內(nèi)窺鏡裝置制造方法
內(nèi)窺鏡裝置制造方法
【專利摘要】內(nèi)窺鏡裝置(1)包含：光源裝置(4)，其對被檢體照射具有規(guī)定的波長頻帶的至少一個以上的照明光；攝像元件(2)，其拍攝基于光源裝置(4)的照射的來自被檢體的返回光；視頻處理器(7)；以及觀察監(jiān)視器(5)。視頻處理器(7)的頻帶分解處理部(104)在攝像元件(2)拍攝之后，對在生物體組織的吸收特性中從包含極大值的波長頻帶至極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第一圖像信號(P1)，以多個空間頻帶進行分解處理。視頻處理器(7)的強調(diào)處理部(101a)根據(jù)進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的空間頻率最低的頻帶圖像信號，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號。
【專利說明】內(nèi)窺鏡裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡裝置，特別是涉及一種能夠顯示被檢體內(nèi)部的血管的內(nèi)窺
鏡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在醫(yī)療領(lǐng)域中，使用內(nèi)窺鏡進行著低侵入的各種檢查、手術(shù)。手術(shù)師在體腔內(nèi)插入內(nèi)窺鏡，觀察由設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部的前端部的攝像裝置拍攝得到的被攝體，根據(jù)需要能夠使用插入到處置器具通道內(nèi)的處置器具對病變部進行處置。使用內(nèi)窺鏡進行的手術(shù)不需要進行開腹等，因此具有患者的身體負(fù)擔(dān)小這種優(yōu)點。
[0003]內(nèi)窺鏡裝置構(gòu)成為包含內(nèi)窺鏡、與內(nèi)窺鏡相連接的圖像處理裝置以及觀察監(jiān)視器。通過設(shè)置于內(nèi)窺鏡插入部的前端部的攝像元件來拍攝病變部，在該監(jiān)視器中顯示其圖像。手術(shù)師能夠一邊觀察該監(jiān)視器所顯示的圖像一邊進行診斷或者需要的處置。
[0004]另外，在內(nèi)窺鏡裝置中不僅是使用了白色光的通常光觀察，還能夠進行使用了紅外光等特殊光的特殊光觀察以觀察內(nèi)部的血管。
[0005]在紅外內(nèi)窺鏡裝置的情況下，例如將在波長接近805nm的近紅外光處具有吸收峰的特性的吲哚花青綠(ICG)作為藥劑注入到患者的血液中。而且，從光源裝置將波長接近805nm和接近930nm的紅外光分時照射到被攝體。通過CXD拍攝得到的被攝體圖像的信號被輸入到紅外內(nèi)窺鏡裝置的處理器。例如日本特開2000-41942號公報所公開那樣，關(guān)于這種紅外內(nèi)窺鏡裝置，提出了以下裝置:處理器將波長接近805nm的像分配至綠色信號(G)、將波長接近930nm的像分配至藍(lán)色信號(B)而輸出到監(jiān)視器。將由ICG吸收多的像的接近805nm的紅外光的像分配至綠色，因此手術(shù)師能夠以良好的對比度觀察投放ICG時的紅外圖像。
[0006]例如，使用內(nèi)窺鏡來切開、剝離存在病變部的粘膜下層的粘膜下層剝離術(shù)(以下稱為ESD (Endoscopic Submucosal Dissection))等中，為了避免電手術(shù)刀等切開粘膜中的較粗的血管，手術(shù)師確認(rèn)這種血管的位置來進行切開等處置。有可能引起重度出血的血管從粘膜下層在固有肌層上分布。在ESD等手術(shù)中產(chǎn)生重度出血的情況下，此時必須進行止血作業(yè)，因此導(dǎo)致手術(shù)時間延長。
[0007]但是，為了使用上述紅外內(nèi)窺鏡裝置來確認(rèn)血管的位置，如上所述，需要靜脈注射ICG等藥劑這種煩雜的作業(yè)。
[0008]另外，在上述紅外內(nèi)窺鏡裝置的情況下，照明光的波長為近紅外光的波長，因此還存在導(dǎo)致圖像中的血管模糊的問題。
[0009]因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，目的在于提供一種不需要進行投放藥劑這種煩雜的作業(yè)并且能夠清楚地顯示粘膜深部的血管的內(nèi)窺鏡裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方式，能夠提供一種內(nèi)窺鏡裝置，具備:照明部，其對被檢體照射具有規(guī)定的波長頻帶的至少一個以上的照明光；攝像部，其對基于上述照明部的照射的來自上述被檢體的返回光進行拍攝；頻帶分解處理部，其在上述攝像部拍攝之后，對在生物體組織的吸收特性中在從包含極大值的波長頻帶至極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第一圖像信號，以多個空間頻帶進行分解處理；圖像處理部，其根據(jù)由上述頻帶分解處理部進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的第一頻帶圖像信號，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號；以及顯示部，其顯示上述強調(diào)校正后的圖像信號。
【專利附圖】
【附圖說明】[0011]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是表示第一實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)濾波器14的結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖3是用于說明第一實施方式所涉及的窄頻帶光觀察中的整體處理流程的圖。
[0014]圖4是用于說明第一實施方式所涉及的、從一個波長圖像生成多個頻帶的圖像后對所生成的該多個頻帶的圖像中的一個進行強調(diào)處理的處理的圖。
[0015]圖5是表示第一實施方式所涉及的靜脈血的光的吸收特性的圖。
[0016]圖6是用于說明第一實施方式所涉及的、第一窄頻帶光NL1(λ1)和第二窄頻帶光NL2 ( λ 2)在生物體組織內(nèi)的光的傳播量的圖。
[0017]圖7是用于說明第一實施方式所涉及的、圖像處理部101中的對從攝像元件2得到的圖像進行的處理的流程的圖。
[0018]圖8是表示第二實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置IA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖9是用于說明第二實施方式所涉及的窄頻帶光觀察中的整體處理的流程的圖。
[0020]圖10是表示用于說明第二實施方式所涉及的、根據(jù)三個寬頻帶光的圖像信號B、G、R估計三個窄頻帶光的光譜圖像信號el、e2、e3的情況下的光譜特性的圖。
[0021]圖11是表示用于說明第二實施方式所涉及的、根據(jù)兩個寬頻帶光的圖像信號和一個窄頻帶光的圖像信號來估計三個窄頻帶光的光譜圖像信號的情況下的光譜特性的圖。
[0022]圖12是用于說明第二實施方式所涉及的、圖像處理部IOlA中的對從攝像元件2得到的圖像進行的處理的流程的圖。
[0023]圖13是表示第三實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)濾波器14A的結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖14是用于說明第三實施方式所涉及的、特殊光觀察模式下的整體處理的流程的圖。
[0025]圖15是用于說明第二實施方式所涉及的、圖像處理部IOlB中的對從攝像元件2得到的圖像進行的處理的流程的圖。
[0026]圖16是表示用于說明變形例6的靜脈血的光的吸收特性的圖。
[0027]圖17是使用能夠以中心波長IOnm步長按時間序列照射窄頻帶照明光的光譜內(nèi)窺鏡裝置對動物的腹腔內(nèi)進行拍攝得到的圖像的示意圖。
[0028]圖18是相對于圖17的多個單色圖像在縱軸示出各圖像中的行-A上的強度(對數(shù)顯示的像素值)的圖表。
【具體實施方式】
[0029]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。[0030](第一實施方式)
[0031](內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu))
[0032]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0033]首先，說明本實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)。圖1是表示本實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]如圖1所示，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置I包括:電子內(nèi)窺鏡3，其具有作為攝像元件的CCD2，該CCD2作為插入到體腔內(nèi)而拍攝體腔內(nèi)組織的生物體圖像信息獲取單元或者作為生物體圖像信息獲取部；光源裝置4，其將照明光提供給電子內(nèi)窺鏡3 ;以及視頻處理器7，其對來自電子內(nèi)窺鏡3的CCD2的攝像信號進行信號處理，將內(nèi)窺鏡圖像顯示在觀察監(jiān)視器5中。內(nèi)窺鏡裝置I具有通常光觀察模式和窄頻帶光觀察模式這兩個模式。此外，在以下說明中，內(nèi)窺鏡裝置I的通常光觀察模式與以往的通常光觀察模式相同，因此省略說明通常光觀察模式的結(jié)構(gòu)，主要說明窄頻帶光觀察模式。
[0035]CCD2構(gòu)成接收照射到被檢體的照明光的返回光來拍攝被檢體的攝像部或者攝像單元。
[0036]作為照明單元或者照明部的光源裝置4構(gòu)成為包括:氙氣燈11，其發(fā)出照明光(白色光)；熱線截止濾波器12，其切斷白色光的熱線；光圈裝置13，其對經(jīng)由熱線截止濾波器12的白色光的光量進行控制；作為頻帶限制單元或者頻帶限制部的旋轉(zhuǎn)濾波器14，其使照明光成為面順序光；聚光透鏡16，其使經(jīng)由旋轉(zhuǎn)濾波器14的面順序光會聚到配置于電子內(nèi)窺鏡3內(nèi)的光導(dǎo)件15的入射面；以及控制電路17，其對旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)進行控制。氙氣燈11、旋轉(zhuǎn)濾波器14以及光導(dǎo)件15構(gòu)成對被檢體照射照明光的照射部或者照射單元。
[0037]圖2是表示旋轉(zhuǎn)濾波器14的結(jié)構(gòu)的圖。旋轉(zhuǎn)濾波器14是使來自作為光源的氙氣燈11的光透過的濾波器。如圖2所示，作為波長頻帶限制部或者波長頻帶限制單元的旋轉(zhuǎn)濾波器14構(gòu)成為圓盤狀，形成以中心為旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)，具有兩個濾波器群。在旋轉(zhuǎn)濾波器14的外周側(cè)，沿著周向配置構(gòu)成用于輸出具有通常光觀察用的光譜特性的面順序光的濾波器組的R(紅)濾波器部14r、G (綠)濾波器部Hg、B (藍(lán))濾波器部14b作為第一濾波器群。
[0038]在旋轉(zhuǎn)濾波器14的內(nèi)周側(cè)，沿著周向配置使三個規(guī)定的窄頻帶波長的光透過的三個濾波器14-600、14-630、14-540作為第二濾波器群。
[0039]濾波器14-600構(gòu)成為作為窄頻帶光使波長接近600ηπι(λ I)的光透過。濾波器14-630構(gòu)成為作為窄頻帶光使波長接近630nm( λ 2)的光透過。濾波器14-540構(gòu)成為作為窄頻帶光使波長接近540nm( λ 3)的光透過。
[0040]在此，所謂“接近”在波長接近600nm的情況下意味著中心波長為600nm且寬度以波長600nm為中心而例如具有20nm(即波長600nm左右的波長590nm至6IOnm)的范圍的分布的窄頻帶光。對于其它波長的波長630nm和后述的波長540nm也相同。
[0041]旋轉(zhuǎn)濾波器14配置在從作為照明光的出射部的氙氣燈11到(XD2的攝像面的光路上，在各模式下，進行限制以使照明光的多個波長頻帶中的至少一個(在此為三個)波長頻帶變窄 。
[0042]而且，控制電路17對用于使旋轉(zhuǎn)濾波器14旋轉(zhuǎn)的電動機18進行控制來對旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)進行控制。
[0043]在電動機18上連接支架19a，在小齒輪19b上連接未圖示的電動機，將支架19a安裝成與小齒輪19b螺紋結(jié)合?？刂齐娐?7通過對與小齒輪19b相連接的電動機的旋轉(zhuǎn)進行控制，能夠使旋轉(zhuǎn)濾波器14在箭頭d示出的方向上移動。因此，控制電路17根據(jù)后述的用戶的模式切換操作對與小齒輪1%相連接的電動機進行控制，以在通常光觀察模式時使第一濾波器群位于光路上，在窄頻帶光觀察模式時使第二濾波器群位于光路上。
[0044]此外，從電源部10對氙氣燈11、光圈裝置13、旋轉(zhuǎn)濾波器電動機18以及與小齒輪19b相連接的電動機(未圖示)提供電力。
[0045]因此，光源裝置4構(gòu)成在窄頻帶光觀察模式時對被檢體照射具有規(guī)定的波長頻帶的至少一個以上的照明光(在此，三個窄頻帶光)的照明單元或者照明部。在此，三個照明光中的兩個是用于強調(diào)顯示距表層Imm~2mm的深部的血管的窄頻帶光，剩余的一個是能夠透過距被檢體的表層部僅規(guī)定距離、在此僅表層附近的范圍的作為第三照明光的窄頻帶光。
[0046]視頻處理器7構(gòu)成為具備作為CXD驅(qū)動器的CXD驅(qū)動電路20、放大器22、處理電路23、Α/D變換器24、白平衡電路(以下稱為W.B) 25、選擇器100、圖像處理部101、選擇器102、Y校正電路26、放大電路27、強調(diào)電路28、選擇器29、同時化存儲器30、31、32、圖像處理電路33、D/A變換器34、35、36、定時發(fā)生器(以下稱為T.G) 37、模式切換電路42、調(diào)光電路43、調(diào)光控制參數(shù)切換電路44、控制電路200以及作為顯示圖像生成單元或者顯示圖像生成部的合成電路201。
[0047]CXD驅(qū)動電路20驅(qū)動設(shè)置于電子內(nèi)窺鏡3的(XD2，使與旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)同步的面順序的攝像信號輸出到CCD2。另外，放大器22對經(jīng)由設(shè)置于電子內(nèi)窺鏡3的前端的對物光學(xué)系統(tǒng)21通過CCD2拍攝體腔內(nèi)組織而得到的面順序的攝像信號進行放大。
[0048]處理電路23對經(jīng)由放大器22的面順序的攝像信號進行相關(guān)雙采樣和噪聲去除等。Α/D變換器24將經(jīng)由處理電路23的面順序的攝像信號變換為數(shù)字信號的面順序的圖像信號。
[0049]ff.B25對通過Α/D變換器24數(shù)字化的面順序的圖像信號例如以圖像信號的G信號為基準(zhǔn)進行增益調(diào)整以使圖像信號的R信號與圖像信號的B信號的明亮度相等而執(zhí)行白平衡處理。
[0050]此外，以波長接近600nm的窄頻帶光的返回光的亮度為基準(zhǔn)來進行W.B25中的白
平衡調(diào)整。
[0051]選擇器100將來自W.B25的面順序的圖像信號分配輸出至圖像處理部101內(nèi)的各部。
[0052]圖像處理部101是將來自上述選擇器100的通常光觀察用的RGB的圖像信號或者窄頻帶光觀察用的三個圖像信號變換為顯示用的圖像信號的圖像信號處理部或者圖像信號處理單元。圖像處理部101根據(jù)基于模式信號的來自控制電路200的選擇信號SS，將通常光觀察模式時和窄頻帶光觀察模式時的圖像信號輸出到選擇器102。
[0053]選擇器102將來自圖像處理部101的通常光觀察用圖像信號和窄頻帶光觀察用圖像信號的面順序的圖像信號依次輸出到Y(jié)校正電路26和合成電路201。
[0054]Y校正電路26對來自選擇器102或者合成電路201的面順序的圖像信號實施Y校正處理。放大電路27對在Y校正電路26中進行了 Y校正處理的面順序的圖像信號進行放大處理。強調(diào)電路28對在放大電路27中進行了放大處理的面順序的圖像信號實施輪廓強調(diào)處理。選擇器29和同時化存儲器30、31、32用于使來自強調(diào)電路28的面順序的圖像信號同時化。
[0055]圖像處理電路33讀出同時化存儲器30、31、32所存儲的面順序的各圖像信號，進行運動圖像顏色偏差校正處理等。D/A變換器34、35、36將來自圖像處理電路33的圖像信號變換為RGB的模擬影像信號而輸出到觀察監(jiān)視器5。從光源裝置4的控制電路17對T.G37輸入與旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)同步的同步信號，將各種定時信號輸出到上述視頻處理器7內(nèi)的各電路。
[0056]另外，在電子內(nèi)窺鏡2中設(shè)置有用于切換通常光觀察模式和窄頻帶光觀察模式的模式切換開關(guān)41,該模式切換開關(guān)41的輸出被輸出到視頻處理器7內(nèi)的模式切換電路42。視頻處理器7的模式切換電路42將控制信號輸出到調(diào)光控制參數(shù)切換電路44和控制電路200。調(diào)光電路43根據(jù)來自調(diào)光控制參數(shù)切換電路44的調(diào)光控制參數(shù)和經(jīng)由處理電路23的攝像信號，對光源裝置4的光圈裝置13進行控制而進行適當(dāng)?shù)拿髁炼瓤刂啤?br> [0057]視頻處理器7內(nèi)的各電路執(zhí)行與所指定的模式相應(yīng)的規(guī)定的處理。執(zhí)行與通常光觀察模式和窄頻帶光觀察模式分別相應(yīng)的處理，在觀察監(jiān)視器5中顯示通常光觀察用圖像或者窄頻帶光觀察圖像。如后文中所述，觀察監(jiān)視器5是用于顯示強調(diào)校正后的圖像信號的顯示單元或者顯示部。
[0058](窄頻帶光觀察的整體處理的流程)
[0059]接著，簡單說明本實施方式中的窄頻帶光`觀察的整體的大概流程。
[0060]圖3是用于說明本實施方式所涉及的窄頻帶光觀察中的整體處理流程的圖。
[0061]手術(shù)師將內(nèi)窺鏡的插入部插入到體腔內(nèi)，在通常光觀察模式下，使內(nèi)窺鏡插入部的前端部位于病變部附近。當(dāng)確認(rèn)處置對象的病變部時，手術(shù)師為了觀察從粘膜下層在固有肌層上分布的較粗的、例如直徑為1mm~2mm的深部血管，操作模式切換開關(guān)41來將內(nèi)窺鏡裝置I切換到窄頻帶光觀察模式。
[0062]在窄頻帶光觀察模式下，內(nèi)窺鏡裝置I的控制電路17對與小齒輪19b相連接的電動機進行控制使旋轉(zhuǎn)濾波器14的位置移動以從光源裝置4出射透過了第二濾波器群的光。并且，控制電路200也對視頻處理器7內(nèi)的各種電路進行控制，以進行用于利用窄頻帶波長進行觀察的圖像處理。
[0063]如圖3所示，在窄頻帶光觀察模式下，來自照明光產(chǎn)生部51的窄頻帶波長的照明光從內(nèi)窺鏡3的插入部的前端部出射，透過粘膜層照射到在粘膜下層和固有肌層上分布的血管61。在此，照明光產(chǎn)生部51構(gòu)成為包含光源裝置4、旋轉(zhuǎn)濾波器14以及光導(dǎo)件15等，從內(nèi)窺鏡插入部的前端出射照明光。通過旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)，波長接近600nm的窄頻帶光、波長接近630nm的窄頻帶光以及波長接近540nm的窄頻帶光連續(xù)地且依次從光源裝置4出射，照射到被攝體。
[0064]波長接近600nm的窄頻帶光、波長接近630nm的窄頻帶光以及波長接近540nm的窄頻帶光的反射光分別被作為CCD2的反射光接收部52接收。CCD2輸出各個反射光的攝像信號，經(jīng)由放大器22等提供給選擇器100。選擇器100根據(jù)來自T.G37的規(guī)定的定時，保持波長接近600nm的第一圖像信號P1、波長接近630nm的第二圖像信號P2以及波長接近540nm的第三圖像信號P3，提供給圖像處理部101。圖像處理部101包含用于窄頻帶光觀察模式的頻帶分解處理部104、強調(diào)處理部IOla以及顏色變換處理部101b。
[0065]在使用內(nèi)窺鏡裝置I例如切開并剝離胃、食道、大腸等消化管內(nèi)壁的存在病變部的粘膜下層的ESD中，手術(shù)師必須避免電手術(shù)刀等切到組織中的較粗的血管。當(dāng)將內(nèi)窺鏡裝置I設(shè)定到窄頻帶光觀察模式時，手術(shù)師能夠清楚地描繪生物體組織的表面下的血管。
[0066](圖像處理部的頻帶分解處理)
[0067]圖1的圖像處理部101的頻帶分解處理部104通過空間頻率分割處理對至少一個波長圖像進行空間頻率分割處理。
[0068]圖4是用于說明從一個波長圖像生成多個頻帶的圖像、對所生成的該多個頻帶的圖像中的一個進行強調(diào)處理的處理的圖。
[0069]如圖4所示，頻帶分解處理部104通過空間頻率解析、例如通過空間頻率分割處理將波長接近600nm的第一圖像信號Pl分割為N個(N為I以上的自然數(shù))空間頻帶的圖像信號(以下稱為頻帶圖像信號)。如圖5(后述)所示，第一圖像信號Pl是攝像元件2攝像之后的圖像信號，該圖像信號在生物體組織的吸收特性方面，在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長。
[0070]即，頻帶分解處理部104構(gòu)成對圖像信號Pl進行以多個空間頻帶進行分解處理的頻帶分解處理單元或者頻帶分解處理部，該圖像信號Pl是攝像元件2攝像之后的圖像信號，該圖像信號在生物體組織的吸收特性方面，在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長。
[0071]此外，頻帶分解處 理部104也可以將波長接近630nm的第二圖像信號P2分割為N個頻帶圖像信號。即，頻帶分解處理部104也可以對m個(m為I以上的自然數(shù))波長圖像分別生成2以上的N個頻帶圖像。在圖4中，m為1，從第一圖像信號Pl生成N個頻帶圖像信號 Pl (I)、Pl ⑵、...Pl (N)。
[0072]在該情況下，頻帶分解處理部104對第二圖像信號P2也進行以多個空間頻帶進行分解處理，該第二圖像信號P2是攝像元件2攝像之后的圖像信號，該圖像信號在生物體組織的吸收特性方面，在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長，強調(diào)處理部IOla除了根據(jù)與第一圖像信號Pl有關(guān)的頻帶圖像信號，還根據(jù)對第二圖像信號P2進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的頻帶圖像信號(例如空間頻率最低的頻帶圖像信號)，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號。
[0073]因而，頻帶分解處理部104將醫(yī)用圖像的至少一個波長頻帶的圖像以多個空間頻帶進行分解處理，構(gòu)成生成多個頻帶圖像的頻帶分解處理單元或者頻帶分解處理部或者空間頻率分割處理單元或者空間頻率分割處理部。
[0074]在此，N個空間頻帶為空間頻率frl、fr2、…、frN的頻帶?？臻g頻率frl最低，從fr2至frN依次變高。因此，N個頻帶圖像信號Pl (I)、P1 (2)、…Pl (N)中的頻帶圖像信號PKD為空間頻率最低的圖像信號。例如，接近Pl (I)的頻帶圖像信號具有與更粗的深部血管等生物體結(jié)構(gòu)物有關(guān)的信息。另一方面，N個頻帶圖像信號Pl (I)、P1 (2)、-Pl(N)中的頻帶圖像信號Pl (N)為空間頻率最高的圖像信號(例如，接近Pl (N)的頻帶圖像信號具有與更細(xì)的粘膜表層的血管、腺結(jié)構(gòu)等表面凹凸結(jié)構(gòu)有關(guān)的信息)。此外，例如，通過對波長圖像信號進行使用了與各空間頻率frk對應(yīng)的掩模的空間頻率濾波處理來生成各頻帶圖像信號。
[0075]在強調(diào)處理部IOla中，進行用于血管61的圖像強調(diào)的后述的圖像處理，在顏色變換處理部IOlb中，將各圖像信號分配至觀察監(jiān)視器5的RGB的各通道，提供給選擇器102。其結(jié)果，在觀察監(jiān)視器5的畫面5a上以高對比度顯示粘膜深部的較粗的血管61。因此，手術(shù)師能夠一邊注意顯示在觀察監(jiān)視器5的在粘膜下層和固有肌層上分布的血管61 —邊對病變部實施ESD。
[0076]在此，說明靜脈血的光的吸收特性。圖5是表示靜脈血的光的吸收特性的圖。圖5的縱軸為摩爾吸光系數(shù)(cm-1/M)，橫軸為波長。此外，三個窄頻帶光的照明光還受到生物體組織本身的散射特性的影響，但是生物體組織本身的散射特性相對于波長的增加大致單調(diào)減少，因此，作為生物體組織的吸收特性，說明圖5。
[0077]通常，在靜脈血中以大致60:40~80:20的比例包含氧合血紅蛋白(Hb02)和還原血紅蛋白(Hb)(以下，將兩者一起簡稱為血紅蛋白)。光被血紅蛋白吸收，但是其吸收系數(shù)根據(jù)每個光的波長不同而不同。圖5示出從400nm至大致800nm為止的每個波長的靜脈血的光的吸收特性，在從550nm至750nm的范圍內(nèi)，吸收系數(shù)在大致波長576nm的點示出極大值，在波長730nm的點示出極小值。
[0078]在窄頻帶光觀察模式下，照射三個窄頻帶光，各個返回光被CCD2接收。
[0079]波長接近600nm的窄頻帶光(以下稱為第一窄頻帶光NLl)是從血紅蛋白的吸收特性的極大值A(chǔ)Cmax(在此為波長576nm處的吸收系數(shù))至極小值A(chǔ)Cmin(在此為波長730nm處的吸收系數(shù))的波長頻帶R內(nèi)的波長頻帶的光。
[0080]波長接近630nm的窄頻帶光(以下、第二窄頻帶光NL2)也是從血紅蛋白的吸收特性的極大值A(chǔ)Cmax至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶R內(nèi)的光，但是為比第一窄頻帶光NLl的波長長、吸收系數(shù)低且生物體組織的散射特性得到抑制的波長頻帶的光。散射特性得到抑制意味著散射系數(shù)朝向長波長側(cè)變低。`
[0081]即，光源裝置4照射第一照明光NLl以及第二照明光NL2，該第一照明光NLl在生物體組織的吸收特性方面在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長，該第二照明光NL2具有與通過第一照明光NLl得到的圖像信號Pl相比吸收特性中的值低且生物體組織的散射特性得到抑制的光譜特性的峰波長。
[0082]波長接近540nm的窄頻帶光(以下稱為第三窄頻帶光NL3)為從血紅蛋白的吸收特性的極大值A(chǔ)Cmax至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶R外的波長頻帶的光，是從被檢體的粘膜表面的表層部僅能夠透過規(guī)定距離的照明光。
[0083](XD2輸出三個窄頻帶光的各圖像的攝像信號。因此，各圖像包含基于第一、第二以及第三窄頻帶光NL1、NL2、NL3的各返回光的多個像素信號。
[0084]并且，說明作為照明光的第一窄頻帶光NLl和第二窄頻帶光NL2在生物體組織內(nèi)的光的傳播。圖6是用于說明第一窄頻帶光NLl (λ I)和第二窄頻帶光NL2(X2)在生物體組織內(nèi)的光的傳播量的圖。第一窄頻帶光NLl和第二窄頻帶光NL2分別在生物體組織內(nèi)反復(fù)進行多重散射過程，其結(jié)果是作為返回光從粘膜表面出射。第一窄頻帶光NLl和第二窄頻帶光NL2分別具有平均自由行程MFP1、MFP2。而且，第一窄頻帶光NLl的平均自由行程MFPl比第二窄頻帶光NL2的平均自由行程MFP2短。
[0085]如圖6所示，波長600ηπι(λ I)的第一窄頻帶光NLl到達(dá)血管61附近，波長630nm( λ 2)的第二窄頻帶光NL2到達(dá)比血管61稍深的位置。
[0086]此外，圖6并未圖示，但是波長接近540nm的第三窄頻帶光NL3的平均自由行程比上述兩個窄頻帶光NL1、NL2的平均自由行程MFP1、MFP2短，第三窄頻帶光NL3僅到達(dá)粘膜表面的表層部的較淺的區(qū)域。
[0087]圖17是使用能夠以中心波長IOnm步長按時間序列照射窄頻帶照明光的光譜內(nèi)窺鏡裝置對動物的腹腔內(nèi)進行拍攝得到的圖像的示意圖。具體地說，示出將540nm、600nm、630nm的各單色圖像分別分配至B通道、G通道、R通道的圖像。圖像中的血管Vl和血管V2是從圖像中的左上方向至右下方向分布的粗血管。與血管V2相比血管Vl位于距粘膜表面深的位置。在此，從540nm至680nm以IOnm步長拍攝了共計15個圖案的單色圖像。
[0088]圖18是對圖17的多個單色圖像在縱軸示出各圖像中的行-A上的強度(對數(shù)顯示的像素值)的圖表。圖18的橫軸為各圖像中的行-A上的像素的位置。血管Vl的像素的位置存在于接近25~50的位置，血管V2的像素的位置存在于接近75~110的位置。在存在于較淺部的血管V2以及位于深部的血管Vl兩方的血管中強度衰減的照明波長、即在血管Vl和血管V2中照明光被強吸收的波長根據(jù)圖18可知是大致590nm~620nm。
[0089]因而，在檢測存在于從較淺部分至深部的血管時，大致590nm~620nm的窄頻帶光成為重要的波長信息。血管Vl存在于距粘膜表面大約Imm~2mm左右的深部分。此外，本試驗結(jié)果與通過上述Beer-Lambert得到的邏輯計算結(jié)果(通過使用波長600nm前后的15nm之間的窄頻帶光能夠以高對比度顯示較粗血管)大致一致。
[0090]如上所述，包含光源裝置4的照明單元或者照明部照射作為照明光的窄頻帶光NLl以及作為照明光的窄頻帶光NL2，該窄頻帶光NLl在生物體組織的吸收特性方面在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長,該窄頻帶光NL2具有與窄頻帶光NL l 的返回光相比吸收特性中的值低且生物體組織的散射特性得到抑制的光譜特性的峰波長。
[0091]并且，包含光源裝置4的照明單元或者照明部還照射能夠從被檢體的表層部僅透過規(guī)定距離的第三照明光NL3。
[0092](圖像處理部的強調(diào)處理)
[0093]接著，說明圖像處理部101中的處理。在通常光觀察模式下，在拍攝得到的內(nèi)窺鏡圖像內(nèi)，距表層部Imm~2mm的深部血管不在觀察監(jiān)視器5的內(nèi)窺鏡圖像上顯示或者難以顯不O
[0094]與此相對，在窄頻帶光觀察模式下，當(dāng)在拍攝得到的內(nèi)窺鏡圖像內(nèi)存在深部血管時，血管顯示在內(nèi)窺鏡圖像上。
[0095]波長600nm( λ I)的窄頻帶光NLl的圖像由多個行構(gòu)成，各行包含多個像素。強調(diào)處理部IOla在對波長600ηπι(λ I)的窄頻帶光NLl的圖像信號進行頻帶分解處理而得到的多個頻帶圖像中，對空間頻率最低的頻帶圖像信號Pl (I)的各像素的像素值乘以規(guī)定的增益系數(shù)來進行強調(diào)處理，將強調(diào)校正后的強調(diào)校正圖像信號ΒΕΡ1(λ I)輸出到顏色變換部IOlb0
[0096]即，強調(diào)處理部IOla構(gòu)成圖像處理單元或者圖像處理部，該圖像處理單元或者圖像處理部根據(jù)由頻帶分解處理部104進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的頻帶圖像信號，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號。在此，強調(diào)處理部IOla實施僅對通過頻帶分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的空間頻率最低的頻帶圖像信號進行強調(diào)的處理而生成強調(diào)校正后的強調(diào)校正圖像信號BEPl ( λ I)。
[0097]此外，在此，強調(diào)處理部IOla僅對通過頻帶分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的空間頻率最低的頻帶圖像信號進行強調(diào)，但是對空間頻率最低的頻帶圖像信號以外也可以進行強調(diào)處理(例如，也可以強調(diào)空間頻率第二低的頻帶圖像信號Pl (2))。此外，也可以對多個空間頻帶中空間頻率低的兩個以上的頻帶圖像信號進行強調(diào)處理。
[0098](圖像處理部的顏色變換處理)
[0099]接著，說明顏色變換處理部IOlb中的處理。顏色變換處理部IOlb被輸入第二圖像信號Ρ2 ( λ 2)、第三圖像信號Ρ3 ( λ 3)以及強調(diào)校正圖像信號BEPl ( λ I)。
[0100]在顏色變換處理部IOlb中，進行將第二圖像信號Ρ2 ( λ 2)、第三圖像信號Ρ3 ( λ 3)以及強調(diào)校正圖像信號BEPl ( λ I)分配至RGB通道的處理。
[0101]在此，例如通過以下式(I)，將強調(diào)校正圖像信號BEPl (λ I)的亮度值ImAU I)、第二圖像信號Ρ2(λ2)的亮度值ImU 2)以及第三圖像信號Ρ3( λ 3)的亮度值ImU 3)分配至RGB通道。
[0102][式I]
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，具備: 照明部，其對被檢體照射具有規(guī)定的波長頻帶的至少一個以上的照明光； 攝像部，其對基于上述照明部的照射的來自上述被檢體的返回光進行拍攝； 頻帶分解處理部，其在上述攝像部拍攝之后，對在生物體組織的吸收特性中在從包含極大值的波長頻帶至極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第一圖像信號，以多個空間頻帶進行分解處理； 圖像處理部，其根據(jù)由上述頻帶分解處理部進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的第一頻帶圖像信號，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號；以及顯示部，其顯示上述強調(diào)校正后的圖像信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述規(guī)定的第一頻帶圖像信號是上述多個空間頻帶中空間頻率低的一個或者兩個以上的頻帶圖像信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述規(guī)定的第一頻帶圖像信號是上述多個空間頻帶中空間頻率最低的頻帶圖像信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述頻帶分解處理部在上 述攝像部拍攝之后，對在上述生物體組織的吸收特性中在從包含上述極大值的波長頻帶至上述極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第二圖像信號，也以上述多個空間頻帶進行分解處理， 上述圖像處理部除了根據(jù)上述規(guī)定的第一頻帶圖像信號以外，還根據(jù)對上述第二圖像信號進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的第二頻帶圖像信號進行上述強調(diào)處理并生成上述強調(diào)校正后的圖像信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任一項所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述照明部照射第一照明光以及第二照明光，該第一照明光在上述生物體組織的上述吸收特性中在從包含上述極大值的波長頻帶至上述極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長，該第二照明光具有與上述第一圖像信號相比上述吸收特性中的值低并且上述生物體組織的散射特性得到抑制的光譜特性的峰波長。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述照明部照射從上述被檢體的表層部僅能夠透過規(guī)定距離的第三照明光， 上述圖像處理部根據(jù)上述第一圖像信號、上述第二圖像信號以及由上述攝像部基于上述第三照明光的照射而拍攝得到的第三圖像信號，生成上述強調(diào)校正后的圖像信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述內(nèi)窺鏡裝置具有通常光觀察模式和窄頻帶光觀察模式， 上述照明部在上述窄頻帶光觀察模式時照射上述第一照明光和上述第二照明光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述照明部具有用于使來自光源的光透過的上述通常光觀察模式用的濾波器和上述窄頻帶光觀察模式用的濾波器， 上述照明部在上述窄頻帶光觀察模式時使來自上述光源的光經(jīng)由上述窄頻帶光觀察模式用的濾波器而出射，由此照射上述第一照明光和上述第二照明光。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，還具有光譜估計部，該光譜估計部根據(jù)來自上述被檢體的上述返回光的至少兩個攝像信號，通過光譜估計處理來生成光譜估計圖像信號作為上述第一圖像信號并輸出， 上述頻帶分解處理部將上述光譜估計圖像信號作為上述第一圖像信號而進行上述分解處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 還具有光譜估計部，該光譜估計部根據(jù)至少兩個輸入信號，通過光譜估計處理來生成光譜估計圖像信號， 上述頻帶分解處理部在上述攝像部拍攝之后，對在上述生物體組織的吸收特性中在從包含上述極大值的波長頻帶至上述極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第二圖像信號，也以上述多個空間頻帶進行分解處理， 上述光譜估計部將由上述頻帶分解處理部對上述第一圖像信號和上述第二圖像信號各自生成的多個頻帶圖像信號中空間頻率低的頻帶圖像信號作為上述至少兩個輸入信號來進行上述光譜估計處理， 上述圖像處理部將通過上述光譜估計部的上述光譜估計處理得到的上述光譜估計圖像信號作為上述規(guī)定的第一頻帶圖像信號而進行上述強調(diào)處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述至少兩個輸入信號分別是由上述頻帶分解處理部針對上述第一圖像信號和上述第二圖像信號生成的多個頻帶圖像信號中空間頻率最低的頻帶圖像信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任一項所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第一圖像信號的峰波長 在波長585nm至615nm之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第一圖像信號的峰波長是波長接近600nm的窄頻帶光。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第一圖像信號的峰波長是波長接近600nm的窄頻帶光，上述第二圖像信號的峰波長在波長610nm至730nm之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第二圖像信號的峰波長是波長接近630nm的窄頻帶光。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第一圖像信號的峰波長是波長接近600nm的窄頻帶光，上述第二圖像信號的峰波長是波長730nm以后的窄頻帶光。
【文檔編號】A61B1/06GK103501683SQ201280020001
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】五十嵐誠 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社
【專利摘要】內(nèi)窺鏡裝置(1)包含：光源裝置(4)，其對被檢體照射具有規(guī)定的波長頻帶的至少一個以上的照明光；攝像元件(2)，其拍攝基于光源裝置(4)的照射的來自被檢體的返回光；視頻處理器(7)；以及觀察監(jiān)視器(5)。視頻處理器(7)的頻帶分解處理部(104)在攝像元件(2)拍攝之后，對在生物體組織的吸收特性中從包含極大值的波長頻帶至極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第一圖像信號(P1)，以多個空間頻帶進行分解處理。視頻處理器(7)的強調(diào)處理部(101a)根據(jù)進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的空間頻率最低的頻帶圖像信號，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號。
【專利說明】內(nèi)窺鏡裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)窺鏡裝置，特別是涉及一種能夠顯示被檢體內(nèi)部的血管的內(nèi)窺
鏡裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在醫(yī)療領(lǐng)域中，使用內(nèi)窺鏡進行著低侵入的各種檢查、手術(shù)。手術(shù)師在體腔內(nèi)插入內(nèi)窺鏡，觀察由設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部的前端部的攝像裝置拍攝得到的被攝體，根據(jù)需要能夠使用插入到處置器具通道內(nèi)的處置器具對病變部進行處置。使用內(nèi)窺鏡進行的手術(shù)不需要進行開腹等，因此具有患者的身體負(fù)擔(dān)小這種優(yōu)點。
[0003]內(nèi)窺鏡裝置構(gòu)成為包含內(nèi)窺鏡、與內(nèi)窺鏡相連接的圖像處理裝置以及觀察監(jiān)視器。通過設(shè)置于內(nèi)窺鏡插入部的前端部的攝像元件來拍攝病變部，在該監(jiān)視器中顯示其圖像。手術(shù)師能夠一邊觀察該監(jiān)視器所顯示的圖像一邊進行診斷或者需要的處置。
[0004]另外，在內(nèi)窺鏡裝置中不僅是使用了白色光的通常光觀察，還能夠進行使用了紅外光等特殊光的特殊光觀察以觀察內(nèi)部的血管。
[0005]在紅外內(nèi)窺鏡裝置的情況下，例如將在波長接近805nm的近紅外光處具有吸收峰的特性的吲哚花青綠(ICG)作為藥劑注入到患者的血液中。而且，從光源裝置將波長接近805nm和接近930nm的紅外光分時照射到被攝體。通過CXD拍攝得到的被攝體圖像的信號被輸入到紅外內(nèi)窺鏡裝置的處理器。例如日本特開2000-41942號公報所公開那樣，關(guān)于這種紅外內(nèi)窺鏡裝置，提出了以下裝置:處理器將波長接近805nm的像分配至綠色信號(G)、將波長接近930nm的像分配至藍(lán)色信號(B)而輸出到監(jiān)視器。將由ICG吸收多的像的接近805nm的紅外光的像分配至綠色，因此手術(shù)師能夠以良好的對比度觀察投放ICG時的紅外圖像。
[0006]例如，使用內(nèi)窺鏡來切開、剝離存在病變部的粘膜下層的粘膜下層剝離術(shù)(以下稱為ESD (Endoscopic Submucosal Dissection))等中，為了避免電手術(shù)刀等切開粘膜中的較粗的血管，手術(shù)師確認(rèn)這種血管的位置來進行切開等處置。有可能引起重度出血的血管從粘膜下層在固有肌層上分布。在ESD等手術(shù)中產(chǎn)生重度出血的情況下，此時必須進行止血作業(yè)，因此導(dǎo)致手術(shù)時間延長。
[0007]但是，為了使用上述紅外內(nèi)窺鏡裝置來確認(rèn)血管的位置，如上所述，需要靜脈注射ICG等藥劑這種煩雜的作業(yè)。
[0008]另外，在上述紅外內(nèi)窺鏡裝置的情況下，照明光的波長為近紅外光的波長，因此還存在導(dǎo)致圖像中的血管模糊的問題。
[0009]因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，目的在于提供一種不需要進行投放藥劑這種煩雜的作業(yè)并且能夠清楚地顯示粘膜深部的血管的內(nèi)窺鏡裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方式，能夠提供一種內(nèi)窺鏡裝置，具備:照明部，其對被檢體照射具有規(guī)定的波長頻帶的至少一個以上的照明光；攝像部，其對基于上述照明部的照射的來自上述被檢體的返回光進行拍攝；頻帶分解處理部，其在上述攝像部拍攝之后，對在生物體組織的吸收特性中在從包含極大值的波長頻帶至極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第一圖像信號，以多個空間頻帶進行分解處理；圖像處理部，其根據(jù)由上述頻帶分解處理部進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的第一頻帶圖像信號，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號；以及顯示部，其顯示上述強調(diào)校正后的圖像信號。
【專利附圖】
【附圖說明】[0011]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是表示第一實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)濾波器14的結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖3是用于說明第一實施方式所涉及的窄頻帶光觀察中的整體處理流程的圖。
[0014]圖4是用于說明第一實施方式所涉及的、從一個波長圖像生成多個頻帶的圖像后對所生成的該多個頻帶的圖像中的一個進行強調(diào)處理的處理的圖。
[0015]圖5是表示第一實施方式所涉及的靜脈血的光的吸收特性的圖。
[0016]圖6是用于說明第一實施方式所涉及的、第一窄頻帶光NL1(λ1)和第二窄頻帶光NL2 ( λ 2)在生物體組織內(nèi)的光的傳播量的圖。
[0017]圖7是用于說明第一實施方式所涉及的、圖像處理部101中的對從攝像元件2得到的圖像進行的處理的流程的圖。
[0018]圖8是表示第二實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置IA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖9是用于說明第二實施方式所涉及的窄頻帶光觀察中的整體處理的流程的圖。
[0020]圖10是表示用于說明第二實施方式所涉及的、根據(jù)三個寬頻帶光的圖像信號B、G、R估計三個窄頻帶光的光譜圖像信號el、e2、e3的情況下的光譜特性的圖。
[0021]圖11是表示用于說明第二實施方式所涉及的、根據(jù)兩個寬頻帶光的圖像信號和一個窄頻帶光的圖像信號來估計三個窄頻帶光的光譜圖像信號的情況下的光譜特性的圖。
[0022]圖12是用于說明第二實施方式所涉及的、圖像處理部IOlA中的對從攝像元件2得到的圖像進行的處理的流程的圖。
[0023]圖13是表示第三實施方式所涉及的旋轉(zhuǎn)濾波器14A的結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖14是用于說明第三實施方式所涉及的、特殊光觀察模式下的整體處理的流程的圖。
[0025]圖15是用于說明第二實施方式所涉及的、圖像處理部IOlB中的對從攝像元件2得到的圖像進行的處理的流程的圖。
[0026]圖16是表示用于說明變形例6的靜脈血的光的吸收特性的圖。
[0027]圖17是使用能夠以中心波長IOnm步長按時間序列照射窄頻帶照明光的光譜內(nèi)窺鏡裝置對動物的腹腔內(nèi)進行拍攝得到的圖像的示意圖。
[0028]圖18是相對于圖17的多個單色圖像在縱軸示出各圖像中的行-A上的強度(對數(shù)顯示的像素值)的圖表。
【具體實施方式】
[0029]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。[0030](第一實施方式)
[0031](內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu))
[0032]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0033]首先，說明本實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)。圖1是表示本實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]如圖1所示，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置I包括:電子內(nèi)窺鏡3，其具有作為攝像元件的CCD2，該CCD2作為插入到體腔內(nèi)而拍攝體腔內(nèi)組織的生物體圖像信息獲取單元或者作為生物體圖像信息獲取部；光源裝置4，其將照明光提供給電子內(nèi)窺鏡3 ;以及視頻處理器7，其對來自電子內(nèi)窺鏡3的CCD2的攝像信號進行信號處理，將內(nèi)窺鏡圖像顯示在觀察監(jiān)視器5中。內(nèi)窺鏡裝置I具有通常光觀察模式和窄頻帶光觀察模式這兩個模式。此外，在以下說明中，內(nèi)窺鏡裝置I的通常光觀察模式與以往的通常光觀察模式相同，因此省略說明通常光觀察模式的結(jié)構(gòu)，主要說明窄頻帶光觀察模式。
[0035]CCD2構(gòu)成接收照射到被檢體的照明光的返回光來拍攝被檢體的攝像部或者攝像單元。
[0036]作為照明單元或者照明部的光源裝置4構(gòu)成為包括:氙氣燈11，其發(fā)出照明光(白色光)；熱線截止濾波器12，其切斷白色光的熱線；光圈裝置13，其對經(jīng)由熱線截止濾波器12的白色光的光量進行控制；作為頻帶限制單元或者頻帶限制部的旋轉(zhuǎn)濾波器14，其使照明光成為面順序光；聚光透鏡16，其使經(jīng)由旋轉(zhuǎn)濾波器14的面順序光會聚到配置于電子內(nèi)窺鏡3內(nèi)的光導(dǎo)件15的入射面；以及控制電路17，其對旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)進行控制。氙氣燈11、旋轉(zhuǎn)濾波器14以及光導(dǎo)件15構(gòu)成對被檢體照射照明光的照射部或者照射單元。
[0037]圖2是表示旋轉(zhuǎn)濾波器14的結(jié)構(gòu)的圖。旋轉(zhuǎn)濾波器14是使來自作為光源的氙氣燈11的光透過的濾波器。如圖2所示，作為波長頻帶限制部或者波長頻帶限制單元的旋轉(zhuǎn)濾波器14構(gòu)成為圓盤狀，形成以中心為旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)，具有兩個濾波器群。在旋轉(zhuǎn)濾波器14的外周側(cè)，沿著周向配置構(gòu)成用于輸出具有通常光觀察用的光譜特性的面順序光的濾波器組的R(紅)濾波器部14r、G (綠)濾波器部Hg、B (藍(lán))濾波器部14b作為第一濾波器群。
[0038]在旋轉(zhuǎn)濾波器14的內(nèi)周側(cè)，沿著周向配置使三個規(guī)定的窄頻帶波長的光透過的三個濾波器14-600、14-630、14-540作為第二濾波器群。
[0039]濾波器14-600構(gòu)成為作為窄頻帶光使波長接近600ηπι(λ I)的光透過。濾波器14-630構(gòu)成為作為窄頻帶光使波長接近630nm( λ 2)的光透過。濾波器14-540構(gòu)成為作為窄頻帶光使波長接近540nm( λ 3)的光透過。
[0040]在此，所謂“接近”在波長接近600nm的情況下意味著中心波長為600nm且寬度以波長600nm為中心而例如具有20nm(即波長600nm左右的波長590nm至6IOnm)的范圍的分布的窄頻帶光。對于其它波長的波長630nm和后述的波長540nm也相同。
[0041]旋轉(zhuǎn)濾波器14配置在從作為照明光的出射部的氙氣燈11到(XD2的攝像面的光路上，在各模式下，進行限制以使照明光的多個波長頻帶中的至少一個(在此為三個)波長頻帶變窄 。
[0042]而且，控制電路17對用于使旋轉(zhuǎn)濾波器14旋轉(zhuǎn)的電動機18進行控制來對旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)進行控制。
[0043]在電動機18上連接支架19a，在小齒輪19b上連接未圖示的電動機，將支架19a安裝成與小齒輪19b螺紋結(jié)合?？刂齐娐?7通過對與小齒輪19b相連接的電動機的旋轉(zhuǎn)進行控制，能夠使旋轉(zhuǎn)濾波器14在箭頭d示出的方向上移動。因此，控制電路17根據(jù)后述的用戶的模式切換操作對與小齒輪1%相連接的電動機進行控制，以在通常光觀察模式時使第一濾波器群位于光路上，在窄頻帶光觀察模式時使第二濾波器群位于光路上。
[0044]此外，從電源部10對氙氣燈11、光圈裝置13、旋轉(zhuǎn)濾波器電動機18以及與小齒輪19b相連接的電動機(未圖示)提供電力。
[0045]因此，光源裝置4構(gòu)成在窄頻帶光觀察模式時對被檢體照射具有規(guī)定的波長頻帶的至少一個以上的照明光(在此，三個窄頻帶光)的照明單元或者照明部。在此，三個照明光中的兩個是用于強調(diào)顯示距表層Imm~2mm的深部的血管的窄頻帶光，剩余的一個是能夠透過距被檢體的表層部僅規(guī)定距離、在此僅表層附近的范圍的作為第三照明光的窄頻帶光。
[0046]視頻處理器7構(gòu)成為具備作為CXD驅(qū)動器的CXD驅(qū)動電路20、放大器22、處理電路23、Α/D變換器24、白平衡電路(以下稱為W.B) 25、選擇器100、圖像處理部101、選擇器102、Y校正電路26、放大電路27、強調(diào)電路28、選擇器29、同時化存儲器30、31、32、圖像處理電路33、D/A變換器34、35、36、定時發(fā)生器(以下稱為T.G) 37、模式切換電路42、調(diào)光電路43、調(diào)光控制參數(shù)切換電路44、控制電路200以及作為顯示圖像生成單元或者顯示圖像生成部的合成電路201。
[0047]CXD驅(qū)動電路20驅(qū)動設(shè)置于電子內(nèi)窺鏡3的(XD2，使與旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)同步的面順序的攝像信號輸出到CCD2。另外，放大器22對經(jīng)由設(shè)置于電子內(nèi)窺鏡3的前端的對物光學(xué)系統(tǒng)21通過CCD2拍攝體腔內(nèi)組織而得到的面順序的攝像信號進行放大。
[0048]處理電路23對經(jīng)由放大器22的面順序的攝像信號進行相關(guān)雙采樣和噪聲去除等。Α/D變換器24將經(jīng)由處理電路23的面順序的攝像信號變換為數(shù)字信號的面順序的圖像信號。
[0049]ff.B25對通過Α/D變換器24數(shù)字化的面順序的圖像信號例如以圖像信號的G信號為基準(zhǔn)進行增益調(diào)整以使圖像信號的R信號與圖像信號的B信號的明亮度相等而執(zhí)行白平衡處理。
[0050]此外，以波長接近600nm的窄頻帶光的返回光的亮度為基準(zhǔn)來進行W.B25中的白
平衡調(diào)整。
[0051]選擇器100將來自W.B25的面順序的圖像信號分配輸出至圖像處理部101內(nèi)的各部。
[0052]圖像處理部101是將來自上述選擇器100的通常光觀察用的RGB的圖像信號或者窄頻帶光觀察用的三個圖像信號變換為顯示用的圖像信號的圖像信號處理部或者圖像信號處理單元。圖像處理部101根據(jù)基于模式信號的來自控制電路200的選擇信號SS，將通常光觀察模式時和窄頻帶光觀察模式時的圖像信號輸出到選擇器102。
[0053]選擇器102將來自圖像處理部101的通常光觀察用圖像信號和窄頻帶光觀察用圖像信號的面順序的圖像信號依次輸出到Y(jié)校正電路26和合成電路201。
[0054]Y校正電路26對來自選擇器102或者合成電路201的面順序的圖像信號實施Y校正處理。放大電路27對在Y校正電路26中進行了 Y校正處理的面順序的圖像信號進行放大處理。強調(diào)電路28對在放大電路27中進行了放大處理的面順序的圖像信號實施輪廓強調(diào)處理。選擇器29和同時化存儲器30、31、32用于使來自強調(diào)電路28的面順序的圖像信號同時化。
[0055]圖像處理電路33讀出同時化存儲器30、31、32所存儲的面順序的各圖像信號，進行運動圖像顏色偏差校正處理等。D/A變換器34、35、36將來自圖像處理電路33的圖像信號變換為RGB的模擬影像信號而輸出到觀察監(jiān)視器5。從光源裝置4的控制電路17對T.G37輸入與旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)同步的同步信號，將各種定時信號輸出到上述視頻處理器7內(nèi)的各電路。
[0056]另外，在電子內(nèi)窺鏡2中設(shè)置有用于切換通常光觀察模式和窄頻帶光觀察模式的模式切換開關(guān)41,該模式切換開關(guān)41的輸出被輸出到視頻處理器7內(nèi)的模式切換電路42。視頻處理器7的模式切換電路42將控制信號輸出到調(diào)光控制參數(shù)切換電路44和控制電路200。調(diào)光電路43根據(jù)來自調(diào)光控制參數(shù)切換電路44的調(diào)光控制參數(shù)和經(jīng)由處理電路23的攝像信號，對光源裝置4的光圈裝置13進行控制而進行適當(dāng)?shù)拿髁炼瓤刂啤?br> [0057]視頻處理器7內(nèi)的各電路執(zhí)行與所指定的模式相應(yīng)的規(guī)定的處理。執(zhí)行與通常光觀察模式和窄頻帶光觀察模式分別相應(yīng)的處理，在觀察監(jiān)視器5中顯示通常光觀察用圖像或者窄頻帶光觀察圖像。如后文中所述，觀察監(jiān)視器5是用于顯示強調(diào)校正后的圖像信號的顯示單元或者顯示部。
[0058](窄頻帶光觀察的整體處理的流程)
[0059]接著，簡單說明本實施方式中的窄頻帶光`觀察的整體的大概流程。
[0060]圖3是用于說明本實施方式所涉及的窄頻帶光觀察中的整體處理流程的圖。
[0061]手術(shù)師將內(nèi)窺鏡的插入部插入到體腔內(nèi)，在通常光觀察模式下，使內(nèi)窺鏡插入部的前端部位于病變部附近。當(dāng)確認(rèn)處置對象的病變部時，手術(shù)師為了觀察從粘膜下層在固有肌層上分布的較粗的、例如直徑為1mm~2mm的深部血管，操作模式切換開關(guān)41來將內(nèi)窺鏡裝置I切換到窄頻帶光觀察模式。
[0062]在窄頻帶光觀察模式下，內(nèi)窺鏡裝置I的控制電路17對與小齒輪19b相連接的電動機進行控制使旋轉(zhuǎn)濾波器14的位置移動以從光源裝置4出射透過了第二濾波器群的光。并且，控制電路200也對視頻處理器7內(nèi)的各種電路進行控制，以進行用于利用窄頻帶波長進行觀察的圖像處理。
[0063]如圖3所示，在窄頻帶光觀察模式下，來自照明光產(chǎn)生部51的窄頻帶波長的照明光從內(nèi)窺鏡3的插入部的前端部出射，透過粘膜層照射到在粘膜下層和固有肌層上分布的血管61。在此，照明光產(chǎn)生部51構(gòu)成為包含光源裝置4、旋轉(zhuǎn)濾波器14以及光導(dǎo)件15等，從內(nèi)窺鏡插入部的前端出射照明光。通過旋轉(zhuǎn)濾波器14的旋轉(zhuǎn)，波長接近600nm的窄頻帶光、波長接近630nm的窄頻帶光以及波長接近540nm的窄頻帶光連續(xù)地且依次從光源裝置4出射，照射到被攝體。
[0064]波長接近600nm的窄頻帶光、波長接近630nm的窄頻帶光以及波長接近540nm的窄頻帶光的反射光分別被作為CCD2的反射光接收部52接收。CCD2輸出各個反射光的攝像信號，經(jīng)由放大器22等提供給選擇器100。選擇器100根據(jù)來自T.G37的規(guī)定的定時，保持波長接近600nm的第一圖像信號P1、波長接近630nm的第二圖像信號P2以及波長接近540nm的第三圖像信號P3，提供給圖像處理部101。圖像處理部101包含用于窄頻帶光觀察模式的頻帶分解處理部104、強調(diào)處理部IOla以及顏色變換處理部101b。
[0065]在使用內(nèi)窺鏡裝置I例如切開并剝離胃、食道、大腸等消化管內(nèi)壁的存在病變部的粘膜下層的ESD中，手術(shù)師必須避免電手術(shù)刀等切到組織中的較粗的血管。當(dāng)將內(nèi)窺鏡裝置I設(shè)定到窄頻帶光觀察模式時，手術(shù)師能夠清楚地描繪生物體組織的表面下的血管。
[0066](圖像處理部的頻帶分解處理)
[0067]圖1的圖像處理部101的頻帶分解處理部104通過空間頻率分割處理對至少一個波長圖像進行空間頻率分割處理。
[0068]圖4是用于說明從一個波長圖像生成多個頻帶的圖像、對所生成的該多個頻帶的圖像中的一個進行強調(diào)處理的處理的圖。
[0069]如圖4所示，頻帶分解處理部104通過空間頻率解析、例如通過空間頻率分割處理將波長接近600nm的第一圖像信號Pl分割為N個(N為I以上的自然數(shù))空間頻帶的圖像信號(以下稱為頻帶圖像信號)。如圖5(后述)所示，第一圖像信號Pl是攝像元件2攝像之后的圖像信號，該圖像信號在生物體組織的吸收特性方面，在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長。
[0070]即，頻帶分解處理部104構(gòu)成對圖像信號Pl進行以多個空間頻帶進行分解處理的頻帶分解處理單元或者頻帶分解處理部，該圖像信號Pl是攝像元件2攝像之后的圖像信號，該圖像信號在生物體組織的吸收特性方面，在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長。
[0071]此外，頻帶分解處 理部104也可以將波長接近630nm的第二圖像信號P2分割為N個頻帶圖像信號。即，頻帶分解處理部104也可以對m個(m為I以上的自然數(shù))波長圖像分別生成2以上的N個頻帶圖像。在圖4中，m為1，從第一圖像信號Pl生成N個頻帶圖像信號 Pl (I)、Pl ⑵、...Pl (N)。
[0072]在該情況下，頻帶分解處理部104對第二圖像信號P2也進行以多個空間頻帶進行分解處理，該第二圖像信號P2是攝像元件2攝像之后的圖像信號，該圖像信號在生物體組織的吸收特性方面，在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長，強調(diào)處理部IOla除了根據(jù)與第一圖像信號Pl有關(guān)的頻帶圖像信號，還根據(jù)對第二圖像信號P2進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的頻帶圖像信號(例如空間頻率最低的頻帶圖像信號)，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號。
[0073]因而，頻帶分解處理部104將醫(yī)用圖像的至少一個波長頻帶的圖像以多個空間頻帶進行分解處理，構(gòu)成生成多個頻帶圖像的頻帶分解處理單元或者頻帶分解處理部或者空間頻率分割處理單元或者空間頻率分割處理部。
[0074]在此，N個空間頻帶為空間頻率frl、fr2、…、frN的頻帶?？臻g頻率frl最低，從fr2至frN依次變高。因此，N個頻帶圖像信號Pl (I)、P1 (2)、…Pl (N)中的頻帶圖像信號PKD為空間頻率最低的圖像信號。例如，接近Pl (I)的頻帶圖像信號具有與更粗的深部血管等生物體結(jié)構(gòu)物有關(guān)的信息。另一方面，N個頻帶圖像信號Pl (I)、P1 (2)、-Pl(N)中的頻帶圖像信號Pl (N)為空間頻率最高的圖像信號(例如，接近Pl (N)的頻帶圖像信號具有與更細(xì)的粘膜表層的血管、腺結(jié)構(gòu)等表面凹凸結(jié)構(gòu)有關(guān)的信息)。此外，例如，通過對波長圖像信號進行使用了與各空間頻率frk對應(yīng)的掩模的空間頻率濾波處理來生成各頻帶圖像信號。
[0075]在強調(diào)處理部IOla中，進行用于血管61的圖像強調(diào)的后述的圖像處理，在顏色變換處理部IOlb中，將各圖像信號分配至觀察監(jiān)視器5的RGB的各通道，提供給選擇器102。其結(jié)果，在觀察監(jiān)視器5的畫面5a上以高對比度顯示粘膜深部的較粗的血管61。因此，手術(shù)師能夠一邊注意顯示在觀察監(jiān)視器5的在粘膜下層和固有肌層上分布的血管61 —邊對病變部實施ESD。
[0076]在此，說明靜脈血的光的吸收特性。圖5是表示靜脈血的光的吸收特性的圖。圖5的縱軸為摩爾吸光系數(shù)(cm-1/M)，橫軸為波長。此外，三個窄頻帶光的照明光還受到生物體組織本身的散射特性的影響，但是生物體組織本身的散射特性相對于波長的增加大致單調(diào)減少，因此，作為生物體組織的吸收特性，說明圖5。
[0077]通常，在靜脈血中以大致60:40~80:20的比例包含氧合血紅蛋白(Hb02)和還原血紅蛋白(Hb)(以下，將兩者一起簡稱為血紅蛋白)。光被血紅蛋白吸收，但是其吸收系數(shù)根據(jù)每個光的波長不同而不同。圖5示出從400nm至大致800nm為止的每個波長的靜脈血的光的吸收特性，在從550nm至750nm的范圍內(nèi)，吸收系數(shù)在大致波長576nm的點示出極大值，在波長730nm的點示出極小值。
[0078]在窄頻帶光觀察模式下，照射三個窄頻帶光，各個返回光被CCD2接收。
[0079]波長接近600nm的窄頻帶光(以下稱為第一窄頻帶光NLl)是從血紅蛋白的吸收特性的極大值A(chǔ)Cmax(在此為波長576nm處的吸收系數(shù))至極小值A(chǔ)Cmin(在此為波長730nm處的吸收系數(shù))的波長頻帶R內(nèi)的波長頻帶的光。
[0080]波長接近630nm的窄頻帶光(以下、第二窄頻帶光NL2)也是從血紅蛋白的吸收特性的極大值A(chǔ)Cmax至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶R內(nèi)的光，但是為比第一窄頻帶光NLl的波長長、吸收系數(shù)低且生物體組織的散射特性得到抑制的波長頻帶的光。散射特性得到抑制意味著散射系數(shù)朝向長波長側(cè)變低。`
[0081]即，光源裝置4照射第一照明光NLl以及第二照明光NL2，該第一照明光NLl在生物體組織的吸收特性方面在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長，該第二照明光NL2具有與通過第一照明光NLl得到的圖像信號Pl相比吸收特性中的值低且生物體組織的散射特性得到抑制的光譜特性的峰波長。
[0082]波長接近540nm的窄頻帶光(以下稱為第三窄頻帶光NL3)為從血紅蛋白的吸收特性的極大值A(chǔ)Cmax至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶R外的波長頻帶的光，是從被檢體的粘膜表面的表層部僅能夠透過規(guī)定距離的照明光。
[0083](XD2輸出三個窄頻帶光的各圖像的攝像信號。因此，各圖像包含基于第一、第二以及第三窄頻帶光NL1、NL2、NL3的各返回光的多個像素信號。
[0084]并且，說明作為照明光的第一窄頻帶光NLl和第二窄頻帶光NL2在生物體組織內(nèi)的光的傳播。圖6是用于說明第一窄頻帶光NLl (λ I)和第二窄頻帶光NL2(X2)在生物體組織內(nèi)的光的傳播量的圖。第一窄頻帶光NLl和第二窄頻帶光NL2分別在生物體組織內(nèi)反復(fù)進行多重散射過程，其結(jié)果是作為返回光從粘膜表面出射。第一窄頻帶光NLl和第二窄頻帶光NL2分別具有平均自由行程MFP1、MFP2。而且，第一窄頻帶光NLl的平均自由行程MFPl比第二窄頻帶光NL2的平均自由行程MFP2短。
[0085]如圖6所示，波長600ηπι(λ I)的第一窄頻帶光NLl到達(dá)血管61附近，波長630nm( λ 2)的第二窄頻帶光NL2到達(dá)比血管61稍深的位置。
[0086]此外，圖6并未圖示，但是波長接近540nm的第三窄頻帶光NL3的平均自由行程比上述兩個窄頻帶光NL1、NL2的平均自由行程MFP1、MFP2短，第三窄頻帶光NL3僅到達(dá)粘膜表面的表層部的較淺的區(qū)域。
[0087]圖17是使用能夠以中心波長IOnm步長按時間序列照射窄頻帶照明光的光譜內(nèi)窺鏡裝置對動物的腹腔內(nèi)進行拍攝得到的圖像的示意圖。具體地說，示出將540nm、600nm、630nm的各單色圖像分別分配至B通道、G通道、R通道的圖像。圖像中的血管Vl和血管V2是從圖像中的左上方向至右下方向分布的粗血管。與血管V2相比血管Vl位于距粘膜表面深的位置。在此，從540nm至680nm以IOnm步長拍攝了共計15個圖案的單色圖像。
[0088]圖18是對圖17的多個單色圖像在縱軸示出各圖像中的行-A上的強度(對數(shù)顯示的像素值)的圖表。圖18的橫軸為各圖像中的行-A上的像素的位置。血管Vl的像素的位置存在于接近25~50的位置，血管V2的像素的位置存在于接近75~110的位置。在存在于較淺部的血管V2以及位于深部的血管Vl兩方的血管中強度衰減的照明波長、即在血管Vl和血管V2中照明光被強吸收的波長根據(jù)圖18可知是大致590nm~620nm。
[0089]因而，在檢測存在于從較淺部分至深部的血管時，大致590nm~620nm的窄頻帶光成為重要的波長信息。血管Vl存在于距粘膜表面大約Imm~2mm左右的深部分。此外，本試驗結(jié)果與通過上述Beer-Lambert得到的邏輯計算結(jié)果(通過使用波長600nm前后的15nm之間的窄頻帶光能夠以高對比度顯示較粗血管)大致一致。
[0090]如上所述，包含光源裝置4的照明單元或者照明部照射作為照明光的窄頻帶光NLl以及作為照明光的窄頻帶光NL2，該窄頻帶光NLl在生物體組織的吸收特性方面在從包含極大值A(chǔ)Cmax的波長頻帶至極小值A(chǔ)Cmin的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長,該窄頻帶光NL2具有與窄頻帶光NL l 的返回光相比吸收特性中的值低且生物體組織的散射特性得到抑制的光譜特性的峰波長。
[0091]并且，包含光源裝置4的照明單元或者照明部還照射能夠從被檢體的表層部僅透過規(guī)定距離的第三照明光NL3。
[0092](圖像處理部的強調(diào)處理)
[0093]接著，說明圖像處理部101中的處理。在通常光觀察模式下，在拍攝得到的內(nèi)窺鏡圖像內(nèi)，距表層部Imm~2mm的深部血管不在觀察監(jiān)視器5的內(nèi)窺鏡圖像上顯示或者難以顯不O
[0094]與此相對，在窄頻帶光觀察模式下，當(dāng)在拍攝得到的內(nèi)窺鏡圖像內(nèi)存在深部血管時，血管顯示在內(nèi)窺鏡圖像上。
[0095]波長600nm( λ I)的窄頻帶光NLl的圖像由多個行構(gòu)成，各行包含多個像素。強調(diào)處理部IOla在對波長600ηπι(λ I)的窄頻帶光NLl的圖像信號進行頻帶分解處理而得到的多個頻帶圖像中，對空間頻率最低的頻帶圖像信號Pl (I)的各像素的像素值乘以規(guī)定的增益系數(shù)來進行強調(diào)處理，將強調(diào)校正后的強調(diào)校正圖像信號ΒΕΡ1(λ I)輸出到顏色變換部IOlb0
[0096]即，強調(diào)處理部IOla構(gòu)成圖像處理單元或者圖像處理部，該圖像處理單元或者圖像處理部根據(jù)由頻帶分解處理部104進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的頻帶圖像信號，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號。在此，強調(diào)處理部IOla實施僅對通過頻帶分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的空間頻率最低的頻帶圖像信號進行強調(diào)的處理而生成強調(diào)校正后的強調(diào)校正圖像信號BEPl ( λ I)。
[0097]此外，在此，強調(diào)處理部IOla僅對通過頻帶分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的空間頻率最低的頻帶圖像信號進行強調(diào)，但是對空間頻率最低的頻帶圖像信號以外也可以進行強調(diào)處理(例如，也可以強調(diào)空間頻率第二低的頻帶圖像信號Pl (2))。此外，也可以對多個空間頻帶中空間頻率低的兩個以上的頻帶圖像信號進行強調(diào)處理。
[0098](圖像處理部的顏色變換處理)
[0099]接著，說明顏色變換處理部IOlb中的處理。顏色變換處理部IOlb被輸入第二圖像信號Ρ2 ( λ 2)、第三圖像信號Ρ3 ( λ 3)以及強調(diào)校正圖像信號BEPl ( λ I)。
[0100]在顏色變換處理部IOlb中，進行將第二圖像信號Ρ2 ( λ 2)、第三圖像信號Ρ3 ( λ 3)以及強調(diào)校正圖像信號BEPl ( λ I)分配至RGB通道的處理。
[0101]在此，例如通過以下式(I)，將強調(diào)校正圖像信號BEPl (λ I)的亮度值ImAU I)、第二圖像信號Ρ2(λ2)的亮度值ImU 2)以及第三圖像信號Ρ3( λ 3)的亮度值ImU 3)分配至RGB通道。
[0102][式I]
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，具備: 照明部，其對被檢體照射具有規(guī)定的波長頻帶的至少一個以上的照明光； 攝像部，其對基于上述照明部的照射的來自上述被檢體的返回光進行拍攝； 頻帶分解處理部，其在上述攝像部拍攝之后，對在生物體組織的吸收特性中在從包含極大值的波長頻帶至極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第一圖像信號，以多個空間頻帶進行分解處理； 圖像處理部，其根據(jù)由上述頻帶分解處理部進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的第一頻帶圖像信號，進行強調(diào)處理并生成強調(diào)校正后的圖像信號；以及顯示部，其顯示上述強調(diào)校正后的圖像信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述規(guī)定的第一頻帶圖像信號是上述多個空間頻帶中空間頻率低的一個或者兩個以上的頻帶圖像信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述規(guī)定的第一頻帶圖像信號是上述多個空間頻帶中空間頻率最低的頻帶圖像信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述頻帶分解處理部在上 述攝像部拍攝之后，對在上述生物體組織的吸收特性中在從包含上述極大值的波長頻帶至上述極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第二圖像信號，也以上述多個空間頻帶進行分解處理， 上述圖像處理部除了根據(jù)上述規(guī)定的第一頻帶圖像信號以外，還根據(jù)對上述第二圖像信號進行分解處理得到的多個頻帶圖像信號中的規(guī)定的第二頻帶圖像信號進行上述強調(diào)處理并生成上述強調(diào)校正后的圖像信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任一項所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述照明部照射第一照明光以及第二照明光，該第一照明光在上述生物體組織的上述吸收特性中在從包含上述極大值的波長頻帶至上述極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長，該第二照明光具有與上述第一圖像信號相比上述吸收特性中的值低并且上述生物體組織的散射特性得到抑制的光譜特性的峰波長。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述照明部照射從上述被檢體的表層部僅能夠透過規(guī)定距離的第三照明光， 上述圖像處理部根據(jù)上述第一圖像信號、上述第二圖像信號以及由上述攝像部基于上述第三照明光的照射而拍攝得到的第三圖像信號，生成上述強調(diào)校正后的圖像信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述內(nèi)窺鏡裝置具有通常光觀察模式和窄頻帶光觀察模式， 上述照明部在上述窄頻帶光觀察模式時照射上述第一照明光和上述第二照明光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述照明部具有用于使來自光源的光透過的上述通常光觀察模式用的濾波器和上述窄頻帶光觀察模式用的濾波器， 上述照明部在上述窄頻帶光觀察模式時使來自上述光源的光經(jīng)由上述窄頻帶光觀察模式用的濾波器而出射，由此照射上述第一照明光和上述第二照明光。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，還具有光譜估計部，該光譜估計部根據(jù)來自上述被檢體的上述返回光的至少兩個攝像信號，通過光譜估計處理來生成光譜估計圖像信號作為上述第一圖像信號并輸出， 上述頻帶分解處理部將上述光譜估計圖像信號作為上述第一圖像信號而進行上述分解處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 還具有光譜估計部，該光譜估計部根據(jù)至少兩個輸入信號，通過光譜估計處理來生成光譜估計圖像信號， 上述頻帶分解處理部在上述攝像部拍攝之后，對在上述生物體組織的吸收特性中在從包含上述極大值的波長頻帶至上述極小值處的波長頻帶之間具有光譜特性的峰波長的第二圖像信號，也以上述多個空間頻帶進行分解處理， 上述光譜估計部將由上述頻帶分解處理部對上述第一圖像信號和上述第二圖像信號各自生成的多個頻帶圖像信號中空間頻率低的頻帶圖像信號作為上述至少兩個輸入信號來進行上述光譜估計處理， 上述圖像處理部將通過上述光譜估計部的上述光譜估計處理得到的上述光譜估計圖像信號作為上述規(guī)定的第一頻帶圖像信號而進行上述強調(diào)處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述至少兩個輸入信號分別是由上述頻帶分解處理部針對上述第一圖像信號和上述第二圖像信號生成的多個頻帶圖像信號中空間頻率最低的頻帶圖像信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任一項所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第一圖像信號的峰波長 在波長585nm至615nm之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第一圖像信號的峰波長是波長接近600nm的窄頻帶光。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第一圖像信號的峰波長是波長接近600nm的窄頻帶光，上述第二圖像信號的峰波長在波長610nm至730nm之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第二圖像信號的峰波長是波長接近630nm的窄頻帶光。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 上述第一圖像信號的峰波長是波長接近600nm的窄頻帶光，上述第二圖像信號的峰波長是波長730nm以后的窄頻帶光。
【文檔編號】A61B1/06GK103501683SQ201280020001
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】五十嵐誠 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社
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