掃描型內(nèi)窺鏡裝置、圖像處理裝置、圖像處理方法
掃描型內(nèi)窺鏡裝置、圖像處理裝置、圖像處理方法
【專利摘要】掃描型內(nèi)窺鏡裝置(1)具有：光源部(2)，其發(fā)出照明光；光纖(3)，其引導(dǎo)照明光并從前端以及具有指向性的方式進(jìn)行照射；快門(4)和斷續(xù)出射控制部(5)，其以規(guī)定周期控制照明光的照射期間和遮斷期間；驅(qū)動(dòng)元件(7)和掃描驅(qū)動(dòng)部(8)，其掃描光纖(3)的前端；光檢測(cè)部(12)，其檢測(cè)來自光纖(3)的前端的掃描范圍的光；外部因素光成分去除部(13)，其根據(jù)照射期間內(nèi)的光檢測(cè)部(12)的檢測(cè)結(jié)果，去除基于遮斷期間內(nèi)的光檢測(cè)部(12)的檢測(cè)結(jié)果而得到的外部因素光成分，從而提取照明光的返回光成分；以及圖像處理部(15)，其根據(jù)來自掃描驅(qū)動(dòng)部(8)的光纖(3)的前端的方向的信息，根據(jù)返回光成分構(gòu)成圖像。
【專利說明】掃描型內(nèi)窺鏡裝置、圖像處理裝置、圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及掃描具有指向性的照明光而取得被檢體的圖像的掃描型內(nèi)窺鏡裝置、處理由該掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像的圖像處理裝置、圖像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往提出了如下的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其向被檢體以具有指向性的方式照射照明光，一邊掃描照明光的照射方向一邊接收反射光，從而取得被檢體的圖像。
[0003]例如，在日本特開2011-19706號(hào)公報(bào)中記載了一種如下的醫(yī)療用觀察系統(tǒng)，其具有掃描激光而觀察對(duì)象物的醫(yī)療用探針、向醫(yī)療用探針供給激光的激光光源、判定醫(yī)療用探針是否為規(guī)定的狀態(tài)的判定單元、根據(jù)判定單元的判定結(jié)果控制從激光光源射出的激光的光量的控制單元。而且，通過這種結(jié)構(gòu)，在激光進(jìn)入手術(shù)人員等的眼中這樣的狀況下，能夠?qū)⒓す獾墓饬肯拗茷榘踩募?jí)別。
[0004]此外，在日本特開平9-248281號(hào)公報(bào)所述的技術(shù)中，內(nèi)窺鏡分光裝置(3)是與電子內(nèi)窺鏡裝置(2)組合使用的。電子內(nèi)窺鏡裝置(2)具有:具有攝像單元的電子內(nèi)窺鏡
[4];將用于觀察的照明光供給給電子內(nèi)窺鏡(4)的觀察光照明單元(5);以及處理來自攝像單元的信號(hào)的信號(hào)處理部出)。內(nèi)窺鏡分光裝置(3)具有:照射測(cè)定光的測(cè)定光照明單元(9);進(jìn)行分光測(cè)定的分光單元(10);在電子內(nèi)窺鏡(4)的通道中貫穿插入的測(cè)定探針
(11);以及對(duì)分光單元(10)的動(dòng)作定時(shí)進(jìn)行控制的定時(shí)控制單元(12)。測(cè)定探針(11)具有照明用光纖束和受光用光纖束，照明用光纖束與測(cè)定光照明單元(9)連接，受光用光纖束與分光單元(10)連接。來自測(cè)定光照明單元(9)的測(cè)定光被照明用光纖束引導(dǎo)，向活體
(30)的內(nèi)部照射。來自活體(30)的內(nèi)部的反射光被受光用光纖束接收，被分光單元(10)引導(dǎo)。從電子內(nèi)窺鏡裝置⑵向定時(shí)控制單元(12)輸入與觀察光的遮光期間同步的信號(hào)。而且，定時(shí)控制單元(12)根據(jù)與遮光期間同步的測(cè)定控制信號(hào)，使分光單元(10)進(jìn)行分光測(cè)定。由此，能夠在幾乎不變更內(nèi)窺鏡裝置(2)的規(guī)格的情況下，獲得不會(huì)受到觀察光的影響的精度較高的分光測(cè)定數(shù)據(jù)。
[0005]在這種掃描型內(nèi)窺鏡裝置中，構(gòu)成為能夠改變引導(dǎo)照明光的光纖的出射端的方向，通過使光纖的出射端的方向隨時(shí)間的經(jīng)過而發(fā)生變化，從而進(jìn)行照明光的掃描。另一方面，作為接收來自被檢體的光的結(jié)構(gòu)，例如能夠接收來自照明光的掃描范圍內(nèi)的全部光。
[0006]因此，表示所接收的光為來自哪個(gè)方向的光(即，是來自被檢體的哪個(gè)部分的光)的信息未包含于通過所接收的光生成的信號(hào)中。于是，估計(jì)為所接收的光為來自被射出的光照射的被檢體部分的返回光，進(jìn)行內(nèi)窺鏡圖像的構(gòu)成。
[0007]關(guān)于上述現(xiàn)有的掃描型內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)，在受光范圍內(nèi)不存在來自被檢體的返回光以外的光的情況下能夠正確構(gòu)成被檢體的圖像，而在存在返回光以外的外部因素光(并非從光纖射出的照明光的返回光的光，例如由電手術(shù)刀或治療用激光器等用于對(duì)被檢體進(jìn)行伴隨發(fā)光的處理的處理工具產(chǎn)生的光)的情況下，被檢測(cè)的光中將含有外部因素光。即，被檢測(cè)的光成為來自被照射照明光的被檢體的返回光與無關(guān)于照明光向哪個(gè)方向照射而被接收的外部因素光相加得到的光。因此，會(huì)顯示似乎在與產(chǎn)生外部因素光的位置不同的位置處產(chǎn)生了光那樣的圖像，或者對(duì)比度低于僅由返回光構(gòu)成的圖像。
[0008]本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠降低外部因素光的影響，提高基于返回光的圖像的品質(zhì)的掃描型內(nèi)窺鏡裝置、圖像處理裝置、圖像處理方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]用于解決課題的手段
[0010]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第I方面的掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有:光源部，其發(fā)出照明光；導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射；照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射；掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光；外部因素光成分去除部，其根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除基于所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及圖像處理部，其根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
[0011]本發(fā)明的第2方面的圖像處理裝置用于處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有:光源部，其發(fā)出照明光；導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射；照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射；掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；以及光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光，該圖像處理裝置具有:外部因素光成分去除部，其根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除基于所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及圖像處理部，其根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
[0012]本發(fā)明的第3方面的圖像處理方法用于處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有:光源部，其發(fā)出照明光；導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射；照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射；掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；以及光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光，該圖像處理方法具有如下步驟:根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除根據(jù)所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0014]圖2是表示上述第I實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置的光掃描的情形的圖。
[0015]圖3是表示在上述第I實(shí)施方式中由處理工具產(chǎn)生的光存在于觀察視野內(nèi)的情形的圖。
[0016]圖4是表示在上述第I實(shí)施方式中光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果的例子的圖。
[0017]圖5是表示上述第I實(shí)施方式中的掃描驅(qū)動(dòng)電壓、快門、光檢測(cè)部輸出、返回光成分的時(shí)序圖。
[0018]圖6是表示上述第I實(shí)施方式的外部因素光成分去除部的處理的流程圖。
[0019]圖7是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0020]圖8是表示在上述第2實(shí)施方式中的藍(lán)色、綠色、紅色、黃色光檢測(cè)部的各輸出的時(shí)序圖。
[0021]圖9是表示上述第2實(shí)施方式的外部因素光成分去除部的處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下，參照【專利附圖】
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【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0023][第I實(shí)施方式]
[0024]圖1至圖6表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式，圖1是表示掃描型內(nèi)窺鏡裝置I的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0025]本實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置I具有光源部2、光纖3、快門4、斷續(xù)出射控制部5、內(nèi)窺鏡6、驅(qū)動(dòng)元件7、掃描驅(qū)動(dòng)部8、光纖束9、光檢測(cè)部12、外部因素光成分去除部13、圖像處理部15、監(jiān)視器16。
[0026]光源部2用于發(fā)出照明光，例如發(fā)出多種顏色的照明光，具體而言，是具有發(fā)出紅色(R)窄頻帶光的紅色發(fā)光激光器、發(fā)出綠色(G)窄頻帶光的綠色發(fā)光激光器、發(fā)出藍(lán)色(B)窄頻帶光的藍(lán)色發(fā)光激光器的發(fā)出彩色照明光的光源。這里，光源使用激光器的原因在于，由于發(fā)出相干光，因而能夠獲得擴(kuò)散較少(即較高指向性的)的光線。另外，這里，設(shè)光源部2是發(fā)出具有RGB這3色成分的彩色照明光的光源，但是，在取得單色圖像即可，則當(dāng)然也可以是發(fā)出單色用的照明光的光源?；蛘?，還可以是發(fā)出紫外光、紅外光、窄頻帶光觀察(NB1:NarrowBandImaging:內(nèi)鏡窄帶成像術(shù))用光等的光的光源。
[0027]光纖3是導(dǎo)光部，其引導(dǎo)從光源部2發(fā)出的照明光，并將該照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射，為了抑制出射光的擴(kuò)散，例如使用單模型的光纖。該光纖3的前端配置于內(nèi)窺鏡6的前端。所照射的照明光被被檢體反射而成為返回光，從光纖束9的前端射入。
[0028]快門4和斷續(xù)出射控制部5是以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間的照明控制部，其中，在該照射期間內(nèi)從光纖3的前端照射照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自光纖3的前端的照明光的照射。即，快門4配置于光纖3的導(dǎo)光路徑上，用于切換將從光源部2發(fā)出的照明光向光纖3的前端側(cè)引導(dǎo)或遮斷。此外，斷續(xù)出射控制部5用于驅(qū)動(dòng)快門4，控制照射期間和遮斷期間。
[0029]內(nèi)窺鏡6用于進(jìn)行在被檢體內(nèi)的插入，在內(nèi)部貫穿插入有光纖3和光纖束9，還配設(shè)了驅(qū)動(dòng)元件7。
[0030]驅(qū)動(dòng)元件7和掃描驅(qū)動(dòng)部8是掃描部，進(jìn)行使光纖3的前端方向變化的掃描。驅(qū)動(dòng)元件7是在光纖3的前端移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源,例如構(gòu)成為壓電元件等。此外，掃描驅(qū)動(dòng)部8是控制供給給驅(qū)動(dòng)元件7的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)器。
[0031]光纖束9的前端配設(shè)于內(nèi)窺鏡6的前端上，光纖束9用于接收來自被檢體的返回光并引導(dǎo)至基端側(cè)。該光纖束9進(jìn)行能夠接收來自光纖3的掃描范圍內(nèi)的所有方向的光的寬指向性的受光。
[0032]光檢測(cè)部12通過檢測(cè)經(jīng)由光纖束9被引導(dǎo)的返回光，從而以具有寬指向性的方式檢測(cè)來自基于驅(qū)動(dòng)兀件7和掃描驅(qū)動(dòng)部8得到的光纖3的前端的掃描范圍的光。
[0033]外部因素光成分去除部13根據(jù)在照射期間內(nèi)的光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果，基于在遮斷期間內(nèi)的光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果而去除如后所述得到的外部因素光成分，從而提取來自被檢體的照明光的返回光成分。
[0034]圖像處理部15根據(jù)來自掃描驅(qū)動(dòng)部8的光纖3的前端的方向的信息，計(jì)算由外部因素光成分去除部13提取的返回光成分為檢測(cè)來自哪個(gè)方向的光的結(jié)果，構(gòu)成圖像，并輸出給監(jiān)視器16。
[0035]監(jiān)視器16用于顯示由圖像處理部15構(gòu)成的圖像。
[0036]接著，圖2是表示掃描型內(nèi)窺鏡裝置I的光掃描的情形的圖。
[0037]驅(qū)動(dòng)元件7和掃描驅(qū)動(dòng)部8對(duì)光纖3的前端的掃描例如按照該圖2所示進(jìn)行。
[0038]S卩，從觀察視野16a的中心點(diǎn)A起開始方向的變化，使光纖3的前端的方向沿著螺旋狀(螺線狀)的路徑發(fā)生變化，到達(dá)最遠(yuǎn)離中心的最遠(yuǎn)點(diǎn)B。此后，可以停止向被檢體的照明光的照射，然后使光纖3的前端的方向從最遠(yuǎn)點(diǎn)B返回到中心點(diǎn)A而進(jìn)行同樣的動(dòng)作，或者也可以從最遠(yuǎn)點(diǎn)B起沿反方向在螺旋狀的路徑上行進(jìn)直到返回中心點(diǎn)A，還可以采用其他方法。為了方便起見，在本實(shí)施方式中采用從最遠(yuǎn)點(diǎn)B起在螺旋狀的路徑上行進(jìn)直到返回中心點(diǎn)A的方法。
[0039]光檢測(cè)部12如上所述，以能夠接收來自圖2所示的掃描范圍的所有光的寬指向性檢測(cè)光。因此，無法僅通過光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果判定由光檢測(cè)部12檢測(cè)的光是來自掃描范圍內(nèi)的哪個(gè)點(diǎn)的光。
[0040]因此，圖像處理部15從掃描驅(qū)動(dòng)部8接收光纖3的前端的方向的信息(即，照明光的照射方向的信息)，將由外部因素光成分去除部13提取的返回光成分估計(jì)為來自位于光纖3的前端的方向上的被檢體的光，在估計(jì)出返回光成分的相應(yīng)位置上進(jìn)行映射，從而構(gòu)成圖像。
[0041]接著，圖3是表示由處理工具21產(chǎn)生的光存在于觀察視野16a內(nèi)的情形的圖。
[0042]在使用內(nèi)窺鏡6的檢查時(shí)，有時(shí)一并使用處理工具21。在該處理工具21是電手術(shù)刀或治療用激光器等用于對(duì)被檢體進(jìn)行伴隨發(fā)光的處理的處理工具的情況下，如該圖3所示，將會(huì)在觀察視野16a內(nèi)產(chǎn)生外部因素光21a(并非從光纖3射出的照明光的返回光的光)。進(jìn)而，不限于處理工具21，可認(rèn)為由于某種原因而產(chǎn)生外部因素光21a。
[0043]參照?qǐng)D4說明這種情況下獲得的I行(line)上的信號(hào)的情形。圖4是表示光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果的例子的圖。
[0044]光檢測(cè)部12在外部因素光21a處于觀察視野16a內(nèi)(即，掃描范圍內(nèi))的情況下，無論光纖3的掃描方向?yàn)槟膫€(gè)方向都始終檢測(cè)到外部因素光21a。因此，在光檢測(cè)部12的檢測(cè)信號(hào)f中包含來自被檢體的照明光的返回光的信號(hào)成分和外部因素光21a的信號(hào)成分fa。這里，返回光的信號(hào)成分根據(jù)被照射了照明光的被檢體部分的反射率的不同而得到不同的信號(hào)值。另一方面，在外部因素光21a的亮度等級(jí)例如不隨時(shí)間變動(dòng)而為固定的情況下，外部因素光21a的信號(hào)成分fa如圖4所示為固定。
[0045]接著，圖5是表示掃描驅(qū)動(dòng)電壓、快門、光檢測(cè)部12的輸出、返回光成分的時(shí)序圖。
[0046]從掃描驅(qū)動(dòng)部8供給給驅(qū)動(dòng)元件7的電流的掃描驅(qū)動(dòng)電壓例如成為該圖5所示的波形。在該波形中，掃描驅(qū)動(dòng)電壓的振幅發(fā)生變動(dòng)的開始點(diǎn)是開始從圖2所示的中心點(diǎn)A掃描的點(diǎn)，掃描驅(qū)動(dòng)電壓的振幅為最大值的點(diǎn)是到達(dá)圖2所示的最遠(yuǎn)點(diǎn)B的點(diǎn)。此后，從最遠(yuǎn)點(diǎn)B起在螺旋狀的路徑上沿著反方向行進(jìn)并返回中心點(diǎn)A，因而掃描驅(qū)動(dòng)電壓的振幅也逐漸變小。這樣，在掃描驅(qū)動(dòng)電壓的振幅從O到達(dá)最大值并再次恢復(fù)為O的期間內(nèi)，取得2個(gè)幀的圖像。在取得該2個(gè)幀的圖像的期間內(nèi)快門4打開，即是從光纖3的前端照射照明光的照射期間。
[0047]在該照射期間后，成為遮斷來自光纖3的前端的照明光的照射的遮斷期間，此時(shí)掃描驅(qū)動(dòng)電壓也振幅為O。
[0048]另一方面，光檢測(cè)部12的檢測(cè)信號(hào)在照射期間和遮斷期間示出不同的波形。即，在遮斷期間內(nèi)由光檢測(cè)部12檢測(cè)的是外部因素光21a。與此相對(duì)，在照射期間內(nèi)被光檢測(cè)部12檢測(cè)的是返回光和外部因素光21a。
[0049]因此，外部因素光成分去除部13從斷續(xù)出射控制部5中取得當(dāng)前表示是照射期間和遮斷期間中的哪個(gè)期間的信息，并根據(jù)該結(jié)果進(jìn)行不同的處理。
[0050]圖6是表示外部因素光成分去除部13的處理的流程圖。
[0051]開始了該處理后，外部因素光成分去除部13根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息，判定當(dāng)前為照射期間和遮斷期間中的哪個(gè)期間(步驟Si)。
[0052]這里，在判定為是遮斷期間的情況下，外部因素光成分去除部13蓄積光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果(參照?qǐng)D5的遮斷期間檢測(cè)結(jié)果)(步驟S2)。
[0053]然后，判定內(nèi)窺鏡檢查是否結(jié)束(步驟S5)。這里，在檢查未結(jié)束的情況下，返回步驟SI進(jìn)行上述判定。
[0054]這樣，在步驟SI中判定為是照射期間的情況下，外部因素光成分去除部13計(jì)算在步驟S2中蓄積的遮斷期間的檢測(cè)信號(hào)的平均值(步驟S3)。
[0055]進(jìn)而，根據(jù)在照射期間內(nèi)從光檢測(cè)部12輸出的檢測(cè)結(jié)果(參照?qǐng)D5的照射期間檢測(cè)結(jié)果)，例如實(shí)時(shí)地減去在步驟S3中計(jì)算出的平均值，提取圖5所示的返回光成分，并輸出給圖像處理部15(步驟S4)。即，外部因素光成分去除部13從在某個(gè)照射期間內(nèi)取得的光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果中減去在該照射期間緊前面的遮斷期間內(nèi)取得的外部因素光成分(這里特別為外部因素光成分的平均值)，從而去除外部因素光成分。
[0056]此后，在步驟S5中判定為內(nèi)窺鏡檢查結(jié)束的情況下，外部因素光成分去除部13結(jié)束該處理。
[0057]根據(jù)這種第I實(shí)施方式，根據(jù)在遮斷期間內(nèi)檢測(cè)的外部因素光21a，估計(jì)并去除在照射期間內(nèi)由光檢測(cè)部12檢測(cè)的信號(hào)中包含的外部因素光成分，因而能夠降低外部因素光21a的影響，提高基于返回光的圖像的品質(zhì)。
[0058]此時(shí)，從在某個(gè)照射期間內(nèi)取得的光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果中減去在該照射期間緊前面的遮斷期間內(nèi)取得的外部因素光成分，因而在外部因素光成分隨時(shí)間的變化較小的情況下能夠以較高精度去除外部因素光成分。
[0059]進(jìn)而，由于計(jì)算在遮斷期間內(nèi)的外部因素光成分的平均值，因而能夠抑制短時(shí)間內(nèi)的變動(dòng)和閃爍，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的去除性能。
[0060][第2實(shí)施方式]
[0061]圖7至圖9表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式，圖7是表示掃描型內(nèi)窺鏡裝置I的結(jié)構(gòu)例的圖。在該第2實(shí)施方式中，對(duì)與上述第I實(shí)施方式相同的部分賦予同一符號(hào)等并適當(dāng)省略說明，主要僅說明不同之處。
[0062]本實(shí)施方式按照彩色照明光中的RGB的各個(gè)顏色成分，估計(jì)并去除外部因素光成分。
[0063]首先，本實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置I具有藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r。
[0064]關(guān)于從光纖束9的基端射出的光,通過藍(lán)色光分離反射鏡Ilb僅反射包含從光源部2的藍(lán)色發(fā)光激光器發(fā)出的藍(lán)色光的頻帶的窄頻帶藍(lán)色光成分，透射除此以外的成分。
[0065]此外，關(guān)于透射過藍(lán)色光分離反射鏡Ilb的光，通過綠色光分離反射鏡IIg僅反射包含從光源部2的綠色發(fā)光激光器發(fā)出的綠色光的頻帶的窄頻帶綠色光成分，透射除此以外的成分。
[0066]進(jìn)而，關(guān)于透射過綠色光分離反射鏡Ilg的光，通過紅色光分離反射鏡I Ir僅反射包含從光源部2的紅色發(fā)光激光器發(fā)出的紅色光的頻帶的窄頻帶紅色光成分，透射除此以外的成分。
[0067]這樣，藍(lán)色光檢測(cè)部12b僅接收窄頻帶藍(lán)色光成分，綠色光檢測(cè)部12g僅接收窄頻帶綠色光成分，紅色光檢測(cè)部12r僅接收窄頻帶紅色光成分，即藍(lán)色、綠色、紅色光檢測(cè)部12b、12g、12r分別對(duì)多種顏色的照明光的波段的光進(jìn)行檢測(cè)。
[0068]上述第I實(shí)施方式的光檢測(cè)部12在上述內(nèi)容中未詳細(xì)描述,但大致同樣構(gòu)成。
[0069]此外，透射過紅色光分離反射鏡Ilr的光包含去除了窄頻帶藍(lán)色光成分、窄頻帶綠色光成分和窄頻帶紅色光成分后的除此以外的光成分(以下將該光成分稱作黃色光成分)。在該紅色光分離反射鏡Ilr的透射光的光路上配置有檢測(cè)黃色光成分的黃色光檢測(cè)部14。S卩，黃色光檢測(cè)部14成為第2光檢測(cè)部，其不檢測(cè)上述多種顏色的照明光的波段中的任意一種波段的光，而檢測(cè)這些多種顏色的照明光的波段以外的波段的光的。
[0070]圖8是表示藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r、黃色光檢測(cè)部14的各輸出的時(shí)序圖。在該圖8中，示出在時(shí)刻tl以后產(chǎn)生了外部因素光21a的情形。
[0071]由于在到時(shí)刻tl為止都僅存在返回光成分，因而藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g和紅色光檢測(cè)部121■在照射期間內(nèi)檢測(cè)返回光并輸出，而遮斷期間內(nèi)的輸出為O。此夕卜，黃色光檢測(cè)部14不檢測(cè)在照明光中包含的各色成分，因而在照射期間和遮斷期間內(nèi)的輸出都為O。
[0072]從時(shí)刻tl起,射入光纖束9中的光包含返回光成分和外部因素光成分。若該外部因素光成分是能夠被藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢出部12g、紅色光檢測(cè)部12r和黃色光檢測(cè)部14中的任何一個(gè)檢測(cè)部檢測(cè)到的較寬的頻帶成分，則如圖8所示，從黃色光檢測(cè)部14輸出外部因素光成分，在其他的藍(lán)色光、綠色光、紅色光檢測(cè)部12b、12g、12r的返回光成分輸出上重疊外部因素光成分輸出。
[0073]這樣的藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果被輸入到外部因素光成分去除部13A。外部因素光成分去除部13A根據(jù)所輸入的各檢測(cè)結(jié)果和從斷續(xù)出射控制部5取得的表示當(dāng)前為照射期間和遮斷期間中的哪個(gè)期間的信息，按照各顏色成分進(jìn)行外部因素光成分的去除。
[0074]S卩，外部因素光成分去除部13A具有藍(lán)色外部因素光成分去除部13b、綠色外部因素光成分去除部13g、紅色外部因素光成分去除部13r。
[0075]藍(lán)色外部因素光成分去除部13b根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果，從藍(lán)色光檢測(cè)部12b的檢測(cè)結(jié)果中去除藍(lán)色外部因素光成分。
[0076]綠色外部因素光成分去除部13g根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果，從綠色光檢測(cè)部12g的檢測(cè)結(jié)果中去除綠色外部因素光成分。
[0077]紅色外部因素光成分去除部131■根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果，從紅色光檢測(cè)部12r的檢測(cè)結(jié)果中去除紅色外部因素光成分。
[0078]圖9是表示外部因素光成分去除部13A的處理的流程圖。
[0079]開始了該處理后，外部因素光成分去除部13A根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息，判定當(dāng)前為照射期間和遮斷期間中的哪個(gè)期間(步驟Sll)。
[0080]這里，在判定為是遮斷期間的情況下，外部因素光成分去除部13A分別蓄積藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部121■和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果(步驟S12)。
[0081]然后，判定內(nèi)窺鏡檢查是否結(jié)束(步驟S17)。這里在檢查未結(jié)束的情況下，返回步驟Sll并進(jìn)行上述判定。
[0082]這樣，在步驟Sll中判定為是照射期間的情況下，外部因素光成分去除部13A計(jì)算在步驟S12中蓄積的遮斷期間內(nèi)的各檢測(cè)信號(hào)的平均值(步驟S13)。具體地，外部因素光成分去除部13A計(jì)算黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)信號(hào)的平均值Yave，并且，藍(lán)色外部因素光成分去除部13b計(jì)算藍(lán)色光檢測(cè)部12b的檢測(cè)信號(hào)的平均值Bave，綠色外部因素光成分去除部13g計(jì)算綠色光檢測(cè)部12g的檢測(cè)信號(hào)的平均值Gave，紅色外部因素光成分去除部13r計(jì)算紅色光檢測(cè)部12r的檢測(cè)信號(hào)的平均值Rave。
[0083]這里，平均值Yave表示遮斷期間內(nèi)的黃色光的外部因素光成分的平均強(qiáng)度，平均值Bave表示遮斷期間內(nèi)的藍(lán)色光的外部因素光成分的平均強(qiáng)度，平均值Gave表示遮斷期間內(nèi)的綠色光的外部因素光成分的平均強(qiáng)度，平均值Rave表示遮斷期間內(nèi)的紅色光的外部因素光成分的平均強(qiáng)度。
[0084]接著，例如下面的數(shù)學(xué)式I所示，藍(lán)色外部因素光成分去除部13b根據(jù)平均值Yave和Bave計(jì)算校正系數(shù)a b，綠色外部因素光成分去除部13g根據(jù)各平均值Yave和Gave計(jì)算校正系數(shù)a g，紅色外部因素光成分去除部13r根據(jù)各平均值Yave和Rave計(jì)算校正系數(shù)ar (步驟 S14)。
[0085][數(shù)學(xué)式I]
[0086]a b = Bave/Yave
[0087]ag = Gave/Yave
[0088]a r = Rave/Yave
[0089]這里，校正系數(shù)a b是用于將黃色光的外部因素光成分的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為藍(lán)色光的外部因素光成分的強(qiáng)度的系數(shù)，校正系數(shù)ag是用于將黃色光的外部因素光成分的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為綠色光的外部因素光成分的強(qiáng)度的系數(shù)，校正系數(shù)ar是用于將黃色光的外部因素光成分的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為紅色光的外部因素光成分的強(qiáng)度的系數(shù)。
[0090]接著，藍(lán)色外部因素光成分去除部13b將在照射期間內(nèi)實(shí)時(shí)檢測(cè)出的黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)信號(hào)Y (t)與校正系數(shù)a b相乘，計(jì)算被估計(jì)為在藍(lán)色光檢測(cè)部12b的檢測(cè)信號(hào)中實(shí)時(shí)包含的外部因素光成分abXY(t)，綠色外部因素光成分去除部13g將上述檢測(cè)信號(hào)Y(t)與校正系數(shù)a g相乘，計(jì)算被估計(jì)為在綠色光檢測(cè)部12g中實(shí)時(shí)包含的外部因素光成分agXY(t)，紅色外部因素光成分去除部131■將上述檢測(cè)信號(hào)Y(t)與校正系數(shù)ar相乘，計(jì)算被估計(jì)為在紅色光檢測(cè)部12r中實(shí)時(shí)包含的外部因素光成分arXY(t)(步驟S15)。
[0091]然后，藍(lán)色外部因素光成分去除部13b從在照射期間內(nèi)實(shí)時(shí)檢測(cè)出的藍(lán)色光檢測(cè)部12b的檢測(cè)信號(hào)B(t)中減去外部因素光成分abXY(t)，綠色外部因素光成分去除部13g從在照射期間內(nèi)實(shí)時(shí)檢測(cè)出的綠色光檢測(cè)部12g的檢測(cè)信號(hào)G(t)中減去外部因素光成分a gXY(t)，紅色外部因素光成分去除部13r從在照射期間內(nèi)實(shí)時(shí)檢測(cè)從的紅色光檢測(cè)部121■的檢測(cè)信號(hào)R(t)中減去外部因素光成分arXY(t)，如下面的數(shù)學(xué)式2所示那樣，計(jì)算實(shí)時(shí)的藍(lán)色返回光成分Bret (t)、綠色返回光成分Gret (t)、紅色返回光成分Rret (t)(步驟 S16)。
[0092][數(shù)學(xué)式2]
[0093]Bret (t) = B (t) - a b X Y (t)
[0094]Gret (t) = G (t) - a gX Y (t)
[0095]Rret (t) = R(t) - a r X Y(t)
[0096]此后，進(jìn)入步驟S17，如上進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查是否結(jié)束的判定。這里，在判定為內(nèi)窺鏡檢查結(jié)束的情況下，外部因素光成分去除部13A結(jié)束該處理。
[0097]根據(jù)這種第2實(shí)施方式，能夠獲得與上述第I實(shí)施方式大致同樣的效果，并且根據(jù)藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r的各檢測(cè)結(jié)果與遮斷期間內(nèi)的黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果之比，分別校正照射期間內(nèi)的黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果，從而估計(jì)照射期間內(nèi)的藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r的各檢測(cè)結(jié)果中包含的外部因素光成分，因而能夠?qū)崟r(shí)估計(jì)外部因素光成分。其結(jié)果，能夠?qū)崟r(shí)去除外部因素光成分，提取來自被檢體的照明光的返回光成分。
[0098]此外，按照各個(gè)顏色進(jìn)行對(duì)藍(lán)色光、綠色光、紅色光中包含的外部因素光成分的估計(jì)，因而能夠?qū)Ω黝伾煞诌M(jìn)行更為適當(dāng)?shù)耐獠恳蛩毓獬煞值娜コ?br> [0099]另外，上述內(nèi)容主要說明了掃描型內(nèi)窺鏡裝置，然而本發(fā)明還可以是如上所述對(duì)從掃描型內(nèi)窺鏡裝置得到的圖像進(jìn)行處理的圖像處理裝置或圖像処理方法，還可以是用于使計(jì)算機(jī)如上所述控制掃描型內(nèi)窺鏡裝置或圖像處理裝置的控制程序、記錄該控制程序且可由計(jì)算機(jī)讀取的記錄介質(zhì)等。
[0100]特別地，在例如構(gòu)成對(duì)應(yīng)于上述第I實(shí)施方式的圖像處理裝置的情況下，可以通過具有外部因素光成分去除部13和圖像處理部15的圖像處理裝置處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有光源部2、光纖3、快門4和斷續(xù)出射控制部5、驅(qū)動(dòng)素子7和掃描驅(qū)動(dòng)部8、光檢測(cè)部12。此外，在構(gòu)成對(duì)應(yīng)于上述第2實(shí)施方式的圖像處理裝置的情況下也能夠應(yīng)用同樣的思路。
[0101]而且，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，可以在實(shí)施階段在不脫離其主旨的范圍內(nèi)變形結(jié)構(gòu)要素并使其具體實(shí)現(xiàn)。此外，通過在上述實(shí)施方式中公開的多個(gè)結(jié)構(gòu)要素的適當(dāng)組合，能夠形成各種發(fā)明方式。例如，可以從實(shí)施方式所示的所有結(jié)構(gòu)要素中刪除某幾個(gè)結(jié)構(gòu)要素。進(jìn)而，還可以適當(dāng)組合不同實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)要素。這樣，當(dāng)然可以在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種變形和應(yīng)用。
[0102]本申請(qǐng)以2012年8月7日在日本申請(qǐng)的特愿2012-175245號(hào)作為優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)提出申請(qǐng)，上述公開的內(nèi)容被引用與本申請(qǐng)說明書、權(quán)利要求書、附圖中。
【權(quán)利要求】
1.一種掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有: 光源部，其發(fā)出照明光； 導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射； 照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射； 掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描； 光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光; 外部因素光成分去除部，其根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除基于所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及 圖像處理部，其根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述外部因素光成分去除部從在某個(gè)照射期間內(nèi)取得的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果中，減去在所述照射期間緊前面的遮斷期間內(nèi)取得的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，從而去除所述外部因素光成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述外部因素光成分去除部從在所述照射期間內(nèi)取得的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果中，減去在所述照射期間緊前面的所述遮斷期間內(nèi)取得的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果的平均值，從而去除所述外部因素光成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述光檢測(cè)部用于檢測(cè)所述照明光的波段的光， 所述掃描型內(nèi)窺鏡裝置還具有第2光檢測(cè)部，該第2光檢測(cè)部不檢測(cè)所述照明光的波段的光，而檢測(cè)所述照明光的波段以外的波段的光， 所述外部因素光成分去除部根據(jù)在所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果與所述第2光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果之比，校正所述照射期間內(nèi)的所述第2光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，從而估計(jì)在所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果中包含的所述外部因素光成分，并去除所估計(jì)出的所述外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的所述返回光成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述光源部能夠發(fā)出多種顏色的照明光， 所述光檢測(cè)部分別檢測(cè)所述多種顏色的照明光的波段的光， 所述第2光檢測(cè)部檢測(cè)所述多種顏色的照明光的波段以外的波段的光， 所述外部因素光成分去除部按照所述多種顏色的每種照明光成分來估計(jì)所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果中包含的所述外部因素光成分，并去除按照所述多種顏色的每種照明光成分估計(jì)出的所述外部因素光成分。
6.一種圖像處理裝置，其用于處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有: 光源部，其發(fā)出照明光； 導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射； 照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射； 掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；以及 光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光， 該圖像處理裝置的特征在于，具有: 外部因素光成分去除部，其根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除基于所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及 圖像處理部，其根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
7.一種圖像處理方法，用于處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有: 光源部，其發(fā)出照明光； 導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射； 照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射； 掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；以及 光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光， 該圖像處理方法的特征在于具有如下步驟: 根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除根據(jù)所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及 根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
【文檔編號(hào)】A61B1/00GK104379047SQ201380031810
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年5月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】今泉克一 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社
【專利摘要】掃描型內(nèi)窺鏡裝置(1)具有：光源部(2)，其發(fā)出照明光；光纖(3)，其引導(dǎo)照明光并從前端以及具有指向性的方式進(jìn)行照射；快門(4)和斷續(xù)出射控制部(5)，其以規(guī)定周期控制照明光的照射期間和遮斷期間；驅(qū)動(dòng)元件(7)和掃描驅(qū)動(dòng)部(8)，其掃描光纖(3)的前端；光檢測(cè)部(12)，其檢測(cè)來自光纖(3)的前端的掃描范圍的光；外部因素光成分去除部(13)，其根據(jù)照射期間內(nèi)的光檢測(cè)部(12)的檢測(cè)結(jié)果，去除基于遮斷期間內(nèi)的光檢測(cè)部(12)的檢測(cè)結(jié)果而得到的外部因素光成分，從而提取照明光的返回光成分；以及圖像處理部(15)，其根據(jù)來自掃描驅(qū)動(dòng)部(8)的光纖(3)的前端的方向的信息，根據(jù)返回光成分構(gòu)成圖像。
【專利說明】掃描型內(nèi)窺鏡裝置、圖像處理裝置、圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及掃描具有指向性的照明光而取得被檢體的圖像的掃描型內(nèi)窺鏡裝置、處理由該掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像的圖像處理裝置、圖像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往提出了如下的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其向被檢體以具有指向性的方式照射照明光，一邊掃描照明光的照射方向一邊接收反射光，從而取得被檢體的圖像。
[0003]例如，在日本特開2011-19706號(hào)公報(bào)中記載了一種如下的醫(yī)療用觀察系統(tǒng)，其具有掃描激光而觀察對(duì)象物的醫(yī)療用探針、向醫(yī)療用探針供給激光的激光光源、判定醫(yī)療用探針是否為規(guī)定的狀態(tài)的判定單元、根據(jù)判定單元的判定結(jié)果控制從激光光源射出的激光的光量的控制單元。而且，通過這種結(jié)構(gòu)，在激光進(jìn)入手術(shù)人員等的眼中這樣的狀況下，能夠?qū)⒓す獾墓饬肯拗茷榘踩募?jí)別。
[0004]此外，在日本特開平9-248281號(hào)公報(bào)所述的技術(shù)中，內(nèi)窺鏡分光裝置(3)是與電子內(nèi)窺鏡裝置(2)組合使用的。電子內(nèi)窺鏡裝置(2)具有:具有攝像單元的電子內(nèi)窺鏡
[4];將用于觀察的照明光供給給電子內(nèi)窺鏡(4)的觀察光照明單元(5);以及處理來自攝像單元的信號(hào)的信號(hào)處理部出)。內(nèi)窺鏡分光裝置(3)具有:照射測(cè)定光的測(cè)定光照明單元(9);進(jìn)行分光測(cè)定的分光單元(10);在電子內(nèi)窺鏡(4)的通道中貫穿插入的測(cè)定探針
(11);以及對(duì)分光單元(10)的動(dòng)作定時(shí)進(jìn)行控制的定時(shí)控制單元(12)。測(cè)定探針(11)具有照明用光纖束和受光用光纖束，照明用光纖束與測(cè)定光照明單元(9)連接，受光用光纖束與分光單元(10)連接。來自測(cè)定光照明單元(9)的測(cè)定光被照明用光纖束引導(dǎo)，向活體
(30)的內(nèi)部照射。來自活體(30)的內(nèi)部的反射光被受光用光纖束接收，被分光單元(10)引導(dǎo)。從電子內(nèi)窺鏡裝置⑵向定時(shí)控制單元(12)輸入與觀察光的遮光期間同步的信號(hào)。而且，定時(shí)控制單元(12)根據(jù)與遮光期間同步的測(cè)定控制信號(hào)，使分光單元(10)進(jìn)行分光測(cè)定。由此，能夠在幾乎不變更內(nèi)窺鏡裝置(2)的規(guī)格的情況下，獲得不會(huì)受到觀察光的影響的精度較高的分光測(cè)定數(shù)據(jù)。
[0005]在這種掃描型內(nèi)窺鏡裝置中，構(gòu)成為能夠改變引導(dǎo)照明光的光纖的出射端的方向，通過使光纖的出射端的方向隨時(shí)間的經(jīng)過而發(fā)生變化，從而進(jìn)行照明光的掃描。另一方面，作為接收來自被檢體的光的結(jié)構(gòu)，例如能夠接收來自照明光的掃描范圍內(nèi)的全部光。
[0006]因此，表示所接收的光為來自哪個(gè)方向的光(即，是來自被檢體的哪個(gè)部分的光)的信息未包含于通過所接收的光生成的信號(hào)中。于是，估計(jì)為所接收的光為來自被射出的光照射的被檢體部分的返回光，進(jìn)行內(nèi)窺鏡圖像的構(gòu)成。
[0007]關(guān)于上述現(xiàn)有的掃描型內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)，在受光范圍內(nèi)不存在來自被檢體的返回光以外的光的情況下能夠正確構(gòu)成被檢體的圖像，而在存在返回光以外的外部因素光(并非從光纖射出的照明光的返回光的光，例如由電手術(shù)刀或治療用激光器等用于對(duì)被檢體進(jìn)行伴隨發(fā)光的處理的處理工具產(chǎn)生的光)的情況下，被檢測(cè)的光中將含有外部因素光。即，被檢測(cè)的光成為來自被照射照明光的被檢體的返回光與無關(guān)于照明光向哪個(gè)方向照射而被接收的外部因素光相加得到的光。因此，會(huì)顯示似乎在與產(chǎn)生外部因素光的位置不同的位置處產(chǎn)生了光那樣的圖像，或者對(duì)比度低于僅由返回光構(gòu)成的圖像。
[0008]本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠降低外部因素光的影響，提高基于返回光的圖像的品質(zhì)的掃描型內(nèi)窺鏡裝置、圖像處理裝置、圖像處理方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]用于解決課題的手段
[0010]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的第I方面的掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有:光源部，其發(fā)出照明光；導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射；照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射；掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光；外部因素光成分去除部，其根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除基于所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及圖像處理部，其根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
[0011]本發(fā)明的第2方面的圖像處理裝置用于處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有:光源部，其發(fā)出照明光；導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射；照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射；掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；以及光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光，該圖像處理裝置具有:外部因素光成分去除部，其根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除基于所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及圖像處理部，其根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
[0012]本發(fā)明的第3方面的圖像處理方法用于處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有:光源部，其發(fā)出照明光；導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射；照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射；掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；以及光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光，該圖像處理方法具有如下步驟:根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除根據(jù)所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0014]圖2是表示上述第I實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置的光掃描的情形的圖。
[0015]圖3是表示在上述第I實(shí)施方式中由處理工具產(chǎn)生的光存在于觀察視野內(nèi)的情形的圖。
[0016]圖4是表示在上述第I實(shí)施方式中光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果的例子的圖。
[0017]圖5是表示上述第I實(shí)施方式中的掃描驅(qū)動(dòng)電壓、快門、光檢測(cè)部輸出、返回光成分的時(shí)序圖。
[0018]圖6是表示上述第I實(shí)施方式的外部因素光成分去除部的處理的流程圖。
[0019]圖7是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0020]圖8是表示在上述第2實(shí)施方式中的藍(lán)色、綠色、紅色、黃色光檢測(cè)部的各輸出的時(shí)序圖。
[0021]圖9是表示上述第2實(shí)施方式的外部因素光成分去除部的處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0023][第I實(shí)施方式]
[0024]圖1至圖6表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式，圖1是表示掃描型內(nèi)窺鏡裝置I的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0025]本實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置I具有光源部2、光纖3、快門4、斷續(xù)出射控制部5、內(nèi)窺鏡6、驅(qū)動(dòng)元件7、掃描驅(qū)動(dòng)部8、光纖束9、光檢測(cè)部12、外部因素光成分去除部13、圖像處理部15、監(jiān)視器16。
[0026]光源部2用于發(fā)出照明光，例如發(fā)出多種顏色的照明光，具體而言，是具有發(fā)出紅色(R)窄頻帶光的紅色發(fā)光激光器、發(fā)出綠色(G)窄頻帶光的綠色發(fā)光激光器、發(fā)出藍(lán)色(B)窄頻帶光的藍(lán)色發(fā)光激光器的發(fā)出彩色照明光的光源。這里，光源使用激光器的原因在于，由于發(fā)出相干光，因而能夠獲得擴(kuò)散較少(即較高指向性的)的光線。另外，這里，設(shè)光源部2是發(fā)出具有RGB這3色成分的彩色照明光的光源，但是，在取得單色圖像即可，則當(dāng)然也可以是發(fā)出單色用的照明光的光源?；蛘?，還可以是發(fā)出紫外光、紅外光、窄頻帶光觀察(NB1:NarrowBandImaging:內(nèi)鏡窄帶成像術(shù))用光等的光的光源。
[0027]光纖3是導(dǎo)光部，其引導(dǎo)從光源部2發(fā)出的照明光，并將該照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射，為了抑制出射光的擴(kuò)散，例如使用單模型的光纖。該光纖3的前端配置于內(nèi)窺鏡6的前端。所照射的照明光被被檢體反射而成為返回光，從光纖束9的前端射入。
[0028]快門4和斷續(xù)出射控制部5是以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間的照明控制部，其中，在該照射期間內(nèi)從光纖3的前端照射照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自光纖3的前端的照明光的照射。即，快門4配置于光纖3的導(dǎo)光路徑上，用于切換將從光源部2發(fā)出的照明光向光纖3的前端側(cè)引導(dǎo)或遮斷。此外，斷續(xù)出射控制部5用于驅(qū)動(dòng)快門4，控制照射期間和遮斷期間。
[0029]內(nèi)窺鏡6用于進(jìn)行在被檢體內(nèi)的插入，在內(nèi)部貫穿插入有光纖3和光纖束9，還配設(shè)了驅(qū)動(dòng)元件7。
[0030]驅(qū)動(dòng)元件7和掃描驅(qū)動(dòng)部8是掃描部，進(jìn)行使光纖3的前端方向變化的掃描。驅(qū)動(dòng)元件7是在光纖3的前端移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)源,例如構(gòu)成為壓電元件等。此外，掃描驅(qū)動(dòng)部8是控制供給給驅(qū)動(dòng)元件7的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)器。
[0031]光纖束9的前端配設(shè)于內(nèi)窺鏡6的前端上，光纖束9用于接收來自被檢體的返回光并引導(dǎo)至基端側(cè)。該光纖束9進(jìn)行能夠接收來自光纖3的掃描范圍內(nèi)的所有方向的光的寬指向性的受光。
[0032]光檢測(cè)部12通過檢測(cè)經(jīng)由光纖束9被引導(dǎo)的返回光，從而以具有寬指向性的方式檢測(cè)來自基于驅(qū)動(dòng)兀件7和掃描驅(qū)動(dòng)部8得到的光纖3的前端的掃描范圍的光。
[0033]外部因素光成分去除部13根據(jù)在照射期間內(nèi)的光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果，基于在遮斷期間內(nèi)的光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果而去除如后所述得到的外部因素光成分，從而提取來自被檢體的照明光的返回光成分。
[0034]圖像處理部15根據(jù)來自掃描驅(qū)動(dòng)部8的光纖3的前端的方向的信息，計(jì)算由外部因素光成分去除部13提取的返回光成分為檢測(cè)來自哪個(gè)方向的光的結(jié)果，構(gòu)成圖像，并輸出給監(jiān)視器16。
[0035]監(jiān)視器16用于顯示由圖像處理部15構(gòu)成的圖像。
[0036]接著，圖2是表示掃描型內(nèi)窺鏡裝置I的光掃描的情形的圖。
[0037]驅(qū)動(dòng)元件7和掃描驅(qū)動(dòng)部8對(duì)光纖3的前端的掃描例如按照該圖2所示進(jìn)行。
[0038]S卩，從觀察視野16a的中心點(diǎn)A起開始方向的變化，使光纖3的前端的方向沿著螺旋狀(螺線狀)的路徑發(fā)生變化，到達(dá)最遠(yuǎn)離中心的最遠(yuǎn)點(diǎn)B。此后，可以停止向被檢體的照明光的照射，然后使光纖3的前端的方向從最遠(yuǎn)點(diǎn)B返回到中心點(diǎn)A而進(jìn)行同樣的動(dòng)作，或者也可以從最遠(yuǎn)點(diǎn)B起沿反方向在螺旋狀的路徑上行進(jìn)直到返回中心點(diǎn)A，還可以采用其他方法。為了方便起見，在本實(shí)施方式中采用從最遠(yuǎn)點(diǎn)B起在螺旋狀的路徑上行進(jìn)直到返回中心點(diǎn)A的方法。
[0039]光檢測(cè)部12如上所述，以能夠接收來自圖2所示的掃描范圍的所有光的寬指向性檢測(cè)光。因此，無法僅通過光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果判定由光檢測(cè)部12檢測(cè)的光是來自掃描范圍內(nèi)的哪個(gè)點(diǎn)的光。
[0040]因此，圖像處理部15從掃描驅(qū)動(dòng)部8接收光纖3的前端的方向的信息(即，照明光的照射方向的信息)，將由外部因素光成分去除部13提取的返回光成分估計(jì)為來自位于光纖3的前端的方向上的被檢體的光，在估計(jì)出返回光成分的相應(yīng)位置上進(jìn)行映射，從而構(gòu)成圖像。
[0041]接著，圖3是表示由處理工具21產(chǎn)生的光存在于觀察視野16a內(nèi)的情形的圖。
[0042]在使用內(nèi)窺鏡6的檢查時(shí)，有時(shí)一并使用處理工具21。在該處理工具21是電手術(shù)刀或治療用激光器等用于對(duì)被檢體進(jìn)行伴隨發(fā)光的處理的處理工具的情況下，如該圖3所示，將會(huì)在觀察視野16a內(nèi)產(chǎn)生外部因素光21a(并非從光纖3射出的照明光的返回光的光)。進(jìn)而，不限于處理工具21，可認(rèn)為由于某種原因而產(chǎn)生外部因素光21a。
[0043]參照?qǐng)D4說明這種情況下獲得的I行(line)上的信號(hào)的情形。圖4是表示光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果的例子的圖。
[0044]光檢測(cè)部12在外部因素光21a處于觀察視野16a內(nèi)(即，掃描范圍內(nèi))的情況下，無論光纖3的掃描方向?yàn)槟膫€(gè)方向都始終檢測(cè)到外部因素光21a。因此，在光檢測(cè)部12的檢測(cè)信號(hào)f中包含來自被檢體的照明光的返回光的信號(hào)成分和外部因素光21a的信號(hào)成分fa。這里，返回光的信號(hào)成分根據(jù)被照射了照明光的被檢體部分的反射率的不同而得到不同的信號(hào)值。另一方面，在外部因素光21a的亮度等級(jí)例如不隨時(shí)間變動(dòng)而為固定的情況下，外部因素光21a的信號(hào)成分fa如圖4所示為固定。
[0045]接著，圖5是表示掃描驅(qū)動(dòng)電壓、快門、光檢測(cè)部12的輸出、返回光成分的時(shí)序圖。
[0046]從掃描驅(qū)動(dòng)部8供給給驅(qū)動(dòng)元件7的電流的掃描驅(qū)動(dòng)電壓例如成為該圖5所示的波形。在該波形中，掃描驅(qū)動(dòng)電壓的振幅發(fā)生變動(dòng)的開始點(diǎn)是開始從圖2所示的中心點(diǎn)A掃描的點(diǎn)，掃描驅(qū)動(dòng)電壓的振幅為最大值的點(diǎn)是到達(dá)圖2所示的最遠(yuǎn)點(diǎn)B的點(diǎn)。此后，從最遠(yuǎn)點(diǎn)B起在螺旋狀的路徑上沿著反方向行進(jìn)并返回中心點(diǎn)A，因而掃描驅(qū)動(dòng)電壓的振幅也逐漸變小。這樣，在掃描驅(qū)動(dòng)電壓的振幅從O到達(dá)最大值并再次恢復(fù)為O的期間內(nèi)，取得2個(gè)幀的圖像。在取得該2個(gè)幀的圖像的期間內(nèi)快門4打開，即是從光纖3的前端照射照明光的照射期間。
[0047]在該照射期間后，成為遮斷來自光纖3的前端的照明光的照射的遮斷期間，此時(shí)掃描驅(qū)動(dòng)電壓也振幅為O。
[0048]另一方面，光檢測(cè)部12的檢測(cè)信號(hào)在照射期間和遮斷期間示出不同的波形。即，在遮斷期間內(nèi)由光檢測(cè)部12檢測(cè)的是外部因素光21a。與此相對(duì)，在照射期間內(nèi)被光檢測(cè)部12檢測(cè)的是返回光和外部因素光21a。
[0049]因此，外部因素光成分去除部13從斷續(xù)出射控制部5中取得當(dāng)前表示是照射期間和遮斷期間中的哪個(gè)期間的信息，并根據(jù)該結(jié)果進(jìn)行不同的處理。
[0050]圖6是表示外部因素光成分去除部13的處理的流程圖。
[0051]開始了該處理后，外部因素光成分去除部13根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息，判定當(dāng)前為照射期間和遮斷期間中的哪個(gè)期間(步驟Si)。
[0052]這里，在判定為是遮斷期間的情況下，外部因素光成分去除部13蓄積光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果(參照?qǐng)D5的遮斷期間檢測(cè)結(jié)果)(步驟S2)。
[0053]然后，判定內(nèi)窺鏡檢查是否結(jié)束(步驟S5)。這里，在檢查未結(jié)束的情況下，返回步驟SI進(jìn)行上述判定。
[0054]這樣，在步驟SI中判定為是照射期間的情況下，外部因素光成分去除部13計(jì)算在步驟S2中蓄積的遮斷期間的檢測(cè)信號(hào)的平均值(步驟S3)。
[0055]進(jìn)而，根據(jù)在照射期間內(nèi)從光檢測(cè)部12輸出的檢測(cè)結(jié)果(參照?qǐng)D5的照射期間檢測(cè)結(jié)果)，例如實(shí)時(shí)地減去在步驟S3中計(jì)算出的平均值，提取圖5所示的返回光成分，并輸出給圖像處理部15(步驟S4)。即，外部因素光成分去除部13從在某個(gè)照射期間內(nèi)取得的光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果中減去在該照射期間緊前面的遮斷期間內(nèi)取得的外部因素光成分(這里特別為外部因素光成分的平均值)，從而去除外部因素光成分。
[0056]此后，在步驟S5中判定為內(nèi)窺鏡檢查結(jié)束的情況下，外部因素光成分去除部13結(jié)束該處理。
[0057]根據(jù)這種第I實(shí)施方式，根據(jù)在遮斷期間內(nèi)檢測(cè)的外部因素光21a，估計(jì)并去除在照射期間內(nèi)由光檢測(cè)部12檢測(cè)的信號(hào)中包含的外部因素光成分，因而能夠降低外部因素光21a的影響，提高基于返回光的圖像的品質(zhì)。
[0058]此時(shí)，從在某個(gè)照射期間內(nèi)取得的光檢測(cè)部12的檢測(cè)結(jié)果中減去在該照射期間緊前面的遮斷期間內(nèi)取得的外部因素光成分，因而在外部因素光成分隨時(shí)間的變化較小的情況下能夠以較高精度去除外部因素光成分。
[0059]進(jìn)而，由于計(jì)算在遮斷期間內(nèi)的外部因素光成分的平均值，因而能夠抑制短時(shí)間內(nèi)的變動(dòng)和閃爍，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的去除性能。
[0060][第2實(shí)施方式]
[0061]圖7至圖9表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式，圖7是表示掃描型內(nèi)窺鏡裝置I的結(jié)構(gòu)例的圖。在該第2實(shí)施方式中，對(duì)與上述第I實(shí)施方式相同的部分賦予同一符號(hào)等并適當(dāng)省略說明，主要僅說明不同之處。
[0062]本實(shí)施方式按照彩色照明光中的RGB的各個(gè)顏色成分，估計(jì)并去除外部因素光成分。
[0063]首先，本實(shí)施方式的掃描型內(nèi)窺鏡裝置I具有藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r。
[0064]關(guān)于從光纖束9的基端射出的光,通過藍(lán)色光分離反射鏡Ilb僅反射包含從光源部2的藍(lán)色發(fā)光激光器發(fā)出的藍(lán)色光的頻帶的窄頻帶藍(lán)色光成分，透射除此以外的成分。
[0065]此外，關(guān)于透射過藍(lán)色光分離反射鏡Ilb的光，通過綠色光分離反射鏡IIg僅反射包含從光源部2的綠色發(fā)光激光器發(fā)出的綠色光的頻帶的窄頻帶綠色光成分，透射除此以外的成分。
[0066]進(jìn)而，關(guān)于透射過綠色光分離反射鏡Ilg的光，通過紅色光分離反射鏡I Ir僅反射包含從光源部2的紅色發(fā)光激光器發(fā)出的紅色光的頻帶的窄頻帶紅色光成分，透射除此以外的成分。
[0067]這樣，藍(lán)色光檢測(cè)部12b僅接收窄頻帶藍(lán)色光成分，綠色光檢測(cè)部12g僅接收窄頻帶綠色光成分，紅色光檢測(cè)部12r僅接收窄頻帶紅色光成分，即藍(lán)色、綠色、紅色光檢測(cè)部12b、12g、12r分別對(duì)多種顏色的照明光的波段的光進(jìn)行檢測(cè)。
[0068]上述第I實(shí)施方式的光檢測(cè)部12在上述內(nèi)容中未詳細(xì)描述,但大致同樣構(gòu)成。
[0069]此外，透射過紅色光分離反射鏡Ilr的光包含去除了窄頻帶藍(lán)色光成分、窄頻帶綠色光成分和窄頻帶紅色光成分后的除此以外的光成分(以下將該光成分稱作黃色光成分)。在該紅色光分離反射鏡Ilr的透射光的光路上配置有檢測(cè)黃色光成分的黃色光檢測(cè)部14。S卩，黃色光檢測(cè)部14成為第2光檢測(cè)部，其不檢測(cè)上述多種顏色的照明光的波段中的任意一種波段的光，而檢測(cè)這些多種顏色的照明光的波段以外的波段的光的。
[0070]圖8是表示藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r、黃色光檢測(cè)部14的各輸出的時(shí)序圖。在該圖8中，示出在時(shí)刻tl以后產(chǎn)生了外部因素光21a的情形。
[0071]由于在到時(shí)刻tl為止都僅存在返回光成分，因而藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g和紅色光檢測(cè)部121■在照射期間內(nèi)檢測(cè)返回光并輸出，而遮斷期間內(nèi)的輸出為O。此夕卜，黃色光檢測(cè)部14不檢測(cè)在照明光中包含的各色成分，因而在照射期間和遮斷期間內(nèi)的輸出都為O。
[0072]從時(shí)刻tl起,射入光纖束9中的光包含返回光成分和外部因素光成分。若該外部因素光成分是能夠被藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢出部12g、紅色光檢測(cè)部12r和黃色光檢測(cè)部14中的任何一個(gè)檢測(cè)部檢測(cè)到的較寬的頻帶成分，則如圖8所示，從黃色光檢測(cè)部14輸出外部因素光成分，在其他的藍(lán)色光、綠色光、紅色光檢測(cè)部12b、12g、12r的返回光成分輸出上重疊外部因素光成分輸出。
[0073]這樣的藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果被輸入到外部因素光成分去除部13A。外部因素光成分去除部13A根據(jù)所輸入的各檢測(cè)結(jié)果和從斷續(xù)出射控制部5取得的表示當(dāng)前為照射期間和遮斷期間中的哪個(gè)期間的信息，按照各顏色成分進(jìn)行外部因素光成分的去除。
[0074]S卩，外部因素光成分去除部13A具有藍(lán)色外部因素光成分去除部13b、綠色外部因素光成分去除部13g、紅色外部因素光成分去除部13r。
[0075]藍(lán)色外部因素光成分去除部13b根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果，從藍(lán)色光檢測(cè)部12b的檢測(cè)結(jié)果中去除藍(lán)色外部因素光成分。
[0076]綠色外部因素光成分去除部13g根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果，從綠色光檢測(cè)部12g的檢測(cè)結(jié)果中去除綠色外部因素光成分。
[0077]紅色外部因素光成分去除部131■根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果，從紅色光檢測(cè)部12r的檢測(cè)結(jié)果中去除紅色外部因素光成分。
[0078]圖9是表示外部因素光成分去除部13A的處理的流程圖。
[0079]開始了該處理后，外部因素光成分去除部13A根據(jù)從斷續(xù)出射控制部5取得的信息，判定當(dāng)前為照射期間和遮斷期間中的哪個(gè)期間(步驟Sll)。
[0080]這里，在判定為是遮斷期間的情況下，外部因素光成分去除部13A分別蓄積藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部121■和黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果(步驟S12)。
[0081]然后，判定內(nèi)窺鏡檢查是否結(jié)束(步驟S17)。這里在檢查未結(jié)束的情況下，返回步驟Sll并進(jìn)行上述判定。
[0082]這樣，在步驟Sll中判定為是照射期間的情況下，外部因素光成分去除部13A計(jì)算在步驟S12中蓄積的遮斷期間內(nèi)的各檢測(cè)信號(hào)的平均值(步驟S13)。具體地，外部因素光成分去除部13A計(jì)算黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)信號(hào)的平均值Yave，并且，藍(lán)色外部因素光成分去除部13b計(jì)算藍(lán)色光檢測(cè)部12b的檢測(cè)信號(hào)的平均值Bave，綠色外部因素光成分去除部13g計(jì)算綠色光檢測(cè)部12g的檢測(cè)信號(hào)的平均值Gave，紅色外部因素光成分去除部13r計(jì)算紅色光檢測(cè)部12r的檢測(cè)信號(hào)的平均值Rave。
[0083]這里，平均值Yave表示遮斷期間內(nèi)的黃色光的外部因素光成分的平均強(qiáng)度，平均值Bave表示遮斷期間內(nèi)的藍(lán)色光的外部因素光成分的平均強(qiáng)度，平均值Gave表示遮斷期間內(nèi)的綠色光的外部因素光成分的平均強(qiáng)度，平均值Rave表示遮斷期間內(nèi)的紅色光的外部因素光成分的平均強(qiáng)度。
[0084]接著，例如下面的數(shù)學(xué)式I所示，藍(lán)色外部因素光成分去除部13b根據(jù)平均值Yave和Bave計(jì)算校正系數(shù)a b，綠色外部因素光成分去除部13g根據(jù)各平均值Yave和Gave計(jì)算校正系數(shù)a g，紅色外部因素光成分去除部13r根據(jù)各平均值Yave和Rave計(jì)算校正系數(shù)ar (步驟 S14)。
[0085][數(shù)學(xué)式I]
[0086]a b = Bave/Yave
[0087]ag = Gave/Yave
[0088]a r = Rave/Yave
[0089]這里，校正系數(shù)a b是用于將黃色光的外部因素光成分的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為藍(lán)色光的外部因素光成分的強(qiáng)度的系數(shù)，校正系數(shù)ag是用于將黃色光的外部因素光成分的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為綠色光的外部因素光成分的強(qiáng)度的系數(shù)，校正系數(shù)ar是用于將黃色光的外部因素光成分的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為紅色光的外部因素光成分的強(qiáng)度的系數(shù)。
[0090]接著，藍(lán)色外部因素光成分去除部13b將在照射期間內(nèi)實(shí)時(shí)檢測(cè)出的黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)信號(hào)Y (t)與校正系數(shù)a b相乘，計(jì)算被估計(jì)為在藍(lán)色光檢測(cè)部12b的檢測(cè)信號(hào)中實(shí)時(shí)包含的外部因素光成分abXY(t)，綠色外部因素光成分去除部13g將上述檢測(cè)信號(hào)Y(t)與校正系數(shù)a g相乘，計(jì)算被估計(jì)為在綠色光檢測(cè)部12g中實(shí)時(shí)包含的外部因素光成分agXY(t)，紅色外部因素光成分去除部131■將上述檢測(cè)信號(hào)Y(t)與校正系數(shù)ar相乘，計(jì)算被估計(jì)為在紅色光檢測(cè)部12r中實(shí)時(shí)包含的外部因素光成分arXY(t)(步驟S15)。
[0091]然后，藍(lán)色外部因素光成分去除部13b從在照射期間內(nèi)實(shí)時(shí)檢測(cè)出的藍(lán)色光檢測(cè)部12b的檢測(cè)信號(hào)B(t)中減去外部因素光成分abXY(t)，綠色外部因素光成分去除部13g從在照射期間內(nèi)實(shí)時(shí)檢測(cè)出的綠色光檢測(cè)部12g的檢測(cè)信號(hào)G(t)中減去外部因素光成分a gXY(t)，紅色外部因素光成分去除部13r從在照射期間內(nèi)實(shí)時(shí)檢測(cè)從的紅色光檢測(cè)部121■的檢測(cè)信號(hào)R(t)中減去外部因素光成分arXY(t)，如下面的數(shù)學(xué)式2所示那樣，計(jì)算實(shí)時(shí)的藍(lán)色返回光成分Bret (t)、綠色返回光成分Gret (t)、紅色返回光成分Rret (t)(步驟 S16)。
[0092][數(shù)學(xué)式2]
[0093]Bret (t) = B (t) - a b X Y (t)
[0094]Gret (t) = G (t) - a gX Y (t)
[0095]Rret (t) = R(t) - a r X Y(t)
[0096]此后，進(jìn)入步驟S17，如上進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查是否結(jié)束的判定。這里，在判定為內(nèi)窺鏡檢查結(jié)束的情況下，外部因素光成分去除部13A結(jié)束該處理。
[0097]根據(jù)這種第2實(shí)施方式，能夠獲得與上述第I實(shí)施方式大致同樣的效果，并且根據(jù)藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r的各檢測(cè)結(jié)果與遮斷期間內(nèi)的黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果之比，分別校正照射期間內(nèi)的黃色光檢測(cè)部14的檢測(cè)結(jié)果，從而估計(jì)照射期間內(nèi)的藍(lán)色光檢測(cè)部12b、綠色光檢測(cè)部12g、紅色光檢測(cè)部12r的各檢測(cè)結(jié)果中包含的外部因素光成分，因而能夠?qū)崟r(shí)估計(jì)外部因素光成分。其結(jié)果，能夠?qū)崟r(shí)去除外部因素光成分，提取來自被檢體的照明光的返回光成分。
[0098]此外，按照各個(gè)顏色進(jìn)行對(duì)藍(lán)色光、綠色光、紅色光中包含的外部因素光成分的估計(jì)，因而能夠?qū)Ω黝伾煞诌M(jìn)行更為適當(dāng)?shù)耐獠恳蛩毓獬煞值娜コ?br> [0099]另外，上述內(nèi)容主要說明了掃描型內(nèi)窺鏡裝置，然而本發(fā)明還可以是如上所述對(duì)從掃描型內(nèi)窺鏡裝置得到的圖像進(jìn)行處理的圖像處理裝置或圖像処理方法，還可以是用于使計(jì)算機(jī)如上所述控制掃描型內(nèi)窺鏡裝置或圖像處理裝置的控制程序、記錄該控制程序且可由計(jì)算機(jī)讀取的記錄介質(zhì)等。
[0100]特別地，在例如構(gòu)成對(duì)應(yīng)于上述第I實(shí)施方式的圖像處理裝置的情況下，可以通過具有外部因素光成分去除部13和圖像處理部15的圖像處理裝置處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有光源部2、光纖3、快門4和斷續(xù)出射控制部5、驅(qū)動(dòng)素子7和掃描驅(qū)動(dòng)部8、光檢測(cè)部12。此外，在構(gòu)成對(duì)應(yīng)于上述第2實(shí)施方式的圖像處理裝置的情況下也能夠應(yīng)用同樣的思路。
[0101]而且，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，可以在實(shí)施階段在不脫離其主旨的范圍內(nèi)變形結(jié)構(gòu)要素并使其具體實(shí)現(xiàn)。此外，通過在上述實(shí)施方式中公開的多個(gè)結(jié)構(gòu)要素的適當(dāng)組合，能夠形成各種發(fā)明方式。例如，可以從實(shí)施方式所示的所有結(jié)構(gòu)要素中刪除某幾個(gè)結(jié)構(gòu)要素。進(jìn)而，還可以適當(dāng)組合不同實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)要素。這樣，當(dāng)然可以在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種變形和應(yīng)用。
[0102]本申請(qǐng)以2012年8月7日在日本申請(qǐng)的特愿2012-175245號(hào)作為優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)提出申請(qǐng)，上述公開的內(nèi)容被引用與本申請(qǐng)說明書、權(quán)利要求書、附圖中。
【權(quán)利要求】
1.一種掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有: 光源部，其發(fā)出照明光； 導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射； 照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射； 掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描； 光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光; 外部因素光成分去除部，其根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除基于所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及 圖像處理部，其根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述外部因素光成分去除部從在某個(gè)照射期間內(nèi)取得的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果中，減去在所述照射期間緊前面的遮斷期間內(nèi)取得的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，從而去除所述外部因素光成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述外部因素光成分去除部從在所述照射期間內(nèi)取得的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果中，減去在所述照射期間緊前面的所述遮斷期間內(nèi)取得的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果的平均值，從而去除所述外部因素光成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述光檢測(cè)部用于檢測(cè)所述照明光的波段的光， 所述掃描型內(nèi)窺鏡裝置還具有第2光檢測(cè)部，該第2光檢測(cè)部不檢測(cè)所述照明光的波段的光，而檢測(cè)所述照明光的波段以外的波段的光， 所述外部因素光成分去除部根據(jù)在所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果與所述第2光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果之比，校正所述照射期間內(nèi)的所述第2光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，從而估計(jì)在所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果中包含的所述外部因素光成分，并去除所估計(jì)出的所述外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的所述返回光成分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的掃描型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于， 所述光源部能夠發(fā)出多種顏色的照明光， 所述光檢測(cè)部分別檢測(cè)所述多種顏色的照明光的波段的光， 所述第2光檢測(cè)部檢測(cè)所述多種顏色的照明光的波段以外的波段的光， 所述外部因素光成分去除部按照所述多種顏色的每種照明光成分來估計(jì)所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果中包含的所述外部因素光成分，并去除按照所述多種顏色的每種照明光成分估計(jì)出的所述外部因素光成分。
6.一種圖像處理裝置，其用于處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有: 光源部，其發(fā)出照明光； 導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射； 照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射； 掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；以及 光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光， 該圖像處理裝置的特征在于，具有: 外部因素光成分去除部，其根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除基于所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及 圖像處理部，其根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
7.一種圖像處理方法，用于處理由掃描型內(nèi)窺鏡裝置取得的圖像，該掃描型內(nèi)窺鏡裝置具有: 光源部，其發(fā)出照明光； 導(dǎo)光部，其引導(dǎo)所述照明光，并將所述照明光從前端以具有指向性的方式向被檢體照射； 照明控制部，其以規(guī)定周期控制照射期間和遮斷期間，其中，在該照射期間內(nèi)從所述導(dǎo)光部的所述前端照射所述照明光，在該遮斷期間內(nèi)遮斷來自所述導(dǎo)光部的所述前端的所述照明光的照射； 掃描部，其進(jìn)行使所述導(dǎo)光部的所述前端的方向變化的掃描；以及 光檢測(cè)部，其檢測(cè)來自利用所述掃描部得到的所述導(dǎo)光部的所述前端的掃描范圍的光， 該圖像處理方法的特征在于具有如下步驟: 根據(jù)所述照射期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果，去除根據(jù)所述遮斷期間內(nèi)的所述光檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果得到的外部因素光成分，從而提取來自所述被檢體的所述照明光的返回光成分；以及 根據(jù)來自所述掃描部的所述導(dǎo)光部的所述前端的方向信息，根據(jù)所述返回光成分構(gòu)成圖像。
【文檔編號(hào)】A61B1/00GK104379047SQ201380031810
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年5月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】今泉克一 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社
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