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JP2002336187A - Method and apparatus for forming normalized fluorescent image - Google Patents

Method and apparatus for forming normalized fluorescent image

Info

Publication number
JP2002336187A
JP2002336187A JP2001149608A JP2001149608A JP2002336187A JP 2002336187 A JP2002336187 A JP 2002336187A JP 2001149608 A JP2001149608 A JP 2001149608A JP 2001149608 A JP2001149608 A JP 2001149608A JP 2002336187 A JP2002336187 A JP 2002336187A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
fluorescence
fluorescent
standardized
light
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001149608A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Hakamata
和男 袴田
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2001149608A priority Critical patent/JP2002336187A/en
Publication of JP2002336187A publication Critical patent/JP2002336187A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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  • Studio Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the S/N ratio of a normalized fluorescent image and stably perform a normaling operation for the fluorescent image by dividing the fluorescent image based on the fluorescence which is emitted from an observation part by irradiation with exciting light, by the normalized image based on the re-radiated light emitted from the observation part. SOLUTION: In the normalized fluorescent image forming means 403, the narrow-band fluorescent image picked up by an image pickup element 311 is divided by the wide-band fluorescent image picked up by an image pickup element 306 to calculate a normalizing operation value and the normalized fluorescent image is formed by an image synthesizing device 405. Low-pass filter processing is applied to the standardized image obtained before division is performed by a low-pass filter circuit 317. Since the pixel value of the wide- band fluorescent image can be two-dimensionally averaged by this processing, the pixel value of the image becoming a denominator at the time of division is hard to become a minus value, a zero value or a value near to zero and the S/N ratio of the normalized fluorescent image is enhanced.

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
り観察部から発せられる蛍光に基づいた蛍光画像を取得
し、光の照射により前記観察部から発せられる再輻射光
に基づいた規格化用画像を取得し、前記蛍光画像を前記
規格化用画像により除算して規格化蛍光画像を生成する
規格化蛍光画像生成方法および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 method for acquiring a fluorescence image based on fluorescence emitted from an observation unit by irradiation of excitation light, and for standardizing the image based on re-radiated light emitted from the observation unit by irradiation of light. The present invention relates to a method and apparatus for generating a standardized fluorescent image by acquiring an image and dividing the fluorescent image by the standardizing image to generate a standardized fluorescent image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、生体内在色素の励起波長領域
にある励起光を生体組織に照射した場合に、正常組織と
病変組織とでは発する蛍光強度が異なることを利用し
て、生体組織に所定波長領域の励起光を照射し、生体内
在色素が発する蛍光を検出することにより病変組織の局
在、浸潤範囲を認識する蛍光検出装置が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a living tissue is irradiated with excitation light in an excitation wavelength region of an in-vivo dye, a normal tissue and a diseased tissue have different fluorescence intensities. There has been proposed a fluorescence detection device that irradiates excitation light in a wavelength region and detects fluorescence emitted from a dye in a living body to recognize the localization and infiltration range of a diseased tissue.

【0003】通常、励起光を照射すると、図4に実線で
示すように正常組織からは強い蛍光が発せられ、病変組
織からは破線で示すように正常組織から発せられる蛍光
より弱い蛍光が発せられるため、蛍光強度を測定するこ
とにより、生体組織が正常であるか病変状態にあるかを
判定することができる。
Normally, when excitation light is irradiated, strong fluorescence is emitted from normal tissue as shown by a solid line in FIG. 4, and weaker fluorescence than that emitted from normal tissue is emitted from a diseased tissue as shown by a broken line in FIG. Therefore, by measuring the fluorescence intensity, it is possible to determine whether the living tissue is normal or in a pathological state.

【0004】さらに、励起光による蛍光を撮像素子など
により撮像し、蛍光の強度に応じた蛍光画像を表示する
ことにより生体組織が正常であるか病変状態にあるかを
判定する方法も提案されている。この、上記技術におい
ては、生体組織には凹凸があるため、生体組織に照射さ
れる励起光の強度は均一でなく、生体組織から発せられ
る蛍光強度は光源と生体組織との距離の2乗に比例して
低下する。また、その蛍光の検出手段と生体組織との距
離についても、その2乗に比例して受光する蛍光強度が
低下する。そのため、光源または検出手段から遠くにあ
る正常組織からよりも近くにある病変組織からの方が、
強い蛍光を受光する場合があり、励起光による蛍光の強
度の情報だけでは生体組織の組織性状を正確に識別する
ことができない。このような不具合を低減するために、
異なる波長帯域(480nm付近の狭帯域と430nm
近傍から730nm近傍の広帯域)から取得した2種類
の蛍光強度に基づく蛍光画像の比率を除算により求め、
その除算値に基づく規格化蛍光画像を生成する方法や、
種々の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、この参照光の照射によ
る生体組織からの反射光の強度に基づく参照画像を取得
し、上記の狭帯域の蛍光画像とこの参照画像との比率を
除算により求め、その除算値に基づく規格化蛍光画像を
生成する方法、すなわち、生体の組織性状を反映した蛍
光スペクトルの形状の違いに基づいた規格化蛍光画像生
成方法が提案されている。また、異なる波長帯域の蛍光
画像の除算値に色の情報を割り当て、その色の違いによ
り生体組織の病変状態を色画像として示す方法や、さら
に、前述の参照画像に輝度の情報を割り当てることによ
り得られた輝度画像を上記色画像と合成することによ
り、生体組織の形状も画像に反映させた凹凸感のある画
像を示す方法なども提案されている。
Further, there has been proposed a method of determining whether a living tissue is normal or in a diseased state by imaging fluorescence by excitation light with an image sensor or the like and displaying a fluorescence image corresponding to the intensity of the fluorescence. I have. In this technique, since the living tissue has irregularities, the intensity of the excitation light applied to the living tissue is not uniform, and the intensity of the fluorescent light emitted from the living tissue is the square of the distance between the light source and the living tissue. Decrease proportionally. In addition, the intensity of the received fluorescent light decreases in proportion to the square of the distance between the fluorescence detecting means and the living tissue. Therefore, from diseased tissue nearer than normal tissue far from the light source or detection means,
In some cases, strong fluorescence is received, and it is not possible to accurately identify the tissue properties of the living tissue only with information on the intensity of the fluorescence due to the excitation light. In order to reduce such problems,
Different wavelength bands (narrow band around 480 nm and 430 nm
The ratio of the fluorescence image based on the two types of fluorescence intensity obtained from the vicinity (a broad band around 730 nm from the vicinity) is obtained by division,
A method of generating a normalized fluorescence image based on the divided value,
Irradiating the living tissue with near-infrared light that is uniformly absorbed by various living tissues as reference light, and acquiring a reference image based on the intensity of the reflected light from the living tissue due to the irradiation of the reference light, The ratio of the narrow-band fluorescence image and the reference image is obtained by division, and a method of generating a normalized fluorescence image based on the division value, that is, based on the difference in the shape of the fluorescence spectrum that reflects the tissue properties of the living body A standardized fluorescent image generation method has been proposed. Also, by assigning color information to the divided values of the fluorescent images in different wavelength bands, a method of indicating the lesion state of the living tissue as a color image due to the difference in the color, and further, by assigning luminance information to the above-described reference image, A method has also been proposed in which the obtained luminance image is combined with the above-mentioned color image, so that an image having a sense of unevenness, which reflects the shape of the biological tissue in the image, has been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の蛍光
画像あるいは規格化用画像等を取得する際には、取得し
た画像からダークノイズ画像を減算して、ダークノイズ
の補正を行っている。通常複数枚のダークノイズ画像の
平均値により補正用ダークノイズ画像を形成している
が、補正用ダークノイズ画像の画素値に正確にダークノ
イズの値を反映させることは難しく、部分的には、実際
のダークノイズの値より大きい画素値が設定されている
場合がある。このため、取得した画像の画素値が小さい
場合には、ダークノイズ補正後の画像にマイナス値、0
値あるいは0値に近い画素値が存在してしまうことがあ
る。上記の規格化蛍光画像生成処理を行う際に分母とな
る規格化用画像に、このようなマイナス値、0値あるい
は0値に近い画素値が多く含まれていた場合には、生成
された規格化蛍光画像のS/Nが低下してしまうという
問題がある。また除算を行う際に分母となる規格化用画
像の画素値に0値があった場合には、ゼロ割り算を行う
場合が生じ、演算が不安定になるという問題もある。
By the way, when the above-mentioned fluorescence image or standardization image is acquired, dark noise is corrected by subtracting the dark noise image from the acquired image. Usually, a dark noise image for correction is formed by an average value of a plurality of dark noise images.However, it is difficult to accurately reflect the value of dark noise in the pixel value of the dark noise image for correction. In some cases, a pixel value larger than the actual dark noise value is set. Therefore, if the pixel value of the acquired image is small, the image after dark noise correction has a negative value, 0
In some cases, a pixel value close to a value or 0 value exists. If the normalization image serving as a denominator when performing the above-described standardized fluorescent image generation processing contains many such negative values, 0 values, or pixel values close to 0 values, the generated standard There is a problem that the S / N of the structured fluorescent image is reduced. Further, when there is a zero value in the pixel value of the standardization image serving as a denominator when performing division, there is a case where division by zero occurs, and there is a problem that the operation becomes unstable.

【0006】本発明は上記のような従来技術の問題点に
鑑みて、励起光の照射により観察部から発せられる蛍光
に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射により前記観察
部から発せられる再輻射光に基づいた規格化用画像を取
得し、前記蛍光画像を前記規格化用画像により除算して
規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成方法およ
び装置において、生成された規格化蛍光画像のS/Nを
向上し、かつ安定した規格化演算を行なうことができる
規格化蛍光画像生成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。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention obtains a fluorescence image based on fluorescence emitted from an observation unit by irradiation of excitation light, and re-generates a fluorescence image emitted from the observation unit by irradiation of light. In the standardized fluorescent image generating method and apparatus for obtaining a standardized image based on radiation light and dividing the fluorescent image by the standardized image to generate a standardized fluorescent image, the standardized fluorescent image generated It is an object of the present invention to provide a standardized fluorescence image generation method and apparatus capable of improving the S / N of the above and performing a stable standardization operation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明による規格化蛍光
画像生成方法は、励起光の照射により観察部から発せら
れる蛍光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射により
前記観察部から発せられる再輻射光に基づいた規格化用
画像を取得し、前記蛍光画像を前記規格化用画像により
除算して規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成
方法において、前記規格化用画像にローパスフィルタ処
理またはリカーシブルフィルタ処理を施し、このフィル
タ処理が施された前記規格化用画像を用いて前記除算を
行なうことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method for generating a standardized fluorescent image, comprising obtaining a fluorescent image based on fluorescence emitted from an observation unit by irradiation of excitation light, and emitting the fluorescent image from the observation unit by irradiation of light. In a standardized fluorescent image generating method for obtaining a standardized image based on re-radiated light and dividing the fluorescent image by the standardized image to generate a standardized fluorescent image, a low-pass filter is applied to the standardized image. Or performing a recursive filter process, and performing the division using the standardized image that has been subjected to the filter process.

【0008】また、他の本発明による規格化蛍光画像生
成方法は、励起光の照射により観察部から発せられる蛍
光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射により前記観
察部から発せられる再輻射光に基づいた規格化用画像を
取得し、前記蛍光画像を前記規格化用画像により除算し
て規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成方法に
おいて、前記規格化用画像を取得する際の露光時間を、
前記蛍光画像を取得する際の露光時間より長時間化する
ことを特徴とする。
In another aspect of the present invention, there is provided a method for generating a standardized fluorescent image, comprising obtaining a fluorescent image based on fluorescence emitted from an observation unit by irradiation with excitation light, and re-radiating the image from the observation unit by irradiation with light. Obtaining an image for normalization based on light, in the standardized fluorescent image generating method of generating a standardized fluorescent image by dividing the fluorescent image by the standardizing image, when obtaining the standardizing image Exposure time,
The exposure time is longer than the exposure time for acquiring the fluorescent image.

【0009】本発明の規格化蛍光画像生成装置は、観察
部に励起光を照射し、該励起光の照射により前記観察部
から発せられる蛍光に基づいた蛍光画像を取得する蛍光
画像取得手段と、前記観察部に光を照射し、該光の照射
により前記観察部から発せられる再輻射光に基づいた規
格化用画像を取得する規格化用画像取得手段と、前記蛍
光画像を前記規格化用画像により除算して規格化蛍光画
像を生成する規格化蛍光画像生成手段とを備えた規格化
蛍光画像生成装置において、前記規格化用画像にローパ
スフィルタ処理またはリカーシブルフィルタ処理を施す
フィルタ手段を備え、前記規格化蛍光画像生成手段が、
前記フィルタ処理を施された規格化用画像を用いて前記
除算を行なうものであることを特徴とするものである。
The standardized fluorescence image generating apparatus of the present invention irradiates an observation section with excitation light, and obtains a fluorescence image based on fluorescence emitted from the observation section by the irradiation of the excitation light; Irradiating the observation unit with light, a standardization image acquisition unit that acquires a standardization image based on re-radiated light emitted from the observation unit by the irradiation of the light, and the fluorescence image is used as the standardization image. In a normalized fluorescence image generating apparatus comprising a standardized fluorescent image generating means for generating a standardized fluorescent image by dividing by, a filter means for performing a low-pass filter process or a recursive filter process on the normalization image, The normalized fluorescence image generating means,
The division is performed using the standardized image that has been subjected to the filter processing.

【0010】なお、「ローパスフィルタ」とは、画像の
画素値を2次元的に平均化するものであり、「リカーシ
ブルフィルタ」とは、画像の画素値を時間軸上で平均化
するものである。
The "low-pass filter" averages the pixel values of an image two-dimensionally, and the "recursible filter" averages the pixel values of an image on a time axis. is there.

【0011】他の本発明による規格化蛍光画像生成装置
は、観察部に励起光を照射し、該励起光の照射により前
記観察部から発せられる蛍光に基づいた蛍光画像を取得
する蛍光画像取得手段と、前記観察部に光を照射し、該
光の照射により前記観察部から発せられる再輻射光に基
づいた規格化用画像を取得する規格化用画像取得手段
と、前記蛍光画像を前記規格化用画像により除算して規
格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成手段とを備
えた規格化蛍光画像生成装置において、前記規格化用画
像取得手段が、前記規格化用画像を取得する際の露光時
間を、前記蛍光画像取得手段が前記蛍光画像を取得する
際の露光時間より長時間化するものであることを特徴と
するものである。
Another standardized fluorescence image generating apparatus according to the present invention is a fluorescence image acquisition means for irradiating an observation section with excitation light and acquiring a fluorescence image based on fluorescence emitted from the observation section by irradiation of the excitation light. Irradiating the observation unit with light, a standardization image acquisition unit that acquires a standardization image based on re-radiated light emitted from the observation unit by the irradiation of the light, and the normalization of the fluorescence image A standardized fluorescent image generating unit that generates a standardized fluorescent image by dividing the image by the standard image, wherein the standardizing image obtaining unit obtains the standardizing image. The exposure time is set to be longer than the exposure time when the fluorescent image obtaining means obtains the fluorescent image.

【0012】また、「露光時間」とは、観察部に励起光
または光が照射され、蛍光画像取得手段または規格化用
画像取得手段が、各画像を実質的に取得している時間
(蛍光または再輻射光を実質的に受光している時間)を
意味している。また露光時間の「長時間化」とは、単に
露光時間を延長すること、あるいは複数回の露光を行
い、積算することにより、前記規格化用画像を取得する
際の露光時間を、前記蛍光画像を取得する際の露光時間
より長くすることを意味している。
The term "exposure time" refers to the time during which the fluorescence image acquiring means or the normalizing image acquiring means substantially acquires each image (fluorescence or fluorescence) when the observation section is irradiated with excitation light or light. (The time during which the re-radiated light is substantially received). The `` extended exposure time '' refers to simply extending the exposure time, or performing multiple exposures and integrating the exposure time when acquiring the standardization image, the fluorescence image. Means longer than the exposure time when acquiring

【0013】また、「再輻射光」とは、光を照射された
ことにより観察部から発せられる光を意味し、具体的に
は、観察部から発せられる蛍光や、観察部で反射された
反射光、あるいは観察部の表面付近で散乱し、その後射
出された散乱光などを意味している。
[0013] The term "re-radiated light" means light emitted from the observation section when irradiated with light, and specifically, fluorescence emitted from the observation section or reflection reflected on the observation section. It means light or scattered light that is scattered near the surface of the observation unit and then emitted.

【0014】また、前記蛍光画像が、前記蛍光の中の狭
波長帯域の蛍光に基づいた狭帯域蛍光画像であれば、前
記規格化用画像は、前記観察部に励起光を照射すること
により前記観察部から発せられた前記蛍光の中の広波長
帯域の蛍光に基づいた広帯域蛍光画像とすることができ
る。なお、狭帯域蛍光画像および広帯域蛍光画像は、同
一の励起光により観察部から発せられた蛍光から、取得
されるものであってもよい。例えば、励起光の照射によ
り発せられた蛍光から、フィルタやプリズムなどの光学
手段を用いて、狭波長帯域の蛍光および広波長帯域の蛍
光を取り出し、狭帯域蛍光画像および広帯域蛍光画像を
取得することがきる。
If the fluorescent image is a narrow-band fluorescent image based on narrow-band fluorescent light in the fluorescent light, the normalizing image is obtained by irradiating the observation unit with excitation light. A broadband fluorescence image based on fluorescence in a wide wavelength band among the fluorescences emitted from the observation unit can be obtained. Note that the narrow-band fluorescence image and the broadband fluorescence image may be obtained from the fluorescence emitted from the observation unit with the same excitation light. For example, by using a filter or a prism or the like to extract narrow-band fluorescent light and wide-band fluorescent light from fluorescent light emitted by excitation light irradiation, to obtain a narrow-band fluorescent image and a broad-band fluorescent image. Cut off.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明による規格化蛍光画像生成方法お
よび装置によれば、励起光の照射により観察部から発せ
られる蛍光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射によ
り前記観察部から発せられる再輻射光に基づいた規格化
用画像を取得し、前記蛍光画像を前記規格化用画像によ
り除算して規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生
成方法において、前記規格化用画像にローパスフィルタ
処理またはリカーシブルフィルタ処理を施し、このフィ
ルタ処理が施された前記規格化用画像を用いて前記除算
を行なうようにしたので、規格化用画像の画素値が2次
元的に平均化されるため(ローパスフィルタの場合)、
あるいは時間軸上で平均化されるため(リカーシブルフ
ィルタの場合)、この規格化用画像の画素値が、マイナ
ス値、0値あるは0に近い値となることが少なく、生成
された規格化蛍光画像のS/Nが向上し、かつ安定した
規格化演算を行なうことができる。
According to the method and the apparatus for generating a standardized fluorescent image according to the present invention, a fluorescent image based on the fluorescent light emitted from the observation section by the irradiation of the excitation light is obtained and emitted from the observation section by the irradiation of the light. In a standardized fluorescent image generating method for obtaining a standardized image based on re-radiated light and dividing the fluorescent image by the standardized image to generate a standardized fluorescent image, a low-pass filter is applied to the standardized image. Processing or recursive filter processing, and the division is performed using the standardized image subjected to this filter processing, so that the pixel values of the standardized image are two-dimensionally averaged. (For low-pass filter),
Alternatively, since the pixels are averaged on the time axis (in the case of a recursible filter), the pixel values of this normalization image rarely become a negative value, a zero value, or a value close to zero. The S / N of the fluorescence image is improved, and a stable normalization operation can be performed.

【0016】他の本発明による規格化蛍光画像生成方法
および装置によれば、励起光の照射により観察部から発
せられる蛍光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射に
より前記観察部から発せられる再輻射光に基づいた規格
化用画像を取得し、前記蛍光画像を前記規格化用画像に
より除算して規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像
生成方法において、前記規格化用画像を取得する際の露
光時間を、前記蛍光画像を取得する際の露光時間より長
時間化するようにしたので、前記規格化用画像の画素値
が、マイナス値、0値あるは0に近い値となることが少
なく、生成された規格化蛍光画像のS/Nが向上し、か
つ安定した規格化演算を行なうことができる。
According to another method and apparatus for generating a normalized fluorescence image according to the present invention, a fluorescence image based on fluorescence emitted from an observation section by irradiation with excitation light is acquired, and emitted from the observation section by irradiation with light. Obtaining the standardization image based on the re-emitted light, and obtaining the standardization image in a standardized fluorescence image generation method of dividing the fluorescence image by the standardization image to generate a standardization fluorescence image In this case, the exposure time is set to be longer than the exposure time when the fluorescent image is obtained, so that the pixel value of the normalization image is a negative value, 0 value, or a value close to 0. , The S / N of the generated normalized fluorescence image is improved, and a stable normalization operation can be performed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の規
格化蛍光画像生成方法を実施する規格化蛍光画像生成装
置を適用した蛍光内視鏡の第1の実施の形態の概略構成
を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a fluorescent endoscope to which a standardized fluorescent image generating apparatus that performs a standardized fluorescent image generating method of the present invention is applied.

【0018】本実施の形態による蛍光内視鏡は、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
と、内視鏡挿入部100により生体組織から得られた情
報を画像信号として処理する画像信号処理部1と、画像
信号処理部1で処理された信号を可視画像として表示す
るモニタ600とから構成される。
The fluorescent endoscope according to the present embodiment is an endoscope insertion portion 100 inserted into a site suspected of a lesion of a patient.
And an image signal processing unit 1 for processing information obtained from the living tissue by the endoscope insertion unit 100 as an image signal, and a monitor 600 for displaying the signal processed by the image signal processing unit 1 as a visible image. Is done.

【0019】画像信号処理部1は、通常画像用白色光L
w、自家蛍光画像用励起光Lr、および参照画像用参照
光Lsをそれぞれ射出する3つの光源を備えた照明ユニ
ット110と、この励起光の照射により生体組織9から
発生した自家蛍光像Zjと、参照光の照射により生体組
織9から発生した参照像Zsを撮像し、デジタル値に変
換して2次元画像データとして出力する画像検出ユニッ
ト300と、画像検出ユニット300から出力された自
家蛍光像の2次元画像データから規格化演算を行って、
その規格化演算値に色情報を割り当て、参照像の2次元
画像データに輝度情報を割り当てて、2つの画像情報を
合成して出力する画像演算ユニット400と、通常像を
デジタル値に変換して2次元画像データとし、その2次
元画像データおよび画像演算ユニット400の出力信号
をビデオ信号に変換して出力する表示信号処理ユニット
500と、各ユニットに接続され動作タイミングなどの
制御を行う制御用コンピュータ200と、後述する通常
画像表示状態と合成画像表示状態を切り換えるフットス
イッチ2から構成される。
The image signal processing section 1 includes a normal image white light L
w, an illumination unit 110 including three light sources that respectively emit the excitation light Lr for the auto-fluorescence image and the reference light Ls for the reference image, and an auto-fluorescence image Zj generated from the living tissue 9 by irradiation of the excitation light. An image detection unit 300 that captures a reference image Zs generated from the living tissue 9 by the irradiation of the reference light, converts the image into a digital value, and outputs the image as two-dimensional image data, and an autofluorescence image output from the image detection unit 300. Performs a normalization operation from two-dimensional image data,
Color information is assigned to the normalized operation value, luminance information is assigned to two-dimensional image data of the reference image, an image operation unit 400 that combines and outputs two pieces of image information, and a normal image is converted to a digital value. A display signal processing unit 500 that converts the two-dimensional image data and the output signal of the image operation unit 400 into a video signal and outputs the two-dimensional image data, and a control computer that is connected to each unit and controls operation timing and the like 200, and a foot switch 2 for switching between a normal image display state and a composite image display state described later.

【0020】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と、イメージファイバ102を
備えている。ライトガイド101の先端部、即ち内視鏡
挿入部100の先端部には、照明レンズ103を備えて
いる。また、イメージファイバ102は多成分ガラスフ
ァイバであり、その先端部には励起光フィルタ104と
集光レンズ105を備えている。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1
01a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がバンドルされ、ケーブル状に一体化され
ており、白色光ライトガイド101a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。なお、励起光ライトガイド101bは参照光を導光
するライトガイドでもある。イメージファイバ102の
一端は、画像検出ユニット300へ接続されている。
The endoscope insertion section 100 includes a light guide 101 extending to the distal end therein, and an image fiber 102. An illumination lens 103 is provided at the distal end of the light guide 101, that is, at the distal end of the endoscope insertion section 100. The image fiber 102 is a multi-component glass fiber, and is provided with an excitation light filter 104 and a condenser lens 105 at the tip. Light guide 101
Is a multi-component glass fiber white light light guide 1
The light guide 101a and the excitation light guide 101b, which are quartz glass fibers, are bundled and integrated into a cable. The white light guide 101a and the excitation light guide 101b are connected to the illumination unit 110. Note that the excitation light light guide 101b is also a light guide that guides the reference light. One end of the image fiber 102 is connected to the image detection unit 300.

【0021】照明ユニット110は、自家蛍光画像用の
励起光Lrを発するGaN系半導体レーザ111、Ga
N系半導体レーザ111に電気的に接続される半導体レ
ーザ用電源112、通常画像用の白色光Lwを発する白
色光源114、その白色光源114に電気的に接続され
る白色光用電源115、参照画像用の参照光Lsを発す
る参照光源117、参照光源117に電気的に接続され
る参照光源用電源118、およびGaN系半導体レーザ
111から出力される励起光Lrを透過し、参照光源1
17から出力される参照光Lsを直角方向に反射するダ
イクロイックミラー120から構成される。
The illuminating unit 110 includes a GaN-based semiconductor laser 111 for emitting excitation light Lr for auto-fluorescence image,
A semiconductor laser power supply 112 electrically connected to the N-based semiconductor laser 111, a white light source 114 for emitting white light Lw for normal images, a white light power supply 115 electrically connected to the white light source 114, a reference image Light source 117 which emits reference light Ls for reference, power supply 118 for reference light source electrically connected to reference light source 117, and excitation light Lr output from GaN-based semiconductor laser 111 are transmitted therethrough.
The dichroic mirror 120 is configured to reflect the reference light Ls output from the mirror 17 at right angles.

【0022】画像検出ユニット300には、イメージフ
ァイバ102が接続され、イメージファイバ102によ
り伝搬された自家蛍光像、通常像、参照像を結像するコ
リメートレンズ301、コリメートレンズ301を透過
した通常像を直角方向に全反射し、コリメートレンズ3
01を透過した蛍光像および参照像は、破線で示す位置
に移動し通過させる可動ミラー302、コリメートレン
ズ301を透過した蛍光像(750nm以下の波長の
光)を直角方向に反射するダイクロイックミラー30
3、ダイクロイックミラー303を反射した自家蛍光像
の光量の50%を透過し、50%を直角方向に反射する
ハーフミラー308、ハーフミラー308を透過した自
家蛍光像を直角方向に反射する蛍光像用ミラー313、
蛍光像用ミラー313を直角方向に反射した自家蛍光像
を結像させる広帯域蛍光像用集光レンズ304、広帯域
蛍光像用集光レンズ304を透過した自家蛍光像から4
30nm〜730nmの波長を選択する広帯域バンドパ
スフィルタ305、広帯域バンドパスフィルタ305を
透過した自家蛍光像を撮像する広帯域蛍光画像用高感度
撮像素子306、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子30
6により撮像された自家蛍光像をデジタル値に変換して
2次元画像データとして出力するAD変換器307、A
D変換器307から出力された広帯域自家蛍光の2次元
画像データにローパスフィルタ処理を施して出力するロ
ーパスフィルタ回路317、ハーフミラー308を直角
方向に反射した自家蛍光像を結像させる狭帯域蛍光像用
集光レンズ309、狭帯域蛍光像用集光レンズ309に
より結像された自家蛍光像から430nm〜530nm
の波長を取り出す狭帯域バンドパスフィルタ310、狭
帯域バンドパスフィルタ310を透過した自家蛍光像を
撮像する狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子311、狭帯
域蛍光画像用高感度撮像素子311により撮像された自
家蛍光像をデジタル値に変換して2次元画像データとし
て出力するAD変換器312、ダイクロイックミラー3
03を透過した参照像を結像させる参照像用集光レンズ
314、参照像用集光レンズ314により結像された参
照像を撮像する参照画像用撮像素子315、および参照
画像用撮像素子315により撮像された参照像をデジタ
ル値に変換して2次元画像データとして出力するAD変
換器316を備えている。
An image fiber 102 is connected to the image detecting unit 300, and a collimating lens 301 for forming an autofluorescence image, a normal image, and a reference image transmitted by the image fiber 102, and a normal image transmitted through the collimating lens 301. Totally reflected at right angles, collimating lens 3
The movable mirror 302 that moves and passes the fluorescent image and the reference image that have passed through 01 and the dichroic mirror 30 that reflects the fluorescent image (light having a wavelength of 750 nm or less) that has passed through the collimating lens 301 in a right angle direction.
3. A half mirror 308 that transmits 50% of the light amount of the auto-fluorescent image reflected by the dichroic mirror 303 and reflects 50% in a right angle direction, and a fluorescent image that reflects the auto-fluorescent image transmitted through the half mirror 308 in a right angle direction Mirror 313,
A broadband fluorescent image condensing lens 304 for forming an autofluorescent image reflected in a direction perpendicular to the fluorescent image mirror 313, and 4 from the autofluorescent image transmitted through the broadband fluorescent image condensing lens 304.
A wideband bandpass filter 305 for selecting a wavelength of 30 nm to 730 nm, a high-sensitivity image sensor 306 for a wideband fluorescent image for capturing an autofluorescence image transmitted through the wideband bandpass filter 305, and a high-sensitivity image sensor 30 for a wideband fluorescent image
A / D converter 307, which converts the autofluorescence image captured by the camera 6 into a digital value and outputs it as two-dimensional image data
A low-pass filter circuit 317 that subjects the two-dimensional image data of the broadband auto-fluorescence output from the D converter 307 to low-pass filtering and outputs the narrow-band fluorescence image that forms an auto-fluorescence image that is reflected at right angles to the half mirror 308. 430 nm to 530 nm from the auto-fluorescent image formed by the condensing lens 309 for narrow band fluorescent image and the condensing lens 309 for narrow band fluorescent image
Are picked up by the narrow-band bandpass filter 310 for extracting the wavelength of light, the narrow-band fluorescence image high-sensitivity image sensor 311 for capturing the autofluorescence image transmitted through the narrow-band bandpass filter 310, and the narrow-band fluorescence image high-sensitivity image sensor 311. A / D converter 312 for converting the autofluorescent image into a digital value and outputting it as two-dimensional image data, dichroic mirror 3
The reference image condensing lens 314 that forms the reference image transmitted through the reference image 03, the reference image imaging element 315 that captures the reference image formed by the reference image condensing lens 314, and the reference image imaging element 315. An AD converter 316 that converts the captured reference image into a digital value and outputs the digital value as two-dimensional image data is provided.

【0023】画像演算ユニット400は、デジタル化さ
れた自家蛍光画像信号データを記憶する自家蛍光画像用
メモリ401と、参照画像信号データを記憶する参照画
像用メモリ402、自家蛍光画像用メモリ401に記憶
された2つの波長帯域の自家蛍光画像の各画素毎に、規
格化演算値を算出する規格化蛍光画像生成手段403、
この規格化蛍光画像生成手段403により算出された規
格化演算値に色情報を割り当てる色画像演算手段40
5、参照画像用メモリ402に記憶された参照画像の各
画素値に輝度情報を割り当てる輝度画像演算手段40
6、および色画像演算手段405から出力される色情報
をもった画像信号と輝度画像演算手段406から出力さ
れる輝度情報をもった画像信号を合成して合成画像を生
成し出力する画像合成手段407を備えている。
The image processing unit 400 stores the autofluorescence image memory 401 for storing digitized autofluorescence image signal data, the reference image memory 402 for storing reference image signal data, and the autofluorescence image memory 401. A standardized fluorescence image generating unit 403 that calculates a standardized operation value for each pixel of the autofluorescent image in the two wavelength bands thus obtained,
Color image calculation means 40 for assigning color information to the normalized calculation value calculated by the normalized fluorescence image generation means 403
5. Luminance image calculation means 40 for allocating luminance information to each pixel value of the reference image stored in reference image memory 402
An image synthesizing unit for generating and outputting a synthesized image by synthesizing an image signal having color information output from the color image arithmetic unit 405 and an image signal having luminance information output from the luminance image arithmetic unit 406 407 is provided.

【0024】自家蛍光画像用メモリ401は、図示省略
した広帯域自家蛍光画像記憶領域および狭帯域自家蛍光
画像記憶領域から構成され、広帯域蛍光画像用高感度撮
像素子306により撮像された広帯域自家蛍光画像は、
ローパスフィルタ回路317で、ローパスフィルタ処理
を施された後に、広帯域自家蛍光画像記憶領域に保存さ
れ、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子311により撮像
された狭帯域蛍光画像は狭帯域蛍光画像記憶領域に保存
される。
The auto-fluorescence image memory 401 is composed of a broadband auto-fluorescence image storage area and a narrow-band auto-fluorescence image storage area (not shown). ,
After the low-pass filter circuit 317 performs the low-pass filter processing, the narrow-band fluorescence image stored in the broadband auto-fluorescence image storage area and captured by the high-sensitivity imaging device 311 for the narrow-band fluorescence image is stored in the narrow-band fluorescence image storage area. Is stored in

【0025】規格化蛍光画像生成手段403は、対応す
る画素毎に、狭帯域蛍光画像の画素値を広帯域蛍光画像
の画素値で除算して、各画素の毎の規格化演算値を算出
する。
The standardized fluorescent image generating means 403 calculates a standardized operation value for each pixel by dividing the pixel value of the narrow band fluorescent image by the pixel value of the wide band fluorescent image for each corresponding pixel.

【0026】色画像演算手段405は、規格化蛍光画像
生成手段403により算出された規格化演算値の大きさ
に応じた色情報を割り当て色画像を生成する。
The color image calculation means 405 assigns color information according to the magnitude of the standardized calculation value calculated by the standardized fluorescence image generation means 403 to generate a color image.

【0027】輝度画像演算手段406は、参照画像用メ
モリ402に記憶された画素値の大きさに応じて輝度情
報を割り当て輝度画像を生成する。
The luminance image calculation means 406 allocates luminance information in accordance with the magnitude of the pixel value stored in the reference image memory 402 and generates a luminance image.

【0028】画像合成手段407は、色画像演算手段4
05から出力された色画像と輝度画像演算手段406か
ら出力された輝度画像を合成して後述する表示信号処理
ユニット500のビデオ信号処理回路506に出力す
る。
The image synthesizing means 407 includes the color image calculating means 4
The color image output from the luminance image calculation unit 406 and the luminance image output from the luminance image calculation unit 406 are combined and output to a video signal processing circuit 506 of a display signal processing unit 500 described later.

【0029】表示信号処理ユニット500は、可動ミラ
ー302により反射された通常像を直角方向に反射する
通常像用ミラー501、通常像用ミラー501に反射さ
れた参照像を結像する通常像用集光レンズ502、通常
像用集光レンズ502で結像された通常像を撮像する通
常画像用撮像素子503、通常画像用撮像素子503に
より撮像された参照像をデジタル値に変換して2次元画
像データとして出力するAD変換器504、デジタル化
された通常画像信号を保存する通常画像用メモリ50
5、通常画像用メモリ505から出力された通常画像信
号および画像合成部405から出力された合成画像信号
をビデオ信号に変換して出力するビデオ信号処理回路5
06を備えている。モニタ600は、通常画像と合成画
像を切り換えて表示するものである。
The display signal processing unit 500 includes a normal image mirror 501 that reflects the normal image reflected by the movable mirror 302 in a perpendicular direction, and a normal image collection that forms a reference image reflected by the normal image mirror 501. An optical lens 502, a normal image pickup device 503 for picking up a normal image formed by the normal image condensing lens 502, and a reference image picked up by the normal image pickup device 503 is converted into a digital value to be a two-dimensional image. A / D converter 504 for outputting data, and a normal image memory 50 for storing digitized normal image signals
5. A video signal processing circuit 5 that converts the normal image signal output from the normal image memory 505 and the synthesized image signal output from the image synthesis unit 405 into a video signal and outputs the video signal.
06. The monitor 600 switches and displays a normal image and a composite image.

【0030】次に、上記実施の形態における蛍光内視鏡
の作用について説明する。まず、異なる2つの波長帯域
の自家蛍光画像と参照画像を撮像し、これらの画像から
合成画像を生成して表示する場合の作用について説明す
る。
Next, the operation of the fluorescent endoscope in the above embodiment will be described. First, an operation of capturing an autofluorescence image and a reference image in two different wavelength bands, and generating and displaying a composite image from these images will be described.

【0031】上記合成画像表示時には、制御用コンピュ
ータ200からの信号に基づき半導体レーザ用電源11
2によりGaN系半導体レーザ111から励起光Lrが
射出され、励起光Lrは、励起光用集光レンズ113を
透過し、ダイクロイックミラー120を透過し、励起光
ライトガイド101bに入射され、内視鏡挿入部100
の先端部まで導光された後、照明レンズ103 から生
体組織9へ照射される。励起光Lrの照射により生じる
生体組織9からの自家蛍光像は、集光レンズ105によ
り集光され、励起光カットフィルタ104を透過してイ
メージファイバ102の先端に入射され、イメージファ
イバ102を経て、コリメートレンズ301に入射す
る。励起光カットフィルタ104は、波長420nm以
上の全蛍光を透過するロングパスフィルタである。励起
光Lrの波長は410nmであるため、生体組織9で反
射された励起光は、この励起光カットフィルタ104で
カットされる。コリメートレンズ301を透過した自家
蛍光像は、ダイクロイックミラー303にて直角方向に
反射される。そして、ハーフミラー308で50%の透
過率で透過し、50%の反射率で反射される。ハーフミ
ラー308を透過した自家蛍光像は、蛍光像用ミラー3
13を直角方向に反射し、広帯域蛍光用集光レンズ30
4により結像され、広帯域蛍光用集光レンズ304を透
過した自家蛍光像は、広帯域バンドパスフィルタ305
を透過して、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子306に
より撮像され、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子306
からの映像信号はAD変換器307へ入力され、デジタ
ル化された後、ローパスフィルタ回路317でローパス
フィルタ処理を施されて、自家蛍光画像用メモリ401
の広帯域自家蛍光画像記憶領域に保存される。広帯域自
家蛍光画像は、ローパスフィルタ回路317で2次元的
に平均化されているため、マイナス値、0値あるいは0
値に近い画素値はほとんど存在していない。図2は、同
一の画像にローパスフィルタ処理を施した場合(b)
と、ローパスフィルタ処理を施していない場合(a)を
比較した図である。この図に示すように、ローパスフィ
ルタ処理を施した画像(b)では、画像の濃淡がスムー
ズになり、0値あるいは0値に近い画素値がほとんど消
失している。
At the time of displaying the composite image, the semiconductor laser power supply 11 is controlled based on a signal from the control computer 200.
2, the excitation light Lr is emitted from the GaN-based semiconductor laser 111, and the excitation light Lr transmits through the excitation light condenser lens 113, transmits through the dichroic mirror 120, enters the excitation light light guide 101b, and enters the endoscope. Insertion part 100
After being guided to the tip of the living tissue 9, the living tissue 9 is irradiated from the illumination lens 103. The auto-fluorescence image from the living tissue 9 generated by the irradiation of the excitation light Lr is condensed by the condenser lens 105, passes through the excitation light cut filter 104, is incident on the tip of the image fiber 102, passes through the image fiber 102, The light enters the collimator lens 301. The excitation light cut filter 104 is a long-pass filter that transmits all fluorescence having a wavelength of 420 nm or more. Since the wavelength of the excitation light Lr is 410 nm, the excitation light reflected by the living tissue 9 is cut by the excitation light cut filter 104. The auto-fluorescent image transmitted through the collimating lens 301 is reflected by the dichroic mirror 303 in a direction perpendicular to the direction. Then, the light passes through the half mirror 308 at a transmittance of 50%, and is reflected at a reflectance of 50%. The auto-fluorescent image transmitted through the half mirror 308 is the fluorescent image mirror 3
13 is reflected at right angles to the broadband fluorescent light condensing lens 30.
4 and transmitted through the broadband fluorescent light condensing lens 304, is converted into a broadband bandpass filter 305.
And is imaged by the high-sensitivity image sensor 306 for broadband fluorescent image, and the high-sensitivity image sensor 306 for broadband fluorescent image
Is input to an AD converter 307 and digitized, and then subjected to a low-pass filter process in a low-pass filter circuit 317 to obtain an auto-fluorescent image memory 401.
In the broadband autofluorescence image storage area. Since the broadband autofluorescence image is two-dimensionally averaged by the low-pass filter circuit 317, a negative value, a zero value, or a zero value is obtained.
There are almost no pixel values close to the value. FIG. 2 shows a case where the same image is subjected to low-pass filtering (b).
FIG. 7A is a diagram comparing a case where the low-pass filter processing is not performed (a). As shown in this figure, in the image (b) that has been subjected to the low-pass filter processing, the gradation of the image is smooth, and the pixel value at or near the zero value has almost disappeared.

【0032】また、ダイクロイックミラー303で反射
し、ハーフミラー308により反射された自家蛍光像
は、狭帯域蛍光用集光レンズ309により結像され、狭
帯域バンドパスフィルタ310を透過して、狭帯域蛍光
画像用高感度撮像素子311により撮像され、狭帯域蛍
光画像用高感度撮像素子311からの映像信号はAD変
換器312へ入力され、デジタル化された後、自家蛍光
画像用メモリ401の狭帯域自家域蛍光画像領域に保存
される。なお、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子306
により撮像された自家蛍光像のデジタルデータと狭帯域
蛍光画像用高感度撮像素子311により撮像された自家
蛍光像のデジタルデータはそれぞれ異なる領域に保存さ
れる。なお、このとき可動ミラー302は、自家蛍光像
の光軸に対して平行な破線位置になっているものとす
る。
The auto-fluorescent image reflected by the dichroic mirror 303 and reflected by the half mirror 308 is formed by the narrow-band fluorescent light condensing lens 309, passes through the narrow-band band-pass filter 310, and becomes narrow-band. The image signal is picked up by the high-sensitivity image sensor for fluorescent image 311, and the video signal from the high-sensitivity image sensor for narrow-band fluorescent image 311 is input to the AD converter 312, digitized, and then converted to the narrow band of the auto-fluorescent image memory 401. It is stored in the private area fluorescent image area. Note that the high-sensitivity image sensor 306 for the broadband fluorescent image
The digital data of the auto-fluorescent image captured by the camera and the digital data of the auto-fluorescent image captured by the narrow band fluorescent image high-sensitivity image sensor 311 are stored in different areas. At this time, it is assumed that the movable mirror 302 is positioned at a broken line parallel to the optical axis of the autofluorescent image.

【0033】また、参照光源用電源118により参照光
源117から参照光Lsが射出され、この参照光Ls
は、参照光用集光レンズ119を透過し、ダイクロイッ
クミラー120を直角方向に反射して、励起光ライトガ
イド101bに入射され、内視鏡先端部まで導光された
後、照明レンズ103から生体組織9へ照射される。参
照光Lsの照射により生じる生体組織9からの参照像
は、集光レンズ105により集光され、集光レンズ10
5を透過した参照像は、励起光カットフィルタ104を
透過し、イメージファイバ102の先端に入射され、イ
メージファイバ102を経て、コリメートレンズ301
に入射する。励起光カットフィルタは、波長420nm
以上の参照像を透過するロングパスフィルタである。コ
リメートレンズ301を透過した参照像は、ダイクロイ
ックミラー303を透過し、参照像用集光レンズ314
により結像され、参照画像用撮像素子315により撮像
され、参照画像用撮像素子315からの映像信号はAD
変換器316へ入力され、デジタル化された後、参照画
像用メモリ402に保存される。なお、このとき可動ミ
ラー302は、参照像の光軸に対して平行な破線位置に
なっているものとする。
The reference light source 117 emits reference light Ls from the reference light source 117, and the reference light Ls
Is transmitted through the reference light condensing lens 119, is reflected by the dichroic mirror 120 in a right angle direction, is incident on the excitation light guide 101 b, and is guided to the end of the endoscope. The tissue 9 is irradiated. A reference image from the living tissue 9 generated by the irradiation of the reference light Ls is condensed by the condensing lens 105 and the condensing lens 10
5 passes through the excitation light cut filter 104, enters the tip of the image fiber 102, passes through the image fiber 102, and passes through the collimator lens 301.
Incident on. The excitation light cut filter has a wavelength of 420 nm.
This is a long-pass filter that transmits the above-described reference image. The reference image transmitted through the collimating lens 301 is transmitted through the dichroic mirror 303, and the reference image condensing lens 314.
And an image is picked up by the reference image pickup device 315, and the video signal from the reference image pickup device 315 is AD
After being input to the converter 316 and digitized, it is stored in the reference image memory 402. At this time, it is assumed that the movable mirror 302 is positioned at a broken line parallel to the optical axis of the reference image.

【0034】自家蛍光用画像メモリ401に保存された
2つの波長帯域の自家蛍光画像は、規格化蛍光画像生成
手段403において、画素毎に狭帯域自家蛍光画像の画
素値が広帯域自家蛍光画像の画素値で除算された規格化
演算値が算出される。
The auto-fluorescence image of the two wavelength bands stored in the auto-fluorescence image memory 401 is converted into a narrow-band auto-fluorescence image by a standardized fluorescence image generating means 403 for each pixel. A normalized operation value divided by the value is calculated.

【0035】そして、色画像演算手段405により上記
の規格化演算値に基づいて各画素に色情報が割り当てら
れ、色画像信号として画像合成手段407に出力され
る。一方、参照画像用メモリ402に保存された参照画
像は、輝度画像演算手段406で、各画素値に輝度情報
を割り当て、輝度画像信号を生成し出力する。色画演算
手段405と輝度画像演算手段406から出力された2
つの画像信号は、画像合成手段407で合成される。画
像合成手段407で合成された合成画像は、ビデオ信号
処理回路506によってDA変換後にモニタ600に入
力され、合成画像が表示される。
Then, color information is assigned to each pixel by the color image calculation means 405 based on the standardized calculation value, and is output to the image synthesis means 407 as a color image signal. On the other hand, in the reference image stored in the reference image memory 402, luminance information is assigned to each pixel value by the luminance image calculation means 406, and a luminance image signal is generated and output. 2 output from the color image calculation means 405 and the luminance image calculation means 406
The two image signals are combined by the image combining means 407. The combined image combined by the image combining unit 407 is input to the monitor 600 after DA conversion by the video signal processing circuit 506, and the combined image is displayed.

【0036】次に、通常画像を表示する場合の作用につ
いて説明する。まず、制御用コンピュータ200からの
信号に基づき白色光源用電源115により白色光源11
4から白色光Lwが射出され、白色光Lwは、白色光用
集光レンズ116を経て白色光ライトガイド101aに
入射され、内視鏡挿入部100の先端部まで導光された
後、照明レンズ103から生体組織9へ照射される。白
色光Lwの反射光は集光レンズ105によって集光さ
れ、励起光フィルタ104を透過して、イメージファイ
バ102の先端に入射され、イメージファイバ102を
経て、コリメートレンズ301に入射する。励起光カッ
トフィルタ104は、波長420nm以上の可視光を透
過するロングパスフィルタである。コリメートレンズ3
01を透過した反射光は、可動ミラー302および通常
像用ミラー501で反射し、通常像用集光レンズ502
に入射される。通常像用集光レンズ502を透過した通
常像は、通常画像用撮像素子503に結像される。通常
画像用撮像素子503からの映像信号はAD変換器50
4へ入力され、デジタル化された後、通常画像用メモリ
505に保存される。その通常画像用メモリ505によ
り保存された通常画像信号は、ビデオ信号処理回路50
6によってDA変換後にモニタ600に入力され、その
モニタ600に可視画像として表示される。
Next, the operation when a normal image is displayed will be described. First, the white light source 11 is supplied by the white light source power supply 115 based on a signal from the control computer 200.
4, the white light Lw is emitted. The white light Lw is incident on the white light light guide 101 a through the white light condensing lens 116, is guided to the distal end of the endoscope insertion unit 100, and then is illuminated by the illumination lens. Irradiation is applied to the living tissue 9 from 103. The reflected light of the white light Lw is condensed by the condenser lens 105, passes through the excitation light filter 104, is incident on the tip of the image fiber 102, and is incident on the collimator lens 301 via the image fiber 102. The excitation light cut filter 104 is a long-pass filter that transmits visible light having a wavelength of 420 nm or more. Collimating lens 3
01 is reflected by the movable mirror 302 and the normal image mirror 501, and is reflected by the normal image condenser lens 502.
Is incident on. The normal image transmitted through the normal image condenser lens 502 is formed on a normal image pickup device 503. The video signal from the normal image pickup device 503 is supplied to the AD converter 50.
4, digitized, and stored in the normal image memory 505. The normal image signal stored in the normal image memory 505 is output to the video signal processing circuit 50.
6, the data is input to the monitor 600 after the DA conversion, and displayed on the monitor 600 as a visible image.

【0037】上記合成画像表示の作用および通常画像表
示の作用に関する一連の動作は、制御用コンピュータ2
00により制御される。また、上記合成画像表示状態と
通常画像表示状態の切り換えは、フットスイッチ2を押
下することにより行なわれる。
A series of operations relating to the operation of the composite image display and the operation of the normal image display are performed by the control computer 2.
00. The switching between the composite image display state and the normal image display state is performed by pressing the foot switch 2.

【0038】以上の説明から明らかなように、本発明に
よる規格化蛍光画像生成方法および装置を適用した上記
実施の形態における蛍光内視鏡によれば、規格化用画像
である広帯域自家蛍光画像にローパスフィルタ処理を施
し、このフィルタ処理が施された広帯域自家蛍光画像を
用いて除算を行なって、規格化演算値を求めるようにし
たので、除算演算の分母となる広帯域自家蛍光画像の画
素値が2次元的に平均化され、マイナス値、0値あるは
0に近い値となることが少なく、規格化演算値に基づい
て生成された規格化蛍光画像のS/Nが向上する。また
上記の除算演算においても、0割り算が行われることは
なく、安定した規格化演算を行なうことができる。
As is apparent from the above description, according to the fluorescence endoscope in the above-described embodiment to which the standardized fluorescent image generating method and apparatus according to the present invention are applied, a wideband autofluorescent image which is an image for standardization is obtained. A low-pass filter process is performed, and division is performed using the filtered broadband autofluorescence image to obtain a normalized operation value.Therefore, the pixel value of the broadband autofluorescence image serving as a denominator of the division operation is calculated. The two-dimensionally averaged values are less likely to be a negative value, a zero value or a value close to zero, and the S / N of the standardized fluorescent image generated based on the standardized operation value is improved. Also, in the above division operation, division by zero is not performed, and a stable normalization operation can be performed.

【0039】なお、上記第1の実施形態の蛍光内視鏡装
置の変型例としてローパスフィルタ回路317の代わり
にリカーシブルフィルタ回路を用いたものも考えられ
る。リカーシブルフィルタ回路により広帯域自家蛍光画
像の画素値を時間軸上で平均化することにより、マイナ
ス値、0値あるは0に近い値となることが少なく、生成
された規格化蛍光画像のS/Nが向上し、また、安定し
た規格化演算を行なうことができる。
As a modified example of the fluorescence endoscope apparatus of the first embodiment, an apparatus using a recursive filter circuit instead of the low-pass filter circuit 317 can be considered. By averaging the pixel values of the broadband autofluorescence image on the time axis by the recursible filter circuit, it is unlikely that the value becomes a negative value, a zero value, or a value close to zero. N can be improved, and a stable normalization operation can be performed.

【0040】次に、本発明の規格化蛍光画像生成方法を
実施する規格化蛍光画像生成装置を適用した蛍光内視鏡
の第2の実施の形態について説明する。図3は本実施の
形態の概略構成を示す図である。なお、本実施の形態に
ついて、第1の実施の形態と同様の要素については同じ
番号を付し、特に必要のない限りその説明を省略する。
Next, a description will be given of a second embodiment of a fluorescent endoscope to which a standardized fluorescent image generating apparatus for implementing the standardized fluorescent image generating method of the present invention is applied. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the present embodiment. Note that, in the present embodiment, the same elements as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted unless necessary.

【0041】本実施の形態による蛍光内視鏡は、第1の
実施の形態における参照光を利用しない構成としたもの
である。
The fluorescence endoscope according to the present embodiment has a configuration in which reference light is not used in the first embodiment.

【0042】画像信号処理部3は、通常画像用白色光L
w、自家蛍光画像用励起光Lrをそれぞれ射出する2つ
の光源を備えた照明ユニット120と、この励起光の照
射により生体組織9から発生した自家蛍光像Zjを撮像
し、デジタル値に変換して2次元画像データとして出力
する画像検出ユニット310と、画像検出ユニット31
0から出力された自家蛍光像の2次元画像データから規
格化演算を行って、その規格化演算値に色情報を割り当
てて色画像信号として出力する画像演算ユニット410
と、通常像をデジタル値に変換して2次元画像データと
し、その2次元画像データおよび画像演算ユニット41
0の出力信号をビデオ信号に変換して出力する表示信号
処理ユニット500と、各ユニットに接続され動作タイ
ミングなどの制御を行う制御用コンピュータ210と、
後述する通常画像表示状態と合成画像表示状態を切り換
えるフットスイッチ2から構成される。
The image signal processing section 3 outputs the white light L for normal image.
w, an illumination unit 120 provided with two light sources for respectively emitting the excitation light Lr for auto-fluorescence image, and an auto-fluorescence image Zj generated from the living tissue 9 by the irradiation of the excitation light, and converted into a digital value. An image detection unit 310 for outputting as two-dimensional image data, and an image detection unit 31
An image operation unit 410 that performs a normalization operation from the two-dimensional image data of the autofluorescence image output from 0, assigns color information to the normalized operation value, and outputs the color information as a color image signal.
And converts the normal image into a digital value to obtain two-dimensional image data, the two-dimensional image data and the image operation unit 41.
A display signal processing unit 500 that converts an output signal of 0 to a video signal and outputs the video signal; a control computer 210 that is connected to each unit and controls operation timing and the like;
It comprises a foot switch 2 for switching between a normal image display state and a composite image display state described later.

【0043】照明ユニット120は、自家蛍光画像用の
励起光Lrを発するGaN系半導体レーザ121、Ga
N系半導体レーザ111に電気的に接続される半導体レ
ーザ用電源122、通常画像用の白色光Lwを発する白
色光源124 、および白色光源124に電気的に接続
される白色光用電源125から構成される。
The illuminating unit 120 includes a GaN-based semiconductor laser 121 for emitting excitation light Lr for auto-fluorescence image,
The semiconductor laser 111 includes a semiconductor laser power supply 122 electrically connected to the N-based semiconductor laser 111, a white light source 124 for emitting white light Lw for normal images, and a white light power supply 125 electrically connected to the white light source 124. You.

【0044】画像検出ユニット310には、イメージフ
ァイバ102が接続され、イメージファイバ102によ
り伝搬された自家蛍光像、通常像を結像するコリメート
レンズ311、コリメートレンズ311を透過した通常
像を直角方向に全反射し、コリメートレンズ311を透
過した蛍光像は、破線で示す位置に移動し通過させる可
動ミラー312、コリメートレンズ311を透過した自
家蛍光像(750nm以下の波長の光)の光量の50%
を透過し、50%を直角方向に反射するハーフミラー3
23、ハーフミラー323を透過した自家蛍光像を結像
させる狭帯域蛍光像用集光レンズ324、狭帯域蛍光像
用集光レンズ324により結像された自家蛍光像から4
30nm〜530nmの波長を取り出す狭帯域バンドパ
スフィルタ325、狭帯域バンドパスフィルタ325を
透過した自家蛍光像を撮像する狭帯域蛍光画像用高感度
撮像素子326、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子32
6により撮像された自家蛍光像をデジタル値に変換して
2次元画像データとして出力するAD変換器327、ハ
ーフミラー323を直角方向に反射した自家蛍光像を再
び直角方向に反射する蛍光像用ミラー318、蛍光像用
ミラー318を直角方向に反射した自家蛍光像を結像さ
せる広帯域蛍光像用集光レンズ319、広帯域蛍光像用
集光レンズ319を透過した自家蛍光像から430nm
〜730nmの波長を選択する広帯域バンドパスフィル
タ320、広帯域バンドパスフィルタ320を透過した
自家蛍光像を撮像する広帯域蛍光画像用高感度撮像素子
321、および広帯域蛍光画像用高感度撮像素子321
により撮像された自家蛍光像をデジタル値に変換して2
次元画像データとして出力するAD変換器322を備え
ている。なお、制御用コンピュータ210により、広帯
域蛍光画像用高感度撮像素子321における蛍光像を撮
像する際の露光時間が、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素
子326における蛍光像を撮像する際の露光時間の2倍
となるように、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子321
および狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子326の動作タ
イミングが制御されている。
An image fiber 102 is connected to the image detection unit 310, and the autofluorescent image transmitted by the image fiber 102, the collimating lens 311 for forming a normal image, and the normal image transmitted through the collimating lens 311 are perpendicularly transmitted. The fluorescent image that has been totally reflected and transmitted through the collimating lens 311 moves to the position shown by the broken line and is 50% of the amount of light of the autofluorescent image (light having a wavelength of 750 nm or less) transmitted through the collimating lens 311.
Half mirror 3 that transmits light and reflects 50% in the perpendicular direction
23, a narrow-band fluorescent image condensing lens 324 for forming an auto-fluorescent image transmitted through the half mirror 323, and 4 from the auto-fluorescent image formed by the narrow-band fluorescent image condensing lens 324.
A narrow band-pass filter 325 for extracting a wavelength of 30 nm to 530 nm, a high-sensitivity image sensor 326 for a narrow-band fluorescent image that captures an autofluorescent image transmitted through the narrow-band band-pass filter 325, and a high-sensitivity image sensor 32 for a narrow-band fluorescent image
An A / D converter 327 that converts the auto-fluorescent image captured by the camera 6 into a digital value and outputs the digital value as two-dimensional image data, and a mirror for a fluorescent image that reflects the auto-fluorescent image reflected by the half mirror 323 at right angles again. 318, a broadband fluorescent image condensing lens 319 for forming an autofluorescent image reflected in a direction perpendicular to the fluorescent image mirror 318, and 430 nm from the autofluorescent image transmitted through the broadband fluorescent image condensing lens 319.
A broadband bandpass filter 320 for selecting a wavelength of up to 730 nm, a high-sensitivity image sensor 321 for a wideband fluorescent image for capturing an autofluorescence image transmitted through the wideband bandpass filter 320, and a high-sensitivity image sensor 321 for a wideband fluorescent image
Auto-fluorescence image captured by a
An AD converter 322 for outputting as two-dimensional image data is provided. The exposure time when the control computer 210 captures a fluorescent image in the high-sensitivity image sensor 321 for a broadband fluorescent image is the exposure time when the fluorescent image is captured in the high-sensitivity image sensor 326 for a narrow-band fluorescent image. High-sensitivity image sensor 321 for broadband fluorescence image so as to be doubled
In addition, the operation timing of the high-sensitivity image sensor 326 for the narrow band fluorescent image is controlled.

【0045】画像演算ユニット410は、デジタル化さ
れた広帯域自家蛍光画像信号データを記憶する広帯域自
家蛍光用メモリ411と、狭帯域自家蛍光画像信号デー
タを記憶する狭帯域自家蛍光用メモリ412、広帯域自
家蛍光用メモリ411に記憶された2つの蛍光画像の各
画素毎に、狭帯域自家蛍光画像の画素値を広帯域自家蛍
光画像の画素値で除算して、各画素の規格化演算値を算
出する規格化蛍光画像生成手段413、および格化蛍光
画像生成手段413により算出された規格化演算値に色
情報を割り当てて色画像信号を出力する色画像演算手段
415を備えている。
The image calculation unit 410 includes a broadband autofluorescence memory 411 for storing digitized broadband autofluorescence image signal data, a narrowband autofluorescence memory 412 for storing narrowband autofluorescence image signal data, and a broadband autofluorescence memory 412. A standard for calculating, for each pixel of the two fluorescent images stored in the fluorescent memory 411, the pixel value of the narrow-band auto-fluorescent image by the pixel value of the broad-band auto-fluorescent image to calculate a normalized operation value of each pixel. And a color image calculation means 415 for allocating color information to the normalized operation value calculated by the normalized fluorescence image generation means 413 and outputting a color image signal.

【0046】次に、上記実施の形態における蛍光内視鏡
の作用について説明する。まず、異なる2つの波長帯域
の自家蛍光画像を撮像し、これらの画像から色画像を生
成して表示する場合の作用について説明する。
Next, the operation of the fluorescent endoscope in the above embodiment will be described. First, an operation in a case where autofluorescence images of two different wavelength bands are captured, and a color image is generated and displayed from these images will be described.

【0047】上記色画像表示時には、制御用コンピュー
タ200からの信号に基づき半導体レーザ用電源122
によりGaN系半導体レーザ121から励起光Lrが射
出され、励起光Lrは、励起光用集光レンズ123を透
過し、励起光ライトガイド101bに入射され、内視鏡
挿入部100の先端部まで導光された後、照明レンズ1
03 から生体組織9へ照射される。励起光Lrの照射
により生じる生体組織9からの自家蛍光像は、集光レン
ズ105により集光され、励起光カットフィルタ104
を透過してイメージファイバ102の先端に入射され、
イメージファイバ102を経て、コリメートレンズ31
1に入射する。励起光カットフィルタ104は、波長4
20nm以上の全蛍光を透過するロングパスフィルタで
ある。励起光Lrの波長は410nmであるため、生体
組織9で反射された励起光は、この励起光カットフィル
タ104でカットされる。コリメートレンズ311を透
過した自家蛍光像は、ハーフミラー313で50%の透
過率で透過し、50%の反射率で反射される。ハーフミ
ラー313を反射した自家蛍光像は、蛍光像用ミラー3
18を直角方向に反射し、広帯域蛍光用集光レンズ31
9により結像され、広帯域蛍光用集光レンズ319を透
過した自家蛍光像は、広帯域バンドパスフィルタ320
を透過して、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子321に
より撮像され、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子321
からの映像信号はAD変換器322へ入力され、デジタ
ル化された後、広帯域自家蛍光用メモリ411に保存さ
れる。
At the time of displaying the color image, the semiconductor laser power supply 122 is controlled based on a signal from the control computer 200.
As a result, the excitation light Lr is emitted from the GaN-based semiconductor laser 121, the excitation light Lr passes through the excitation light condenser lens 123, enters the excitation light light guide 101 b, and is guided to the distal end of the endoscope insertion section 100. After being illuminated, illumination lens 1
03 to the living tissue 9. The auto-fluorescence image from the living tissue 9 generated by the irradiation of the excitation light Lr is condensed by the condensing lens 105, and the excitation light cut filter 104
And is incident on the tip of the image fiber 102,
After passing through the image fiber 102, the collimator lens 31
Incident on 1. The excitation light cut filter 104 has a wavelength of 4
It is a long-pass filter that transmits all fluorescence of 20 nm or more. Since the wavelength of the excitation light Lr is 410 nm, the excitation light reflected by the living tissue 9 is cut by the excitation light cut filter 104. The autofluorescent image transmitted through the collimator lens 311 is transmitted by the half mirror 313 at a transmittance of 50%, and is reflected at a reflectance of 50%. The auto-fluorescent image reflected by the half mirror 313 is the fluorescent image mirror 3
18 is reflected in a right angle direction, and the broadband fluorescent light condensing lens 31 is reflected.
9 and transmitted through the broadband fluorescent light condensing lens 319, is converted into a broadband bandpass filter 320.
And is imaged by the high-sensitivity image sensor 321 for the broadband fluorescent image, and the high-sensitivity image sensor 321 for the broadband fluorescent image
Are input to the AD converter 322, digitized, and stored in the wideband autofluorescence memory 411.

【0048】また、ハーフミラー313を透過した自家
蛍光像は、狭帯域蛍光用集光レンズ314により結像さ
れ、狭帯域バンドパスフィルタ315を透過して、狭帯
域蛍光画像用高感度撮像素子316により撮像され、狭
帯域蛍光画像用高感度撮像素子316からの映像信号は
AD変換器317へ入力され、デジタル化された後、狭
帯域自家蛍光用メモリ412に保存される。なお、広帯
域蛍光画像用高感度撮像素子321により撮像された自
家蛍光像のデジタルデータと狭帯域蛍光画像用高感度撮
像素子316により撮像された自家蛍光像のデジタルデ
ータはそれぞれ共通のメモリの異なる領域に保存される
ようにしてもよい。
The auto-fluorescent image transmitted through the half mirror 313 is formed by the narrow-band fluorescent light condensing lens 314, transmitted through the narrow-band band-pass filter 315, and sent to the high-sensitivity image sensor 316 for narrow-band fluorescent image. The video signal from the high-sensitivity image sensor 316 for narrow-band fluorescent image is input to the AD converter 317, digitized, and stored in the narrow-band auto-fluorescent memory 412. The digital data of the auto-fluorescence image captured by the high-sensitivity imaging device 321 for the broadband fluorescence image and the digital data of the auto-fluorescence image captured by the high-sensitivity imaging device 316 for the narrow-band fluorescence image are stored in different areas of the common memory. May be stored.

【0049】なお、このとき可動ミラー312は、自家
蛍光像の光軸に対して平行な破線位置になっているもの
とする。上記撮像の際には、制御用コンピュータ210
により、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子321におけ
る蛍光像を撮像する際の露光時間が、狭帯域蛍光画像用
高感度撮像素子326における蛍光像を撮像する際の露
光時間の2倍となっている。このため、広帯域自家蛍光
用メモリ411に保存される広帯域蛍光画像の画素値
は、マイナス値、0値あるいは0に近い値となることが
少ない。
At this time, it is assumed that the movable mirror 312 is positioned at a broken line parallel to the optical axis of the autofluorescent image. At the time of the above imaging, the control computer 210
Accordingly, the exposure time when capturing a fluorescent image in the high-sensitivity image sensor 321 for broadband fluorescent image is twice as long as the exposure time when capturing a fluorescent image in the high-sensitivity image sensor 326 for narrow-band fluorescent image. . For this reason, the pixel value of the broadband fluorescence image stored in the broadband autofluorescence memory 411 rarely becomes a negative value, a zero value, or a value close to zero.

【0050】自家蛍光用画像メモリ411に保存された
2つの波長帯域の自家蛍光画像は、規格化蛍光画像生成
手段413において、画素毎に狭帯域自家蛍光画像の画
素値が広帯域自家蛍光画像の画素値で除算された規格化
演算値が算出される。そして、色画像演算手段415に
より上記規格化演算値に基づいて各画素に色情報が割り
当てられ、色画像信号が生成される。色画像信号はビデ
オ信号処理回路506によってDA変換後にモニタ60
0に入力され、色画像が表示される。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 auto-fluorescence image of the two wavelength bands stored in the auto-fluorescence image memory 411 is converted into a narrow-band auto-fluorescence image by the normalized fluorescence image generating means 413 for each pixel. A normalized operation value divided by the value is calculated. Then, color information is assigned to each pixel by the color image calculation means 415 based on the standardized calculation value, and a color image signal is generated. The color image signal is converted by the video signal processing circuit 506 from DA conversion to the monitor 60.
0 is input and a color image is displayed. Other operations are the same as those in the first embodiment.

【0051】以上の説明からあきらかなように、広帯域
蛍光画像用高感度撮像素子321における蛍光像を撮像
する際の露光時間が、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子
326における蛍光像を撮像する際の露光時間の2倍と
なっているため、規格化演算における除算を行うさいの
分母となる広帯域蛍光画像の画素値は、マイナス値、0
値、あるいは0に近い値となることが少ない。そのた
め、生成された規格化蛍光画像のS/Nが向上し、かつ
安定した規格化演算を行なうことができる。
As is apparent from the above description, the exposure time when capturing a fluorescent image in the high-sensitivity image sensor 321 for a broadband fluorescent image is different from the exposure time when capturing a fluorescent image in the high-sensitivity image sensor 326 for a narrow-band fluorescent image. , The pixel value of the broadband fluorescent image serving as a denominator when performing the division in the normalization operation is a negative value, 0
Values or values close to 0 are rare. Therefore, the S / N of the generated normalized fluorescence image is improved, and a stable normalization operation can be performed.

【0052】また、上記第1および第2の実施の形態で
は1つのモニタで合成画像および通常画像または色画像
および通常画像をそれぞれ切り換えて表示するようにし
ているが、別々のモニタで表示するようにしてもよい。
また、1つのモニタで切り換える方法も上記実施の形態
のようにフットスイッチによらず制御コンピュータより
時系列で自動的に行ってもよい。
In the first and second embodiments, the composite image and the normal image or the color image and the normal image are switched and displayed on one monitor, but are displayed on separate monitors. It may be.
Also, the method of switching with one monitor may be automatically performed in a time series by the control computer without using the foot switch as in the above embodiment.

【0053】また、GaN系半導体レーザ114および
白色光源111を別個の構成としたが、適当な光学透過
フィルタを利用して、単一の光源を励起光源と白色光源
とで兼用することもできる。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
んでも良い。
Although the GaN-based semiconductor laser 114 and the white light source 111 are configured separately, a single light source can be used for both the excitation light source and the white light source by using an appropriate optical transmission filter. The excitation light source may have any wavelength of about 400 nm to 420 nm.

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

【図1】本発明による規格化蛍光画像生成方法および装
置を適用した蛍光内視鏡の第1の実施の形態の概略構成
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of a fluorescence endoscope to which a standardized fluorescence image generating method and apparatus according to the present invention is applied.

【図2】ローパスフィルタ処理を施した画像および施し
ていない画像を示す図
FIG. 2 is a diagram showing an image subjected to a low-pass filter process and an image not subjected to the low-pass filter process;

【図3】本発明による規格化蛍光画像生成方法および装
置を適用した蛍光内視鏡の第2の実施の形態の概略構成
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of a fluorescence endoscope to which a standardized fluorescence image generating method and apparatus according to the present invention is applied;

【図4】正常部と病変部の生体組織の蛍光スペクトルの
強度分布を示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an intensity distribution of a fluorescence spectrum of a living tissue of a normal part and a lesion part.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 蛍光診断装置 2 フットスイッチ 9 生体組織 100 内視鏡挿入部 101 ライトガイド 101a 白色光ライトガイド 101b 励起光ライトガイド 102 イメージファイバ 103 照明レンズ 104 励起光カットフィルタ 105 対物レンズ 110,120 照明ユニット 111,121 GaN系半導体レーザ 112,122 半導体レーザ用電源 113,123 励起光用集光レンズ 114,124 白色光源 115,125 半導体レーザ用電源 116,126 白色光用集光レンズ 200,210 制御用コンピュータ 300,310 画像検出ユニット 301,311 蛍光用コリメートレンズ 302,312 可動ミラー 303 ダイクロイックミラー 304,319 広帯域蛍光像用集光レンズ 305,320 広帯域バンドパスフィルタ 306,321 広帯域蛍光画像用高感度撮像素子 307,312,316,322,327,504
AD変換器 308,323 ハーフミラー 309,324 狭帯域蛍光像用ミラー 310,325 狭帯域バンドパスフィルタ 311,326 狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子 313 蛍光像用ミラー 314 参照像用集光レンズ 315 参照画像用撮像素子 317 ローパスフィルタ回路 400 画像演算ユニット 401 自家蛍光画像用メモリ 402 参照画像用メモリ 403,413 規格化蛍光画像生成手段 405,415 色画像演算手段 406 輝度画像演算手段 407 画像合成手段 500 表示信号処理ユニット 501 通常像用ミラー 502 通常像用集光レンズ 503 通常画像用撮像素子 505 通常画像用メモリ 506 ビデオ信号処理回路 600 モニタユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluorescence diagnostic apparatus 2 Foot switch 9 Living tissue 100 Endoscope insertion part 101 Light guide 101a White light light guide 101b Excitation light light guide 102 Image fiber 103 Illumination lens 104 Excitation light cut filter 105 Objective lens 110, 120 Illumination unit 111, 121 GaN-based semiconductor laser 112, 122 Power supply for semiconductor laser 113, 123 Condensing lens for excitation light 114, 124 White light source 115, 125 Power supply for semiconductor laser 116, 126 Condensing lens for white light 200, 210 Control computer 300, 310 Image detection unit 301, 311 Fluorescent collimating lens 302, 312 Movable mirror 303 Dichroic mirror 304, 319 Broadband fluorescent image condensing lens 305, 320 Broadband bandpass Filter 306, 321 High-sensitivity image sensor for broadband fluorescence image 307, 312, 316, 322, 327, 504
A / D converters 308, 323 Half mirrors 309, 324 Narrow band fluorescent image mirrors 310, 325 Narrow band pass filters 311, 326 Narrow band fluorescent image high-sensitivity image pickup device 313 Fluorescent image mirror 314 Reference image condensing lens 315 Reference image pickup device 317 Low-pass filter circuit 400 Image calculation unit 401 Autofluorescence image memory 402 Reference image memory 403,413 Normalized fluorescence image generation means 405,415 Color image calculation means 406 Luminance image calculation means 407 Image synthesis means 500 Display signal processing unit 501 Normal image mirror 502 Normal image condensing lens 503 Normal image imaging element 505 Normal image memory 506 Video signal processing circuit 600 Monitor unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06T 5/00 100 G06T 5/00 100 5C024 5/20 5/20 C 5C054 H04N 1/04 H04N 5/225 C 5C072 5/225 5/321 5/321 5/335 Z 5/335 7/18 M 7/18 1/04 E Fターム(参考) 2G043 AA03 BA16 CA05 DA01 EA01 FA01 GA08 GA21 GB21 HA01 HA02 HA05 HA09 JA03 KA09 LA03 NA01 2H040 BA00 CA04 CA09 CA10 CA11 CA12 CA27 DA12 GA01 GA11 4C061 CC06 HH51 QQ04 RR02 SS18 SS21 WW17 5B057 AA07 BA02 CA08 CA12 CA16 CB12 CB16 CC01 CE05 CE11 5C022 AA09 AB15 AC42 AC54 AC75 5C024 AX01 AX17 BX02 CX03 CY44 CY50 EX41 EX42 EX54 HX05 HX07 5C054 AA01 CA04 CC02 CD03 CE08 EA01 EA05 ED07 EG01 FC04 FC12 FC15 FE09 GA04 HA12 5C072 AA01 BA11 CA02 DA02 DA04 DA09 EA04 UA20 VA01 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G06T 5/00 100 G06T 5/00 100 5C024 5/20 5/20 C 5C054 H04N 1/04 H04N 5/225 C 5C072 5/225 5/321 5/321 5/335 Z 5/335 7/18 M 7/18 1/04 EF term (reference) 2G043 AA03 BA16 CA05 DA01 EA01 FA01 GA08 GA21 GB21 HA01 HA02 HA05 HA09 JA03 KA09 LA03 NA01 2H040 BA00 CA04 CA09 CA10 CA11 CA12 CA27 DA12 GA01 GA11 4C061 CC06 HH51 QQ04 RR02 SS18 SS21 WW17 5B057 AA07 BA02 CA08 CA12 CA16 CB12 CB16 CC01 CE05 CE11 5C022 AA09 AB15 AC42 AC54 AC75 5C024 AX01 AX01 AX01 AX01 AX01 AX01 AX01 AX01 AX01 AX01 AX01 5C054 AA01 CA04 CC02 CD03 CE08 EA01 EA05 ED07 EG01 FC04 FC12 FC15 FE09 GA04 HA12 5C072 AA01 BA11 CA02 DA02 DA04 DA09 EA04 UA20 VA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励起光の照射により観察部から発せられ
る蛍光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射により前
記観察部から発せられる再輻射光に基づいた規格化用画
像を取得し、前記蛍光画像を前記規格化用画像により除
算して規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成方
法において、 前記規格化用画像にローパスフィルタ処理またはリカー
シブルフィルタ処理を施し、このフィルタ処理が施され
た前記規格化用画像を用いて前記除算を行なうことを特
徴とする規格化蛍光画像生成方法。
1. A fluorescence image based on fluorescence emitted from an observation unit by irradiation with excitation light is obtained, and a standardization image based on re-radiated light emitted from the observation unit by irradiation with light is obtained. In a standardized fluorescent image generating method for generating a standardized fluorescent image by dividing a fluorescent image by the standardizing image, a low-pass filter process or a recursive filter process is performed on the standardized image, and the filter process is performed. And performing the division using the standardized image.
【請求項2】 励起光の照射により観察部から発せられ
る蛍光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射により前
記観察部から発せられる再輻射光に基づいた規格化用画
像を取得し、前記蛍光画像を前記規格化用画像により除
算して規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成方
法において、 前記規格化用画像を取得する際の露光時間を、前記蛍光
画像を取得する際の露光時間より長時間化することを特
徴とする規格化蛍光画像生成方法。
2. Obtaining a fluorescence image based on fluorescence emitted from an observation unit by irradiation of excitation light, acquiring a standardization image based on re-radiation light emitted from the observation unit by irradiation of light, In a standardized fluorescent image generating method for generating a standardized fluorescent image by dividing a fluorescent image by the standardized image, an exposure time for obtaining the standardized image, an exposure time for obtaining the fluorescent image A method for generating a standardized fluorescent image, wherein the time is longer than the time.
【請求項3】 前記蛍光画像が、前記蛍光の中の狭波長
帯域の蛍光に基づいた狭帯域蛍光画像であり、前記規格
化用画像が、前記観察部に励起光を照射することにより
前記観察部から発せられた前記蛍光の中の広波長帯域の
蛍光に基づいた広帯域蛍光画像であることを特徴とする
請求項1または2記載の規格化蛍光画像生成方法。
3. The fluorescence image is a narrow-band fluorescence image based on narrow-band fluorescence in the fluorescence, and the normalization image is obtained by irradiating the observation unit with excitation light. 3. The standardized fluorescence image generation method according to claim 1, wherein the image is a broadband fluorescence image based on fluorescence in a wide wavelength band among the fluorescences emitted from the unit.
【請求項4】 観察部に励起光を照射し、該励起光の照
射により前記観察部から発せられる蛍光に基づいた蛍光
画像を取得する蛍光画像取得手段と、前記観察部に光を
照射し、該光の照射により前記観察部から発せられる再
輻射光に基づいた規格化用画像を取得する規格化用画像
取得手段と、前記蛍光画像を前記規格化用画像により除
算して規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成手
段とを備えた規格化蛍光画像生成装置において、 前記規格化用画像にローパスフィルタ処理またはリカー
シブルフィルタ処理を施すフィルタ手段を備え、 前記規格化蛍光画像生成手段が、前記フィルタ処理を施
された規格化用画像を用いて前記除算を行なうものであ
ることを特徴とする規格化蛍光画像生成装置。
4. A fluorescence image acquisition unit that irradiates an observation unit with excitation light, acquires a fluorescence image based on fluorescence emitted from the observation unit by the irradiation of the excitation light, and irradiates the observation unit with light. A standardization image acquisition unit that acquires a standardization image based on the re-radiated light emitted from the observation unit by the light irradiation, and divides the fluorescence image by the standardization image to obtain a standardized fluorescence image. In the standardized fluorescent image generating apparatus comprising: a standardized fluorescent image generating unit that generates; a filter unit that performs a low-pass filter process or a recursive filter process on the standardizing image; A normalized fluorescence image generating apparatus, wherein the division is performed using the normalized image subjected to the filter processing.
【請求項5】 観察部に励起光を照射し、該励起光の照
射により前記観察部から発せられる蛍光に基づいた蛍光
画像を取得する蛍光画像取得手段と、前記観察部に光を
照射し、該光の照射により前記観察部から発せられる再
輻射光に基づいた規格化用画像を取得する規格化用画像
取得手段と、前記蛍光画像を前記規格化用画像により除
算して規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成手
段とを備えた規格化蛍光画像生成装置において、 前記規格化用画像取得手段が、前記規格化用画像を取得
する際の露光時間を、前記蛍光画像取得手段が前記蛍光
画像を取得する際の露光時間より長時間化するものであ
ることを特徴とする規格化蛍光画像生成装置。
5. A fluorescence image acquiring means for irradiating an observation section with excitation light, and acquiring a fluorescence image based on fluorescence emitted from the observation section by the irradiation of the excitation light, and irradiating the observation section with light; A standardization image acquisition unit that acquires a standardization image based on the re-radiated light emitted from the observation unit by the light irradiation, and divides the fluorescence image by the standardization image to obtain a standardized fluorescence image. In the standardized fluorescent image generating apparatus comprising a standardized fluorescent image generating unit that generates, the standardizing image obtaining unit, the exposure time when obtaining the standardizing image, the fluorescent image obtaining unit, A standardized fluorescent image generation apparatus characterized in that the exposure time is longer than the exposure time for acquiring a fluorescent image.
【請求項6】 前記蛍光画像が、前記蛍光の中の狭波長
帯域の蛍光に基づいた狭帯域蛍光画像であり、前記規格
化用画像が、前記観察部に励起光を照射することにより
前記観察部から発せられた前記蛍光の中の広波長帯域の
蛍光に基づいた広帯域蛍光画像であることを特徴とする
請求項4または5記載の規格化蛍光画像生成装置。
6. The fluorescence image is a narrow-band fluorescence image based on narrow-band fluorescence in the fluorescence, and the normalization image is obtained by irradiating the observation unit with excitation light. The standardized fluorescence image generating apparatus according to claim 4 or 5, wherein the image is a broadband fluorescence image based on fluorescence in a wide wavelength band among the fluorescences emitted from the unit.
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