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JP2002172082A - Method and device for fluorescent image display - Google Patents

Method and device for fluorescent image display

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Publication number
JP2002172082A
JP2002172082A JP2001159444A JP2001159444A JP2002172082A JP 2002172082 A JP2002172082 A JP 2002172082A JP 2001159444 A JP2001159444 A JP 2001159444A JP 2001159444 A JP2001159444 A JP 2001159444A JP 2002172082 A JP2002172082 A JP 2002172082A
Authority
JP
Japan
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image
tissue
fluorescent
color
fluorescence
Prior art date
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Granted
Application number
JP2001159444A
Other languages
Japanese (ja)
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JP4327380B2 (en
Inventor
Tomonari Sendai
知成 千代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for fluorescent image display, which displays an image including information relating to the shape of a measured part together with information based on fluorescent light reflecting the tissue characteristics of the measured part to reduce a sense of incompatibility of the observer. SOLUTION: Excitement light L2 is irradiated on a measured part 50 to image fluorescent images by different two wave lengths based on the intensity of fluorescent light L3 generated by the measured part 50. White light L1 is irradiated on the measured part 50 as reference light to image a reflection light image based on the intensity of the reflection light L4 reflected by the measured part 50. Hue is assigned to calculated images based on divided values of pixel values of fluorescent images in the different two wave lengths to generate a tissue characteristics image to mainly show tissue characteristics of the measured part 50. Brightness is assigned to reflection light images to generate a tissue shape image to mainly show the tissue shape of the measured part 50. The tissue characteristics image and the tissue shape image are integrated to generate a synthetic image to display the synthetic image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光の照射によ
り生体組織から発生した蛍光を検出し、生体組織に関す
る情報を表す画像として表示する蛍光画像表示方法およ
び蛍光画像表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluorescent image display method and a fluorescent image display device for detecting fluorescence generated from a living tissue by irradiation with excitation light and displaying the detected image as information representing information on the living tissue.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、所定の波長帯域の励起光を生
体被測定部に照射した場合に、正常組織と病変組織で
は、発する蛍光強度が異なることを利用して、生体被測
定部に所定波長の励起光を照射し、生体被測定部が発す
る蛍光を受光することにより病変組織の局在・浸潤範囲
を蛍光画像として表示する技術が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when excitation light of a predetermined wavelength band is applied to a living body to be measured, a predetermined intensity is applied to the living body to be measured by taking advantage of the fact that the intensity of fluorescence emitted between normal tissue and diseased tissue is different. There has been proposed a technique of irradiating excitation light having a wavelength and receiving fluorescence emitted from a living body to be measured to display the localization / infiltration range of a diseased tissue as a fluorescence image.

【0003】通常、励起光を照射すると、図21に示す
ように、正常組織からは強い蛍光が発せられ、病変組織
からは微弱な蛍光が発せられるため、蛍光強度を測定す
ることにより、病変状態を判定できる。
Normally, when excitation light is irradiated, as shown in FIG. 21, normal tissue emits strong fluorescent light and diseased tissue emits weak fluorescent light. Can be determined.

【0004】この種の蛍光画像表示装置は基本的に、励
起光を生体被測定部に対して照射する励起光照射手段
と、生体組織が発する蛍光から蛍光像を取得する蛍光像
取得手段と、この蛍光像取得手段の出力を受けて上記蛍
光像を表示する表示手段とからなるものであり、多くの
場合、体腔内部に挿入される内視鏡や、コルポスコープ
あるいは手術用顕微鏡等に組み込まれた形に構成され
る。
[0004] This type of fluorescent image display apparatus basically includes an excitation light irradiating means for irradiating excitation light to a living body to be measured, a fluorescent image obtaining means for obtaining a fluorescent image from fluorescent light emitted from a living tissue, Display means for receiving the output of the fluorescence image acquisition means and displaying the fluorescence image, and is often incorporated into an endoscope inserted into a body cavity, a colposcope, a surgical microscope, or the like. It is composed in a shape.

【0005】ところで、上述のような蛍光画像表示装置
においては、生体の部位に凹凸があるため励起光照射系
から生体被測定部までの距離が均一ではなく、生体の励
起光照射部分における励起光照度は一般に不均一であ
る。蛍光強度は励起光照度にほぼ比例し、励起光照度は
上記距離の2乗に反比例して低下する。そのため、光源
から遠くにある正常組織よりも近くにある病変組織の方
が強い蛍光を発する場合があり、観察者が蛍光強度のみ
に基づいた判定を行うと、病変状態の判定を誤ることも
あり得る。
In the above-described fluorescent image display apparatus, the distance from the excitation light irradiation system to the living body to be measured is not uniform due to the unevenness of the part of the living body. Are generally non-uniform. The fluorescence intensity is almost proportional to the illuminance of the excitation light, and the illuminance of the excitation light decreases in inverse proportion to the square of the distance. Therefore, a diseased tissue located closer to a normal tissue that is farther from the light source may emit stronger fluorescence.If the observer makes a determination based only on the fluorescence intensity, the determination of the lesion state may be erroneous. obtain.

【0006】このような不具合を低減するため、本出願
人は、正常組織から発せられる蛍光強度と病変組織から
発せられる蛍光強度の差が大きい波長帯域480nm近傍
の狭帯域の蛍光画像と、可視波長帯域の広帯域の蛍光画
像とを撮像し、狭帯域の蛍光画像と、広帯域の蛍光画像
の光強度の除算値を求め、この除算値に基づいた疑似カ
ラー画像を表示する蛍光画像表示装置を提案している。
In order to reduce such inconveniences, the present applicant has developed a narrow band fluorescent image near 480 nm in the wavelength band where the difference between the fluorescence intensity emitted from normal tissue and the fluorescence intensity emitted from diseased tissue is large, and a visible wavelength. The present invention proposes a fluorescent image display device that captures a broadband fluorescent image of a band, obtains a divided value of the light intensity of the narrowband fluorescent image and the light intensity of the broadband fluorescent image, and displays a pseudo color image based on the divided value. ing.

【0007】すなわち、上記除算により励起光光源およ
び蛍光受光部と生体被測定部との距離に依存する蛍光強
度の項はキャンセルされ、蛍光スペクトルの形状の違い
のみが反映された表示が得られる。
That is, the above-described division cancels the term of the fluorescence intensity depending on the distance between the excitation light source and the fluorescence receiving section and the living body measurement section, and a display reflecting only the difference in the shape of the fluorescence spectrum is obtained.

【0008】また、一方では、本出願人は、生体組織の
部位が受光した励起光の光強度と、この励起光の受光に
より前記部位から発せられた蛍光の光強度との比、すな
わち励起光を照射する距離や角度によって影響を受けな
い値である蛍光収率を反映した値を求めることにより被
測定部の組織性状を識別する方式も提案している。
On the other hand, the applicant of the present application has proposed a ratio of the light intensity of the excitation light received by a part of the living tissue to the light intensity of the fluorescence emitted from the part by receiving the excitation light, ie, the excitation light. A method has also been proposed in which the tissue property of the measured portion is identified by obtaining a value that reflects the fluorescence yield, which is a value that is not affected by the irradiation distance or angle.

【0009】上記蛍光収率を反映した値を求める際に、
励起光は種々生体組織に対して一様な吸収を受けないた
め、反射された励起光の強度分布を測定しても生体組織
が受光した励起光の強度分布を正しく測定したことには
ならない。
When obtaining a value reflecting the above fluorescence yield,
Since the excitation light is not uniformly absorbed by various living tissues, measuring the intensity distribution of the reflected excitation light does not mean that the intensity distribution of the excitation light received by the living tissue is correctly measured.

【0010】そこで、蛍光収率を求める1つの方策とし
て、種々生体組織に対して一様な吸収を受ける近赤外光
を参照光として生体組織に照射し、反射された前記参照
光の反射光を反射画像として撮像し、その光強度を生体
組織が受光した励起光の光強度の代わりとして用いて、
蛍光画像と、反射画像の光強度の除算値を求め、この除
算値に基づいた疑似カラー画像を表示する蛍光画像表示
装置を提案している。
Therefore, as one measure for determining the fluorescence yield, near-infrared light that is uniformly absorbed by various living tissues is irradiated onto living tissues as reference light, and the reflected light of the reflected reference light is reflected. Is imaged as a reflection image, and the light intensity is used instead of the light intensity of the excitation light received by the living tissue,
There has been proposed a fluorescent image display device which obtains a division value of a light intensity of a fluorescence image and a reflection image and displays a pseudo color image based on the division value.

【0011】すなわち、上記除算により励起光光源およ
び蛍光受光部と生体被測定部との距離に依存する蛍光強
度の項はキャンセルされ、蛍光収率の違いのみが反映さ
れた表示が得られる。
That is, the above-described division cancels the term of the fluorescence intensity depending on the distance between the excitation light source and the fluorescence receiving section and the living body measurement section, and a display reflecting only the difference in the fluorescence yield is obtained.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、蛍光画像間あるいは蛍光画像と反射画像間の除
算を行うことにより、距離情報をキャンセルした疑似カ
ラー画像は、生体組織から発せられる蛍光に関する情報
を含むものの、病変状態の判定を行う上で、貴重な情報
である生体組織の形状に関する情報が省略された合成画
像となってしまう。また観察者にとっては、凹凸感の全
くない平坦な印象を与える合成画像は、違和感の強いも
のとなる。
However, as described above, by performing the division between the fluorescence images or the division between the fluorescence image and the reflection image, the pseudo-color image in which the distance information has been canceled is related to the fluorescence emitted from the living tissue. Although the information includes information, it becomes a composite image in which information relating to the shape of the living tissue, which is valuable information in determining the lesion state, is omitted. For the observer, a composite image giving a flat impression without any unevenness has a strong sense of discomfort.

【0013】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、励起光を照射された被測定部から発せられた
蛍光に関する情報とともに、被測定部の形状に関する情
報を含む画像を表示し、観察者に違和感を与えることの
ない、蛍光画像表示方法および装置を提供することを目
的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and displays an image including information on the shape of the measured section together with information on the fluorescence emitted from the measured section irradiated with the excitation light. It is an object of the present invention to provide a fluorescent image display method and apparatus which do not give an uncomfortable feeling to an observer.

【0014】さらに、上記のように被測定部の形状に関
する情報を含む画像を表示するため、上記反射画像の光
強度に基づいて輝度画像を生成し、上記擬似カラー画像
と輝度画像を合成して診断画像を得るようにした場合に
は、参照光の照射による反射光の強度が弱いときには、
その反射光の強度に基づく輝度画像はモノクロ画像であ
るため、画像全体が暗くなり、測定対象が視認できない
場合がある。例えば、上記技術による蛍光画像表示装置
が、体腔内部に挿入される内視鏡や、コルポスポープあ
るいは手術用顕微鏡等に組み込まれた形に構成された場
合、体内挿入部を対象とされる被測定部付近まで挿入し
たとき、その先端が固定されていないため被測定部との
距離が数mmから50mm程度の範囲に及ぶ。従って、
体内挿入部先端と被測定部との距離が離れてしまった場
合には、上記のように参照光の照射による反射光の強度
が弱くなり、その結果輝度画像全体が暗くなり、測定対
象が視認できない状況となってしまう。
Further, in order to display an image including information on the shape of the portion to be measured as described above, a luminance image is generated based on the light intensity of the reflection image, and the pseudo color image and the luminance image are synthesized. When the diagnostic image is obtained, when the intensity of the reflected light due to the irradiation of the reference light is weak,
Since the luminance image based on the intensity of the reflected light is a monochrome image, the entire image may be dark and the measurement target may not be visible. For example, when the fluorescence image display device according to the above technology is configured to be incorporated into an endoscope inserted into the body cavity, a colposop or a surgical microscope, or the like, the measurement target portion targeted for the body insertion portion When it is inserted to the vicinity, the distance from the part to be measured ranges from several mm to about 50 mm because the tip is not fixed. Therefore,
If the distance between the distal end of the insertion part and the part to be measured is large, the intensity of the reflected light due to the irradiation of the reference light becomes weak as described above, and as a result, the entire luminance image becomes dark and the measurement target is visually recognized. It will not be possible.

【0015】本発明は、上記事情にも鑑みてなされたも
のであり、参照光の照射による反射光の強度が弱い場合
でも、十分な明るさを持つ診断画像を表示することがで
きる蛍光画像表示装置を提供することを目的とするもの
である。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a fluorescent image display capable of displaying a diagnostic image having sufficient brightness even when the intensity of reflected light due to irradiation of reference light is low. It is intended to provide a device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の蛍光画像
表示方法は、励起光を被測定部に照射することにより被
測定部から発生する蛍光の強度に基づく蛍光画像を撮像
し、蛍光画像に基づく演算画像に色情報および輝度情報
の少なくとも1つを割り当てて主に被測定部の組織性状
を示す組織性状画像を生成し、蛍光画像に組織性状画像
に割り当てられた色情報および輝度情報に応じた色情報
および輝度情報の少なくとも1つを割り当てて主に前記
被測定部の組織形状を示す組織形状画像を生成し、組織
性状画像と組織形状画像とを合成して合成画像を生成
し、合成画像を表示することを特徴とするものである。
According to a first fluorescent image display method of the present invention, a fluorescent image based on the intensity of the fluorescent light generated from the measured portion by irradiating the measured portion with the excitation light is captured. At least one of the color information and the luminance information is assigned to the calculated image based on the image to generate a tissue property image mainly indicating the tissue property of the part to be measured, and the color information and the brightness information assigned to the tissue property image in the fluorescence image At least one of the color information and the luminance information according to is generated to generate a tissue shape image mainly indicating the tissue shape of the measured part, and the composite image is generated by combining the tissue property image and the tissue shape image. , And a composite image is displayed.

【0017】ここで、上記「蛍光画像に基づく演算画
像」とは、例えば、複数の異なる波長帯域の蛍光画像の
比から算出される画像とすることができ、上記比として
は除算値を用いることができる。なお、除算値として
は、蛍光画像の画素値に補正値を加算した上での除算に
よる値や、除算した値に数学的処理を施した値等、除算
に類する演算により算出された値も含むものである。ま
た、演算画像を蛍光画像そのものとしてもよい。
Here, the "calculated image based on the fluorescent image" can be, for example, an image calculated from the ratio of the fluorescent images in a plurality of different wavelength bands, and a division value is used as the ratio. Can be. Note that the division value includes a value calculated by an operation similar to division, such as a value obtained by adding a correction value to a pixel value of a fluorescent image and a value obtained by performing a mathematical process on the divided value. It is a thing. Further, the calculated image may be the fluorescent image itself.

【0018】また、上記「色情報」とは、例えば、顕色
系(HSB/HVC/Lab/Luv/La/L
色空間)や混色系(XYZ色空間)の色相、彩
度、色度(色相および彩度)、TV信号等に代表される映
像信号の色差(例えば、NTSC信号のYIQのIQ、YCbCrの
CbCr等)などを意味する。
The "color information" is, for example, a color system (HSB / HVC / Lab / Luv / La * b * / L).
u * v * color space) or hue, saturation, chromaticity (hue and saturation) of mixed color system (XYZ color space), color difference of video signal represented by TV signal, etc. (for example, IQ of YIQ of NTSC signal) , YCbCr
CbCr).

【0019】また、上記「輝度情報」とは、例えば、顕
色系(HSB/HVC/Lab/Luv/La
Lu色空間)や混色系(XYZ色空間)の明度、
輝度、TV信号等に代表される映像信号の輝度(例えば、
NTSC信号のYIQのY、YCbCrのY等)などを意味する。
The "luminance information" is, for example, a color system (HSB / HVC / Lab / Luv / La * b * /
Lu * v * color space) and lightness of mixed color system (XYZ color space)
Luminance, luminance of a video signal represented by a TV signal, etc. (for example,
Y of the NTSC signal, Y of YCbCr, etc.).

【0020】また、上記「演算画像に色情報および輝度
情報の少なくとも1つを割り当てる」とは、演算画像の
画素値の大きさに応じて異なる色相、彩度、色度、色
差、明度などの少なくとも1つを示す数値を各画素に割
り当てることを意味する。
The above-mentioned "assigning at least one of the color information and the luminance information to the operation image" means that the hue, saturation, chromaticity, color difference, lightness, etc., differ according to the pixel value of the operation image. This means that a numerical value indicating at least one is assigned to each pixel.

【0021】また、上記「蛍光画像に組織性状画像に割
り当てられた色情報および輝度情報に応じた色情報およ
び輝度情報の少なくとも1つを割り当てる」とは、上記
のように演算画像に割り当てられた色情報および輝度情
報との組み合わせを考慮して、蛍光画像に適当な色相、
彩度、色度、色差、明度などの少なくとも1つを割り当
てることを意味する。
The above-mentioned "assigning at least one of the color information and the luminance information corresponding to the color information and the luminance information assigned to the tissue characterization image to the fluorescent image" is assigned to the operation image as described above. Considering the combination of color information and luminance information, the appropriate hue,
This means that at least one of saturation, chromaticity, color difference, lightness, and the like is assigned.

【0022】本発明の第2の蛍光画像表示方法は、励起
光を被測定部に照射することにより被測定部から発生す
る蛍光の強度に基づく蛍光画像を撮像し、参照光を被測
定部に照射することにより被測定部から反射される反射
光の強度に基づく反射画像を撮像し、蛍光画像に基づく
演算画像に色情報および輝度情報の少なくとも1つを割
り当てて主に被測定部の組織性状を示す組織性状画像を
生成し、反射画像に組織性状画像に割り当てられた色情
報および輝度情報に応じた色情報および輝度情報の少な
くとも1つを割り当てて主に被測定部の組織形状を示す
組織形状画像を生成し、組織性状画像と組織形状画像と
を合成して合成画像を生成し、合成画像を表示すること
を特徴とするものである。
According to a second fluorescent image display method of the present invention, a fluorescent image based on the intensity of fluorescent light generated from a measured section is irradiated by irradiating excitation light to the measured section, and reference light is applied to the measured section. A reflection image based on the intensity of the reflected light reflected from the measured part by irradiation is captured, and at least one of the color information and the luminance information is assigned to the calculated image based on the fluorescence image, and mainly the tissue properties of the measured part are measured. Is generated, and at least one of color information and luminance information corresponding to the color information and the luminance information assigned to the tissue characteristic image is assigned to the reflection image, and the tissue mainly indicates the tissue shape of the portion to be measured. It is characterized in that a shape image is generated, a tissue property image and a tissue shape image are combined to generate a combined image, and the combined image is displayed.

【0023】ここで、上記「蛍光画像に基づく演算画
像」とは、例えば、複数の異なる波長帯域の蛍光画像の
比から算出される画像、所定の波長帯域の蛍光画像と上
記反画像の比から算出するものとすることができ、上記
比としては除算値を用いることができる。なお、除算値
としては、蛍光画像または反射画像の画素値に補正値を
加算した上での除算による値や、除算した値に数学的処
理を施した値等、除算に類する演算により算出された値
も含むものである。また、演算画像を蛍光画像そのもの
としてもよい。
Here, the "calculated image based on the fluorescent image" is, for example, an image calculated from the ratio of the fluorescent images in a plurality of different wavelength bands, or the ratio between the fluorescent image in a predetermined wavelength band and the anti-image. The ratio can be calculated, and a division value can be used as the ratio. The division value was calculated by an operation similar to division, such as a value obtained by adding a correction value to a pixel value of a fluorescence image or a reflection image and a value obtained by performing a mathematical process on the divided value. It also includes the value. Further, the calculated image may be the fluorescent image itself.

【0024】また、上記「反射画像に組織性状画像に割
り当てられた色情報および輝度情報に応じた色情報およ
び輝度情報の少なくとも1つを割り当てる」とは、上記
のように演算画像に割り当てられた色情報および輝度情
報との組み合わせを考慮して、反射画像に適当な色相、
彩度、色度、色差、明度などの少なくとも1つを割り当
てることを意味する。
The above-mentioned "assigning at least one of the color information and the luminance information according to the color information and the luminance information assigned to the tissue characterization image to the reflection image" is assigned to the operation image as described above. Considering the combination of color information and luminance information, the hue,
This means that at least one of saturation, chromaticity, color difference, lightness, and the like is assigned.

【0025】また、上記第1および第2の蛍光画像表示
方法においては、撮像されたいずれかの画像の画素値の
統計量を算出し、その統計量に基づいて輝度情報の表示
階調を割り当てるようにすることができる。
In the first and second fluorescent image display methods, the statistic of the pixel value of one of the captured images is calculated, and the display gradation of the luminance information is assigned based on the statistic. You can do so.

【0026】ここで、上記「撮像されたいづれかの画
像」とは、第1の蛍光画像表示方法においては上記演算
画像または上記蛍光画像を意味し、第2の蛍光画像表示
方法においては上記演算画像、上記蛍光画像または上記
反射画像を意味する。
Here, the "image of any one of the photographed images" means the calculated image or the fluorescent image in the first fluorescent image display method and the calculated image in the second fluorescent image display method. , The fluorescence image or the reflection image.

【0027】また、上記「統計量」とは、例えば、平均
値、標準偏差、最大値および最小値などを意味するが統
計的な量を示すものであれば如何なるものでもよい。
The "statistical value" means, for example, an average value, a standard deviation, a maximum value and a minimum value, but may be any value indicating a statistical amount.

【0028】また、「統計量に基づいて輝度情報の表示
階調を割り当てる」とは、上記統計量や上記統計量の組
み合せ(例えば、平均値と標準偏差、平均値と最大値、
平均値と最大値と最小値、平均値と標準偏差と最大値と
最小値、最大値と標準偏差、最大値と最小値、最大値と
最小値と標準偏差などの組み合せ)に基づいて、上記統
計量の算出に用いられた上記撮像されたいづれか画像の
各画素に、その画素値の大きさに応じて輝度情報の表示
階調を示す数値を割り当てることを意味する。
"Assigning the display gradation of the luminance information based on the statistic" refers to the statistic or a combination of the statistic (for example, an average value and a standard deviation, an average value and a maximum value,
Average, maximum and minimum, combination of average, standard deviation, maximum and minimum, maximum and standard deviation, maximum and minimum, maximum, minimum and standard deviation) This means that a numerical value indicating the display gradation of the luminance information is assigned to each pixel of the photographed one of the images used in the calculation of the statistic according to the size of the pixel value.

【0029】また、統計量を、撮像されたいずれかの画
像の一部の所望領域から算出するようにすることができ
る。
Further, the statistic can be calculated from a desired region of a part of any one of the captured images.

【0030】ここで、上記「一部の所望領域」とは、上
記撮像されたいずれかの画像の範囲で特に注目して観察
したい画像領域を意味する。
Here, the "partial desired area" means an image area to be observed with particular attention in the range of any of the captured images.

【0031】また、統計量に基づいて所定の係数を算出
し、その算出された係数を撮像されたいずれかの画像に
乗じ、その係数の乗じられた前記撮像されたいずれかの
画像に輝度情報の表示階調を割り当てるようにすること
ができる。
Further, a predetermined coefficient is calculated based on the statistic, and the calculated coefficient is multiplied by one of the picked-up images, and luminance information is added to one of the picked-up images multiplied by the coefficient. Of display gradations can be assigned.

【0032】ここで、上記「統計量に基づいて所定の係
数を算出する」とは、例えば(1)式により係数を算出
することを意味する。上記撮像されたいずれかの画像の
画素値の平均値をm、標準偏差をσ、任意の定数a、
b、cとすると、 輝度情報の表示階調の上限×a≒(m+b×σ)×c …(1) そして、上記「係数の乗じられた前記撮像されたいずれ
かの画像に輝度情報の表示階調を割り当てる」とは、図
19に示すように、画素値分布10を係数を乗ずること
により画素値分布20とし、この画素値分布20の値に
対して輝度情報の表示階調を示す階調処理関数30に従
って輝度情報を示す数値を割り当てることを意味する。
Here, "calculating a predetermined coefficient based on a statistic" means that the coefficient is calculated by, for example, equation (1). The average value of the pixel values of any of the captured images is m, the standard deviation is σ, an arbitrary constant a,
If b and c, the upper limit of the display gradation of the luminance information × a × (m + b × σ) × c (1) Then, the display of the luminance information on one of the captured images multiplied by the coefficient “Assign gradation” means, as shown in FIG. 19, a pixel value distribution 10 multiplied by a coefficient to obtain a pixel value distribution 20, and a value indicating the display gradation of luminance information for the value of the pixel value distribution 20. This means that a numerical value indicating luminance information is assigned according to the tone processing function 30.

【0033】また、統計量に基づいて輝度情報の表示階
調を示す階調処理関数を決定し、その決定された階調処
理関数に基づいて前記撮像されたいずれかの画像に輝度
情報の表示階調を割り当てるようにすることができる。
Further, a gradation processing function indicating the display gradation of the luminance information is determined based on the statistics, and the display of the luminance information is performed on any of the captured images based on the determined gradation processing function. A gradation can be assigned.

【0034】ここで、「統計量に基づいて輝度情報の表
示階調を示す階調処理関数を決定する」とは、例えば、
図20に示すように、階調処理関数30に対して上記撮
像されたいづれかの画像の画素値分布10が図20のよ
うに分布した場合、階調処理関数30を階調処理関数4
0に変更することを意味する。つまり、 輝度情報の表示階調の上限≒m+b×σ 輝度情報の表示階調の下限≒m−b×σ となるように階調処理関数を書き直すことを意味し、具
体的には、変更前の階調処理関数をf(x)、Min=
m−b×σ、Max=m+b×σとしたとき、f(x)
をf(x−Min/(Max−Min))と書き直すこ
とを意味する。
Here, "determining a gradation processing function indicating a display gradation of luminance information based on a statistic" means, for example,
As shown in FIG. 20, when the pixel value distribution 10 of any one of the captured images with respect to the gradation processing function 30 is distributed as shown in FIG.
It means to change to 0. In other words, it means that the gradation processing function is rewritten so that the upper limit of the display gradation of the luminance information is Δm + b × σ, and the lower limit of the display gradation of the luminance information is Δm−b × σ. F (x), Min =
When m−b × σ and Max = m + b × σ, f (x)
To f (x-Min / (Max-Min)).

【0035】そして、「決定された階調処理関数に基づ
いて前記撮像されたいづれかの画像に輝度情報の表示階
調を割り当てる」とは、画素値分布10の値に対して階
調処理関数40に従って輝度情報の表示階調を示す数値
を割り当てることを意味する。
"To assign a display gradation of luminance information to any one of the captured images based on the determined gradation processing function" means that the gradation processing function 40 Means that a numerical value indicating the display gradation of the luminance information is assigned according to.

【0036】本発明の第1の蛍光画像表示装置は、励起
光を被測定部に照射することにより被測定部から発生す
る蛍光の強度に基づく蛍光画像を撮像する蛍光像撮像手
段と、蛍光画像に基づく演算画像に色情報および輝度情
報の少なくとも1つを割り当てて主に被測定部の組織性
状を示す組織性状画像を生成する組織性状画像生成手段
と、蛍光画像に組織性状画像に割り当てられた色情報お
よび輝度情報に応じた色情報および輝度情報の少なくと
も1つを割り当てて主に被測定部の組織形状を示す組織
形状画像を生成する組織形状画像生成手段と、組織性状
画像と組織形状画像とを合成して合成画像を生成する合
成画像生成手段と、合成画像生成手段により生成された
合成画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とす
るものである。
The first fluorescent image display device of the present invention comprises: a fluorescent image pick-up means for picking up a fluorescent image based on the intensity of the fluorescent light generated from the measured portion by irradiating the measured portion with excitation light; A tissue property image generating means for allocating at least one of the color information and the luminance information to the calculated image based on the image and generating a tissue property image mainly indicating the tissue property of the measured portion; and assigning the fluorescence property image to the tissue property image. A tissue shape image generating means for allocating at least one of the color information and the brightness information according to the color information and the brightness information to generate a tissue shape image mainly indicating a tissue shape of the measured part; a tissue property image and a tissue shape image And a display means for displaying a composite image generated by the composite image generation means.

【0037】本発明の第2の蛍光画像表示装置は、励起
光を被測定部に照射することにより被測定部から発生す
る蛍光の強度に基づく蛍光画像を撮像する蛍光像撮像手
段と、参照光を被測定部に照射することにより被測定部
から反射される反射光の強度に基づく反射画像を撮像す
る反射像撮像手段と、蛍光画像に基づく演算画像に色情
報および輝度情報の少なくとも1つを割り当てて主に被
測定部の組織性状を示す組織性状画像を生成する組織性
状画像生成手段と、反射画像に組織性状画像に割り当て
られた色情報および輝度情報に応じた色情報および輝度
情報の少なくとも1つを割り当てて主に被測定部の組織
形状を示す組織形状画像を生成する組織形状画像生成手
段と、組織性状画像と組織形状画像とを合成して合成画
像を生成する合成画像生成手段と、合成画像生成手段に
より生成された合成画像を表示する表示手段とを備えた
ことを特徴とするものである。
The second fluorescent image display apparatus of the present invention comprises: a fluorescent image pick-up means for picking up a fluorescent image based on the intensity of the fluorescent light generated from the part to be measured by irradiating the part to be measured with excitation light; Reflection image capturing means for capturing a reflection image based on the intensity of the reflected light reflected from the measurement target by irradiating the measurement target with light, and applying at least one of the color information and the luminance information to the calculation image based on the fluorescence image. A tissue property image generating means for allocating and generating a tissue property image mainly indicating the tissue property of the measured portion, and at least color information and luminance information corresponding to the color information and the luminance information assigned to the tissue property image to the reflection image A tissue shape image generating means for allocating one and generating a tissue shape image mainly indicating the tissue shape of the measured portion, and a synthesis for generating a synthesized image by synthesizing the tissue property image and the tissue shape image An image generating means, is characterized in that a display means for displaying the synthesized image generated by the synthesized image generating means.

【0038】また、上記第1および第2の蛍光画像表示
装置においては、演算画像を複数の異なる波長帯域の蛍
光画像の比に基づくものとすることができる。
In the first and second fluorescent image display devices, the calculated image can be based on the ratio of the fluorescent images in a plurality of different wavelength bands.

【0039】また、上記第2の蛍光画像表示装置におい
ては、演算画像を蛍光画像と反射画像の比に基づくもの
とすることができる。
In the second fluorescent image display device, the calculated image can be based on the ratio of the fluorescent image to the reflected image.

【0040】また、上記第1および第2の蛍光画像表示
装置においては、撮像されたいずれかの画像の画素値の
統計量を算出する統計量算出手段と、その統計量に基づ
いて輝度情報の表示階調を割り当てる階調処理手段とを
備えたものとすることができる。
Further, in the first and second fluorescent image display devices, a statistic calculating means for calculating a statistic of a pixel value of one of the picked-up images, and a luminosity information based on the statistic. And a gradation processing means for assigning a display gradation.

【0041】また、統計量算出手段を、前記撮像された
いずれかの画像の一部の所望領域から統計量を算出する
ものとすることができる。
Further, the statistic calculation means may calculate the statistic from a desired region of a part of any of the captured images.

【0042】また、階調処理手段を、統計量に基づいて
所定の係数を算出し、前記撮像されたいずれかの画像に
係数を乗じ、その係数の乗じられた前記撮像されたいず
れかの画像に輝度情報の表示階調を割り当てるものとす
ることができる。
Further, the gradation processing means calculates a predetermined coefficient based on the statistic, multiplies one of the captured images by a coefficient, and multiplies the coefficient by one of the captured images. To the display gradation of the luminance information.

【0043】また、階調処理手段を、統計量に基づいて
輝度情報の表示階調を示す階調処理関数を決定し、その
決定された階調処理関数に基づいて前記撮像されたいず
れかの画像に輝度情報の表示階調を割り当てるものとす
ることができる。
Further, the gradation processing means determines a gradation processing function indicating the display gradation of the luminance information based on the statistical amount, and any one of the imaged images is determined based on the determined gradation processing function. The display gradation of the luminance information can be assigned to the image.

【0044】また、前記撮像されたいずれかの画像の画
素値が、9bit以上で示される場合、そのデータが上
位8bit以下で示されるようビットシフトするビット
シフト手段を備え、統計量算出手段が、そのビットシフ
トされたデータに基づいて統計量を算出するものとする
ことができる。
Further, when the pixel value of any one of the captured images is represented by 9 bits or more, there is provided bit shift means for bit-shifting the data so as to be represented by the upper 8 bits or less. A statistic may be calculated based on the bit-shifted data.

【0045】ここで、「上位8bit以下で示されるよ
うビットシフトする」とは、上記画像の画素値を示すデ
ータが9bit以上で示される場合、上位8bit以下
のbitについては丸めこみをして8bit以下で示さ
れるデータとし、8bitの汎用統計演算機により演算
できるようにすることを意味する。
Here, "bit shift as indicated by the upper 8 bits or less" means that when data indicating the pixel value of the image is indicated by 9 bits or more, the bits of the upper 8 bits or less are rounded to 8 bits. The data is shown below, which means that it can be calculated by an 8-bit general-purpose statistical calculator.

【0046】また、階調処理手段をON/OFF可能で
あるものとすることができる。
Further, the gradation processing means can be turned on / off.

【0047】ここで、上記階調処理手段をONにすると
は階調処理を施すことを意味し、階調処理手段をOFF
にするとは階調処理を施さないことを意味し、上記「O
N/OFF可能」とは階調処理を施す場合と施さない場
合とを切り換えることが可能であること意味する。階調
処理を施さない場合とは、例えば、上記組織性状画像に
輝度情報が割り当てられた場合であり、このとき上記階
調処理を施すと組織性状(病変または正常)に関わらず
明度等が変化し、組織性状の判断ができなくなるためで
ある。また、このとき、階調処理を施さずに上記組織性
状画像に基づく合成画像を表示し、組織性状を一旦判断
した後に、上記階調処理手段をONに切り換えて階調処
理を上記組織性状画像に施すようにすれば、観察画面内
での組織性状の詳細な変化を見ることができる。
Here, turning on the gradation processing means means performing gradation processing, and turning off the gradation processing means.
Means that the gradation processing is not performed, and the “O”
"N / OFF possible" means that it is possible to switch between the case where gradation processing is performed and the case where gradation processing is not performed. The case where the gradation processing is not performed is, for example, a case where luminance information is assigned to the tissue property image. At this time, when the gradation processing is performed, the brightness or the like changes regardless of the tissue property (lesion or normal). However, it is not possible to determine the organizational properties. Also, at this time, a composite image based on the tissue texture image is displayed without performing the tone process, and after once determining the tissue texture, the tone processing means is switched on to perform the tone process on the tissue texture image. In this case, it is possible to see a detailed change in the tissue property in the observation screen.

【0048】また、上記のように組織性状画像に輝度情
報が割り当てられた場合以外の場合においても、例え
ば、被測定部との距離が突然近くなったり、遠くなった
りした場合に、表示される画像の輝度情報の表示階調が
大きく変動することをさけるため階調処理手段はOFF
できるようにしておくことが望ましい。
In addition to the case other than the case where the luminance information is assigned to the tissue property image as described above, for example, it is displayed when the distance to the part to be measured suddenly becomes shorter or longer. The gradation processing means is turned off to prevent the display gradation of the luminance information of the image from largely changing.
It is desirable to be able to do so.

【0049】また、合成画像生成手段を、組織性状画像
と組織形状画像とを合成して合成画像を生成する際に、
両画像の画素数が異なる場合には、いづれか一方の画素
数に変換した後、合成画像を生成するものとすることが
できる。
Further, when the composite image generating means generates the composite image by synthesizing the tissue property image and the tissue shape image,
When the number of pixels of the two images is different, the image may be converted to one of the numbers of pixels, and then the combined image may be generated.

【0050】ここで、「両画像の画素数が異なる場合に
は、いずれか一方の画素数に変化する」とは、例えば一
方の画像の画素数が100×100画素であり、他方の
画像の画素数が500×500画素であった場合に、1
00×100画素の画像の1つの画素を5×5個の画素
に変換することにより、その画像の画素数を100×1
00画素から500×500画素に拡大処理することを
意味する。また、逆に画素数が少ない画像の画素数に変
換する場合には縮小処理すればよく、上記各台処理およ
び縮小処理には、一般的な画像処理における手法を利用
することができる。
Here, "when the number of pixels of both images is different, the number of pixels changes to either one of the pixels" means, for example, that the number of pixels of one image is 100 × 100 pixels and the number of pixels of the other image is 100 × 100. If the number of pixels is 500 × 500 pixels, 1
By converting one pixel of the image of 00 × 100 pixels into 5 × 5 pixels, the number of pixels of the image is reduced to 100 × 1
This means that enlargement processing is performed from 00 pixels to 500 × 500 pixels. Conversely, when converting to a pixel number of an image having a small number of pixels, reduction processing may be performed, and a general image processing method can be used for the above-described unit processing and reduction processing.

【0051】また、生体内部に挿入される内視鏡挿入部
を有する内視鏡の形態とすることができる。
Further, an endoscope having an endoscope insertion portion to be inserted into a living body can be used.

【0052】また、励起光の光源をGaN系の半導体レ
ーザとし、その励起光の波長帯域を400nmから42
0nmまでの範囲内とすることができる。
The light source of the excitation light is a GaN-based semiconductor laser, and the wavelength band of the excitation light is from 400 nm to 42 nm.
It can be in the range up to 0 nm.

【0053】また、上記第1および第2の蛍光画像表示
装置は、被測定部への白色光の照射により反射される反
射光に基づく通常画像を撮像して表示するものと組み合
わせてもよい。
Further, the first and second fluorescent image display devices may be combined with a device which captures and displays a normal image based on reflected light reflected by irradiating a measured portion with white light.

【0054】[0054]

【発明の効果】一般に「色」という概念は、「色知覚に
よる色」と「色感覚による色」とに区別されている。
「色知覚による色」とは、知覚色とも呼ばれ、心理量と
して人間の知覚した色を記号、色表等を用いて定性的に
規定するものである。一方、「色感覚による色」は、心
理物理量とも呼ばれ、心理量としての色とそれを感じさ
せる物理量としての光の分光特性の対応関係を測定する
心理物理実験によって、心理物理量として定量的に規定
されるものである。また、色を表示する体系である表色
系には、知覚色を表示する顕色系と、心理物理色を表示
する混色系とがある。
In general, the concept of "color" is classified into "color perceived by color" and "color perceived by color".
The “color perceived by color” is also referred to as a perceived color, and qualitatively defines a color perceived by a human as a psychological quantity using a symbol, a color table, or the like. On the other hand, “color based on color sensation” is also called psychophysical quantity, and is quantitatively determined as psychophysical quantity by a psychophysical experiment that measures the correspondence between the color as psychological quantity and the spectral characteristic of light as physical quantity to feel it. It is specified. The color system, which is a system for displaying colors, includes a developed color system for displaying perceived colors and a mixed color system for displaying psychophysical colors.

【0055】顕色系の代表的なもののひとつに、マンセ
ル表色系がある。マンセル表色系では、色を色相(H:
hue)、彩度(S:saturation)、明度(V:value)の
3属性で定義している。色相(H)は、赤、青、黄とい
った色の違いを区別するものであり、まず、R(赤)、
Y(黄)、G(緑)、B(青)、P(紫)の5つの色を
基本色相とし、これら図1に示すような1つの円(色相
環)の円周上に円を5等分するように配列する。次にそ
の基本色相の中間にYR、GY、BG、PB、RPなる
中間色を配置している。一般に、基本色相および中間色
相には数字5を付与し、相隣合った色相の間を10等分
した100色相を用いることが多いが、基本色相である
5Rからの回転角度を用いれば、色相を連続値として表
すこともできる。この場合には、例えば5Rは、H=0
rad と表示され、5YはH=1/3rad 、5GはH=2
/3rad と表示できる。
One of the representative color systems is the Munsell color system. In the Munsell color system, a color is expressed as a hue (H:
hue), saturation (S: saturation), and lightness (V: value). The hue (H) distinguishes between colors such as red, blue, and yellow. First, R (red),
The five colors Y (yellow), G (green), B (blue), and P (purple) are used as basic hues, and five circles are formed on the circumference of one circle (hue circle) as shown in FIG. Arrange in equal parts. Next, intermediate colors YR, GY, BG, PB, and RP are arranged in the middle of the basic hues. In general, the basic hue and the intermediate hue are given the number 5, and in many cases, 100 hues obtained by equally dividing adjacent hues into ten are used. However, if the rotation angle from the basic hue 5R is used, As a continuous value. In this case, for example, 5R is H = 0.
rad, 5Y is H = 1/3 rad, 5G is H = 2
/ 3rad.

【0056】明度(V)は、色の明るさを示す尺度とし
て定義され、反射率0%の理想の黒の明度を0、反射率
100%の理想の白の明度を10として表される。一般
に人間の明るさの感覚は、反射率に比例せず、例えば反
射率が約20%程度のものを中間の明るさとして認識す
るため、マンセルの明度尺度は、ほぼ反射率の平方根に
比例している。
The lightness (V) is defined as a scale indicating the brightness of a color, and is expressed as 0, where the ideal black lightness with a reflectance of 0% is 10, and the ideal white lightness with a reflectance of 100% is 10. In general, the human perception of brightness is not proportional to the reflectance, for example, an object having a reflectance of about 20% is recognized as an intermediate brightness. Therefore, the Munsell brightness scale is almost proportional to the square root of the reflectance. ing.

【0057】彩度(S)は、色の鮮やかさの程度を示す
尺度として定義され、各明度、色相ごとに、無彩色(灰
色)を彩度0と定義して、もっとも鮮やかな色(単色)
までを等間隔に区切り数字で表現している。
Saturation (S) is defined as a scale indicating the degree of color vividness. For each lightness and hue, an achromatic color (gray) is defined as a saturation of 0, and the most vivid color (monochromatic) is defined. )
Are equally spaced and represented by numbers.

【0058】彩度を中心からの距離で表した色相環を明
度ごとに作成し、これを明度の低いものから順に同心円
状に積み重ねると、マンセルの3属性は、図2に示すよ
うな円筒形の色立体として表現できる。全ての色はこの
色立体のどこかに位置づけられる。一般に、知覚色は、
明度に対応する1次元座標(明度指数と呼ばれる)と、
色相および彩度の属性を統合して考えた知覚色度と呼ば
れる2次元座標からなる3次元座標空間で表示される。
When a hue circle in which the saturation is represented by the distance from the center is created for each lightness, and the hue circles are concentrically stacked in descending order of the lightness, the three attributes of the Munsell become cylindrical as shown in FIG. Color solid. All colors are located somewhere in this color solid. Generally, the perceived color is
One-dimensional coordinates (called the lightness index) corresponding to the lightness,
It is displayed in a three-dimensional coordinate space consisting of two-dimensional coordinates called perceived chromaticity, which is considered by integrating attributes of hue and saturation.

【0059】一方、混色系を代表する表色系の代表的な
ものには、色を3つの源刺激(すなわち3原色の光)で
定量的にあつかうCIE(国際照明委員会)表色系があ
り、主なものに、RGB表色系とXYZ表色系がある。
経験的に、あらゆる色は、独立な3つの異なる色である
3つの源刺激を適当な割合で混色することによって作り
出すことができることが知られている。最も一般的な3
つの源刺激は、R(赤)、G(緑)、B(青)であり、
これらの源刺激と、これらの源刺激の混合割合を示す3
刺激値から、RGB表色系が構成されている。しかしな
がら、RGB表色系では、連続スペクトル光を加法混色
により作成する際の刺激値をプロットした等色関数が波
長によって負になるなどの、数学処理上の不便があるた
め、便宜上等色関数が全て正の値になるような座標変換
を行い、RGBに対する新しい仮想的な源刺激である
X、Y、Zを定めた、XYZ表色系が知られている。X
YZ表色系では、数学的取り扱いを容易にするために、
Z(輝度と呼ばれる)の等色関数が、波長に対する人間
の目の感度を示す比視感度に等しくなるように定義され
ているため、色の明るさは、全てZのみで定められる。
また色の違い(色度)は、次式により求められる色度座
標xおよびyにより定められる。
On the other hand, a typical color system representative of a color mixture system is a CIE (International Commission on Illumination) color system in which a color is treated quantitatively with three source stimuli (ie, light of three primary colors). There are mainly RGB color system and XYZ color system.
Empirically, it is known that any color can be created by mixing three source stimuli, independent three different colors, in appropriate proportions. The most common three
The two source stimuli are R (red), G (green), B (blue),
3 showing the mixing ratio of these source stimuli and these source stimuli
An RGB color system is configured from the stimulus values. However, in the RGB color system, there are inconveniences in mathematical processing, such as the fact that the color matching function plotting the stimulus value when creating continuous spectrum light by additive color mixing becomes negative depending on the wavelength. An XYZ color system is known in which X, Y, and Z, which are new virtual source stimuli for RGB, are subjected to coordinate conversion so that all values become positive. X
In the YZ color system, to facilitate mathematical handling,
Since the color matching function of Z (referred to as luminance) is defined to be equal to the relative luminous efficiency indicating the sensitivity of the human eye to the wavelength, the brightness of the color is entirely determined only by Z.
The color difference (chromaticity) is determined by chromaticity coordinates x and y obtained by the following equation.

【0060】x=X/(X+Y+Z) y=Y/(X+Y+Z) 図3は、上記XYZ系のxy色度図を示すものである。
色度上の2点を混色した色は、その2点を結ぶ直線上に
あり、全ての色はつりがね状の曲線(スペクトル軌跡)
とその両端を結ぶ直線(純紫軌跡)に囲まれた領域内の
点で表される。なお、領域中央の白色点にむかうほど彩
度は低くなる。また図中矢印は、色相の変化を表す。
X = X / (X + Y + Z) y = Y / (X + Y + Z) FIG. 3 shows the xy chromaticity diagram of the XYZ system.
A color obtained by mixing two points on the chromaticity is on a straight line connecting the two points, and all colors are in a curved curve (spectral locus).
And a point in a region surrounded by a straight line (pure purple locus) connecting both ends thereof. Note that the saturation decreases toward the white point at the center of the region. Arrows in the figure indicate changes in hue.

【0061】さらに、TV信号等で代表される映像信号系
で色を表す場合には、R、G、Bを独立に伝送するので
はなく、例えば、NTSC方式では、所定の演算により
2つの色差信号I、Qと輝度信号Yに変換され使用され
る。また、この他にもPAL方式等に代表される映像信
号により色を表し使用することが可能である。
Further, when a color is represented by a video signal system represented by a TV signal or the like, R, G, and B are not transmitted independently. The signals I and Q and the luminance signal Y are converted and used. In addition, it is possible to represent and use a color by a video signal represented by the PAL system or the like.

【0062】本発明による第1の蛍光画像表示方法およ
び装置によれば、励起光を被測定部に照射することによ
り被測定部から発生する蛍光の強度に基づく蛍光画像を
撮像し、蛍光画像に基づく演算画像に色情報および輝度
情報の少なくとも1つを割り当てて主に被測定部の組織
性状を示す組織性状画像を生成し、蛍光画像に組織性状
画像に割り当てられた色情報および輝度情報に応じた色
情報および輝度情報の少なくとも1つを割り当てて主に
被測定部の組織形状を示す組織形状画像を生成し、組織
性状画像と組織形状画像とを合成して合成画像を生成
し、合成画像を表示するようにしたので、1枚の合成画
像上に、被測定部から発せられた蛍光に関する情報(組
織性状に関する情報)と被測定部の組織形状に関する情
報とを表示することができ、かつ観察者に違和感を与え
ることがない。
According to the first method and apparatus for displaying a fluorescent image according to the present invention, a fluorescent image based on the intensity of the fluorescent light generated from the measured part by irradiating the measured part with the excitation light is captured, and the fluorescent image is displayed. At least one of the color information and the luminance information is assigned to the calculated image based on the image data, and a tissue property image mainly indicating the tissue property of the measured portion is generated, and the fluorescence image is assigned to the color information and the brightness information assigned to the tissue property image. And generating at least one of the color information and the luminance information, the tissue shape image mainly indicating the tissue shape of the measured part, and combining the tissue property image and the tissue shape image to generate a combined image. Is displayed, so that information on the fluorescence emitted from the measured portion (information on the tissue properties) and information on the tissue shape of the measured portion are displayed on one composite image. It can be, and is not to give a sense of discomfort to the observer.

【0063】また、本発明による第2の蛍光画像表示方
法および装置によれば、励起光を被測定部に照射するこ
とにより被測定部から発生する蛍光の強度に基づく蛍光
画像を撮像し、参照光を被測定部に照射することにより
被測定部から反射される反射光の強度に基づく反射画像
を撮像し、蛍光画像に基づく演算画像に色情報および輝
度情報の少なくとも1つを割り当てて主に被測定部の組
織性状を示す組織性状画像を生成し、反射画像に組織性
状画像に割り当てられた色情報および輝度情報に応じた
色情報および輝度情報の少なくとも1つを割り当てて主
に被測定部の組織形状を示す組織形状画像を生成し、組
織性状画像と組織形状画像とを合成して合成画像を生成
し、合成画像を表示するようにしたので、上記第1の蛍
光画像表示方法および装置と同様の効果が得られるとと
もに、組織性状画像を参照光の照射に基づく反射画像か
ら生成するようすることにより、より組織形状を正確に
反映した合成画像を表示させることができる。
Further, according to the second method and apparatus for displaying a fluorescent image according to the present invention, a fluorescent image based on the intensity of the fluorescent light generated from the measured part by irradiating the measured part with the excitation light is captured and referred to. By irradiating light to the measured part, a reflected image based on the intensity of the reflected light reflected from the measured part is captured, and at least one of the color information and the luminance information is assigned to the calculated image based on the fluorescent light image. A tissue property image indicating the tissue property of the part to be measured is generated, and at least one of color information and luminance information corresponding to the color information and the luminance information assigned to the tissue property image is assigned to the reflection image, and the measured property is mainly determined. Since the tissue shape image indicating the tissue shape is generated, the tissue property image and the tissue shape image are combined to generate a combined image, and the combined image is displayed. With fine apparatus and the same effect can be obtained by to produce a reflected image based on the tissue property image on irradiation of the reference light, it is possible to display a composite image that accurately reflects the more organized shape.

【0064】また、上記第1および第2の蛍光画像表示
方法および装置において、演算画像を複数の異なる波長
帯域の蛍光画像の比に基づくものとした場合には、被測
定部から発せられた蛍光の蛍光スペクトルの形状の違い
を反映させた演算画像を得ることができるので、被測定
部の組織性状をより的確に反映した合成画像を表示する
ことができる。
In the first and second fluorescent image display methods and apparatuses, when the calculated image is based on the ratio of the fluorescent images in a plurality of different wavelength bands, the fluorescent light emitted from the measured portion is Since a calculated image reflecting the difference in the shape of the fluorescence spectrum can be obtained, it is possible to display a composite image that more accurately reflects the tissue properties of the measured portion.

【0065】また、上記第2の蛍光画像表示方法および
装置において、演算画像を蛍光画像と反射画像の比に基
づくものとした場合には、被測定部から発せられた蛍光
の蛍光収率を反映させた演算画像を得ることができるの
で、被測定部の組織性状をより的確に反映した合成画像
を表示することができる。
In the second method and apparatus for displaying a fluorescent image, when the calculated image is based on the ratio between the fluorescent image and the reflected image, the fluorescent yield of the fluorescent light emitted from the portion to be measured is reflected. Since the calculated image can be obtained, it is possible to display a composite image that more accurately reflects the tissue properties of the measured portion.

【0066】また、上記第1および第2の蛍光画像表示
方法および装置において、撮像されたいづれかの画像の
画素値の統計量を算出し、その統計量に基づいて輝度情
報の表示階調を割り当てるようにしたので、輝度情報が
割り当てられる画像の画素値が小さい場合においても、
常に所定の明るさ以上の合成画像を生成することがで
き、また、輝度情報の表示階調のダイナミックレンジを
擬似的に拡大することができるので、常に視認可能な合
成画像を提供することができる。さらに、生体内部に挿
入する内視鏡等を利用した場合には、内視鏡先端部が被
測定部から離れた場合においても所定の明るさ以上の合
成画像を生成することができるので、広い測定距離範囲
に渡って視認可能な合成画像を提供することができる。
In the first and second fluorescent image display methods and apparatuses, the statistic of the pixel value of any one of the captured images is calculated, and the display gradation of the luminance information is assigned based on the statistic. Therefore, even when the pixel value of the image to which the luminance information is assigned is small,
A composite image with a predetermined brightness or higher can always be generated, and the dynamic range of the display gradation of the luminance information can be pseudo-expanded, so that a composite image that is always visible can be provided. . Furthermore, when an endoscope or the like inserted into a living body is used, a synthesized image with a predetermined brightness or higher can be generated even when the endoscope end portion is separated from the measured portion, so It is possible to provide a composite image that can be visually recognized over the measurement distance range.

【0067】また、上記統計量を、上記画像の一部の所
望領域から統計量を算出するようにした場合には、所望
領域の輝度情報の表示階調が最適化でき、また、統計量
の演算量を減らすことができる。
When the statistic is calculated from a desired area of a part of the image, the display gradation of the luminance information of the desired area can be optimized. The amount of calculation can be reduced.

【0068】また、上記統計量に基づいて所定の係数を
算出し、その算出された係数を上記画像に乗じ、その係
数を乗じた上記画像に輝度情報の表示階調を割り当てる
ものとした場合には、より簡易な演算方法により、適当
な輝度情報の表示階調を割り当てることができる。
Further, a case where a predetermined coefficient is calculated based on the above-mentioned statistics, the calculated coefficient is multiplied to the image, and a display gradation of luminance information is assigned to the image multiplied by the coefficient. Can assign display gradations of appropriate luminance information by a simpler calculation method.

【0069】また、統計量に基づいて輝度情報の表示階
調を示す階調処理関数を決定し、決定された階調処理関
数に基づいて上記画像に輝度情報の表示階調を割り当て
るものとした場合には、より簡易な演算方法により、合
成画像における輝度情報の表示階調のダイナミックレン
ジを擬似的により拡大(イコライズ効果)することがで
きる。
Further, a gradation processing function indicating the display gradation of the luminance information is determined based on the statistics, and the display gradation of the luminance information is assigned to the image based on the determined gradation processing function. In this case, the dynamic range of the display gradation of the luminance information in the composite image can be pseudo-expanded (equalized effect) by a simpler calculation method.

【0070】また、上記色情報として、表色系の顕色系
の色度、表色系の混色系の色度または映像信号系の色差
を用いた場合には、組織性状画像または組織形状画像へ
の色情報の割り当てを容易に行なうことができる。
When the chromaticity of a color developing system, the chromaticity of a color mixing system or the color difference of a video signal system is used as the color information, a tissue property image or a tissue shape image is used. Can be easily assigned to the color information.

【0071】また、上記輝度情報として、表色系の顕色
系の明度、表色系の混色系の明度または映像信号系の輝
度を用いた場合には、組織性状画像または組織形状画像
への輝度情報の割り当てを容易に行なうことができる。
In the case where the brightness of the color system, the brightness of the color mixture system, or the brightness of the video signal system is used as the brightness information, the brightness of the tissue property image or the tissue shape image is used. Brightness information can be easily assigned.

【0072】また、例えば、顕色系の1つである、マン
セル表色系を使用すれば、色情報を図1に示したマンセ
ルの色相環における色相Hに対応させて定めることがで
き、容易に色相のみに対応させることができる。
Further, for example, if the Munsell color system, which is one of the color developing systems, is used, the color information can be determined in correspondence with the hue H in the Munsell hue circle shown in FIG. Can be made to correspond only to the hue.

【0073】また、例えば、混色系の1つである、XY
Z表色系を使用すれば、色情報を図3に示したxy色度
図上の座標(x,y)に対応させて定めることができ、
容易に色度に対応させることができる。
For example, XY, which is one of the color mixing systems,
If the Z color system is used, color information can be determined in correspondence with the coordinates (x, y) on the xy chromaticity diagram shown in FIG.
Chromaticity can be easily matched.

【0074】また、例えば、映像信号系の色差および輝
度を用いた場合には、上記演算画像等から色差信号およ
び輝度信号を決定し、その色差信号および輝度信号を直
接ビデオ信号回路等に入力し、合成画像の色(色差およ
び輝度)を決定することができる。
Further, for example, when the color difference and luminance of the video signal system are used, the color difference signal and the luminance signal are determined from the above-mentioned calculated image and the like, and the color difference signal and the luminance signal are directly input to the video signal circuit and the like. , The color (color difference and luminance) of the composite image can be determined.

【0075】また、合成画像を生成する際の数学的処理
が簡素化することができる。
Further, the mathematical processing at the time of generating the composite image can be simplified.

【0076】また、上記統計量を演算する画像の画素値
が、9bit以上で示される場合、画素値が上位8bi
t以下で示されるようビットシフトするビットシフト手
段を備え、その統計量算出手段が、ビットシフトされた
画素値に基づいて統計量を算出するようにした場合に
は、8bitの汎用統計演算機を使用することができ、
演算処理の高速化を図ることができる。
In the case where the pixel value of the image for which the statistic is calculated is represented by 9 bits or more, the pixel value is set to the higher 8 bits.
When the statistic calculation means calculates the statistic based on the bit-shifted pixel value, an 8-bit general-purpose statistical calculator is provided. Can be used,
The speed of the arithmetic processing can be increased.

【0077】また、上記統計量に基づいて輝度情報の表
示階調を割り当てる階調処理をON/OFF可能にした場合
には、例えば、上記組織性状画像に輝度情報が割り当て
られた場合においても、上記階調処理をOFFにすること
により組織性状の判断を的確に行なうことができ、ま
た、組織性状を一旦判断した後には、上記階調処理手段
をONに切り換えて階調処理を上記組織性状画像に施す
ようにすれば、観察画面内での組織性状の詳細な変化を
見ることができる。
When the gradation processing for assigning the display gradation of the luminance information based on the statistic is enabled / disabled, for example, even when the luminance information is allocated to the tissue texture image, By turning off the tone processing, the determination of the tissue property can be accurately performed. After the tissue property is once determined, the tone processing means is turned on to execute the tone processing. If applied to an image, it is possible to see a detailed change in the tissue properties within the observation screen.

【0078】また、上記のように組織性状画像に輝度情
報が割り当てられた場合以外の場合においても、例え
ば、被測定部との距離が突然近くなったり、遠くなった
りした場合などに階調処理をOFFにできるので表示され
る画像の輝度情報の表示階調の大きな変動を回避するこ
とができる。
Further, in cases other than the case where the luminance information is assigned to the tissue characterization image as described above, for example, when the distance to the part to be measured suddenly becomes shorter or longer, the gradation processing is performed. Can be turned off, so that a large change in the display gradation of the luminance information of the displayed image can be avoided.

【0079】また、統計量を、画素値の平均値または最
大値を含む組み合せとした場合には、統計量の演算を比
較的容易に行なうことができ、また、適当な明るさの表
示階調を割り当てることができる。
Further, when the statistic is a combination including the average value or the maximum value of the pixel values, the calculation of the statistic can be performed relatively easily, and the display gradation of appropriate brightness can be obtained. Can be assigned.

【0080】また、上記組織性状画像と組織形状画像と
を合成して合成画像を生成する際に、両画像の画素数が
異なる場合には、いづれか一方の画素数に変換した後、
合成画像を生成するようにしたので、例えば、画素数の
少ない方の画像の画素数を画素数の大きい方の画素数に
一致させた後、両画像に基づいて合成画像を生成した場
合、例えば、蛍光等の光量が小さいため、蛍光画像を撮
像する際、ビニング処理などを施す必要があり、蛍光画
像の画素数が反射画像の画素数より少なくなる場合にお
いても、合成画像の画素数を反射画像の画素数に合わせ
て表示することができ、被測定部の組織性状を的確に表
示することができる。
When a composite image is generated by synthesizing the tissue characterization image and the tissue shape image, if the two images have different numbers of pixels, the two images are converted into one of the numbers of pixels.
Since the combined image is generated, for example, after matching the number of pixels of the image with the smaller number of pixels to the number of pixels with the larger number of pixels, if a combined image is generated based on both images, for example, Since the amount of light such as fluorescent light is small, it is necessary to perform a binning process or the like when capturing a fluorescent image, and even when the number of pixels of the fluorescent image is smaller than the number of pixels of the reflected image, the number of pixels of the combined image is reflected. The display can be performed in accordance with the number of pixels of the image, and the tissue characteristics of the measured portion can be accurately displayed.

【0081】また、例えば、画素数の多い方の画像の画
素数を画素数の少ない方の画素数に一致させた後、両画
像に基づいて合成画像を生成した場合には、余計な演算
処理を行なうことなく画像処理の高速化を図ることがで
きる。
Further, for example, if the number of pixels of the image having the larger number of pixels is made to match the number of pixels having the smaller number of pixels, and then a combined image is generated based on both images, an extra operation process is required. The speed of the image processing can be increased without performing the processing.

【0082】また、励起光の光源に、GaN系の半導体
レーザを用いれば、安価で小型な光源とすることがで
き、また、その波長帯域が400nmから420nmま
での範囲内とすれば、効率よく蛍光を発せられることが
できる。
Further, if a GaN-based semiconductor laser is used as the excitation light source, an inexpensive and compact light source can be obtained. If the wavelength band is within the range of 400 nm to 420 nm, the efficiency can be improved. It can be fluorescent.

【0083】[0083]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。まず、図4および図5を参
照して、本発明による蛍光画像表示方法を実施する蛍光
画像表示装置を適用した第1の具体的な実施の形態であ
る蛍光内視鏡装置について説明する。図4は本発明によ
る蛍光画像表示装置を適用した蛍光内視鏡装置の概略構
成図である。本蛍光内視鏡装置では、励起光が照射され
た被測定部から発せられた蛍光をイメージファイバによ
り2次元的に検出し、波長帯域光430nm〜530nmの
狭帯域蛍光画像と波長帯域光430nm〜730nmの広帯
域蛍光画像とを撮像し、両画像の画素値の除算値に基づ
いて演算画像を生成し、その演算画像にマンセル表色系
における色相Hを割り当てて主に組織性状を示す組織性
状画像を生成し、また白色光を照射された被測定部の反
射光からIR反射画像を撮像し、IR反射画像の画素値にマ
ンセル表色系における明度Vを割り当てて主に組織形状
を示す組織性状画像を生成し、上記組織形状画像と上記
組織性状画像を合成した合成画像をモニタ上に表示する
ものである。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, a description will be given of a fluorescence endoscope apparatus as a first specific embodiment to which a fluorescence image display apparatus that performs a fluorescence image display method according to the present invention is applied. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a fluorescent endoscope apparatus to which the fluorescent image display device according to the present invention is applied. In this fluorescence endoscope apparatus, the fluorescence emitted from the measured part irradiated with the excitation light is two-dimensionally detected by an image fiber, and a narrow band fluorescence image of wavelength band light 430 nm to 530 nm and a wavelength band light 430 nm to 430 nm are obtained. A 730-nm broadband fluorescent image is captured, an operation image is generated based on the divided value of the pixel values of both images, and a hue H in the Munsell color system is assigned to the operation image, and a tissue characteristic image mainly indicating a tissue characteristic And an IR reflection image is captured from the reflected light of the part to be measured irradiated with white light, and a tissue property mainly indicating a tissue shape is obtained by assigning brightness V in the Munsell color system to pixel values of the IR reflection image. An image is generated, and a synthesized image obtained by synthesizing the tissue shape image and the tissue property image is displayed on a monitor.

【0084】本発明の第1の実施の形態にかかる蛍光内
視鏡装置は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内
視鏡挿入部100、通常画像およびIR反射画像撮像用の
白色光および蛍光画像撮像用の励起光を発する光源を備
える照明ユニット110、波長帯域の異なる2種類の蛍
光画像およびIR反射画像を撮像する撮像ユニット12
0、蛍光画像間の除算値を算出してその除算値に基づい
た演算画像に色相を割り当てて組織性状画像を生成し、
IR反射画像の画素値に明度Vを割り当てて組織形状画像
を生成し、上記組織性状画像と上記組織形状画像を合成
し合成画像を生成する合成画像生成ユニット130、通
常画像および合成画像を可視画像として表示するための
画像処理を行う画像処理ユニット140、各ユニットに
接続され、動作タイミングの制御を行う制御用コンピュ
ータ150、画像処理ユニット140で処理された通常
画像を可視画像として表示するモニタ160、および画
像処理ユニット140で処理された合成画像を可視画像
として表示するモニタ170から構成されている。
The fluorescent endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention includes an endoscope insertion section 100 inserted into a site suspected of a lesion of a patient, a white light for capturing a normal image and an IR reflection image. And an illumination unit 110 including a light source that emits excitation light for capturing a fluorescence image, and an imaging unit 12 that captures two types of fluorescence images and IR reflection images having different wavelength bands.
0, calculating a division value between the fluorescent images, assigning a hue to an operation image based on the division value, and generating a tissue property image;
A composite image generating unit 130 that generates a tissue shape image by assigning lightness V to the pixel value of the IR reflection image, synthesizes the tissue property image and the tissue shape image to generate a composite image, and converts the normal image and the composite image into a visible image An image processing unit 140 that performs image processing for display as a display, a control computer 150 that is connected to each unit and controls operation timing, a monitor 160 that displays a normal image processed by the image processing unit 140 as a visible image, And a monitor 170 for displaying the composite image processed by the image processing unit 140 as a visible image.

【0085】内視鏡挿入部100は、内部に先端まで延
びるライトガイド101、CCDケーブル102および
イメージファイバ103を備えている。ライトガイド1
01およびCCDケーブル102の先端部、即ち内視鏡
挿入部100の先端部には、照明レンズ104および対
物レンズ105を備えている。また、イメージファイバ
103は石英ガラスファイバであり、その先端部には集
光レンズ106を備えている。CCDケーブル102の
先端部にはCCD撮像素子107接続され、該CCD撮
像素子107には、プリズム108が取り付けられてい
る。ライトガイド101は、多成分ガラスファイバであ
る白色光ライトガイド101aおよび石英ガラスファイ
バである励起光ライトガイド101bバンドルされ、ケ
ーブル状に一体化されており、白色光ライトガイド10
1aおよび励起光ライトガイド101bは照明ユニット
110へ接続されている。CCDケーブル102の一端
は、画像処理ユニット140に接続され、イメージファ
イバ103の一端は、撮像ユニット120へ接続されて
いる。
The endoscope insertion section 100 includes a light guide 101, a CCD cable 102, and an image fiber 103 which extend to the distal end. Light guide 1
An illumination lens 104 and an objective lens 105 are provided at the end of the endoscope 01 and the CCD cable 102, that is, at the end of the endoscope insertion section 100. The image fiber 103 is a silica glass fiber, and has a condenser lens 106 at the tip. A CCD imaging device 107 is connected to a distal end portion of the CCD cable 102, and a prism 108 is attached to the CCD imaging device 107. The light guide 101 is bundled with a white light light guide 101a, which is a multi-component glass fiber, and an excitation light light guide 101b, which is a quartz glass fiber, and is integrated in a cable shape.
1a and the excitation light guide 101b are connected to the illumination unit 110. One end of the CCD cable 102 is connected to the image processing unit 140, and one end of the image fiber 103 is connected to the imaging unit 120.

【0086】照明ユニット110は、通常画像およびIR
反射画像撮像用の白色光L1を発する白色光源111、
該白色光源111に電気的に接続された白色光源用電源
112、蛍光画像撮像用の励起光L2を発するGaN系
半導体レーザ114および該GaN系半導体レーザ11
4に電気的に接続されている半導体レーザ用電源115
を備えている。
[0086] The illumination unit 110 is used for normal image and IR.
A white light source 111 that emits white light L1 for imaging a reflected image,
A power supply 112 for a white light source electrically connected to the white light source 111, a GaN-based semiconductor laser 114 emitting excitation light L2 for capturing a fluorescent image, and the GaN-based semiconductor laser 11
Power supply 115 for semiconductor laser electrically connected to
It has.

【0087】撮像ユニット120は、イメージファイバ
103を経た蛍光L3から励起光近傍の波長である42
0nm以下の波長帯域をカットする励起光カットフィルタ
121、3種類の光学フィルタが組み合わされた切換フ
ィルタ122、該切換フィルタ122を回転させるフィ
ルタ回転装置124、切換フィルタ122を透過した蛍
光像またはIR反射像を撮像するCCD撮像素子125、
該CCD撮像素子125で撮像された蛍光画像およびIR
反射画像をデジタル化するA/D変換回路126およびA/D
変換回路126でデジタル化された画像信号を記憶する
画像メモリ127とを備えている。
The imaging unit 120 has a wavelength 42 near the excitation light from the fluorescent light L 3 passing through the image fiber 103.
An excitation light cut filter 121 for cutting a wavelength band of 0 nm or less, a switching filter 122 in which three types of optical filters are combined, a filter rotating device 124 for rotating the switching filter 122, and a fluorescent image or IR reflection transmitted through the switching filter 122. A CCD image sensor 125 for capturing an image,
Fluorescent image and IR captured by the CCD image sensor 125
A / D conversion circuit 126 for digitizing a reflected image and A / D
An image memory 127 for storing the image signal digitized by the conversion circuit 126 is provided.

【0088】上記切換フィルタ122は図5に示すよう
な、430nm〜730nmの光を透過させるバンドパスフ
ィルタである光学フィルタ123aと、480nm±50
nmの光を透過させるバンドパスフィルタである光学フィ
ルタ123bと、750nm〜900nmの光を透過させる
バンドパスフィルタである光学フィルタ123cとから
構成されている。光学フィルタ123aは、広帯域蛍光
画像撮像用の光学フィルタであり、光学フィルタ123
bは、狭帯域蛍光画像撮像用の光学フィルタであり、光
学フィルタ123cは、IR反射画像撮像用の光学フィル
タである。この切換フィルタ122は、白色光L1が照
射されている場合には、光路上に光学フィルタ123c
が配置され、励起光L2が照射されている場合には、光
学フィルタ123aまたは光学フィルタ123bが交互
に配置されるように、フィルタ回転装置124を介して
制御用コンピュータ150に制御されている。
The switching filter 122 includes an optical filter 123a, which is a band-pass filter for transmitting light of 430 nm to 730 nm, as shown in FIG.
An optical filter 123b is a bandpass filter that transmits light of nm, and an optical filter 123c is a bandpass filter that transmits light of 750 to 900 nm. The optical filter 123a is an optical filter for capturing a broadband fluorescent image, and the optical filter 123a
b is an optical filter for capturing a narrow band fluorescent image, and the optical filter 123c is an optical filter for capturing an IR reflected image. When the white light L1 is radiated, the switching filter 122 has an optical filter 123c on the optical path.
Are arranged, and when the excitation light L2 is irradiated, the control computer 150 controls the optical filter 123a or the optical filter 123b via the filter rotating device 124 so that the optical filters 123a and 123b are alternately arranged.

【0089】CCD撮像素子125は、500×500
画素の撮像素子であり、制御用コンピュータ150の制
御によりIR反射画像を撮像する際には、通常の読み出し
を行うが、蛍光画像を撮像する際には、蛍光画像の信号
強度を上げるために、5×5個分の画素の出力を加算し
た上で読み出すビニング読み出しを行う。このため、蛍
光画像を撮像する際には、見かけ上は100×100画
素の撮像素子として動作する。
The CCD image pickup device 125 is 500 × 500
It is an image sensor of pixels, and performs normal reading when capturing an IR reflection image under the control of the control computer 150.However, when capturing a fluorescent image, in order to increase the signal intensity of the fluorescent image, Binning read is performed after adding outputs of 5 × 5 pixels. For this reason, when capturing a fluorescent image, it operates as an apparently 100 × 100 pixel image sensor.

【0090】画像メモリ127は、図示省略した狭帯域
蛍光画像記憶領域、広帯域蛍光画像記憶領域およびIR反
射画像記憶領域から構成され、励起光L2が照射され、
狭帯域蛍光画像撮像用の光学フィルタ123aが光路上
に配置された状態で撮像された蛍光画像は狭帯域蛍光画
像記憶領域に保存され、励起光L2が照射され、広帯域
蛍光画像撮像用の光学フィルタ123bが光路上に配置
された状態で撮像された蛍光画像は広帯域蛍光画像記憶
領域に保存される。また白色光L1が照射され、IR反射
画像撮像用の光学フィルタ123cが光路上に配置され
た状態で撮像されたIR反射画像はIR反射画像記憶領域に
保存される。
The image memory 127 includes a narrow-band fluorescence image storage area, a broad-band fluorescence image storage area, and an IR reflection image storage area (not shown).
The fluorescent image captured in a state where the optical filter 123a for imaging the narrow band fluorescent image is arranged on the optical path is stored in the narrow band fluorescent image storage area, irradiated with the excitation light L2, and the optical filter for imaging the wide band fluorescent image. The fluorescent image captured in a state where 123b is arranged on the optical path is stored in the broadband fluorescent image storage area. In addition, the IR reflection image captured in a state where the white light L1 is irradiated and the optical filter 123c for imaging the IR reflection image is arranged on the optical path is stored in the IR reflection image storage area.

【0091】前述したように、読み出し方法が異なるた
め、IR反射画像の画素数は500×500画素であり、
狭帯域蛍光画像および広帯域蛍光画像の画素数は100
×100画素となる。
As described above, since the reading method is different, the number of pixels of the IR reflection image is 500 × 500 pixels.
The number of pixels of the narrow band fluorescent image and the wide band fluorescent image is 100
× 100 pixels.

【0092】合成画像生成ユニット130は、予め、蛍
光画像間の除算値の範囲とマンセルの色相環における色
相H(0rad 〜2/3rad ,Red〜Yellow〜Green領域)
とが対応したルックアップテーブルが記憶され、上記演
算画像に色相Hを割り当てて組織性状画像を生成する組
織性状画像生成手段131、予めIR反射画像の画素値の
範囲と、マンセル表色系における明度V(Value)
とが対応したルックアップテーブルが記憶され、上記反
射画像に明度Vを割り当てて組織形状画像を生成する組
織形状画像生成手段132、上記両画像に基づいて合成
画像を生成する合成画像生成手段133から構成されて
いる。
The composite image generating unit 130 previously determines the range of the division value between the fluorescent images and the hue H (0 rad to 2/3 rad, Red to Yellow to Green area) in the Munsell hue circle.
And a tissue property image generating means 131 for assigning the hue H to the calculated image to generate a tissue property image, a range of pixel values of the IR reflection image, and a brightness in the Munsell color system in advance. V (Value)
And a tissue shape image generating means 132 for generating a tissue shape image by assigning brightness V to the reflection image, and a synthetic image generating means 133 for generating a synthetic image based on the two images. It is configured.

【0093】画像処理ユニット140は、CCD撮像素
子107で撮像された通常画像をデジタル化するA/D変
換回路141、デジタル化された通常画像を保存する通
常画像用メモリ143、該通常画像用メモリ143から
出力された通常画像および合成画像生成手段133で合
成された合成画像をビデオ信号に変換するビデオ信号処
理回路144を備えている。
The image processing unit 140 includes an A / D conversion circuit 141 for digitizing a normal image picked up by the CCD image pickup device 107, a normal image memory 143 for storing the digitized normal image, and a memory for the normal image. There is provided a video signal processing circuit 144 for converting the normal image output from 143 and the synthesized image synthesized by the synthesized image generation means 133 into a video signal.

【0094】以下、本発明による蛍光表示装置を適用し
た上記構成の蛍光内視鏡装置の作用について説明する。
本実施形態の蛍光内視鏡装置では、通常画像およびIR反
射画像の撮像と、蛍光画像の撮像が時分割で交互に行わ
れるが、まず、蛍光画像の撮像時の作用について説明す
る。
Hereinafter, the operation of the fluorescent endoscope apparatus having the above configuration to which the fluorescent display device according to the present invention is applied will be described.
In the fluorescence endoscope apparatus of the present embodiment, the imaging of the normal image and the IR reflection image and the imaging of the fluorescence image are alternately performed in a time-division manner. First, the operation at the time of imaging the fluorescence image will be described.

【0095】本蛍光内視鏡装置は、制御用コンピュータ
150からの信号に基づき、半導体レーザ用電源115
が駆動され、GaN系半導体レーザ114から波長41
0nmの励起光L2が射出される。励起光L2は、励起光用
集光レンズ116を透過し、励起光ライトガイド101
bに入射され、内視鏡挿入部先端まで導光された後、照
明レンズ104から生体組織50へ照射される。
The present fluorescence endoscope apparatus uses a semiconductor laser power supply 115 based on a signal from the control computer 150.
Is driven, and the wavelength 41 is output from the GaN-based semiconductor laser 114.
The excitation light L2 of 0 nm is emitted. The excitation light L2 passes through the excitation light condenser lens 116, and the excitation light light guide 101
b, the light is guided to the distal end of the endoscope insertion portion, and then emitted from the illumination lens 104 to the living tissue 50.

【0096】励起光L2を照射されることにより生じる
生体組織50からの蛍光L3は、集光レンズ106によ
り集光され、イメージファイバ103の先端に入射さ
れ、イメージファイバ103を経て、レンズ128によ
り集光され、励起光カットフィルタ121および切換フ
ィルタ122の光学フィルタ123aまたは123bを
透過する。
The fluorescence L3 from the living tissue 50 generated by the irradiation of the excitation light L2 is condensed by the condenser lens 106, is incident on the tip of the image fiber 103, passes through the image fiber 103, and is collected by the lens 128. The light is transmitted through the excitation light cut filter 121 and the optical filter 123a or 123b of the switching filter 122.

【0097】光学フィルタ123aは、波長帯域430
nm〜730nmの光を透過させるバンドパスフィルタであ
り、光学フィルタ123aを透過した蛍光は、広帯域蛍
光画像となる。光学フィルタ123bは、波長帯域48
0±50nmの光を透過させるバンドパスフィルタであ
り、光学フィルタ123bを透過した蛍光は、狭帯域蛍
光画像となる。
The optical filter 123a has a wavelength band 430
It is a bandpass filter that transmits light of nm to 730 nm, and the fluorescent light transmitted through the optical filter 123a becomes a broadband fluorescent image. The optical filter 123b has a wavelength band 48
This is a bandpass filter that transmits light of 0 ± 50 nm, and the fluorescent light transmitted through the optical filter 123b becomes a narrow band fluorescent image.

【0098】広帯域蛍光画像および狭帯域蛍光画像は、
CCD撮像素子125で受光され、光電変換された後、
ビニング読み出しにより5×5画素分の信号が加算され
て読み出され、A/D変換回路126でデジタル信号に変
換され、画像メモリ127の広帯域蛍光画像記憶領域お
よび狭帯域蛍光画像記憶領域に保存される。上記のよう
にビニング読み出しを行なうことにより光強度の弱い蛍
光像を精度良く撮像することができるが、蛍光画像の画
素数は、通常読み出しを行った場合の1/25である1
00×100画素となる。
The broadband fluorescent image and the narrow band fluorescent image are
After being received by the CCD image sensor 125 and photoelectrically converted,
Signals of 5 × 5 pixels are added and read out by binning readout, converted into digital signals by the A / D conversion circuit 126, and stored in the broadband fluorescent image storage area and the narrowband fluorescent image storage area of the image memory 127. You. By performing the binning readout as described above, a fluorescent image having a low light intensity can be accurately captured, but the number of pixels of the fluorescent image is 1/25 that of the normal readout.
00 × 100 pixels.

【0099】次に、IR反射画像の撮像時の作用について
説明する。まず、制御用コンピュータ150からの信号
に基づき白色光源電源112が駆動され、白色光源11
1から白色光L1が射出される。白色光L1は、白色光用
集光レンズ113を経て白色光ライトガイド101aに
入射され、内視鏡挿入部先端まで導光された後、照明レ
ンズ104から生体組織50へ照射される。白色光L1
の反射光L4は、集光レンズ106により集光され、イ
メージファイバ103の先端に入射され、イメージファ
イバ103を経て、レンズ128により集光され、励起
光カットフィルタ121および切換フィルタ122の光
学フィルタ123cを透過する。
Next, the operation at the time of capturing an IR reflection image will be described. First, the white light source power supply 112 is driven based on a signal from the control computer 150, and the white light source 11
1 emits white light L1. The white light L1 is incident on the white light light guide 101a via the white light condenser lens 113, is guided to the distal end of the endoscope insertion portion, and is emitted from the illumination lens 104 to the living tissue 50. White light L1
Is reflected by the condenser lens 106, is incident on the tip of the image fiber 103, passes through the image fiber 103, is condensed by the lens 128, and is formed by the excitation light cut filter 121 and the optical filter 123 c of the switching filter 122. Through.

【0100】光学フィルタ123cは、波長帯域750
nm〜900nmの光のみを透過させるバンドパスフィルタ
であるため、光学フィルタ123cを透過したIR反射像
は、反射光L4の中の近赤外波長帯域のみが透過したIR
反射像となる。
The optical filter 123c has a wavelength band of 750
Since the band-pass filter transmits only light having a wavelength of 900 nm to 900 nm, an IR reflection image transmitted through the optical filter 123c is an IR reflection image transmitted through only the near-infrared wavelength band in the reflected light L4.
It becomes a reflection image.

【0101】このIR反射像は、CCD撮像素子125で
受光される。CCD撮像素子125で光電変換されたIR
反射画像は、A/D変換回路126でデジタル信号に変換
された後、画像メモリ127のIR反射画像記憶領域に保
存される。
This IR reflected image is received by the CCD image sensor 125. IR photoelectrically converted by CCD image sensor 125
The reflection image is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 126 and then stored in the IR reflection image storage area of the image memory 127.

【0102】次に、合成画像の生成の作用について説明
する。まず、合成画像生成ユニット130の組織性状画
像生成手段131では、画像メモリ127の広帯域蛍光
画像記憶領域および狭帯域蛍光画像記憶領域に保存され
た狭帯域蛍光画像および広帯域蛍光画像の各画素毎に、
狭帯域蛍光画像における画素値を広帯域蛍光画像におけ
る画素値で除算し、その除算値と予め記憶されているル
ックアップテーブルを用いて、マンセル表色系における
色相H(Hue)を割り当てて組織性状画像を生成し、
合成画像生成手段133に出力する。
Next, the operation of generating a composite image will be described. First, in the tissue property image generating means 131 of the composite image generating unit 130, for each pixel of the narrow band fluorescent image and the wide band fluorescent image stored in the broad band fluorescent image storage area and the narrow band fluorescent image storage area of the image memory 127,
The pixel value in the narrow-band fluorescent image is divided by the pixel value in the wide-band fluorescent image, and the hue H (Hue) in the Munsell color system is assigned by using the divided value and a look-up table stored in advance. Produces
The image is output to the composite image generation unit 133.

【0103】また、組織形状画像生成手段132では、
画像メモリ127のIR反射画像記憶領域に保存されたIR
反射画像の各画素毎に、その画素値とルックアップテー
ブルを用いて、マンセル表色系における明度Vを割り当
てて組織形状画像を生成し、合成画像生成手段133に
出力する。
The tissue shape image generating means 132
IR stored in the IR reflection image storage area of the image memory 127
For each pixel of the reflection image, a brightness V in the Munsell color system is assigned using the pixel value and the look-up table to generate a tissue shape image, which is output to the composite image generation unit 133.

【0104】合成画像生成手段133は、組織性状画像
の1画素のデータを、5×5個の画素のデータに変換
し、組織性状画像の画素数を100×100画素から5
00×500画素に拡大し、その後に、その組織性状画
像と明度Vに基づいた組織形状画像を合成して合成画像
を生成する。なお、画像をカラー表示する場合に、色の
3属性である、色相、明度と彩度が必要であるため、画
像合成の際には、マンセル表色系における彩度S(Sa
turation)として、各色相、明度毎の最大値を
設定する。
The composite image generating means 133 converts the data of one pixel of the tissue characterization image into data of 5 × 5 pixels, and reduces the number of pixels of the tissue characterization image from 100 × 100 pixels to 5 × 5.
The image is enlarged to 00 × 500 pixels, and thereafter, the composite image is generated by synthesizing the tissue characteristic image and the tissue shape image based on the lightness V. Note that, when an image is displayed in color, three attributes of color, hue, lightness, and saturation, are required. Therefore, when combining images, the saturation S (Sa) in the Munsell color system is used.
The maximum value for each hue and lightness is set as the value of the "Turation".

【0105】その後、RGB変換を行い、合成画像を生
成しビデオ信号処理回路144へ出力する。
Thereafter, RGB conversion is performed, a composite image is generated, and output to the video signal processing circuit 144.

【0106】ビデオ信号処理回路144によってビデオ
信号に変換された合成画像は、モニタ170に入力さ
れ、該モニタ170に可視画像として表示される。上記
一連の動作は、制御用コンピュータ150によって制御
される。
The composite image converted to a video signal by the video signal processing circuit 144 is input to the monitor 170 and displayed on the monitor 170 as a visible image. The above series of operations are controlled by the control computer 150.

【0107】次に、通常画像の撮像時の作用について説
明する。通常画像撮像時は、制御用コンピュータ150
からの信号に基づき白色光源電源112が駆動され、白
色光源111から白色光L1が射出される。白色光L1
は、白色光用集光レンズ113を経て白色光ライトガイ
ド101aに入射され、内視鏡挿入部先端まで導光され
た後、照明レンズ104から生体組織50へ照射され
る。
Next, the operation at the time of capturing a normal image will be described. When capturing a normal image, the control computer 150
The white light source power supply 112 is driven based on the signal from the white light source 111, and the white light source 111 emits white light L1. White light L1
Is incident on the white light light guide 101a via the white light condensing lens 113, is guided to the end of the endoscope insertion portion, and is then emitted from the illumination lens 104 to the living tissue 50.

【0108】白色光L1の反射光L4は対物レンズ105
によって集光され、プリズム108に反射して、CCD
撮像素子107に結像される。
The reflected light L 4 of the white light L 1 is transmitted to the objective lens 105.
And is reflected by the prism 108 so that the CCD
An image is formed on the image sensor 107.

【0109】CCD撮像素子107からの映像信号はA/D変
換回路142へ入力され、デジタル化された後、通常画
像用メモリ143に保存される。その通常画像用メモリ
143により保存された通常画像信号は、ビデオ信号処
理回路144によってビデオ信号に変換された後にモニ
タ160に入力され、該モニタ160に可視画像として
表示される。上記一連の動作は、制御用コンピュータ1
50によって制御される。
The video signal from the CCD image sensor 107 is input to the A / D conversion circuit 142, digitized, and stored in the normal image memory 143. The normal image signal stored in the normal image memory 143 is converted into a video signal by the video signal processing circuit 144 and then input to the monitor 160, and displayed on the monitor 160 as a visible image. The above series of operations is performed by the control computer 1
50.

【0110】上記のような作用により、表示された合成
画像の色相は、2種類の蛍光画像間の画素値の除算値、
すなわち生体組織50から発せられた蛍光の蛍光スペク
トルの形状の違いを反映させたものとなり、明度は、IR
反射画像の画素値、すなわち生体組織50の形状を反映
させたものとなるので、1枚の画像に、生体組織50か
ら発せられた蛍光に関する情報とともに、被測定部の形
状に関する情報を表示することができ、観察者に違和感
を与えることがない。このため、観察者は、容易に被測
定部の組織性状を判定することができる。
By the above-described operation, the hue of the displayed composite image is obtained by dividing the pixel value between the two types of fluorescent images,
That is, the difference reflects the difference in the shape of the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted from the living tissue 50.
Since the pixel value of the reflection image, that is, the shape of the living tissue 50 is reflected, it is necessary to display information on the shape of the portion to be measured together with the information on the fluorescence emitted from the living tissue 50 in one image. And gives no discomfort to the observer. For this reason, the observer can easily determine the tissue property of the measured portion.

【0111】また、蛍光画像間の画素値の除算値に基づ
いて、マンセルの色相環における色相Hを定めたことに
より、画素値の除算値を、容易に色相のみに対応させる
ことができ、正確に蛍光の蛍光スペクトルの形状の違い
を、合成画像に反映させることができる。
Further, since the hue H in the Munsell hue circle is determined based on the divided value of the pixel value between the fluorescent images, the divided value of the pixel value can be easily made to correspond to only the hue. Thus, the difference in the shape of the fluorescence spectrum of the fluorescence can be reflected in the composite image.

【0112】さらに、蛍光画像は、撮像する際にビニン
グ読み出しにより読み出されるため、蛍光画像の画素数
は100×100画素であるが、合成画像を生成する際
に、組織性状画像の1画素のデータを、5×5個の画素
のデータに変換し、組織性状画像の画素数を100×1
00画素から500×500画素に拡大し、その後に、
その組織性状画像と明度Vに基づいた組織形状画像を合
成して合成画像を生成したので、表示画像の画素数は、
500×500画素に対応したものとなり、被測定部の
形状を明瞭に表示することができる。
Further, since the fluorescent image is read out by binning readout at the time of imaging, the number of pixels of the fluorescent image is 100 × 100 pixels. Is converted into data of 5 × 5 pixels, and the number of pixels of the tissue characterization image is set to 100 × 1.
From 00 pixels to 500x500 pixels, then
Since the composite image is generated by synthesizing the tissue characteristic image and the tissue shape image based on the lightness V, the number of pixels of the display image is
This corresponds to 500 × 500 pixels, and the shape of the measured portion can be clearly displayed.

【0113】また、励起光L2の光源として、GaN系
半導体レーザ114を用いたため、安価で小型な光源に
より励起光を照射することができる。また、励起光の波
長を、410nmとしたため、生体組織50から効率良く
蛍光が発せられる。
Further, since the GaN-based semiconductor laser 114 is used as the light source of the excitation light L2, the excitation light can be irradiated by a cheap and small light source. Further, since the wavelength of the excitation light is 410 nm, the living tissue 50 efficiently emits fluorescence.

【0114】なお、上記第1の実施の形態の変型例とし
て、合成画像を生成する際に、蛍光画像間の除算値と、
予め蛍光画像間の除算値と対応して色相が記憶されてい
るルックアップテーブルを用いて色相を定める代わり
に、表1に示すような符号なし16bitに変換された2
種類の蛍光画像の画素値と色相Hが記憶されているルッ
クアップテーブルを用いて色相Hを割り当てるものが考
えられる。この場合には、蛍光画像間の除算が不用にな
るため、蛍光画像の画素値が小さい場合等でも、安定し
た数学的処理が可能となる。
As a modified example of the first embodiment, when a composite image is generated, the division value between the fluorescent images and
Instead of determining the hue using a look-up table in which the hue is stored in advance in correspondence with the division value between the fluorescent images, 2 is converted into an unsigned 16 bit as shown in Table 1.
It is conceivable that the hue H is assigned using a look-up table in which the pixel values and the hue H of the kinds of fluorescent images are stored. In this case, since division between the fluorescent images is unnecessary, stable mathematical processing can be performed even when the pixel values of the fluorescent images are small.

【0115】[0115]

【表1】 次に図5および図6を参照して、本発明による蛍光画像
表示方法を実施する蛍光画像撮像装置を適用した第2の
具体的な実施の形態である蛍光内視鏡装置について説明
する。図6は本発明による蛍光画像撮像装置を適用した
蛍光内視鏡装置の概略構成図である。なお、本実施の形
態において、上記第1の実施の形態と同様の要素につい
ては同じ番号を付するものとし、特に必要のない限りそ
の説明を省略する。
[Table 1] Next, with reference to FIGS. 5 and 6, a description will be given of a fluorescence endoscope apparatus which is a second specific embodiment to which a fluorescence image capturing apparatus that performs the fluorescence image display method according to the present invention is applied. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus to which the fluorescence image pickup device according to the present invention is applied. Note that, in the present embodiment, the same elements as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless necessary.

【0116】本発明による第2の実施の形態にかかる蛍
光内視鏡装置は、患者の病巣と疑われる部位に挿入され
る内視鏡挿入部100、通常画像およびIR反射画像撮像
用の白色光および蛍光画像用の励起光を発する光源を備
えた照明ユニット110、波長帯域の異なる2種類の蛍
光画像およびIR反射画像を撮像する撮像ユニット30
0、蛍光画像間の除算地を算出してその除算値に基づい
た演算画像に色相Hを割り当てて組織性状画像を生成
し、IR反射画像の画素値に明度Vを割り当てて組織形状
画像を生成し、上記組織性状画像と上記組織形状画像を
合成し合成画像を生成する合成画像生成ユニット40
0、通常画像および合成画像を可視画像として表示する
ための画像処理を行う画像処理ユニット500、各ユニ
ットに接続され、動作タイミングの制御を行う制御用コ
ンピュータ200、画像処理ユニット500で処理され
た通常画像を可視画像として表示するモニタ601、お
よび画像処理ユニット500で処理された合成画像を可
視画像として表示するモニタ602から構成される。
The fluorescence endoscope apparatus according to the second embodiment of the present invention includes an endoscope insertion portion 100 inserted into a site suspected of a lesion of a patient, a white light for capturing a normal image and an IR reflection image. And an illumination unit 110 having a light source that emits excitation light for fluorescent images, and an imaging unit 30 that captures two types of fluorescent images and IR reflected images having different wavelength bands.
0, calculates a division between the fluorescent images, assigns a hue H to an operation image based on the division value, generates a tissue property image, and assigns a brightness V to a pixel value of the IR reflection image to generate a tissue shape image. And a composite image generation unit 40 that composites the tissue property image and the tissue shape image to generate a composite image.
0, an image processing unit 500 that performs image processing for displaying a normal image and a composite image as a visible image, a control computer 200 that is connected to each unit and controls operation timing, and a normal image that is processed by the image processing unit 500. A monitor 601 displays an image as a visible image, and a monitor 602 displays a composite image processed by the image processing unit 500 as a visible image.

【0117】撮像ユニット300には、イメージファイ
バ103を経た蛍光L3から励起光近傍の波長である4
20nm以下の波長帯域をカットする励起光カットフィル
タ302、3種類の光学フィルタが組み合わされた切換
フィルタ303、該切換フィルタ303を回転させるフ
ィルタ回転装置304、切換フィルタ303を透過した
蛍光像またはIR反射像を撮像するCCD撮像素子30
6、該CCD撮像素子306で撮像された信号をデジタ
ル化するA/D変換回路307を備えている。
[0117] The image pickup unit 300 receives the wavelength 4 near the excitation light from the fluorescence L3 passing through the image fiber 103.
Excitation light cut filter 302 for cutting a wavelength band of 20 nm or less, switching filter 303 combining three types of optical filters, filter rotating device 304 for rotating switching filter 303, and fluorescent image or IR reflection transmitted through switching filter 303. CCD imaging device 30 for capturing an image
6. An A / D conversion circuit 307 for digitizing a signal imaged by the CCD image sensor 306 is provided.

【0118】上記切換フィルタ303は、上記第1の実
施の形態と同様に、3種類の光学フィルタ303a、3
03bおよび303cから構成され、光学フィルタ30
3aは430nmから730nmまでの波長の広帯域の
蛍光像を透過させるバンドパスフィルタであり、光学フ
ィルタ303bは430nmから530nmの狭帯域の
蛍光像を透過させるバンドパスフィルタであり、光学フ
ィルタ303cは750nmから900nmのIR反射像
を透過させるバンドパスフィルタである。
The switching filter 303 includes three types of optical filters 303a and 3a, as in the first embodiment.
03b and 303c, and the optical filter 30
Reference numeral 3a denotes a bandpass filter that transmits a broadband fluorescent image having a wavelength of 430 nm to 730 nm, an optical filter 303b transmits a narrowband fluorescent image having a wavelength of 430 nm to 530 nm, and an optical filter 303c transmits a fluorescent image of 750 nm to 530 nm. This is a band-pass filter that transmits a 900 nm IR reflected image.

【0119】合成画像生成ユニット400は、デジタル
化された異なる2つの波長帯域の蛍光画像信号データを
記憶する蛍光画像用メモリ401、IR反射画像信号デー
タを記憶するIR反射画像用メモリ403、蛍光画像用メ
モリ401に記憶された2つの波長帯域の蛍光画像の各
画素値の比に応じた演算を行って、各画素の演算値に色
相Hを割り当てて組織性状画像を生成する組織性状画像
生成手段402、IR反射画像用メモリ403に記憶され
たIR反射画像の各画素値のうち、9bit以上の画素値
については、8bitにビットシフトするビットシフト
手段409、ビットシフト手段409から出力された各
画素値の所定の統計量を算出する8bitの統計量演算
機を備えた統計量算出手段404、統計量算出手段40
4から出力された統計量に基づいて所定の係数を算出す
る係数算出手段405、係数算出手段405から出力さ
れた所定の係数をIR反射画像の各画素値に乗ずる係数乗
算手段406、係数乗算手段406から出力された各画
素値に明度Vの表示階調を割り当てて組織形状画像を生
成する組織形状画像生成手段407、組織性状画像生成
手段402から出力された組織性状画像と組織形状画像
生成手段407から出力された組織形状画像を合成して
合成画像として出力する合成画像生成手段408を備え
ている。なお、本実施の形態では、異なる2つの波長帯
域の蛍光画像を蛍光画像用メモリ401に記憶し、IR反
射画像をIR反射画像用メモリ403に記憶するようにし
たが、蛍光画像用メモリ401とIR反射画像用メモリ4
03を共通化してもよい。その場合、その共通化したメ
モリは狭帯域蛍光画像記憶領域、広帯域蛍光画像記憶領
域およびIR反射画像記憶領域から構成され、光学フィル
タ303aを透過した蛍光画像は、広帯域蛍光画像記憶
領域に保存され、光学フィルタ303bを透過した蛍光
画像は、狭帯域蛍光画像記憶領域に保存され、光学フィ
ルタ303cを透過したIR反射画像は、IR反射画像記憶
領域に保存されるようにすればよい。
The synthesized image generating unit 400 includes a fluorescence image memory 401 for storing digitized fluorescence image signal data of two different wavelength bands, an IR reflection image memory 403 for storing IR reflection image signal data, and a fluorescence image. Property image generating means for performing a calculation according to the ratio of each pixel value of the fluorescence image of the two wavelength bands stored in the memory 401 and assigning the hue H to the calculated value of each pixel to generate a tissue property image 402, among the pixel values of the IR reflection image stored in the IR reflection image memory 403, for the pixel values of 9 bits or more, the bit shift means 409 for bit-shifting to 8 bits, and the pixels output from the bit shift means 409 A statistic calculation unit 404 provided with an 8-bit statistic calculator for calculating a predetermined statistic of the value, a statistic calculation unit 40
Coefficient calculating means 405 for calculating a predetermined coefficient based on the statistic output from No. 4, coefficient multiplying means 406 for multiplying each pixel value of the IR reflection image by the predetermined coefficient output from the coefficient calculating means 405, coefficient multiplying means Tissue shape image generating means 407 for generating a tissue shape image by assigning a display gradation of lightness V to each pixel value output from 406, and a tissue property image and a tissue shape image generating means output from tissue property image generating means 402 The image processing apparatus further includes a synthetic image generation unit 408 that synthesizes the tissue shape image output from the image forming unit 407 and outputs the synthesized image. In the present embodiment, the fluorescence images of two different wavelength bands are stored in the fluorescence image memory 401, and the IR reflection image is stored in the IR reflection image memory 403. IR reflection image memory 4
03 may be shared. In that case, the shared memory includes a narrow-band fluorescence image storage area, a broadband fluorescence image storage area, and an IR reflection image storage area, and the fluorescence image transmitted through the optical filter 303a is stored in the broadband fluorescence image storage area. The fluorescence image transmitted through the optical filter 303b may be stored in the narrow-band fluorescence image storage area, and the IR reflection image transmitted through the optical filter 303c may be stored in the IR reflection image storage area.

【0120】画像処理ユニット500は、CCD撮像素子
107で得られた映像信号をデジタル化するA/D変換回
路501、デジタル化された通常画像を保存する通常画
像用メモリ502、該通常画像用メモリ502から出力
された画像信号および合成画像生成手段408から出力
された合成画像信号をビデオ信号に変換するビデオ信号
処理回路503を備えている。
The image processing unit 500 includes an A / D conversion circuit 501 for digitizing a video signal obtained by the CCD image pickup device 107, a normal image memory 502 for storing a digitized normal image, and a normal image memory 502. A video signal processing circuit 503 is provided for converting the image signal output from 502 and the composite image signal output from the composite image generation means 408 into a video signal.

【0121】次に、以上のように構成された本実施の形
態による蛍光画像表示装置を適用した蛍光内視鏡装置の
作用について説明する。本実施形態の蛍光内視鏡装置
も、上記第1の実施の形態と同様に、通常画像およびIR
反射画像の撮像と、蛍光画像の撮像が時分割で交互に行
われるが、蛍光画像の撮像時の作用、IR反射画像および
通常画像の撮像時の作用も上記実施の形態と同様である
ため、その説明を省略し、上記第1の実施の形態とは異
なる合成画像の生成の作用について説明する。
Next, the operation of the fluorescent endoscope apparatus to which the fluorescent image display device according to the present embodiment configured as described above is applied will be described. The fluorescence endoscope apparatus of the present embodiment also has a normal image and an IR image similarly to the first embodiment.
Although the imaging of the reflection image and the imaging of the fluorescence image are alternately performed in a time-division manner, the operation at the time of imaging the fluorescence image, the operation at the time of imaging the IR reflection image and the normal image are also the same as those in the above embodiment, The description is omitted, and the operation of generating a composite image different from that of the first embodiment will be described.

【0122】撮像ユニット300でCCD撮像素子306
により撮像され、デジタル化された広帯域蛍光画像およ
び狭帯域蛍光画像は、蛍光画像用メモリ401に保存さ
れる。なお、CCD撮像素子306により撮像さた広帯域
蛍光画像は、蛍光画像用メモリ401の図示省略した広
帯域蛍光画像領域に保存され、狭帯域蛍光画像は、図示
省略した狭帯域蛍光画像領域に保存される。そして、同
じく撮像ユニット300でCCD撮像素子306により撮
像され、デジタル化されたIR反射画像は、反射画像用メ
モリ403に保存される。
In the image pickup unit 300, the CCD image pickup element 306
, And the digitized broadband fluorescent image and narrowband fluorescent image are stored in the fluorescent image memory 401. The broadband fluorescent image captured by the CCD image sensor 306 is stored in a broadband fluorescent image area (not shown) of the fluorescent image memory 401, and the narrowband fluorescent image is stored in a narrowband fluorescent image area (not shown). . Then, the IR reflection image captured by the CCD unit 306 and digitized by the imaging unit 300 is stored in the reflection image memory 403.

【0123】蛍光画像用メモリ401に保存された広帯
域蛍光画像および狭帯域蛍光画像は、組織性状画像生成
手段402で、上記第1の実施の形態と同様に各画像の
各画素値の除算を行い演算画像を生成し、その演算画像
の画素値に色相Hを割り当てて組織性状画像を生成して
出力する。また、IR反射画像用メモリ403に保存され
たIR反射画像は、ビットシフト手段409にて全ての画
素値について9bit以上のデータは8bitのデータ
にビットシフトされた後、統計量演算手段404に出力
され、統計量演算手段404で各画素値の平均値mおよ
び標準偏差σが算出される。そして、平均値mおよび標
準偏差σは係数算出手段405に出力される。係数算出
手段405では、下式(2)に従って係数cが決定さ
れ、係数cは係数乗算手段406にてIR反射画像の各画
素値の乗ぜられ、各画素の演算値は組織形状画像生成手
段407に出力される。組織形状画像生成手段407で
は、各画素の演算値に明度Vの表示階調が割り当てられ
組織形状画像を生成し出力する。
The wide band fluorescent image and the narrow band fluorescent image stored in the fluorescent image memory 401 are divided by the tissue property image generating means 402 by each pixel value of each image in the same manner as in the first embodiment. An operation image is generated, and a hue H is assigned to a pixel value of the operation image to generate and output a tissue property image. The IR reflection image stored in the IR reflection image memory 403 is output to the statistic calculation means 404 after the data of 9 bits or more for all the pixel values is bit-shifted to 8-bit data by the bit shift means 409. Then, the average value m and the standard deviation σ of each pixel value are calculated by the statistic calculation means 404. Then, the average value m and the standard deviation σ are output to the coefficient calculating unit 405. In the coefficient calculating unit 405, the coefficient c is determined according to the following equation (2). The coefficient c is multiplied by each pixel value of the IR reflection image by the coefficient multiplying unit 406, and the operation value of each pixel is calculated by the tissue shape image generating unit 407. Is output to The tissue shape image generating means 407 generates and outputs a tissue shape image in which a display gradation of lightness V is assigned to the operation value of each pixel.

【0124】 輝度の表示階調の上限×a≒(m+b+σ)×c…(2) 組織性状画像生成手段402から出力された組織性状画
像と組織形状画像生成手段407から出力された組織形
状画像は、上記第1の実施の形態と同様に、合成画像生
成手段408にて合成され、ビデオ信号処理回路503
に出力される。
Upper limit of luminance display gradation × a ≒ (m + b + σ) × c (2) The tissue property image output from tissue property image generating means 402 and the tissue shape image output from tissue shape image generating means 407 are: In the same manner as in the first embodiment, the video signal processing circuit 503
Is output to

【0125】ビデオ信号処理回路503によってビデオ
信号に変換された合成画像は、モニタ602に入力さ
れ、該モニタ602に可視画像として表示される。上記
一連の動作は、制御用コンピュータ150によって制御
される。なお、その他の作用については上記第1の実施
の形態と同様である。
The composite image converted into a video signal by the video signal processing circuit 503 is input to the monitor 602 and displayed on the monitor 602 as a visible image. The above series of operations are controlled by the control computer 150. Other operations are the same as those in the first embodiment.

【0126】また、上記組織性状画像の生成と組織形状
画像の生成の作用については、組織性状画像を生成した
後、組織形状画像を生成して両画像を合成するといった
直列的な処理により行なわれてもよいし、組織性状画像
の生成と組織形状画像の生成を同時に行なった後、合成
するといった並列的な処理により行なわれてもよい。並
列的な処理を行なった場合、処理速度の高速化を図るこ
とができる。
The operation of generating the tissue characterization image and the generation of the tissue morphology image are performed by serial processing, such as generating a tissue characterization image, generating a tissue morphology image, and combining the two images. Alternatively, the processing may be performed by parallel processing such that the generation of the tissue property image and the generation of the tissue shape image are performed at the same time and then combined. When the parallel processing is performed, the processing speed can be increased.

【0127】また、上記第2の実施の形態における階調
処理はON/OFF可能にしておくことが望ましい。
It is desirable that the gradation processing in the second embodiment can be turned on / off.

【0128】また、上記第2の実施の形態においては、
IR反射画像の画素値より統計量として平均値と標準偏差
を算出して、所定の係数cを算出するようにしたが、統
計量として最大値と最小値の組み合わせを利用する場合
は、例えば、(3)式により係数cを求めるようにすれ
ばよい。
Further, in the second embodiment,
The average value and the standard deviation are calculated as statistics from the pixel values of the IR reflection image, and the predetermined coefficient c is calculated.However, when using a combination of the maximum value and the minimum value as the statistics, for example, What is necessary is just to calculate | require the coefficient c by Formula (3).

【0129】最大値をmax、最小値をmin、IR反射
画像に乗ずる係数をc、任意の定数をa、bとすると、 輝度の表示階調の上限×a ≒((max+min)/2+b×(max−min)/2)×c …(3) また、上記第2の実施の形態において、統計量演算手段
404で演算される統計量は、同一フレームにおいてリ
アルタイムに撮像されているIR反射画像に基づくもので
なくてもよく、前のフレームにおいて撮像されたIR反射
画像に基づくものとしてもよい。
Assuming that the maximum value is max, the minimum value is min, the coefficient by which the IR reflection image is multiplied is c, and arbitrary constants are a and b, the upper limit of display gradation of luminance × aa ((max + min) / 2 + b × ( (max-min) / 2) × c (3) In the second embodiment, the statistic calculated by the statistic calculation unit 404 is calculated based on the IR reflection image captured in real time in the same frame. It may not be based on the above, but may be based on the IR reflection image captured in the previous frame.

【0130】上記第2の実施の形態の蛍光内視鏡装置に
よれば、IR反射画像の画素値の統計量を算出し、その統
計量に基づいて輝度情報の表示階調を割り当てるように
したので、輝度情報が割り当てられる画像の画素値が小
さい場合においても、常に所定の明るさ以上の合成画像
を生成することができ、また、輝度情報の表示階調のダ
イナミックレンジを擬似的に拡大することができるの
で、常に視認可能な合成画像を提供することができる。
さらに、内視鏡先端部が被測定部から離れた場合におい
ても所定の明るさ以上の合成画像を生成することができ
るので、広い測定距離範囲に渡って視認可能な合成画像
を提供することができる。
According to the fluorescence endoscope apparatus of the second embodiment, the statistic of the pixel value of the IR reflection image is calculated, and the display gradation of the luminance information is assigned based on the statistic. Therefore, even when the pixel value of the image to which the luminance information is assigned is small, it is possible to always generate a composite image having a predetermined brightness or higher, and to pseudo-expand the dynamic range of the display gradation of the luminance information. Therefore, it is possible to provide a composite image that is always visible.
Furthermore, even when the tip of the endoscope is separated from the measured portion, it is possible to generate a synthesized image with a predetermined brightness or more, so that it is possible to provide a synthesized image that can be visually recognized over a wide measurement distance range. it can.

【0131】次に、本発明による蛍光画像表示方法を実
施する蛍光画像撮像装置を適用した第3の具体的な実施
の形態である蛍光内視鏡装置について説明する。本実施
の形態は、上記第1の実施形態または第2の実施形態に
おいて、狭帯域蛍光画像と広帯域蛍光画像の除算値に基
づく演算画像に色相Hを割り当てて組織性状画像を生成
していたのを、上記演算画像に彩度Sを割り当てて組織
性状画像を生成し、上記組織形状画像と合成して合成画
像を生成し表示するようにしたものである。組織形状画
像については、上記第1および第2の実施の形態と同様
に反射画像に明度Vを割り当てて生成する。本実施の形
態により生成された合成画像は、色の三属性で表した場
合、図7の斜線で示される範囲の色で表示されることに
なる。つまり、例えば、色相を緑とした場合(色相は適
当なものを用いればよい。)、内視鏡挿入部100の先
端から被測定部までの距離が近い正常組織については、
鮮やかな明るい緑、上記距離が遠い正常組織について
は、鮮やかな暗い緑、上記距離が近い病変組織について
は色味のない明るい白、上記距離が遠い病変組織につい
ては色味のない暗い黒で表示されることになる。その他
の構成および作用については、上記第1または第2の実
施の形態と同様である。
Next, a description will be given of a fluorescent endoscope apparatus according to a third specific embodiment to which a fluorescent image pickup apparatus for implementing the fluorescent image display method according to the present invention is applied. In this embodiment, in the first embodiment or the second embodiment, the hue H is assigned to the operation image based on the divided value of the narrow-band fluorescence image and the wide-band fluorescence image to generate the tissue property image. Is generated by assigning a saturation S to the operation image to generate a tissue property image, and combining the image with the tissue shape image to generate and display a composite image. The tissue shape image is generated by assigning the lightness V to the reflection image as in the first and second embodiments. When the composite image generated according to the present embodiment is represented by the three attributes of color, it is displayed in the range of shaded areas in FIG. That is, for example, when the hue is green (a suitable hue may be used), for a normal tissue in which the distance from the distal end of the endoscope insertion section 100 to the measured section is short,
Vivid bright green, bright dark green for normal tissues at the distance above, bright white without color for lesions near the distance, and dark black without color for lesions at the far distance Will be done. Other configurations and operations are the same as those in the first or second embodiment.

【0132】また、上記第1から第3の実施の形態にお
いては、白色光源111を通常画像用の白色光および参
照光の光源として共通なものとしているが、それぞれの
光源を別個に設ける構成としてもよい。
In the first to third embodiments, the white light source 111 is common as a light source for white light and reference light for a normal image. However, each light source is provided separately. Is also good.

【0133】また、上記第1から第3の実施の形態で
は、狭帯域蛍光画像と広帯域蛍光画像の比に基づいて演
算画像を算出するようにしているが、狭帯域蛍光画像と
IR反射画像の比に基づいて演算画像を算出するようにし
てもよい。また、上記のように演算画像を算出すること
なく蛍光画像そのものに色相または彩度を割り当てるよ
うにしてもよい。
In the first to third embodiments, the calculation image is calculated based on the ratio between the narrow-band fluorescence image and the wide-band fluorescence image.
The calculation image may be calculated based on the ratio of the IR reflection images. Further, the hue or the saturation may be assigned to the fluorescent image itself without calculating the operation image as described above.

【0134】また、蛍光画像およびIR反射画像を撮像す
るCCD撮像素子を共通なものとしているが、それぞれ別
個に設けてもよい。さらに、狭帯域蛍光画像および広帯
域蛍光画像のそれぞれに別個にCCD撮像素子を設けるよ
うにしてもよい。このように別個にCCD撮像素子を設け
ることにより、時系列にそれぞれ撮像するのではなく、
並列的に撮像することが可能となる。
Although the CCD image pickup device for picking up the fluorescence image and the IR reflection image is commonly used, they may be provided separately. Further, a CCD image sensor may be separately provided for each of the narrow band fluorescent image and the wide band fluorescent image. By providing a separate CCD image sensor in this way, instead of capturing images in chronological order,
It is possible to take images in parallel.

【0135】次に、本発明による蛍光画像表示方法を実
施する蛍光画像表示装置を適用した第4の蛍光内視鏡装
置について説明する。図8は本発明による蛍光画像表示
装置を適用した蛍光内視鏡装置の概略構成図である。
Next, a description will be given of a fourth fluorescence endoscope apparatus to which a fluorescence image display device for implementing the fluorescence image display method according to the present invention is applied. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a fluorescent endoscope apparatus to which the fluorescent image display device according to the present invention is applied.

【0136】本実施の形態のによる蛍光内視鏡装置は、
面順次光(Lr、Lg、Lb)の照射により被測定部から
反射された反射光をCCD撮像素子156により通常画像
として撮像してモニタ161に表示し、一方、励起光の
照射により被測定部から発せられた蛍光に基づいて狭帯
域蛍光画像と広帯域蛍光画像をCCD撮像素子156によ
り撮像し、両者の除算値に基づいてXYZ表色系におけ
る色度座標x,yを割り当てて組織性状画像を生成し、
また参照光の照射により被測定部から反射された反射光
をIR反射画像として撮像し、その画素値に基づいて輝度
Zを割り当てて組織形状画像を生成し、上記組織性状画
像および上記組織形状画像に基づいた合成画像をモニタ
162に表示するものである。
The fluorescent endoscope apparatus according to the present embodiment
The reflected light reflected from the portion to be measured by the irradiation of the surface sequential light (Lr, Lg, Lb) is captured as a normal image by the CCD image sensor 156 and displayed on the monitor 161. On the other hand, the portion to be measured by the excitation light irradiation A narrow band fluorescent image and a wide band fluorescent image are imaged by the CCD image sensor 156 based on the fluorescent light emitted from the CCD, and the chromaticity coordinates x and y in the XYZ color system are assigned based on the divided value of the narrow band fluorescent image and the broadband fluorescent image to obtain the tissue characteristic image Generate
In addition, the reflected light reflected from the part to be measured by the irradiation of the reference light is imaged as an IR reflected image, and the luminance is determined based on the pixel value.
A tissue shape image is generated by allocating Z, and a composite image based on the tissue property image and the tissue shape image is displayed on the monitor 162.

【0137】本発明の第4の実施の形態にかかる蛍光内
視鏡装置は、先端部にCCD撮像素子156が設けられ、
患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡挿入部3
50、通常画像撮像用の照明光である面順次光(R光L
r、G光LgおよびB光Lb)と蛍光画像撮像用の励起光L
2とIR反射画像用の参照光L5を射出する照明ユニット
310、上記蛍光画像間の除算値を算出してその除算値
に基づいた演算画像に色度(色相および彩度)を割り当
てて組織性状画像を生成し、IR反射画像の画素値に輝度
Zを割り当てて組織形状画像を生成し、上記組織性状画
像と上記組織形状画像を合成し合成画像を生成する合成
画像生成ユニット330、通常画像および合成画像を可
視画像として表示するための画像処理を行う画像処理ユ
ニット340、各ユニットに接続され、動作のタイミン
グの制御を行う制御用コンピュータ360、画像処理ユ
ニット340で処理された通常画像を可視画像として表
示するモニタ161、および画像処理ユニット340で
処理された合成画像を可視画像として表示するモニタ1
62から構成されている。
In the fluorescence endoscope apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, a CCD image pickup device 156 is provided at the tip, and
Endoscope insertion part 3 inserted into suspected lesion of patient
50, plane-sequential light (R light L
r, G light Lg and B light Lb) and excitation light L for imaging a fluorescence image
2 and an illumination unit 310 that emits a reference light L5 for an IR reflection image, calculates a division value between the fluorescence images, and assigns chromaticity (hue and saturation) to an operation image based on the division value to obtain a tissue property. Generate an image and set the luminance to the pixel value of the IR reflection image
Assigning Z to generate a tissue shape image, synthesizing the tissue property image and the tissue shape image to generate a synthesized image, and performing image processing for displaying a normal image and a synthesized image as a visible image. Image processing unit 340, a control computer 360 connected to each unit for controlling the timing of operation, a monitor 161 for displaying a normal image processed by the image processing unit 340 as a visible image, and a process by the image processing unit 340 Monitor 1 that displays the synthesized image as a visible image
62.

【0138】内視鏡挿入部350は、内部に先端まで延
びるライトガイド351およびCCDケーブル352を備
え、ライトガイド351の先端部には照明レンズ154
が設けられ、CCDケーブル352の先端部には対物レン
ズ155が設けられている。CCDケーブル352の先端
部には、微小な帯域フィルタがモザイク状に組み合わさ
れたモザイクフィルタ354がオンチップされたCCD撮
像素子156が接続され、そのCCD撮像素子156に
は、プリズム157が取り付けられている。
[0138] The endoscope insertion section 350 includes a light guide 351 and a CCD cable 352 that extend to the inside thereof, and an illumination lens 154 is provided at the front end of the light guide 351.
Is provided, and an objective lens 155 is provided at the end of the CCD cable 352. At the tip of the CCD cable 352, a CCD image sensor 156 on which a mosaic filter 354 in which minute bandpass filters are combined in a mosaic shape is connected, and a prism 157 is attached to the CCD image sensor 156. I have.

【0139】ライトガイド351は、面順次光用ライト
ガイド351a、励起光用ライトガイド351bおよび
参照光用ライトガイド351cがバンドルされ、ケーブ
ル状に一体化されており、各ライトガイドは、照明ユニ
ット310に接続されている。
The light guide 351 includes a light guide 351a for plane-sequential light, a light guide 351b for excitation light, and a light guide 351c for reference light which are bundled and integrated in a cable shape. It is connected to the.

【0140】CCDケーブル352は、CCD撮像素子1
56の駆動信号が送信される駆動ライン353aとCCD
撮像素子156からの信号を読み出す出力ライン353
bとが組み合わされ、駆動ライン353aの一端は、制
御用コンピュータ360に接続され、出力ライン353
bの一端は、合成画像生成ユニット330および画像処
理ユニット340へ接続されている。
The CCD cable 352 is connected to the CCD image sensor 1
The drive line 353a to which the drive signal of 56 is transmitted and the CCD
An output line 353 for reading out a signal from the image sensor 156
b, one end of the drive line 353a is connected to the control computer 360, and the output line 353
One end of “b” is connected to the composite image generation unit 330 and the image processing unit 340.

【0141】モザイクフィルタ354は図9に示すよう
に、430nm〜530nmの波長帯域の光を透過させ
る狭帯域フィルタ354aと、全波長帯域の光を透過さ
せる全帯域フィルタ354bが交互に組み合わされ、各
帯域フィルタはCCD撮像素子156の画素に一対一で対
応している。
As shown in FIG. 9, the mosaic filter 354 is formed by alternately combining a narrow band filter 354a for transmitting light in a wavelength band of 430 nm to 530 nm and a full band filter 354b for transmitting light in all wavelength bands. The bandpass filters correspond one-to-one with the pixels of the CCD image sensor 156.

【0142】照明ユニット310は、白色光を射出する
白色光源111、その白色光源111に電気的に接続さ
れる白色光源用電源112、白色光をR光Lr、G光Lg
およびB光Lbに、順次色分解するための切換フィルタ
314、切換フィルタ314を回転させるフィルタ回転
部315、蛍光画像撮像用の励起光L2を発するGaN系半
導体レーザ211、そのGaN系半導体レーザ211に電
気的に接続される半導体レーザ用電源212、IR反射画
像撮像用の参照光L5を発する半導体レーザである参照
光源311、その参照光源311に電気的に接続される
参照光源用電源312を備えている。
The illumination unit 310 includes a white light source 111 that emits white light, a power source 112 for a white light source that is electrically connected to the white light source 111, and outputs white light as R light Lr and G light Lg.
And the B light Lb, a switching filter 314 for sequentially separating colors, a filter rotating unit 315 for rotating the switching filter 314, a GaN-based semiconductor laser 211 that emits excitation light L2 for capturing a fluorescent image, and the GaN-based semiconductor laser 211. A power supply 212 for a semiconductor laser that is electrically connected, a reference light source 311 that is a semiconductor laser that emits a reference light L5 for imaging an IR reflected image, and a power supply 312 for a reference light source that is electrically connected to the reference light source 311 are provided. I have.

【0143】上記切換フイルタ314は、図10に示す
ように、R光を透過するRフィルタ314a、G光を透
過するGフィルタ314b、B光を透過するBフィルタ
314cおよび遮光機能を有するマスク部314dとか
ら構成されている。
As shown in FIG. 10, the switching filter 314 includes an R filter 314a transmitting R light, a G filter 314b transmitting G light, a B filter 314c transmitting B light, and a mask portion 314d having a light shielding function. It is composed of

【0144】合成画像生成ユニット330は、励起光L
2または参照光L5が照射された時に、CCD撮像素子
156で撮像された画像信号をデジタル化するA/D変換
回路331、励起光L1が照射された時にモザイクフィ
ルタ354の狭帯域フィルタ354aと対応する画素で
受光した狭帯域蛍光画像と、励起光L2が照射された時
に全帯域フィルタ354bと対応する画素で受光した広
帯域蛍光画像と、参照光L5が照射された時にモザイク
フィルタ354の全帯域フィルタ354bと対応する画
素で受光した反射画像とを、異なる記憶領域に保存する
画像メモリ332と、画像メモリ332に記憶された隣
接する画素で撮像された狭帯域蛍光画像と広帯域蛍光画
像の除算値を算出し、各画素の演算値に色度座標x,yを
割り当てて組織性状画像を生成する組織性状画像生成手
段333、画像メモリ332に記憶されたIR反射画像の
各画素値のうち、9bit以上の画素値については、8
bitにビットシフトするビットシフト手段335、ビ
ットシフト手段335から出力された各画素値の所定の
統計量を算出する8bitの統計量演算機を備えた統計
量算出手段336、統計量算出手段336から出力され
た統計量に基づいて階調処理関数を決定する階調処理関
数決定手段337、階調処理関数決定手段337から出
力された階調処理関数に基づいてIR反射画像の各画素値
に輝度Zの表示階調を割り当てて組織形状画像を生成す
る組織形状画像生成手段338、組織性状画像生成手段
333から出力された組織性状画像と組織形状画像生成
手段338から出力された組織形状画像を合成して合成
画像として出力する合成画像生成手段334を備えてい
る。
[0144] The composite image generation unit 330 generates the excitation light L
A / D conversion circuit 331 that digitizes an image signal captured by the CCD image sensor 156 when the light 2 or the reference light L5 is irradiated, and corresponds to the narrow band filter 354a of the mosaic filter 354 when the excitation light L1 is irradiated. A narrow-band fluorescent image received by a pixel to be irradiated, a wide-band fluorescent image received by a pixel corresponding to the full-band filter 354b when the excitation light L2 is irradiated, and a full-band filter of the mosaic filter 354 when the reference light L5 is irradiated. The image memory 332 that stores the reflection image received by the pixel corresponding to 354b in a different storage area, and the divided value of the narrow band fluorescent image and the wide band fluorescent image captured by the adjacent pixels stored in the image memory 332 A tissue property image generating unit 333 for calculating and assigning the chromaticity coordinates x and y to the operation value of each pixel to generate a tissue property image; 332 among the pixel values of the stored IR reflection image, the pixel value equal to or greater than 9bit is 8
A bit shift unit 335 that shifts bits to bits, a statistic calculation unit 336 including an 8-bit statistic calculator that calculates a predetermined statistic of each pixel value output from the bit shift unit 335, and a statistic calculation unit 336 A gradation processing function determination unit 337 that determines a gradation processing function based on the output statistics, and a luminance value is assigned to each pixel value of the IR reflection image based on the gradation processing function output from the gradation processing function determination unit 337. A tissue shape image generating means 338 for generating a tissue shape image by assigning a display gradation of Z, and a tissue property image output from the tissue property image generating means 333 and a tissue shape image output from the tissue shape image generating means 338 are combined. And a composite image generating unit 334 for outputting the composite image as a composite image.

【0145】組織性状画像生成手段333には、予め、
蛍光画像の除算値とXYZ表色系における色度座標x,y
とが対応したルックアップテーブルが記憶されている。
このルックアップテーブルでは、上記除算値が符号なし
16bi変換された値と、図3に示すxy色度図において、R
ed(650nm)〜Yellow〜Green(520nm)領域
へかけてのスペクトル軌跡上の座標が、表2に示すよう
に対応されている。
The tissue property image generating means 333 has
Dividing value of fluorescent image and chromaticity coordinates x, y in XYZ color system
And a lookup table corresponding to.
In this lookup table, the division value is unsigned
In the value converted to 16bi and the xy chromaticity diagram shown in FIG.
The coordinates on the spectrum trajectory from ed (650 nm) to Yellow to Green (520 nm) correspond to each other as shown in Table 2.

【0146】[0146]

【表2】 画像処理ユニット340は、R光Lr、G光Lgまたは
B光Lbが照射された時に、モザイクフィルタ354の
広帯域フィルタ354bと対応する画素の画像信号をデ
ジタル化するA/D変換回路342、デジタル化された通
常画像を各色毎に保存する通常画像用メモリ343、通
常画像を表示する際には、該通常画像用メモリ343か
ら同期をとって出力された3色の画像信号をビデオ信号
に変換して出力し、また蛍光画像を表示する際には、上
記の合成画像生成ユニット330から出力された合成画
像をビデオ信号に変換して出力するビデオ信号処理回路
344を備えている。
[Table 2] The image processing unit 340 includes an A / D conversion circuit 342 that digitizes an image signal of a pixel corresponding to the wideband filter 354b of the mosaic filter 354 when the R light Lr, the G light Lg, or the B light Lb is irradiated. The normal image memory 343 that stores the obtained normal image for each color, and when displaying the normal image, converts the three color image signals output from the normal image memory 343 in synchronization with each other into video signals. And a video signal processing circuit 344 that converts the composite image output from the composite image generation unit 330 into a video signal and outputs the video signal when displaying the fluorescent image.

【0147】次に、上記実施の形態における蛍光内視鏡
装置の作用について説明する。本蛍光内視鏡装置におい
ては、通常画像の撮像と、IR反射画像の撮像と、蛍光画
像の撮像とが時分割で行われ、通常像に基づいた通常画
像はモニタ161に表示され、蛍光L3および反射光L
4に基づいた合成画像はモニタ162に表示される。各
像を時分割で撮像するために、照明ユニット310から
は、R光Lr、G光Lg、B光Lb、励起光L2および
参照光L5が順次射出される。
Next, the operation of the fluorescent endoscope apparatus according to the above embodiment will be described. In the present fluorescence endoscope apparatus, imaging of a normal image, imaging of an IR reflection image, and imaging of a fluorescence image are performed in a time-division manner, and a normal image based on the normal image is displayed on the monitor 161 and the fluorescence L3 And reflected light L
4 is displayed on the monitor 162. In order to capture each image in a time-sharing manner, the illumination unit 310 sequentially emits the R light Lr, the G light Lg, the B light Lb, the excitation light L2, and the reference light L5.

【0148】まず、蛍光画像およびIR反射画像を撮像
し、両画像に基づいて合成画像を生成し表示する作用に
ついて説明をする。蛍光画像撮像時は、制御用コンピュ
ータ350からの信号に基づき、半導体レーザ用電源2
12が駆動され、GaN系半導体レーザ211から波長
410nmの励起光L2が射出される。励起光L2は、レ
ンズ213を透過し、励起光用ライトガイド351bに
入射され、内視鏡挿入部先端まで導光された後、照明レ
ンズ154から被測定部50へ照射される。
First, the operation of capturing a fluorescence image and an IR reflection image, and generating and displaying a composite image based on both images will be described. When capturing a fluorescent image, the semiconductor laser power supply 2
12 is driven, and excitation light L2 having a wavelength of 410 nm is emitted from the GaN-based semiconductor laser 211. The excitation light L2 passes through the lens 213, enters the excitation light light guide 351b, is guided to the end of the endoscope insertion section, and is then emitted from the illumination lens 154 to the measurement target section 50.

【0149】励起光L2を照射されることにより生じる
被測定部50からの蛍光は、集光レンズ155により集
光され、プリズム157に反射して、モザイクフィルタ
354を透過して、CCD撮像素子156上に蛍光像とし
て結像される。この際励起光L2の反射光は、励起光カ
ットフィルタ355によりカットされるため、CCD撮像
素子156に入射することはない。
The fluorescence from the measured section 50 generated by the irradiation of the excitation light L2 is condensed by the condenser lens 155, reflected by the prism 157, transmitted through the mosaic filter 354, and passed through the CCD image sensor 156. The image is formed as a fluorescent image on the top. At this time, since the reflected light of the excitation light L2 is cut by the excitation light cut filter 355, it does not enter the CCD image sensor 156.

【0150】CCD撮像素子156により光電変換された
画像信号は、合成画像生成ユニット330のA/D変換回
路331でデジタル信号に変換されて、狭帯域フィルタ
354aを透過した狭帯域蛍光画像と全帯域フィルタ3
54bを透過した広帯域蛍光画像に分けて、画像メモリ
332のそれぞれの記憶領域へ記憶される。
The image signal photoelectrically converted by the CCD image sensor 156 is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 331 of the composite image generation unit 330, and the narrow band fluorescent image transmitted through the narrow band filter 354a and the whole band Filter 3
The image is divided into the broadband fluorescent images transmitted through 54b and stored in respective storage areas of the image memory 332.

【0151】次に、参照光L5の照射によるIR反射画像
を撮像する際の動作を説明する。コントローラ350か
らの信号に基づき、参照光源用電源312が駆動され、
参照光源311から参照光L5が射出される。参照光L
5は、参照光用レンズ313を透過し、参照光用ライト
ガイド351cに入射され、内視鏡挿入部先端まで導光
された後、照明レンズ154から被測定部50へ照射さ
れる。
Next, a description will be given of an operation when an IR reflection image is captured by irradiation of the reference light L5. Based on a signal from the controller 350, the reference light source power supply 312 is driven,
Reference light L5 is emitted from reference light source 311. Reference light L
5 is transmitted through the reference light lens 313, is incident on the reference light light guide 351 c, is guided to the end of the endoscope insertion portion, and is then emitted from the illumination lens 154 to the measured section 50.

【0152】被測定部50で反射された参照光L5の反
射光L6は、集光レンズ155により集光され、プリズ
ム157に反射して、モザイクフィルタ354を透過し
て、CCD撮像素子156上にIR反射光像として結像され
る。CCD撮像素子156により光電変換された画像信号
は、全帯域フィルタ354bに対応する画素で受光され
た信号のみが合成画像生成ユニット330のA/D変換回
路331でデジタル信号に変換されて、画像メモリ33
2の上記蛍光画像が記憶された領域とは異なる領域へIR
反射画像として記憶される。
The reflected light L 6 of the reference light L 5 reflected by the measured section 50 is condensed by the condenser lens 155, reflected by the prism 157, transmitted through the mosaic filter 354, and transferred onto the CCD image sensor 156. An image is formed as an IR reflected light image. In the image signal photoelectrically converted by the CCD image sensor 156, only the signal received by the pixel corresponding to the all-band filter 354b is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 331 of the composite image generation unit 330, and the image memory 33
IR to an area different from the area where the above-mentioned fluorescence image is stored
It is stored as a reflection image.

【0153】画像メモリ332に保存された狭帯域蛍光
画像および広帯域蛍光画像については、各画素毎に狭帯
域蛍光画像の画素値が広帯域蛍光画像の画素値で除算さ
れ、その除算値を符号なし16bitに変換した後、予め
記憶されているルックアップテーブルを用いて、XYZ
表色系における色度座標x,yを割り当てて組織性状画
像を生成し、合成画像生成手段233に出力する。
With respect to the narrow-band fluorescent image and the wide-band fluorescent image stored in the image memory 332, the pixel value of the narrow-band fluorescent image is divided by the pixel value of the wide-band fluorescent image for each pixel. After conversion to XYZ using a look-up table stored in advance.
A tissue property image is generated by assigning chromaticity coordinates x and y in the color system, and is output to the composite image generating means 233.

【0154】また、画像メモリ332に保存されたIR反
射画像は、ビットシフト手段335にてビットシフトさ
れた後、統計量演算手段336で各画素値の平均値mお
よび標準偏差σが算出される。そして、平均値mおよび
標準偏差σは階調処理関数決定手段337に出力され
る。階調処理関数決定手段337では、変更前の階調処
理関数をf(x)とすると、f(x)をf(x−Min
/(Max−Min))(ここで、Min=m−b×
σ、Max=m+b×σ)と書き直すことにより階調処
理関数を変更して決定する。
Further, after the IR reflection image stored in the image memory 332 is bit-shifted by the bit shift means 335, the average value m and the standard deviation σ of each pixel value are calculated by the statistic calculation means 336. . Then, the average value m and the standard deviation σ are output to the gradation processing function determining means 337. The gradation processing function determining means 337 sets f (x) to f (x−Min, where f (x) is the gradation processing function before the change.
/ (Max−Min)) (where Min = m−b ×
σ, Max = m + b × σ) to change and determine the gradation processing function.

【0155】組織形状画像生成手段338では、その変
更された階調処理関数に基づいてIR反射画像の各画素値
にXYZ表色系における輝度Zの表示階調を割り当てて
組織形状画像を生成し出力する。
The tissue shape image generating means 338 generates a tissue shape image by assigning the display gradation of the luminance Z in the XYZ color system to each pixel value of the IR reflection image based on the changed gradation processing function. Output.

【0156】そして、合成画像生成手段334は組織性
状画像と輝度Zに基づいた組織形状画像を合成して合成
画像を生成する。
The composite image generating means 334 generates a composite image by synthesizing the tissue property image and the tissue shape image based on the luminance Z.

【0157】合成画像生成の際には、まず、色度座標
x,yおよび輝度Zと、次式からX、Y、Zを求める。
In generating a composite image, first, X, Y, and Z are obtained from chromaticity coordinates x and y and luminance Z and the following equation.

【0158】x=X/(X+Y+Z) y=Y/(X+Y+Z) z=Z/(X+Y+Z) その後、次式を用いて、RGB変換を行い、合成画像を
生成しビデオ信号処理回路344へ出力する。
X = X / (X + Y + Z) y = Y / (X + Y + Z) z = Z / (X + Y + Z) Then, RGB conversion is performed using the following equation to generate a composite image and output it to the video signal processing circuit 344. .

【0159】R= 0.41844X−0.15866Y−0.08283Z G=−0.09117X+0.25242Y+0.01570Z B= 0.00092X−0.00255Y−0.17858Z ビデオ信号処理回路344によってビデオ信号に変換さ
れた合成画像は、モニタ162に入力され、該モニタ1
62に可視画像として表示される。上記一連の動作は、
制御用コンピュータ360によって制御される。
R = 0.41844X-0.15866Y-0.08283Z G = -0.09117X + 0.25242Y + 0.01570Z B = 0.00092X-0.00255Y-0.17858Z Input to the monitor 1
At 62, it is displayed as a visible image. The above series of operations
It is controlled by the control computer 360.

【0160】なお、本実施の形態では、演算画像にXY
Z表色系における色度座標x,yを割り当てて組織性状
画像を生成するようにしたが、色情報として色差信号を
使用してもよい。この場合、演算画像に色差信号IQを割
り当てて組織性状画像を生成し、IR反射画像に輝度信号
Yを割り当てて組織形状画像を生成するようにすれば、
演算画像から決定した色差信号IQとIR反射画像から決定
した輝度信号Yをビデオ信号処理回路344に直接入力
することができるので、RGB信号を生成する必要がなく
なり、装置を簡略化することができる。
In the present embodiment, the XY image is added to the calculated image.
Although the chromaticity coordinates x and y in the Z color system are assigned to generate the tissue property image, a color difference signal may be used as color information. In this case, a chrominance signal IQ is assigned to the operation image to generate a tissue property image, and a luminance signal is assigned to the IR reflection image.
By assigning Y to generate a tissue shape image,
Since the color difference signal IQ determined from the operation image and the luminance signal Y determined from the IR reflection image can be directly input to the video signal processing circuit 344, there is no need to generate an RGB signal, and the apparatus can be simplified. .

【0161】次に、通常画像を表示する際の動作を説明
する。この動作は、時分割で撮像されること以外は、第
1の実施の形態とほぼ同様の動作であるため、動作の異
なる部分を主に説明する。
Next, the operation for displaying a normal image will be described. This operation is substantially the same as that of the first embodiment except that the image is captured in a time-division manner. Therefore, the different operation will be mainly described.

【0162】まず、R光Lrが被測定部へ照射され、被
測定部50で反射されたR光Lrの反射光は、CCD撮像
素子156上にR光反射像として結像される。CCD撮像
素子156より出力された信号の中で、モザイクフィル
タ354の全帯域フィルタ354bと対応する画素で受
光したR画像信号は、A/D変換回路342でデジタル信
号に変換され、通常画像用メモリ343のR画像信号の
記憶領域へ記憶される。以後、同様な動作によりG画像
信号およびB画像信号が取得され、それぞれ、通常画像
用メモリ343のG画像信号の記憶領域およB画像信号
の記憶領域へ記憶される。
First, the R light Lr is applied to the measured section, and the reflected light of the R light Lr reflected by the measured section 50 is formed on the CCD image pickup device 156 as an R light reflected image. Among the signals output from the CCD image sensor 156, the R image signal received by the pixel corresponding to the all-band filter 354 b of the mosaic filter 354 is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 342, and is stored in a normal image memory. 343 is stored in the storage area of the R image signal. Thereafter, the G image signal and the B image signal are obtained by the same operation, and stored in the G image signal storage area and the B image signal storage area of the normal image memory 343, respectively.

【0163】3色の画像信号が通常画像用メモリ343
に記憶されると、表示タイミングに合わせて同期をとっ
て出力され、ビデオ信号処理回路344で、ビデオ信号
に変換されて、モニタ161に出力され、カラー画像と
して表示される。
The three-color image signal is stored in the normal image memory 343.
Is output in synchronization with the display timing, converted into a video signal by the video signal processing circuit 344, output to the monitor 161 and displayed as a color image.

【0164】なお、上記第4の実施の形態の変型例とし
て、合成画像を生成する際に、予め蛍光画像間の除算値
と対応して、色度座標x,yが記憶されているルックア
ップテーブルを用いて色度座標x,yを定める代わり
に、表3に示すような符号なし16bitに変換された各
蛍光画像の画素値と対応してRed(650nm)〜Yellow
〜Green(520nm)領域の色相が記憶されているルッ
クアップテーブルを用いて色度座標x,yを定めるもの
が考えられる。
As a modification of the fourth embodiment, when a composite image is generated, the chromaticity coordinates x and y are stored in advance in correspondence with the division values between the fluorescent images. Instead of using the table to determine the chromaticity coordinates x and y, Red (650 nm) to Yellow correspond to the pixel values of each fluorescent image converted to unsigned 16 bits as shown in Table 3.
The chromaticity coordinates x and y may be determined by using a look-up table in which the hues in the range from 〜 to Green (520 nm) are stored.

【0165】[0165]

【表3】 また、上記第4の実施の形態では、色空間としてXYZ
色空間を利用するようにしたが、HSV色空間を利用す
るようにしてもよく、例えば、演算画像に色相と彩度を
割り当てて組織性状画像を生成した場合、合成画像は図
11の斜線部で示される範囲の色で表示される。つま
り、内視鏡挿入部100の先端から被測定部までの距離
が近い正常組織については、鮮やかな明るい緑、上記距
離が遠い正常組織については、鮮やかな暗い緑、上記距
離が近い病変組織については色味のない明るい赤、上記
距離が遠い病変組織については色味のない暗い赤で表示
されることになる。また、彩度の割り当てについては、
上記のような割り当て方とは逆に、つまり、正常組織に
は低い彩度を割り当て、病変組織には高い彩度を割り当
てるようにしてもよく、この場合、診断時に病変組織を
より正確に画像として検出することができる。
[Table 3] In the fourth embodiment, XYZ is used as the color space.
Although the color space is used, the HSV color space may be used. For example, when the hue and the saturation are assigned to the operation image and the tissue property image is generated, the composite image is a hatched portion in FIG. It is displayed in the color indicated by. That is, for a normal tissue having a short distance from the distal end of the endoscope insertion unit 100 to the measured portion, a bright bright green color is provided. For a normal tissue having a long distance, a bright dark green color is provided for a normal tissue. Is displayed as a bright red without a color, and the diseased tissue at the long distance is displayed as a dark red without a color. For the assignment of saturation,
Contrary to the above-mentioned assignment method, a low saturation may be assigned to normal tissue and a high saturation may be assigned to diseased tissue. In this case, the diseased tissue is more accurately imaged at diagnosis. Can be detected as

【0166】また、上記第4の実施の形態における階調
処理はON/OFF可能にしておくことが望ましい。
It is desirable that the gradation processing in the fourth embodiment can be turned on / off.

【0167】また、上記第4の実施の形態では、IR反射
画像の画素値より統計量として平均値と標準偏差を算出
して、階調処理関数を変更するようにしたが、統計量と
して最大値と最小値の組み合わせを利用する場合は、例
えば、IR反射画像の画素値の最大値をmax、最小値を
min、任意の定数をα、βとすると、 輝度の表示階調の上限≒(max+min)/2+α×
(max−min)/2 輝度の表示階調の下限≒(max+min)/2−β×
(max−min)/2 となるように階調処理関数を書き直すようにすればよ
い。
In the fourth embodiment, the average value and the standard deviation are calculated as statistics from the pixel values of the IR reflection image to change the gradation processing function. When a combination of a value and a minimum value is used, for example, if the maximum value of the pixel value of the IR reflection image is max, the minimum value is min, and any constants are α and β, the upper limit of the luminance display gradation ≒ ( max + min) / 2 + α ×
(Max-min) / 2 Lower limit of display gradation of luminance ≒ (max + min) / 2−β ×
The gradation processing function may be rewritten so as to be (max-min) / 2.

【0168】また、上記第4の実施の形態において、統
計量演算手段336で演算される統計量は、同一フレー
ムにおいてリアルタイムに撮像されているIR反射画像に
基づくものでなくてもよく、前のフレームにおいて撮像
されたIR反射画像に基づくものとしてもよい。
In the fourth embodiment, the statistic calculated by the statistic calculation means 336 does not have to be based on the IR reflection image captured in real time in the same frame. It may be based on an IR reflection image captured in a frame.

【0169】次に、本発明による蛍光画像撮像装置を適
用した第5の具体的な実施の形態である蛍光内視鏡装置
について説明する。本実施の形態は、上記第1から第4
の実施形態において、狭帯域蛍光画像と広帯域蛍光画像
の除算値に基づく演算画像に色相Hまたは色度(色相お
よび彩度)を割り当てて組織性状画像を生成していたの
を、上記演算画像に明度V(輝度Z)を割り当てて組織
性状画像を生成し、上記組織形状画像と合成して合成画
像を生成し表示するようにしたものである。組織形状画
像については、上記第1から第4の実施の形態と同様に
反射画像に明度V(輝度Z)を割り当てて生成するよう
にすればよい。本実施の形態により生成された合成画像
は、色の三属性で表した場合、図12の太線矢印で示さ
れる範囲の色で表示されることになる。つまり、例え
ば、色相を緑とした場合(色相は適当なものを用いれば
よい)、内視鏡挿入部の先端から被測定部までの距離が
近い正常組織については、明るい緑、上記距離が遠い正
常組織については、暗い緑、上記距離が近い病変組織に
ついては暗い緑、上記距離が遠い病変組織についてはよ
り暗い緑で表示されることになる。その他の構成および
作用については、上記第1から第4の実施の形態と同様
である。
Next, a description will be given of a fluorescence endoscope apparatus according to a fifth specific embodiment to which the fluorescence image pickup apparatus according to the present invention is applied. In the present embodiment, the first to fourth embodiments are described.
In the embodiment, the tissue image is generated by assigning the hue H or the chromaticity (hue and saturation) to the calculation image based on the divided value of the narrow-band fluorescence image and the wide-band fluorescence image. A tissue property image is generated by assigning a lightness V (luminance Z), and is synthesized with the tissue shape image to generate and display a synthesized image. The tissue shape image may be generated by assigning lightness V (brightness Z) to the reflection image as in the first to fourth embodiments. When the composite image generated according to the present embodiment is represented by three attributes of color, it is displayed in a color in a range indicated by a thick arrow in FIG. In other words, for example, when the hue is green (an appropriate hue may be used), for a normal tissue in which the distance from the distal end of the endoscope insertion portion to the portion to be measured is short, bright green, and the distance is long The normal tissue is displayed in dark green, the diseased tissue at the short distance is displayed in dark green, and the diseased tissue in the long distance is displayed in darker green. Other configurations and operations are the same as those in the first to fourth embodiments.

【0170】次に、本発明による蛍光画像表示方法を実
施する蛍光画像表示装置を適用した第6の実施の形態で
ある蛍光内視鏡装置について説明する。図13は本発明
による蛍光画像表示装置を適用した蛍光内視鏡装置の概
略構成図である。なお、本実施の形態において、上記第
4の実施の形態と同様の要素については同じ番号を付
し、特に必要のない限り説明を省略する。
Next, a description will be given of a fluorescent endoscope apparatus according to a sixth embodiment to which the fluorescent image display apparatus for performing the fluorescent image display method according to the present invention is applied. FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus to which the fluorescence image display device according to the present invention is applied. Note that, in this embodiment, the same elements as those in the above-described fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless particularly necessary.

【0171】本実施の形態のによる蛍光内視鏡装置は、
面順次光(Lr、Lg、Lb)の照射により被測定部から
反射された反射光をCCD撮像素子156により通常画像
として撮像してモニタ161に表示し、一方、励起光の
照射により被測定部から発せられた蛍光に基づいて広帯
域蛍光画像をCCD撮像素子156により撮像し、また、
参照光として上記R光Lrを利用し、そのR光Lrの照
射により被測定部50から反射された反射光L7をIR反
射画像として撮像し、広帯域蛍光画像とIR反射反射画像
の除算値に基づいて演算画像を算出し、その演算画像の
画素値に基づいて色相Hを割り当てて組織性状画像を生
成し、また、IR反射画像の画素値に基づいて彩度Sおよ
び明度Vを割り当てて組織形状画像を生成し、上記組織
性状画像および上記組織形状画像に基づいた合成画像を
モニタ162に表示するものである。
The fluorescent endoscope apparatus according to the present embodiment
The reflected light reflected from the portion to be measured by the irradiation of the surface sequential light (Lr, Lg, Lb) is captured as a normal image by the CCD image sensor 156 and displayed on the monitor 161. On the other hand, the portion to be measured by the excitation light irradiation A broadband fluorescence image is captured by the CCD image sensor 156 based on the fluorescence emitted from
The R light Lr is used as the reference light, and the reflected light L7 reflected from the measured section 50 by the irradiation of the R light Lr is imaged as an IR reflection image, and based on the divided value of the broadband fluorescence image and the IR reflection reflection image. To calculate a calculation image, assign a hue H based on the pixel value of the calculation image to generate a tissue characterization image, and assign a saturation S and a brightness V based on the pixel value of the IR reflection image to determine a tissue shape. An image is generated, and a composite image based on the tissue property image and the tissue shape image is displayed on the monitor 162.

【0172】本発明の第6の実施の形態にかかる蛍光内
視鏡装置は、先端部にCCD撮像素子156が設けられ、
患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡挿入部3
50、通常画像撮像用の照明光および参照光である面順
次光(R光Lr、G光LgおよびB光Lb)と蛍光画像撮像用
の励起光L2を射出する照明ユニット370、上記広帯
域蛍光画像とIR反射画像の除算値を算出してその除算値
に基づいた演算画像に色相Hを割り当てて組織性状画像
を生成し、IR反射画像の画素値に彩度および明度を割り
当てて組織形状画像を生成し、上記組織性状画像と上記
組織形状画像を合成し合成画像を生成する合成画像生成
ユニット380、通常画像および合成画像を可視画像と
して表示するための画像処理を行う画像処理ユニット3
40、各ユニットに接続され、動作のタイミングの制御
を行う制御用コンピュータ360、画像処理ユニット3
40で処理された通常画像を可視画像として表示するモ
ニタ161、および画像処理ユニット340で処理され
た合成画像を可視画像として表示するモニタ162から
構成されている。
In the fluorescence endoscope apparatus according to the sixth embodiment of the present invention, a CCD image pickup device 156 is provided at the tip, and
Endoscope insertion part 3 inserted into suspected lesion of patient
50, an illumination unit 370 for emitting plane-sequential light (R light Lr, G light Lg, and B light Lb) as illumination light for normal image capturing and reference light and excitation light L2 for fluorescent image capturing; Calculate the division value of the IR reflection image and assign the hue H to the operation image based on the division value to generate a tissue property image, and assign the saturation and brightness to the pixel value of the IR reflection image to generate the tissue shape image. A composite image generation unit 380 that generates and synthesizes the tissue property image and the tissue shape image to generate a composite image, and an image processing unit 3 that performs image processing for displaying a normal image and a composite image as a visible image
40, a control computer 360 connected to each unit to control the operation timing, the image processing unit 3
The monitor 161 includes a monitor 161 for displaying a normal image processed by the image processing unit 40 as a visible image and a monitor 162 for displaying a composite image processed by the image processing unit 340 as a visible image.

【0173】ライトガイド351は、面順次光用のライ
トガイド351a、励起光用のライトガイド351bが
バンドルされ、ケーブル状に一体化されており、各ライ
トガイドは、照明ユニット310に接続されている。
The light guide 351 has a light guide 351a for plane-sequential light and a light guide 351b for excitation light bundled and integrated into a cable. Each light guide is connected to the lighting unit 310. .

【0174】照明ユニット370は、白色光を射出する
白色光源111、その白色光源111に電気的に接続さ
れる白色光源用電源112、白色光をR光、G光およびB
光に、順次色分解するための切換フィルタ314、切換
フィルタ314を回転させるフィルタ回転部315、蛍
光画像撮像用の励起光L2を発するGaN系半導体レーザ2
11、そのGaN系半導体レーザ211に電気的に接続さ
れる半導体レーザ用電源212を備えている。
The illumination unit 370 includes a white light source 111 that emits white light, a power source 112 for a white light source that is electrically connected to the white light source 111, and white light that emits R light, G light, and B light.
A switching filter 314 for sequentially separating color into light, a filter rotating unit 315 for rotating the switching filter 314, and a GaN-based semiconductor laser 2 emitting excitation light L2 for capturing a fluorescent image.
And a semiconductor laser power supply 212 electrically connected to the GaN-based semiconductor laser 211.

【0175】合成画像生成ユニット380は、励起光L
2またはR光Lrが照射された時に、CCD撮像素子15
6で撮像された画像信号をデジタル化するA/D変換回路
381、広帯域蛍光画像とIR反射画像とを異なる記憶領
域に保存する画像メモリ382と、画像メモリ382に
記憶された広帯域蛍光画像とIR反射画像の除算値を算出
し、各画素の演算値に色相Hを割り当てて組織性状画像
を生成する組織性状画像生成手段383、画像メモリ3
82に記憶されたIR反射画像の各画素値に彩度および明
度を割り当てて組織形状画像を生成する組織形状画像生
成手段385、組織性状画像生成手段383から出力さ
れた組織性状画像と組織形状画像生成手段385から出
力された組織形状画像を合成して合成画像として出力す
る合成画像生成手段384を備えている。
The synthesized image generation unit 380 is configured to generate the excitation light L
2 or when the R light Lr is irradiated, the CCD image sensor 15
6, an A / D conversion circuit 381 for digitizing the image signal captured in step 6, an image memory 382 for storing the broadband fluorescent image and the IR reflection image in different storage areas, and a broadband fluorescent image and IR stored in the image memory 382. A tissue property image generation unit 383 for calculating a division value of the reflection image, assigning the hue H to the calculation value of each pixel to generate a tissue property image, and the image memory 3
A tissue shape image generating unit 385 that assigns saturation and lightness to each pixel value of the IR reflection image stored in 82 to generate a tissue shape image, and a tissue property image and a tissue shape image output from the tissue property image generating means 383. A composite image generation unit 384 that combines the tissue shape images output from the generation unit 385 and outputs the composite image is provided.

【0176】画像処理ユニット340は、R光Lr、G
光LgまたはB光Lbが照射された時に、CCD撮像素子
156により撮像された画像信号をデジタル化するA/D
変換回路342、デジタル化された通常画像を各色毎に
保存する通常画像用メモリ343、通常画像を表示する
際には、該通常画像用メモリ343から同期をとって出
力された3色の画像信号をビデオ信号に変換して出力
し、また蛍光画像を表示する際には、上記の合成画像生
成ユニット380から出力された合成画像をビデオ信号
に変換して出力するビデオ信号処理回路344を備えて
いる。
The image processing unit 340 includes the R light Lr, G light
A / D for digitizing an image signal captured by the CCD image sensor 156 when the light Lg or the B light Lb is irradiated
A conversion circuit 342, a normal image memory 343 for storing a digitized normal image for each color, and a three-color image signal synchronously output from the normal image memory 343 when displaying the normal image. And a video signal processing circuit 344 that converts the composite image output from the composite image generation unit 380 into a video signal and outputs the video signal when the fluorescent image is displayed. I have.

【0177】次に、上記実施の形態における蛍光内視鏡
装置の作用について説明する。本蛍光内視鏡装置におい
ては、通常画像の撮像と蛍光画像の撮像とが時分割で行
われ、IR反射画像は通常画像の撮像時におけるR光Lr照
射時に同時に撮像される。通常像に基づいた通常画像は
モニタ161に表示され、蛍光像およびIR反射光像に基
づいた合成画像はモニタ162に表示される。各像を時
分割で撮像するために、照明ユニット310からは、R
光Lr、G光Lg、B光Lbおよび励起光Lが順次射出
される。
Next, the operation of the fluorescent endoscope apparatus according to the above embodiment will be described. In the present fluorescence endoscope apparatus, the imaging of the normal image and the imaging of the fluorescent image are performed in a time-division manner, and the IR reflection image is captured simultaneously with the irradiation of the R light Lr during the imaging of the normal image. A normal image based on the normal image is displayed on the monitor 161, and a composite image based on the fluorescent image and the IR reflected light image is displayed on the monitor 162. In order to capture each image in a time division manner, the illumination unit 310 outputs R
The light Lr, the G light Lg, the B light Lb, and the excitation light L are sequentially emitted.

【0178】まず、通常画像を表示する際の動作を説明
する。R光Lrが被測定部へ照射され、被測定部50で
反射されたR光Lrの反射光L7は、CCD撮像素子156
上にR光反射像として結像される。CCD撮像素子156
より光電変換されたR画像信号は、A/D変換回路342
でデジタル信号に変換され、通常画像用メモリ343の
R画像信号の記憶領域へ記憶される。以後、同様な動作
によりG画像信号およびB画像信号が取得され、それぞ
れ、通常画像用メモリ343のG画像信号の記憶領域お
よB画像信号の記憶領域へ記憶される。また、上記R画
像信号はIR反射画像としても利用され、A/D変換回路3
81でデジタル信号に変換された後、画像メモリ382
のIR反射画像の記憶領域へ記憶される。
First, the operation for displaying a normal image will be described. The R light Lr is applied to the measurement target, and the reflected light L7 of the R light Lr reflected by the measurement target 50 is the CCD image sensor 156.
An R light reflection image is formed thereon. CCD image sensor 156
The R image signal that has been photoelectrically converted is converted into an A / D conversion circuit 342.
Is converted into a digital signal, and stored in the storage area of the normal image memory 343 for the R image signal. Thereafter, the G image signal and the B image signal are obtained by the same operation, and stored in the G image signal storage area and the B image signal storage area of the normal image memory 343, respectively. The R image signal is also used as an IR reflection image, and the A / D conversion circuit 3
After being converted into a digital signal at 81, the image memory 382
Is stored in the storage area of the IR reflection image.

【0179】3色の画像信号が通常画像用メモリ343
に記憶されると、表示タイミングに合わせて同期をとっ
て出力され、ビデオ信号処理回路344で、ビデオ信号
に変換されて、モニタ161に出力され、カラー画像と
して表示される。
The three color image signals are stored in the normal image memory 343.
Is output in synchronization with the display timing, converted into a video signal by the video signal processing circuit 344, output to the monitor 161 and displayed as a color image.

【0180】次に、蛍光画像およびIR反射画像に基づい
て合成画像を生成し表示する作用について説明をする。
蛍光画像撮像時は、制御用コンピュータ360からの信
号に基づき、半導体レーザ用電源212が駆動され、G
aN系半導体レーザ211から波長410nmの励起光L
2が射出される。励起光L2は、レンズ213を透過
し、励起光用ライトガイド351bに入射され、内視鏡
挿入部先端まで導光された後、照明レンズ154から被
測定部50へ照射される。
Next, the operation of generating and displaying a composite image based on the fluorescence image and the IR reflection image will be described.
At the time of capturing a fluorescent image, the semiconductor laser power supply 212 is driven based on a signal from the control computer 360, and
Excitation light L having a wavelength of 410 nm from the aN-based semiconductor laser 211
2 is injected. The excitation light L2 passes through the lens 213, enters the excitation light light guide 351b, is guided to the end of the endoscope insertion section, and is then emitted from the illumination lens 154 to the measurement target section 50.

【0181】励起光L2を照射されることにより生じる
被測定部50からの蛍光は、集光レンズ155により集
光され、プリズム157に反射して、CCD撮像素子15
6上に蛍光像として結像される。この際励起光L2の反
射光は、励起光カットフィルタ355によりカットされる
ため、CCD撮像素子156に入射することはない。
Fluorescence from the measured section 50 caused by irradiation with the excitation light L2 is condensed by the condenser lens 155, reflected by the prism 157, and reflected by the CCD image pickup device 15
6 is formed as a fluorescent image. At this time, the reflected light of the excitation light L2 is cut by the excitation light cut filter 355, and therefore does not enter the CCD image sensor 156.

【0182】CCD撮像素子156により光電変換された
画像信号は、合成画像生成ユニット380のA/D変換回
路381でデジタル信号に変換されて、画像メモリ38
2の広帯域蛍光画像の記憶領域へ記憶される。
The image signal photoelectrically converted by the CCD image sensor 156 is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 381 of the composite image generation unit 380, and
The two broadband fluorescent images are stored in the storage area.

【0183】一方、画像メモリ382には上記通常画像
撮像時に撮像されたIR反射画像がすでに記憶されてい
る。
On the other hand, in the image memory 382, an IR reflection image captured at the time of capturing the normal image is already stored.

【0184】画像メモリ382に保存された広帯域蛍光
画像およびIR反射画像については、組織性状画像生成手
段382において、各画素毎に広帯域蛍光画像の画素値
がIR反射画像の画素値で除算され、その除算値と予め記
憶されているルックアップテーブルを用いて、マンセル
表色系における色相Hを割り当てて組織性状画像を生成
し、合成画像生成手段334に出力する。
For the broadband fluorescence image and the IR reflection image stored in the image memory 382, the pixel value of the broadband fluorescence image is divided by the pixel value of the IR reflection image for each pixel in the tissue property image generation means 382. Using a divided value and a look-up table stored in advance, a hue H in the Munsell color system is assigned to generate a tissue property image, and the resultant is output to the composite image generating means 334.

【0185】また、組織形状画像生成手段385では、
画像メモリ382のIR反射画像記憶領域に保存されたIR
反射画像の各画素毎に、その画素値とルックアップテー
ブルを用いて、マンセル表色系における明度Vおよび彩
度Sを割り当てて組織形状画像を生成し、合成画像生成
手段133に出力する。
In the tissue shape image generating means 385,
IR stored in the IR reflection image storage area of the image memory 382
For each pixel of the reflection image, a brightness V and a saturation S in the Munsell color system are assigned using the pixel value and the look-up table to generate a tissue shape image, and output to the composite image generation unit 133.

【0186】合成画像生成手段133は、その組織性状
画像と明度Vおよび彩度Sに基づいた組織形状画像を合
成して合成画像を生成する。なお、画像をカラー表示す
る場合には、RGB変換を行い、合成画像を生成しビデ
オ信号処理回路344へ出力する。
The composite image generating means 133 generates a composite image by synthesizing the tissue property image with the tissue shape image based on the brightness V and the saturation S. When an image is to be displayed in color, RGB conversion is performed, a composite image is generated, and the composite image is output to the video signal processing circuit 344.

【0187】ビデオ信号処理回路144によってビデオ
信号に変換された合成画像は、モニタ170に入力さ
れ、該モニタ170に可視画像として表示される。上記
一連の動作は、制御用コンピュータ150によって制御
される。
[0187] The composite image converted into a video signal by the video signal processing circuit 144 is input to the monitor 170 and displayed on the monitor 170 as a visible image. The above series of operations are controlled by the control computer 150.

【0188】本実施の形態により生成された合成画像
は、色の三属性で表した場合、図14の斜線部で示され
る範囲の色で表示されることになる。つまり、例えば、
内視鏡挿入部の先端から被測定部までの距離が近い正常
組織については、鮮やかな明るい緑、上記距離が遠い正
常組織については、色味のない暗い緑、上記距離が近い
病変組織については鮮やかな明るい赤、上記距離が遠い
病変組織については色味のない暗い赤で表示されること
になる。
When the composite image generated according to the present embodiment is represented by the three attributes of color, it is displayed in the shaded area of FIG. So, for example,
For normal tissue with a short distance from the tip of the endoscope insertion section to the measured part, vivid and bright green, for normal tissue with the long distance, dark green without color, and for diseased tissue with a short distance. The bright and bright red, and the diseased tissue at the above distance are displayed in dark red with no color.

【0189】次に、本発明による蛍光画像表示方法を実
施する蛍光画像撮像装置を適用した第7の実施の形態で
ある蛍光内視鏡装置について説明する。本実施の形態
は、上記第6の実施形態において広帯域蛍光画像とIR反
射画像の除算値に基づく演算画像に色相Hを割り当てて
組織性状画像を生成していたのを、上記演算画像に色相
および彩度を割り当てて組織性状画像を生成し、上記組
織形状画像と合成して合成画像を生成し表示するように
したものである。本実施の形態により生成された合成画
像は、HSV空間で表した場合、図15の斜線部で示さ
れる範囲の色で表示されることになる。つまり、例え
ば、内視鏡挿入部の先端から被測定部までの距離が近い
正常組織については、鮮やかな明るい緑、上記距離が遠
い正常組織については、色味のない暗い緑、上記距離が
近い病変組織については色味のない明るい赤、上記距離
が遠い病変組織については色味のないより暗い赤で表示
されることになる。その他の構成および作用について
は、上記第6の実施の形態と同様である。
Next, a description will be given of a fluorescent endoscope apparatus according to a seventh embodiment to which a fluorescent image pickup apparatus for performing the fluorescent image display method according to the present invention is applied. In the present embodiment, the tissue property image is generated by assigning the hue H to the calculation image based on the divided value of the broadband fluorescence image and the IR reflection image in the sixth embodiment. A tissue property image is generated by assigning saturation, and is synthesized with the tissue shape image to generate and display a synthesized image. When represented in the HSV space, the composite image generated according to the present embodiment is displayed in a color in a range indicated by a hatched portion in FIG. That is, for example, for a normal tissue in which the distance from the distal end of the endoscope insertion portion to the measured portion is short, bright and bright green, and for the normal tissue in which the distance is long, dark green with no tint and in which the distance is short The diseased tissue is displayed in bright red without color, and the diseased tissue at the long distance is displayed in darker red without color. Other configurations and operations are the same as in the sixth embodiment.

【0190】次に、本発明による蛍光画像表示方法を実
施する蛍光画像撮像装置を適用した第8の実施の形態で
ある蛍光内視鏡装置について説明する。本実施の形態
は、上記第6の実施形態において、IR反射画像に彩度S
および明度Vを割り当てて組織形状画像を生成していた
ものをIR反射画像に彩度Sのみを割り当てて組織形状画
像を生成するようにし、上記組織性状画像と合成して合
成画像を生成し表示するようにしたものである。本実施
の形態により生成された合成画像は、色の三属性で表し
た場合、図16の斜線部で示される範囲の色で表示され
ることになる。つまり、例えば、明度を100%とした
場合(明度は適当なものを用いればよい)、例えば、内
視鏡挿入部の先端から被測定部までの距離が近い正常組
織については、鮮やかな緑、上記距離が遠い正常組織に
ついては、色味のない緑、上記距離が近い病変組織につ
いては鮮やかな赤、上記距離が遠い病変組織については
色味のない赤で表示されることになる。その他の構成お
よび作用については、上記第6の実施の形態と同様であ
る。
Next, a description will be given of a fluorescent endoscope apparatus according to an eighth embodiment to which a fluorescent image pickup apparatus for performing the fluorescent image display method according to the present invention is applied. This embodiment is different from the sixth embodiment in that the saturation S is added to the IR reflection image.
A tissue shape image was generated by assigning a brightness V and a tissue shape image was generated by assigning only the saturation S to the IR reflection image, and a composite image was generated by synthesizing the tissue characteristic image with the above-described tissue characteristic image and displayed. It is something to do. When the composite image generated according to the present embodiment is represented by three attributes of color, it is displayed in a color in a range indicated by a hatched portion in FIG. That is, for example, when the brightness is set to 100% (appropriate brightness may be used), for example, for a normal tissue in which the distance from the distal end of the endoscope insertion portion to the portion to be measured is short, bright green, The normal tissue at the long distance is displayed in green without color, the diseased tissue in the short distance is displayed in bright red, and the diseased tissue in the long distance is displayed in uncolored red. Other configurations and operations are the same as in the sixth embodiment.

【0191】また、上記各実施の形態における組織性状
画像への色情報等の割り当て、および組織形状画像への
色情報等の割り当ての形態の他にも、例えば、組織性状
画像に彩度を割り当てて、組織形状画像には彩度および
明度を割り当てるようにしてもよい。この場合、組織性
状画像および組織形状画像に基づく合成画像は、図17
の斜線部で示される範囲の色で表示されることになる。
つまり、例えば、色相を緑とした場合(色相は適当なも
のを用いればよい)、内視鏡挿入部の先端から被測定部
までの距離が近い正常組織については、鮮やかな明るい
緑、上記距離が遠い正常組織については、色味のない暗
い緑、上記距離が近い病変組織については色味のない明
るい白、上記距離が遠い病変組織については色味のない
暗い黒で表示されることになる。この場合、第3の実施
の形態で用いられた図7に示す範囲の色よりも色味と暗
さが強調された色で表示されることになる。また、上記
のように組織性状画像および組織蛍光画像の両方に彩度
が割り当てられる場合には、例えば、所定の関数fを定
め、彩度=f(組織性状画像,組織形状画像)となるよ
うに彩度を割り当ててもよい。所定の関数fは、例え
ば、f(組織性状画像,組織形状画像)=組織性状画像
×組織形状画像とすればよい。
Further, in addition to the assignment of the color information and the like to the tissue property image and the assignment of the color information and the like to the tissue shape image in each of the above embodiments, for example, the saturation is assigned to the tissue property image. Thus, saturation and lightness may be assigned to the tissue shape image. In this case, the composite image based on the tissue property image and the tissue shape image is as shown in FIG.
Will be displayed in the color indicated by the shaded area.
That is, for example, when the hue is green (an appropriate hue may be used), for a normal tissue in which the distance from the distal end of the endoscope insertion portion to the measured portion is short, bright bright green, Distant normal tissues are displayed in dark green with no color, diseased tissues with a short distance are displayed in bright white without color, and diseased tissues in the distant distance are displayed in dark black without color. . In this case, the color and the darkness are displayed in a color that is more emphasized in color and darkness than the color in the range illustrated in FIG. 7 used in the third embodiment. Further, when the saturation is assigned to both the tissue property image and the tissue fluorescence image as described above, for example, a predetermined function f is determined, and the saturation becomes f (tissue property image, tissue shape image). May be assigned a saturation. The predetermined function f may be, for example, f (tissue property image, tissue shape image) = tissue property image × tissue shape image.

【0192】また、例えば、組織性状画像に明度を割り
当てて、組織形状画像には彩度および明度を割り当てる
ようにしてもよい。この場合、組織性状画像および組織
形状画像に基づく合成画像は、図18の斜線部で示され
る範囲の色で表示されることになる。つまり、例えば、
色相を緑とした場合(色相は適当なものを用いればよ
い)、内視鏡挿入部の先端から被測定部までの距離が近
い正常組織については、明るい緑、上記距離が遠い正常
組織については、色味のない暗い緑、上記距離が近い病
変組織については暗い緑、上記距離が遠い病変組織につ
いては色味のない暗い緑(上記距離が遠い正常組織より
も暗い緑)で表示されることになる。
Further, for example, lightness may be assigned to the tissue property image, and saturation and lightness may be assigned to the tissue shape image. In this case, the composite image based on the tissue property image and the tissue shape image is displayed in a color in a range indicated by a hatched portion in FIG. So, for example,
When the hue is green (the appropriate hue may be used), a normal tissue with a short distance from the distal end of the endoscope insertion portion to the measurement target is bright green, and a normal tissue with the above distance is far. , Dark green with no color, diseased tissue with the shortest distance is displayed in dark green, and diseased tissue with the longest distance is displayed in dark green without color (darker than normal tissue with the longest distance) become.

【0193】また、上記各実施の形態では、組織形状画
像を生成する場合に、IR反射画像を利用したが、蛍光画
像を利用するようにしてもよい。この場合、IR反射画像
は忠実に組織形状、つまり、内視鏡挿入部先端と被測定
部との距離情報を反映するが、蛍光画像は上記距離情報
および組織性状の情報まで反映する。従って、組織性状
画像には色相を割り当て、組織形状画像には蛍光画像に
基づいて輝度(明度)を割り当て、この両画像に基づい
て合成画像を生成した場合には、この合成画像は正常組
織は緑でかつ明るく表示され、病変組織は赤でかつ暗く
表示されるので、正常組織と病変組織との区別をより明
確にすることができる。
Further, in each of the above embodiments, an IR reflection image is used to generate a tissue shape image, but a fluorescence image may be used. In this case, the IR reflection image faithfully reflects the tissue shape, that is, the distance information between the tip of the endoscope insertion portion and the measured portion, while the fluorescence image reflects the distance information and information on the tissue properties. Therefore, a hue is assigned to the tissue property image, a luminance (brightness) is assigned to the tissue shape image based on the fluorescent image, and a synthetic image is generated based on both images. Since it is displayed in green and bright, and the diseased tissue is displayed in red and dark, the distinction between the normal tissue and the diseased tissue can be made clearer.

【0194】また、上記各実施の形態において、組織性
状画像または組織形状画像に割り当てられない色情報お
よび輝度情報がある場合には、適宜手動により調整でき
る形態としておくことが望ましい。特に、色情報の色相
が割り当てられない場合には上記のような形態をとるこ
とがさらに望ましい。
In each of the above-described embodiments, when there is color information and luminance information that cannot be assigned to the tissue characterization image or the tissue shape image, it is desirable to appropriately adjust the color and brightness information manually. In particular, when the hue of the color information is not assigned, it is more desirable to adopt the above-described form.

【0195】また、上記各実施の形態においては、色情
報として顕色系の色相と彩度を利用したが、混色系の色
度(XY)、映像信号の色差(例えば、NTSC信号のY
IQのIQ等)などを利用してもよい。
In each of the above embodiments, the hue and saturation of the developed color system are used as the color information. However, the chromaticity (XY) of the mixed color system, the color difference of the video signal (for example, the Y value of the NTSC signal).
For example, IQ of IQ) may be used.

【0196】また、上記実施の形態におけるCCD撮像素
子には、電荷倍増型のCCD撮像素子を利用してもよい。
電荷倍増型のCCD撮像素子はCMD(Charge Multiplying D
etector)−CCDと呼ばれ、強度の電界領域中で電導電子
と原子を衝突させ、このイオン化によって生じる電荷倍
増効果により信号電荷を倍増し、撮像素子の撮像感度を
向上させるものである。
The CCD image pickup device in the above embodiment may be a charge-doubling type CCD image pickup device.
The charge multiplying CCD image sensor is a CMD (Charge Multiplying D
(Electr) -CCD, which collides electrons with atoms in an intense electric field region, doubles the signal charge by a charge doubling effect generated by this ionization, and improves the imaging sensitivity of the imaging element.

【0197】また、上記各実施の形態において、通常画
像と合成画像を表示する方法については、2つのモニタ
により別々に表示する形態となっているが、1つのモニ
タで兼用して表示するようにしてもよい。その際、通常
画像と合成画像の表示の切換えは、制御用コンピュータ
により時系列で自動的に行ってもよいし、観察者が適当
な切替手段で、任意に切り換える形態であってもよい。
In each of the above embodiments, the method for displaying the normal image and the composite image is such that the two images are displayed separately on two monitors. You may. At this time, the switching between the display of the normal image and the display of the composite image may be automatically performed in a time series by the control computer, or may be arbitrarily switched by an observer by a suitable switching unit.

【0198】また、上記各実施の形態において、イメー
ジファイバは、石英ファイバではなく、多成分ガラスフ
ァイバにすることができる。このとき、多成分ガラスフ
ァイバに励起光が入射すると蛍光を発するので、励起光
カットフィルタを、集光レンズとイメージファイバの蛍
光像入射端との間に設置する必要がある。石英ファイバ
から多成分ガラスファイバにすることにより、コストを
低減することができる。
In each of the above embodiments, the image fiber can be a multi-component glass fiber instead of a quartz fiber. At this time, when the excitation light is incident on the multi-component glass fiber, it emits fluorescence. Therefore, it is necessary to provide an excitation light cut filter between the condenser lens and the fluorescent image incident end of the image fiber. The cost can be reduced by changing from a quartz fiber to a multi-component glass fiber.

【0199】また、上記第1から第3の実施の形態にお
いては、通常画像用のCCD撮像素子を内視鏡先端に設置
する形態としたが、イメージファイバを用いることによ
り、撮像ユニット内に設置してもよい。さらに、通常画
像用および蛍光画像および反射画像撮像用のイメージフ
ァイバと撮像素子を共通化してもよい。この場合には、
4分割された切換フィルタ、あるいは4分割されたモザ
イクフィルタ等を利用して、通常画像を得るためのフィ
ルタ手段を撮像素子の前面に設置しておけばよい。
In the first to third embodiments, the CCD image pickup device for a normal image is installed at the end of the endoscope. However, by using an image fiber, it is installed in the image pickup unit. May be. Further, an image fiber and an image sensor for capturing a normal image, a fluorescence image, and a reflection image may be shared. In this case,
A filter means for obtaining a normal image may be provided on the front surface of the image sensor using a four-divided switching filter, a four-divided mosaic filter, or the like.

【0200】また、上記各実施の形態における合成画像
表示の関する画像処理は、各画素単位で行うことに限定
されず、測定者の所望する任意の縦横n×m画素単位で
行っても良い。
Further, the image processing relating to the display of a composite image in each of the above embodiments is not limited to being performed in units of pixels, but may be performed in units of n × m pixels as desired by the measurer.

【0201】また、合成画像表示に関する画像処理を行
なっていない領域がある場合には、その領域の表示色を
所定の色で表示することにより、合成画像表示に関する
処理を行なった領域を明確に表示できる。画像処理を行
なう画素を間引いた場合などには、近傍の画像処理結果
により補間表示を行うようにしてもよい。
If there is an area in which image processing related to composite image display has not been performed, the display color of that area is displayed in a predetermined color, so that the area in which processing relating to composite image display has been performed is clearly displayed. it can. For example, when pixels for which image processing is performed are thinned out, interpolation display may be performed based on a result of nearby image processing.

【0202】また、励起光源は、波長として400nm
から420nm程度のいずれのものを選んでもよい。
The excitation light source has a wavelength of 400 nm.
To about 420 nm.

【0203】また、励起光源と白色光源を別個のものと
したが、適当な切換フィルタを利用することにより光源
を共通化してもよい。
Although the excitation light source and the white light source are separate, the light source may be shared by using an appropriate switching filter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】マンセル表色系における色相環の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a hue circle in the Munsell color system

【図2】マンセル色立体の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a Munsell color solid.

【図3】XYZ表色系のxy色度図FIG. 3 is an xy chromaticity diagram of the XYZ color system.

【図4】本発明の第1の実施の形態による蛍光内視鏡装
置の概略構成図
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】第1および第2の実施の形態に使用される切換
フィルタの概略構成図
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a switching filter used in the first and second embodiments.

【図6】本発明の第2の実施の形態による蛍光内視鏡装
置の概略構成図
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態の蛍光内視鏡装置に
より表示される合成画像の色の範囲を示す図
FIG. 7 is a diagram illustrating a color range of a composite image displayed by the fluorescence endoscope apparatus according to the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施の形態による蛍光内視鏡装
置の概略構成図
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】モザイクフィルタの模式図FIG. 9 is a schematic diagram of a mosaic filter.

【図10】第4の実施の形態に使用される切換フィルタ
の概略構成図
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a switching filter used in a fourth embodiment.

【図11】本発明の第4の実施の形態の蛍光内視鏡装置
により表示される合成画像の色の範囲を示す図
FIG. 11 is a diagram showing a color range of a composite image displayed by the fluorescence endoscope apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第5の実施の形態の蛍光内視鏡装置
により表示される合成画像の色の範囲を示す図
FIG. 12 is a diagram illustrating a color range of a composite image displayed by the fluorescence endoscope apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第6の実施の形態による蛍光内視鏡
装置の概略構成図
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第6の実施の形態の蛍光内視鏡装置
により表示される合成画像の色の範囲を示す図
FIG. 14 is a diagram illustrating a color range of a composite image displayed by the fluorescence endoscope apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第7の実施の形態の蛍光内視鏡装置
により表示される合成画像の色の範囲を示す図
FIG. 15 is a diagram illustrating a color range of a composite image displayed by the fluorescence endoscope apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第8の実施の形態の蛍光内視鏡装置
により表示される合成画像の色の範囲を示す図
FIG. 16 is a diagram showing a color range of a composite image displayed by the fluorescence endoscope apparatus according to the eighth embodiment of the present invention.

【図17】他の実施の形態の蛍光内視鏡装置により表示
される合成画像の色の範囲を示す図
FIG. 17 is a diagram illustrating a color range of a composite image displayed by the fluorescence endoscope apparatus according to another embodiment;

【図18】他の実施の形態の蛍光内視鏡装置により表示
される合成画像の色の範囲を示す図
FIG. 18 is a diagram illustrating a color range of a composite image displayed by the fluorescence endoscope apparatus according to another embodiment.

【図19】IR反射画像に所定の係数を乗じて輝度情報の
表示階調を割り当てを行なうことを示す説明図
FIG. 19 is an explanatory diagram showing that display gradation of luminance information is assigned by multiplying an IR reflection image by a predetermined coefficient.

【図20】階調処理関数を変更して輝度情報の表示階調
の割り当てを行なうことを示す説明図
FIG. 20 is an explanatory diagram showing that display gradation of luminance information is assigned by changing a gradation processing function.

【図21】正常組織と病変組織の蛍光スペクトルの強度
分布を示す説明図
FIG. 21 is an explanatory diagram showing an intensity distribution of a fluorescence spectrum of a normal tissue and a diseased tissue.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20 画素値分布 30、40 階調処理関数 50 生体組織 100,350 内視鏡挿入部 101 ライトガイド 101a 白色光用ライトガイド 101b,351b 励起光用ライトガイド 102 CCDケーブル 103 イメージファイバ 104,154 照明レンズ 105、155 対物レンズ 106 集光レンズ 107,125,156,306 CCD撮像素子 108,157 プリズム 110,310,370 照明ユニット 111 白色光源 112 白色光源用電源 113 白色光用集光レンズ 114,211 GaN系半導体レーザ 115,212 励起光電源 116,213 励起光用集光レンズ 150,200,360 制御用コンピュータ 120 撮像ユニット 121,302,355 励起光カットフィルタ 122,303 切換フィルタ 123a,123b,123c 光学フィルタ 124,304 フィルタ回転装置 126,141,307,342,501 A/D変換
回路 127,332,382 画像メモリ 128,301 レンズ 129,305 蛍光用集光レンズ 130 合成画像生成ユニット 131,383 組織性状画像生成手段 132,385 組織形状画像生成手段 133,384 合成画像生成手段 140,340,500 画像処理ユニット 143,343,502 通常画像用メモリ 144,344,503 ビデオ信号処理回路 160,161,162,170,601,602
モニタ 303a,303b,303c 光学フィルタ 307,331,381,501 A/D変換回路 311 参照光源 312 参照光源用電源 313 参照光用レンズ 314a Rフィルタ 314b Gフィルタ 315c Bフィルタ 330,380 合成画像生成ユニット 333 組織性状画像生成手段 334 合成画像生成手段 335,409 ビットシフト手段 336,404 統計量演算手段 337 階調処理関数決定手段 338 組織形状画像生成手段 351 ライトガイド 351a 面順次光用ライトガイド 351c 参照光用ライトガイド 352 CCDケーブル 353a 駆動ライン 353b 出力ライン 354 モザイクフィルタ 354a 狭帯域フィルタ 354b 全帯域フィルタ 400、800 画像演算ユニット 401 蛍光画像用メモリ 402 組織性状画像生成手段 403 IR反射画像用メモリ 405 係数算出手段 406 係数乗算手段 407 組織形状画像生成手段 408 合成画像生成手段 415 階調処理関数決定手段 502 通常画像用メモリ 503 ビデオ信号処理回路 L1 白色光 L2 励起光 L3 蛍光 L4,L6,L7 反射光 L5 参照光 Lr R光 Lg G光 Lb B光
10, 20 Pixel value distribution 30, 40 Gradation processing function 50 Living tissue 100, 350 Endoscope insertion unit 101 Light guide 101a Light guide for white light 101b, 351b Light guide for excitation light 102 CCD cable 103 Image fiber 104, 154 Illumination lens 105, 155 Objective lens 106 Condenser lens 107, 125, 156, 306 CCD image pickup device 108, 157 Prism 110, 310, 370 Illumination unit 111 White light source 112 White light source power supply 113 White light condenser lens 114, 211 GaN-based semiconductor laser 115, 212 excitation light power supply 116, 213 excitation light condenser lens 150, 200, 360 control computer 120 imaging unit 121, 302, 355 excitation light cut filter 122, 303 Filter 123a, 123b, 123c Optical filter 124, 304 Filter rotation device 126, 141, 307, 342, 501 A / D conversion circuit 127, 332, 382 Image memory 128, 301 Lens 129, 305 Condensing lens for fluorescence 130 Synthetic image Generation unit 131,383 Tissue property image generation unit 132,385 Tissue shape image generation unit 133,384 Synthetic image generation unit 140,340,500 Image processing unit 143,343,502 Memory for normal image 144,344,503 Video signal processing Circuit 160, 161, 162, 170, 601, 602
Monitors 303a, 303b, 303c Optical filters 307, 331, 381, 501 A / D conversion circuit 311 Reference light source 312 Reference light source power supply 313 Reference light lens 314a R filter 314b G filter 315c B filter 330, 380 Synthetic image generation unit 333 Tissue property image generation means 334 Synthetic image generation means 335, 409 Bit shift means 336, 404 Statistical value calculation means 337 Gradation processing function determination means 338 Tissue shape image generation means 351 Light guide 351a Light guide for plane-sequential light 351c For reference light Light guide 352 CCD cable 353a Drive line 353b Output line 354 Mosaic filter 354a Narrow band filter 354b Full band filter 400, 800 Image operation unit 401 Memo for fluorescent image 402 tissue property image generation means 403 IR reflection image memory 405 coefficient calculation means 406 coefficient multiplication means 407 tissue shape image generation means 408 composite image generation means 415 gradation processing function determination means 502 normal image memory 503 video signal processing circuit L1 white Light L2 Excitation light L3 Fluorescence L4, L6, L7 Reflected light L5 Reference light Lr R light Lg G light Lb B light

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励起光を被測定部に照射することにより
前記被測定部から発生する蛍光の強度に基づく蛍光画像
を撮像し、 前記蛍光画像に基づく演算画像に色情報および輝度情報
の少なくとも1つを割り当てて主に前記被測定部の組織
性状を示す組織性状画像を生成し、 前記蛍光画像に前記組織性状画像に割り当てられた前記
色情報および前記輝度情報に応じた色情報および輝度情
報の少なくとも1つを割り当てて主に前記被測定部の組
織形状を示す組織形状画像を生成し、 前記組織性状画像と前記組織形状画像とを合成して合成
画像を生成し、 該合成画像を表示することを特徴とする蛍光画像表示方
法。
1. A fluorescence image based on the intensity of fluorescence generated from the measured part by irradiating the measured part with excitation light, and at least one of color information and luminance information is added to an arithmetic image based on the fluorescence image. And generating a tissue characterization image mainly indicating the tissue characterization of the measured part, and assigning the color information and the luminance information according to the color information and the luminance information assigned to the tissue characterization image to the fluorescence image. At least one is assigned to generate a tissue shape image mainly indicating the tissue shape of the measured portion, and the tissue property image and the tissue shape image are combined to generate a combined image, and the combined image is displayed. A method for displaying a fluorescent image, comprising:
【請求項2】 励起光を被測定部に照射することにより
前記被測定部から発生する蛍光の強度に基づく蛍光画像
を撮像し、 参照光を前記被測定部に照射することにより前記被測定
部から反射される反射光の強度に基づく反射画像を撮像
し、 前記蛍光画像に基づく演算画像に色情報および輝度情報
の少なくとも1つを割り当てて主に前記被測定部の組織
性状を示す組織性状画像を生成し、 前記反射画像に前記組織性状画像に割り当てられた前記
色情報および前記輝度情報に応じた色情報および輝度情
報の少なくとも1つを割り当てて主に前記被測定部の組
織形状を示す組織形状画像を生成し、 前記組織性状画像と前記組織形状画像とを合成して合成
画像を生成し、 該合成画像を表示することを特徴とする蛍光画像表示方
法。
2. A fluorescence image based on the intensity of fluorescence generated from the measured part by irradiating the measured part with excitation light, and irradiating a reference light to the measured part by irradiating a reference light to the measured part. A reflection image based on the intensity of the reflected light reflected from the image, and assigning at least one of color information and luminance information to an operation image based on the fluorescence image, and mainly indicating a tissue characteristic of the measurement target portion. And generating at least one of the color information and the luminance information corresponding to the color information and the luminance information assigned to the tissue characterization image to the reflection image, and mainly indicating the tissue shape of the measured portion. A fluorescent image display method, comprising: generating a shape image; synthesizing the tissue property image and the tissue shape image to generate a synthesized image; and displaying the synthesized image.
【請求項3】 前記演算画像が、複数の異なる波長帯域
の前記蛍光画像の比に基づくものであることを特徴とす
る請求項1または2記載の蛍光画像表示方法。
3. The fluorescence image display method according to claim 1, wherein the calculation image is based on a ratio of the fluorescence images in a plurality of different wavelength bands.
【請求項4】 前記演算画像が、前記蛍光画像と前記反
射画像の比に基づくものであることを特徴をする請求項
2記載の蛍光画像表示方法。
4. The fluorescent image display method according to claim 2, wherein the calculated image is based on a ratio between the fluorescent image and the reflected image.
【請求項5】 前記撮像されたいずれかの画像の画素値
の統計量を算出し、 該統計量に基づいて前記輝度情報の表示階調を割り当て
ることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の
蛍光画像撮像方法。
5. The method according to claim 1, wherein a statistic of a pixel value of one of the captured images is calculated, and a display gradation of the luminance information is assigned based on the statistic. 2. The fluorescence image capturing method according to claim 1.
【請求項6】 前記統計量を、前記撮像されたいずれか
の画像の一部の所望領域から算出することを特徴とする
請求項5記載の蛍光画像表示方法。
6. The fluorescent image display method according to claim 5, wherein the statistic is calculated from a desired region of a part of one of the captured images.
【請求項7】 前記統計量に基づいて所定の係数を算出
し、該算出された係数を前記撮像されたいずれかの画像
に乗じ、該係数の乗じられた前記撮像されたいずれかの
画像に前記輝度情報の表示階調を割り当てることを特徴
とする請求項5または6記載の蛍光画像表示方法。
7. A predetermined coefficient is calculated based on the statistic, and the calculated coefficient is multiplied by any of the captured images, and the calculated coefficient is multiplied by any of the captured images. 7. The fluorescent image display method according to claim 5, wherein a display gradation of the luminance information is assigned.
【請求項8】 前記統計量に基づいて前記輝度情報の表
示階調を示す階調処理関数を決定し、該決定された階調
処理関数に基づいて前記撮像されたいずれかの画像に前
記輝度情報の表示階調を割り当てることを特徴とする請
求項5または6記載の蛍光画像表示方法。
8. A gradation processing function indicating a display gradation of the luminance information is determined based on the statistic, and the luminance is added to one of the captured images based on the determined gradation processing function. 7. The fluorescent image display method according to claim 5, wherein a display gradation of information is assigned.
【請求項9】 前記色情報が、表色系の顕色系の色度、
表色系の混色系の色度または映像信号系の色差であるこ
とを特徴とする請求項1から8いずれか1項記載の蛍光
画像表示方法。
9. The chromaticity of a color developing system,
9. The fluorescent image display method according to claim 1, wherein the chromaticity is a chromaticity of a color system or a color difference of a video signal system.
【請求項10】 前記輝度情報が、表色系の顕色系の明
度、表色系の混色系の明度または映像信号系の輝度であ
ることを特徴とする請求項1から9いずれか1項記載の
蛍光画像表示方法。
10. The brightness information according to claim 1, wherein the brightness information is lightness of a color system based on color development, brightness of a color system based on color mixture, or brightness of a video signal system. The fluorescent image display method described in the above.
【請求項11】 励起光を被測定部に照射することによ
り前記被測定部から発生する蛍光の強度に基づく蛍光画
像を撮像する蛍光像撮像手段と、 前記蛍光画像に基づく演算画像に色情報および輝度情報
の少なくとも1つを割り当てて主に前記被測定部の組織
性状を示す組織性状画像を生成する組織性状画像生成手
段と、 前記蛍光画像に前記組織性状画像に割り当てられた前記
色情報および前記輝度情報に応じた色情報および輝度情
報の少なくとも1つを割り当てて主に前記被測定部の組
織形状を示す組織形状画像を生成する組織形状画像生成
手段と、 前記組織性状画像と前記組織形状画像とを合成して合成
画像を生成する合成画像生成手段と、 該合成画像生成手段により生成された前記合成画像を表
示する表示手段とを備えたことを特徴とする蛍光画像表
示装置。
11. A fluorescence image capturing means for capturing a fluorescent image based on the intensity of fluorescence generated from the measured section by irradiating the measured section with excitation light; and color information and a calculated image based on the fluorescent image. A tissue property image generating means for allocating at least one piece of luminance information and mainly generating a tissue property image indicating a tissue property of the measured part; and the color information and the color information allocated to the tissue property image in the fluorescence image. A tissue shape image generating means for allocating at least one of color information and brightness information according to the brightness information to generate a tissue shape image mainly indicating the tissue shape of the measured part; the tissue property image and the tissue shape image And a composite image generating means for generating a composite image by synthesizing the composite image and a display means for displaying the composite image generated by the composite image generating means. That the fluorescence image display apparatus.
【請求項12】 励起光を被測定部に照射することによ
り前記被測定部から発生する蛍光の強度に基づく蛍光画
像を撮像する蛍光像撮像手段と、 参照光を前記被測定部に照射することにより前記被測定
部から反射される反射光の強度に基づく反射画像を撮像
する反射像撮像手段と、 前記蛍光画像に基づく演算画像に色情報および輝度情報
の少なくとも1つを割り当てて主に前記被測定部の組織
性状を示す組織性状画像を生成する組織性状画像生成手
段と、 前記反射画像に前記組織性状画像に割り当てられた前記
色情報および前記輝度情報に応じた色情報および輝度情
報の少なくとも1つを割り当てて主に前記被測定部の組
織形状を示す組織形状画像を生成する組織形状画像生成
手段と、 前記組織性状画像と前記組織形状画像とを合成して合成
画像を生成する合成画像生成手段と、 該合成画像生成手段により生成された前記合成画像を表
示する表示手段とを備えたことを特徴とする蛍光画像表
示装置。
12. A fluorescence image capturing means for capturing a fluorescence image based on the intensity of fluorescence generated from the measured section by irradiating the measured section with excitation light, and irradiating the measured section with reference light. A reflection image capturing means for capturing a reflection image based on the intensity of the reflected light reflected from the measurement target; and allocating at least one of color information and luminance information to an operation image based on the fluorescence image, and A tissue property image generating means for generating a tissue property image indicating a tissue property of the measuring unit; and at least one of color information and luminance information corresponding to the color information and the luminance information assigned to the tissue property image in the reflection image. A tissue shape image generating means for generating a tissue shape image mainly indicating the tissue shape of the measurement target portion, and combining and combining the tissue property image and the tissue shape image. And composite image generation means for generating an image, the fluorescence image display apparatus comprising the display means for displaying the synthesized image generated by the synthesized image generating means.
【請求項13】 前記演算画像が、複数の異なる波長帯
域の前記蛍光画像の比に基づくものであることを特徴と
する請求項11または12記載の蛍光画像表示装置。
13. The fluorescent image display device according to claim 11, wherein the operation image is based on a ratio of the fluorescent images in a plurality of different wavelength bands.
【請求項14】 前記演算画像が、前記蛍光画像と前記
反射画像の比に基づくものであることを特徴をする請求
項12記載の蛍光画像表示装置。
14. The fluorescent image display device according to claim 12, wherein the calculated image is based on a ratio between the fluorescent image and the reflected image.
【請求項15】 前記撮像されたいずれかの画像の画素
値の統計量を算出する統計量算出手段と、 該統計量に基づいて前記輝度情報の表示階調を割り当て
る階調処理手段とを備えたことを特徴とする請求項11
から14記載の蛍光画像表示装置。
15. A statistic calculation means for calculating a statistic of a pixel value of any one of the captured images, and a gradation processing means for allocating a display gradation of the luminance information based on the statistic. 12. The method according to claim 11, wherein
15. The fluorescent image display device according to items 14 to 14.
【請求項16】 前記統計量算出手段が、前記撮像され
たいずれかの画像の一部の所望領域から前記統計量を算
出するものであることを特徴とする請求項15記載の蛍
光画像表示装置。
16. The fluorescent image display apparatus according to claim 15, wherein said statistic calculating means calculates the statistic from a desired region of a part of one of the captured images. .
【請求項17】 前記階調処理手段が、前記統計量に基
づいて所定の係数を算出し、前記撮像されたいずれかの
画像に前記係数を乗じ、該係数の乗じられた前記撮像さ
れたいずれかの画像に前記輝度情報の表示階調を割り当
てるものであることを特徴とする請求項15または16
記載の蛍光画像表示装置。
17. The gradation processing unit calculates a predetermined coefficient based on the statistic, multiplies any one of the captured images by the coefficient, and multiplies the coefficient by the coefficient. 17. The image according to claim 15, wherein a display gradation of said luminance information is assigned to said image.
The fluorescent image display device according to the above.
【請求項18】 前記階調処理手段が、前記統計量に基
づいて前記輝度情報の表示階調を示す階調処理関数を決
定し、該決定された階調処理関数に基づいて前記撮像さ
れたいずれかの画像に前記輝度情報の表示階調を割り当
てるものであることを特徴とする請求項15または16
記載の蛍光画像表示装置。
18. The gradation processing unit determines a gradation processing function indicating a display gradation of the luminance information based on the statistic, and the image pickup is performed based on the determined gradation processing function. The display gradation of the luminance information is assigned to one of the images.
The fluorescent image display device according to the above.
【請求項19】 前記撮像されたいずれかの画像の画素
値が、9bit以上で示される場合、該画素値が上位8
bit以下で示されるようビットシフトするビットシフ
ト手段を備え、 前記統計量算出手段が、該ビットシフトされた画素値に
基づいて前記統計量を算出するものであることを特徴と
する請求項15から18いずれか1項記載の蛍光画像表
示装置。
19. When the pixel value of any one of the captured images is represented by 9 bits or more, the pixel value is ranked in the top 8
16. The apparatus according to claim 15, further comprising: a bit shift unit that performs a bit shift as indicated by a bit or less, wherein the statistic calculation unit calculates the statistic based on the bit-shifted pixel value. 19. The fluorescent image display device according to any one of 18.
【請求項20】 前記階調処理手段がON/OFF可能
であることを特徴とする請求項15から19いずれか1
項記載の蛍光画像表示装置。
20. The apparatus according to claim 15, wherein said gradation processing means can be turned on / off.
Item 7. The fluorescent image display device according to Item 1.
【請求項21】 前記統計量が、前記画素値の平均値ま
たは最大値を含む組み合わせであること特徴とすること
を特徴とする請求項15から20いずれか1項記載の蛍
光画像表示装置。
21. The fluorescent image display device according to claim 15, wherein the statistic is a combination including an average value or a maximum value of the pixel values.
【請求項22】 前記色情報が、表色系の顕色系の色
度、表色系の混色系の色度または映像信号系の色差であ
ることを特徴とする請求項11から22いずれか1項記
載の蛍光画像表示装置。
22. The color information according to claim 11, wherein the color information is a chromaticity of a color developing system, a chromaticity of a color mixing system, or a color difference of a video signal system. 2. The fluorescent image display device according to claim 1.
【請求項23】 前記輝度情報が、表色系の顕色系の明
度、表色系の混色系の明度または映像信号系の輝度であ
ることを特徴とする請求項11から22いずれか1項記
載の蛍光画像表示装置。
23. The brightness information according to claim 11, wherein the brightness information is lightness of a color system based on color development, brightness of a color system based on color mixture, or brightness of a video signal system. The fluorescent image display device according to the above.
【請求項24】 前記合成画像生成手段が、前記組織性
状画像と前記組織形状画像とを合成して前記合成画像を
生成する際に、前記両画像の画素数が異なる場合には、
前記いづれか一方の画素数に変換した後、前記合成画像
を生成するものであることを特徴とする請求項11から
23いずれか1項記載の蛍光画像表示装置。
24. When the synthetic image generating means generates the synthetic image by synthesizing the tissue property image and the tissue shape image, when the number of pixels of the two images is different,
The fluorescent image display device according to any one of claims 11 to 23, wherein the composite image is generated after the conversion into one of the pixel numbers.
【請求項25】 生体内部に挿入される内視鏡挿入部を
有する内視鏡の形態であることを特徴とする請求項11
から24いずれか1項記載の蛍光画像表示装置。
25. An endoscope having an endoscope insertion portion to be inserted into a living body.
25. The fluorescent image display device according to any one of items 24 to 24.
【請求項26】 前記励起光の光源が、GaN系の半導
体レーザであり、励起光の波長帯域が400nmから4
20nmまでの範囲内であることを特徴とする請求項1
1から25いずれか1項記載の蛍光画像表示装置。
26. A light source of the excitation light is a GaN-based semiconductor laser, and a wavelength band of the excitation light is from 400 nm to 4 nm.
2. The method according to claim 1, wherein the distance is up to 20 nm.
26. The fluorescent image display device according to any one of 1 to 25.
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