)偏差σ最小的校正系數(shù)a。這樣能進一步減少校正系數(shù)a的誤差。(第2實施方式)接著說明本發(fā)明第2實施方式的熒光觀察裝置以及熒光圖像處理方法。如圖22所示，本實施方式的熒光觀察裝置200與第1實施方式的不同之處在于， 圖像處理部250不具備熒光曝光時間調(diào)節(jié)部54，而具有調(diào)節(jié)對熒光攝像部42獲得的熒光圖像信息進行放大的增益值(攝影條件、增益倍率)的熒光增益值調(diào)節(jié)部(攝影條件調(diào)節(jié) ^)254ο以下對于與第1實施方式的熒光觀察裝置100、101構(gòu)成相同的部分賦予相同符號并省略說明。熒光增益值調(diào)節(jié)部邪4根據(jù)熒光圖像生成部52生成的熒光圖像的亮度值，調(diào)節(jié)熒光攝像部42的增益值。熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62被輸入由熒光增益值調(diào)節(jié)部2Μ設(shè)定的熒光攝像部42的增益值。另外，熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62具有圖23所示的將增益值與增益倍增率對應(yīng)起來的增益倍率轉(zhuǎn)換表觀7。在如上構(gòu)成的熒光觀察裝置200中，如圖M的流程圖所示，熒光增益值調(diào)節(jié)部254 根據(jù)熒光圖像生成部52生成的熒光圖像的亮度值，設(shè)定熒光攝像部42的增益值(步驟SGl)。由此，在熒光圖像生成部52中，與在觀察對象部位X產(chǎn)生的熒光的入射光量無關(guān)地獲得適當(dāng)明亮度的熒光圖像(步驟SG2)。在熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62，用從熒光圖像生成部52讀取出的熒光圖像的亮度值除以與熒光攝像部42獲得熒光圖像時的增益值對應(yīng)的增益倍增率(步驟SG!3)。由此能夠使得熒光圖像的增益值的影響得以標(biāo)準(zhǔn)化，將熒光圖像統(tǒng)一為每個固定的放大值的亮度值。(第3實施方式)接著說明本發(fā)明第3實施方式的熒光觀察裝置以及熒光圖像處理方法。如圖25所示，本實施方式的熒光觀察裝置300與第1實施方式的不同之處在于， 光源310還具有半導(dǎo)體激光器312，圖像處理部350不具備熒光曝光時間調(diào)節(jié)部M和白色光曝光時間調(diào)節(jié)部58，而具有調(diào)節(jié)照明單元20發(fā)出的激勵光的調(diào)光電平的激勵光調(diào)光部 (攝影條件調(diào)節(jié)部)354和調(diào)節(jié)照明光的調(diào)光電平的白色光調(diào)光部(攝影條件調(diào)節(jié)部)358。以下對于與第1實施方式的熒光觀察裝置100、101構(gòu)成相同的部分賦予相同符號并省略說明。光源310具有氙燈12、氙燈控制部13、切斷從氙燈12發(fā)出的照明光中的紅外線而僅使白色光透射的紅外線截止濾波器314、發(fā)出波長頻帶為740nm的激勵光的半導(dǎo)體激光器312、半導(dǎo)體激光器控制部313、使通過了紅外線截止濾波器314的白色光透射并將從半導(dǎo)體激光器312射出的激勵光反射從而將白色光和激勵光引導(dǎo)至同一光路的光源二向色鏡315。紅外線截止濾波器14例如僅使波長頻帶為400 680nm的白色光透射。符號316A 表示會聚通過了紅外線截止濾波器314的白色光的第1耦合透鏡，符號316B表示會聚由光源二向色鏡315引導(dǎo)至同一光路的白色光和激勵光的第2耦合透鏡。激勵光調(diào)光部邪4根據(jù)熒光圖像生成部52生成的熒光圖像的亮度值，調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光器控制部313對半導(dǎo)體激光器312的調(diào)光電平。同樣地，白色光調(diào)光部358根據(jù)參照圖像生成部56生成的參照圖像的亮度值，調(diào)節(jié)氙燈控制部13對氙燈12的調(diào)光電平。熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62被輸入由激勵光調(diào)光部3M設(shè)定的半導(dǎo)體激光器控制部313 的調(diào)光電平。熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62具有圖沈所示的將調(diào)光電平與激勵光強度對應(yīng)起來的激勵光強度轉(zhuǎn)換表387。同樣地，參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66被輸入由白色光調(diào)光部358設(shè)定的氙燈控制部13的調(diào)光電平。參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66具有將調(diào)光電平與白色光強度(照明光強度)對應(yīng)起來的白色光強度轉(zhuǎn)換表(省略圖示)。激勵光強度和白色光強度通過分別以最小值作為基準(zhǔn)的強度比來確定即可。在如上構(gòu)成的熒光觀察裝置300中，由氙燈12發(fā)出而通過紅外線截止濾波器314 且被第1耦合透鏡316A會聚的白色光通過光源二向色鏡315，并且由半導(dǎo)體激光器312發(fā)出的激勵光被光源二向色鏡315反射，分別通過同一光路后被第2耦合透鏡316B會聚，射入光導(dǎo)纖維22。在圖像校正部60中，如圖27的流程圖所示，激勵光調(diào)光部3M根據(jù)熒光圖像生成部52生成的熒光圖像的亮度值設(shè)定半導(dǎo)體激光器控制部313的調(diào)光電平(步驟SLl)。由此在熒光圖像生成部52改變在觀察對象部位X產(chǎn)生的熒光強度，獲得適當(dāng)明亮度的熒光圖像(步驟SL2)。
同樣地，白色光調(diào)光部358根據(jù)參照圖像生成部56生成的參照圖像的亮度值設(shè)定氙燈控制部13的調(diào)光電平(步驟SMl)。由此在參照圖像生成部56改變從觀察對象部位X 返回的白色光的強度，獲得適當(dāng)明亮度的參照圖像(步驟SM2)。而且熒光圖像標(biāo)準(zhǔn)部62使從熒光圖像生成部52讀取出的熒光圖像的亮度值除以與半導(dǎo)體激光器控制部313的調(diào)光電平對應(yīng)的激勵光強度(步驟SU)。由此，激勵光的調(diào)光電平的影響被標(biāo)準(zhǔn)化，能夠?qū)晒鈭D像統(tǒng)一為每個固定的激勵光強度的亮度值。另外，參照圖像標(biāo)準(zhǔn)部66使從參照圖像生成部56讀取出的參照圖像的亮度值除以與氙燈控制部13的調(diào)光電平對應(yīng)的白色光強度(步驟SM3)。由此，照明光的調(diào)光電平的影響被標(biāo)準(zhǔn)化，能夠?qū)⒄請D像統(tǒng)一為每個固定的白色光強度的亮度值。以上參照附圖詳細說明了本發(fā)明的實施方式，但具體構(gòu)成不限于該實施方式，還包含不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)的設(shè)計變更等。例如，不限于將本發(fā)明應(yīng)用于上述實施方式和變形例的情況，還可以應(yīng)用于適當(dāng)組合這些實施方式和變形例而得到的實施方式，不做特別限定。另外，在上述各實施方式中舉例示出近紅外熒光和白色光加以說明，然而不限于此，例如既可以使用可見區(qū)域的熒光代替近紅外熒光，也可以使用可見區(qū)域的激勵光代替白色光。另外，例如還可以在熒光圖像前處理部64和參照圖像前處理部68中減去熒光攝像部42和白色光攝像部44的噪聲分量之后再進行求冪運算。這樣能提升求冪運算的精度。符號說明10,310光源；20照明單元(照明部)；42熒光攝像部；44白色光攝像部(返回光攝像部)力4熒光曝光時間調(diào)節(jié)部(攝影條件調(diào)節(jié)部)；58白色光曝光時間調(diào)節(jié)部(攝影條件調(diào)節(jié)部)；60、460圖像校正部；92直動工作臺(觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu))；98依賴常數(shù)確定部 (指數(shù)計算部、校正系數(shù)計算部)；100、101、200、300、400熒光觀察裝置；102校正裝置；150 熒光觀察系統(tǒng)；2M熒光增益值調(diào)節(jié)部(攝影條件調(diào)節(jié)部)；3M激勵光調(diào)光部(攝影條件調(diào)節(jié)部)；358白色光調(diào)光部(攝影條件調(diào)節(jié)部)
權(quán)利要求
1.一種熒光觀察裝置，其具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正，該圖像校正部，用第1指數(shù)的倒數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪從而獲得校正用熒光圖像，用第2指數(shù)的倒數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪從而獲得校正用參照圖像，用上述校正用熒光圖像除以上述校正用參照圖像從而獲得校正熒光圖像，上述第1指數(shù)通過對上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而獲得，上述熒光圖像在朝上述被攝體照射既定強度的上述激勵光時由上述熒光攝像部獲得，上述第2指數(shù)通過對參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而獲得，上述參照圖像在朝上述被攝體照射既定強度的上述照明光時由上述返回光攝像部獲得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光觀察裝置，其中，上述圖像校正部還用上述第1指數(shù)對上述校正熒光圖像的亮度值求冪。
3.一種熒光觀察裝置，其具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光圖像攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正，該圖像校正部對朝上述被攝體照射既定亮度的上述激勵光時由上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似從而求出第1 指數(shù)，對朝上述被攝體照射既定亮度的上述照明光時由返回光攝像部獲得的參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似從而求出第2指數(shù)，用上述第1指數(shù)除以上述第2指數(shù)得到的第3指數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪從而獲得校正用參照圖像，通過用上述熒光圖像除以上述校正用參照圖像或者用上述第2指數(shù)除以上述第1指數(shù)而獲得的第4指數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪從而獲得校正用熒光圖像，用上述校正用熒光圖像除以上述參照圖像從而獲得校正熒光圖像。
4.一種熒光觀察裝置，其具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正，該圖像校正部用第1校正系數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪從而獲得校正用熒光圖像，用該校正用熒光圖像除以上述參照圖像從而獲得校正熒光圖像，上述第1校正系數(shù)使得用上述第1校正系數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪之后得到的求冪后上述熒光圖像的亮度與上述參照圖像的亮度之比在多個不同距離一致。
5.一種熒光觀察裝置，其具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正，該圖像校正部用第2校正系數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪從而獲得校正用參照圖像，用上述熒光圖像除以上述校正用參照圖像從而獲得校正熒光圖像，上述第2校正系數(shù)使得上述熒光圖像的亮度與以第2校正系數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪之后得到的求冪后上述參照圖像的亮度之比在多個不同距離一致。
6.一種熒光觀察裝置，其具有照明部，其具有向被攝體照射照明光和激勵光的光源；熒光攝像部，其對由于來自該照明部的激勵光的照射而在上述被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影，并獲得熒光圖像；返回光攝像部，其對由于來自上述照明部的照明光的照射而從上述被攝體返回的返回光進行攝影，并獲得參照圖像；以及圖像校正部，其使用該返回光攝像部獲得的上述參照圖像，對上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像進行校正，該圖像校正部用第1校正系數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪從而獲得校正用熒光圖像，并且用第2校正系數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪從而獲得校正用參照圖像，用上述校正用熒光圖像除以上述校正用參照圖像從而獲得校正熒光圖像，上述第1校正系數(shù)和上述第2校正系數(shù)使得用上述第1校正系數(shù)對上述熒光圖像的亮度值求冪之后得到的求冪后上述熒光圖像的亮度與用上述第2校正系數(shù)對上述參照圖像的亮度值求冪之后得到的求冪后上述參照圖像的亮度之比在多個不同距離一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的熒光觀察裝置，其中，上述熒光觀察裝置具有根據(jù)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度值調(diào)節(jié)攝影條件的攝影條件調(diào)節(jié)部，上述圖像校正部通過上述攝影條件使上述熒光圖像的亮度標(biāo)準(zhǔn)化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熒光觀察裝置，其中，上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述熒光攝像部的曝光時間，上述圖像校正部使上述熒光圖像的亮度值除以上述曝光時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熒光觀察裝置，其中，上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述熒光攝像部的增益倍率，上述圖像校正部使上述熒光圖像的亮度值除以上述增益倍率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熒光觀察裝置，其中，上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)來自上述照明部的激勵光強度，上述圖像校正部使上述熒光圖像的亮度值除以上述激勵光強度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的熒光觀察裝置，其中，上述熒光觀察裝置具有根據(jù)上述返回光攝像部獲得的上述參照圖像的亮度值調(diào)節(jié)攝影條件的攝影條件調(diào)節(jié)部，上述圖像校正部通過上述攝影條件使上述參照圖像的亮度標(biāo)準(zhǔn)化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熒光觀察裝置，其中，上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述返回光攝像部的曝光時間，上述圖像校正部使上述參照圖像的亮度值除以上述曝光時間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熒光觀察裝置，其中，上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)上述返回光攝像部的增益倍率，上述圖像校正部使上述參照圖像的亮度值除以上述增益倍率。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熒光觀察裝置，其中，上述攝影條件調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)來自上述照明部的照明光強度，上述圖像校正部使上述參照圖像的亮度值除以上述照明光強度。
15.一種熒光觀察系統(tǒng)，其具有權(quán)利要求1至3中任一項所述的熒光觀察裝置以及校正該熒光觀察裝置的校正裝置，該校正裝置具有標(biāo)準(zhǔn)樣本以及以能夠變更的方式對該標(biāo)準(zhǔn)樣本設(shè)定上述熒光觀察裝置的觀察距離的觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu)，上述熒光觀察裝置或上述校正裝置具有指數(shù)計算部，該指數(shù)計算部根據(jù)上述觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu)所設(shè)定的觀察距離和上述熒光觀察裝置對上述標(biāo)準(zhǔn)樣本進行攝影而獲得的熒光圖像以及參照圖像，計算上述第1指數(shù)和上述第2指數(shù)。
16.一種熒光觀察系統(tǒng)，其具有權(quán)利要求4至6中任一項所述的熒光觀察裝置以及校正該熒光觀察裝置的校正裝置，該校正裝置具有標(biāo)準(zhǔn)樣本以及以能夠變更的方式對該標(biāo)準(zhǔn)樣本設(shè)定上述熒光觀察裝置的觀察距離的觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu)，上述熒光觀察裝置或上述校正裝置具有校正系數(shù)計算部，該校正系數(shù)計算部根據(jù)上述觀察狀態(tài)設(shè)定機構(gòu)所設(shè)定的觀察距離和上述熒光觀察裝置對上述標(biāo)準(zhǔn)樣本進行攝影而獲得的熒光圖像以及參照圖像，計算上述第1校正系數(shù)和上述第2校正系數(shù)。
17.一種熒光圖像處理方法，其使用參照圖像對熒光圖像進行如下校正處理，該參照圖像通過對從照明部向被攝體照射照明光而從該被攝體返回的返回光進行攝影而獲得，該熒光圖像通過對從上述照明部向上述被攝體照射激勵光而在該被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影而獲得Fl= pi /RT、1 [revice 1 j^after/ ivj^after'其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter — A X FLbefore λ RLafter — B X RLbefore，F(xiàn)Lbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照圖像的亮度值，A、B是常數(shù)，χ是對朝上述被攝體照射既定強度的激勵光時獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似得到的指數(shù)的倒數(shù)，y是對朝上述被攝體照射既定強度的照明光時獲得的上述參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似得到的指數(shù)的倒數(shù)。
18.一種熒光圖像處理方法，其使用參照圖像對熒光圖像進行如下校正處理，該參照圖像通過對從照明部向被攝體照射照明光而從該被攝體返回的返回光進行攝影而獲得，該熒光圖像通過對從上述照明部向上述被攝體照射激勵光而在該被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影而獲得FLrevice — (FL /RLafter) ，其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter — A X FLbefore λ RLafter — B X RLbefore，F(xiàn)Lbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照圖像的亮度值，A、B是常數(shù)，χ是對朝上述被攝體照射既定強度的激勵光時獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似得到的指數(shù)的倒數(shù)，y是對朝上述被攝體照射既定強度的照明光時獲得的上述參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似得到的指數(shù)的倒數(shù)。
19.一種熒光圖像處理方法，其使用參照圖像對熒光圖像進行如下校正處理，該參照圖像通過對從照明部向被攝體照射照明光而從該被攝體返回的返回光進行攝影而獲得，該熒光圖像通過對從上述照明部向上述被攝體照射激勵光而在該被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影而獲得Fl= pi /RT·1 j^revice 1 j^before7 ivj^after ‘其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值，RLafter — B X RLbef orey,FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照圖像的亮度值， B是常數(shù)，y是第1指數(shù)除以第2指數(shù)而得到的值，上述第1指數(shù)通過對朝上述被攝體照射既定強度的激勵光時獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而得到，上述第2指數(shù)通過對朝上述被攝體照射既定強度的照明光時獲得的上述參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而得到。
20.一種熒光圖像處理方法，其使用參照圖像對熒光圖像進行如下校正處理，該參照圖像通過對從照明部向被攝體照射照明光而從該被攝體返回的返回光進行攝影而獲得，該熒光圖像通過對從上述照明部向上述被攝體照射激勵光而在該被攝體產(chǎn)生的熒光進行攝影而獲得Fl= pi /RT·1 j^revice 1 j^after7 ivj^before ‘其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)l = RXFi 1/y·1 [afterD 八 1 Hefore ，F(xiàn)Lbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照圖像的亮度值，B是常數(shù)，y是第1指數(shù)除以第2指數(shù)而得到的值，上述第1指數(shù)通過對朝上述被攝體照射既定強度的激勵光時獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而得到，上述第2指數(shù)通過對朝上述被攝體照射既定強度的照明光時獲得的上述參照圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進行冪近似而得到。
全文摘要
通過充分去除了距離的依賴性用定量性較高的熒光圖像進行觀察。熒光觀察裝置(101)具有具有向觀察對象部位(X)照射照明光和激勵光的光源(10)的照明單元(20)；對由于激勵光的照射而在觀察對象部位(X)產(chǎn)生的熒光進行攝影并獲得熒光圖像的熒光攝像部(42)；對由于照明光的照射而從觀察對象部位(X)返回的返回光進行攝影并獲得參照圖像的白色光攝像部(44)；以及用對熒光圖像的亮度的觀察距離的距離特性進行冪近似而獲得的第1指數(shù)的倒數(shù)對熒光圖像的亮度值求冪，獲得校正用熒光圖像，用對參照圖像的亮度的觀察距離的距離特性進行冪近似而獲得的第2指數(shù)的倒數(shù)對參照圖像的亮度值求冪，獲得校正用參照圖像，使校正用熒光圖像除以校正用參照圖像，獲得校正熒光圖像的圖像校正部(60)。
文檔編號A61B1/04GK102361580SQ20108001296
公開日2012年2月22日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者渡邊俊明, 石原康成 申請人:奧林巴斯株式會社