熒光觀察裝置制造方法

熒光觀察裝置制造方法
【專利摘要】降低校正誤差，取得被攝體的定量信息。提供一種熒光觀察裝置（100），其具有：光源（10）；熒光圖像生成部（41），其取得被照射激發(fā)光的被攝體F的熒光圖像（G1）；白色光圖像生成部（42），其取得被照射照明光的被攝體F的白色光圖像（G2）；通過(guò)這些圖像（G1、G2）生成校正熒光圖像（G3）的圖像校正部（43）；閾值設(shè)定部（45），其根據(jù)圖像（G3）整體的灰度值的平均值及其第1系數(shù)、圖像（G3）的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差及其第2系數(shù)來(lái)設(shè)定閾值；提取部（47），其將圖像（G3）上的具有超過(guò)該閾值的灰度值的區(qū)域判定為關(guān)注區(qū)域并進(jìn)行提??；將該關(guān)注區(qū)域與圖像（G2）對(duì)應(yīng)起來(lái)顯示的監(jiān)視器（50）；以及使觀察者輸入提取部（47）的判定是否正確的輸入部（53），閾值設(shè)定部（45）設(shè)定第1系數(shù)和第2系數(shù)中的至少一方，以反映由輸入部（53）輸入的輸入結(jié)果。
【專利說(shuō)明】熒光觀察裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及熒光觀察裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知如下的熒光觀察裝置，其取得觀察對(duì)象的反射光圖像和熒光圖像，通過(guò)用熒光圖像除以反射光圖像，來(lái)校正由觀察距離和觀察角度引起的熒光圖像明亮度的變動(dòng)(例如參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]【專利文獻(xiàn)I】日本特開(kāi)昭62-247332號(hào)公報(bào)
[0006]【專利文獻(xiàn)2】日本特公平3-58729號(hào)公報(bào)
[0007]【專利文獻(xiàn)3】日本特開(kāi)2006-175052號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]然而，熒光和反射光在所拍攝的亮度下的對(duì)于觀察距離的依賴性、對(duì)于觀察角度的依賴性不同，因而，如以往`那樣僅通過(guò)用熒光圖像除以反射光圖像是無(wú)法完全校正觀察距離和觀察角度的影響的，會(huì)產(chǎn)生一定誤差。而且，即便設(shè)定了用于區(qū)分癌部和正常部的閾值，若觀察條件發(fā)生變化則該閾值會(huì)變得不再合適，可能引起無(wú)法顯示癌部分或正常部顯示得較為明亮的情況。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種熒光觀察裝置，能夠降低針對(duì)觀察距離和觀察角度的影響的校正誤差，取得被攝體的定量信息。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]本發(fā)明的一個(gè)方式是一種熒光觀察裝置，其具有:照明部，其向被攝體照射激發(fā)光和參照光；熒光圖像取得部，其對(duì)由于來(lái)自該照明部的所述激發(fā)光的照射而在所述被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行拍影，取得熒光圖像；參照?qǐng)D像取得部，其對(duì)由于來(lái)自所述照明部的所述參照光的照射而從所述被攝體返回的返回光進(jìn)行拍影，取得參照?qǐng)D像；校正熒光圖像生成部，其使用由該參照?qǐng)D像取得部取得的所述參照?qǐng)D像，來(lái)校正由所述熒光圖像取得部取得的所述熒光圖像，生成校正熒光圖像；閾值設(shè)定部，其根據(jù)由該校正熒光圖像生成部生成的所述校正熒光圖像整體的灰度值的平均值、該灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差、與所述校正熒光圖像整體的灰度值的平均值的加權(quán)有關(guān)的第I系數(shù)以及與所述灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的加權(quán)有關(guān)的第2系數(shù)，來(lái)設(shè)定灰度值閾值；提取部，其將所述校正熒光圖像上的具有超過(guò)由該閾值設(shè)定部設(shè)定的所述灰度值閾值的灰度值的區(qū)域判定為關(guān)注區(qū)域并進(jìn)行提取；顯示部，其將由該提取部提取的所述關(guān)注區(qū)域與所述參照?qǐng)D像對(duì)應(yīng)起來(lái)顯示；以及對(duì)錯(cuò)輸入部，其使觀察者針對(duì)由所述提取部對(duì)該顯示部中所顯示的所述關(guān)注區(qū)域做出的所述判定是否正確進(jìn)行輸入，所述閾值設(shè)定部設(shè)定所述第I系數(shù)和所述第2系數(shù)中的至少一方，以反映由所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入的輸入結(jié)果。
[0013]根據(jù)上述方式，當(dāng)照明部發(fā)出的激發(fā)光照射在被攝體上時(shí)，熒光圖像取得部取得在被攝體產(chǎn)生的熒光的熒光圖像。當(dāng)從照明部與激發(fā)光一起發(fā)出的參照光照射在被攝體上，通過(guò)參照?qǐng)D像取得部取得其返回光的參照?qǐng)D像。而且，在校正熒光圖像生成部中，使用參照?qǐng)D像來(lái)校正對(duì)同一被攝體的熒光圖像，從而能夠生成減輕了依賴于觀察距離和觀察角度的熒光強(qiáng)度變化的校正熒光圖像。
[0014]通過(guò)顯示部將所生成的校正熒光圖像內(nèi)的、由提取部判定為關(guān)注區(qū)域并提取出的具有超過(guò)灰度值閾值的灰度值的區(qū)域與參照?qǐng)D像對(duì)應(yīng)起來(lái)顯示，從而觀察者能夠與熒光較強(qiáng)的區(qū)域?qū)?yīng)地觀察被攝體的形狀。
[0015]在該狀態(tài)下，在觀察所顯示的圖像的觀察者通過(guò)對(duì)錯(cuò)輸入部輸入關(guān)于提取部對(duì)關(guān)注區(qū)域的判定是否正確的輸入后，通過(guò)閾值設(shè)定部設(shè)定為了反映該輸入結(jié)果而設(shè)定的第I系數(shù)和第2系數(shù)中的至少一方。然后，根據(jù)校正熒光圖像整體的灰度值的平均值與該灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差、所設(shè)定的第I系數(shù)和第2系數(shù)中的至少一方，來(lái)設(shè)定新的灰度值閾值。由此，能夠利用觀察者的判定結(jié)果，按照每個(gè)校正熒光圖像設(shè)定用于提取關(guān)注區(qū)域的灰度值閾值，能夠取得降低了針對(duì)觀察距離和觀察角度的影響的校正誤差的被攝體的定量信息。
[0016]在上述方式中，也可以是，所述校正熒光圖像生成部將所述熒光圖像除以所述參照?qǐng)D像。
[0017]通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算處理生成定量性高的校正熒光圖像。
[0018]在上述方式中，也可以是，當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將所述第I系數(shù)或所述第2系數(shù)中的一方設(shè)為固定值，并維持或減小另一方。
[0019]在觀察者輸入了提取部對(duì)關(guān)注區(qū)域的判定正確的情況下，當(dāng)關(guān)注區(qū)域的灰度值與灰度值閾值之差足夠大時(shí)，該灰度值閾值是適當(dāng)?shù)?。因此，這種情況下使第I系數(shù)和第2系數(shù)中的一方固定并維持另一方，即維持灰度值閾值，從而在下次關(guān)注區(qū)域的提取時(shí)也不會(huì)漏掉所需要的關(guān)注區(qū)域而將其提取出來(lái)的可能性較高。
[0020]另一方面，當(dāng)關(guān)注區(qū)域的灰度值與灰度值閾值之差微小時(shí)，存在在此后的提取中應(yīng)該將具有低于該灰度值閾值的灰度值的區(qū)域也作為關(guān)注區(qū)域而提取的可能性。因此，這種情況下，使第I系數(shù)和第2系數(shù)中的一方固定并減小另一方從而降低灰度值閾值，由此，在下次關(guān)注區(qū)域的提取時(shí)，能夠?qū)⒕哂械陀诋?dāng)前灰度值閾值的灰度值的區(qū)域也作為關(guān)注區(qū)域進(jìn)行提取，防止漏掉所需要的關(guān)注區(qū)域。
[0021]在上述方式中，也可以是，當(dāng)所述關(guān)注區(qū)域的灰度值超過(guò)比所述灰度值閾值高規(guī)定比例的上位灰度值閾值時(shí)，所述閾值設(shè)定部維持所述另一方，當(dāng)所述關(guān)注區(qū)域的灰度值低于該上位灰度值閾值時(shí)，所述閾值設(shè)定部減小所述另一方。
[0022]通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠通過(guò)上位灰度值閾值區(qū)分在灰度值閾值的規(guī)定比例的范圍內(nèi)維持另一方系數(shù)還是減小另一方系數(shù)的情況。因此，通過(guò)適當(dāng)選擇灰度值閾值的規(guī)定比例，能夠在防止漏掉需要觀察的關(guān)注區(qū)域的同時(shí)，高效地提取關(guān)注區(qū)域。
[0023]在上述方式中，也可以是，當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入為所述判定錯(cuò)誤時(shí)，所述閾值設(shè)定部將所述第I系數(shù)和所述第2系數(shù)中的一方設(shè)為固定值，并增大另一方。
[0024]當(dāng)觀察者輸入為提取部對(duì)關(guān)注區(qū)域的判定錯(cuò)誤時(shí)，在此后的提取中應(yīng)該將具有提取出該關(guān)注區(qū)域的灰度值閾值以下的灰度值的區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域而提取的可能性較低。這種情況下，使第I系數(shù)和第2系數(shù)中的一方固定并增大另一方，從而提高灰度值閾值，由此，能夠抑制錯(cuò)誤地將無(wú)需觀察的區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域而提取出來(lái)的情況，能夠高效地提取正確的關(guān)注區(qū)域。
[0025]在上述方式中，也可以是，所述閾值設(shè)定部通過(guò)下式計(jì)算所述灰度值閾值。
[0026]S0 = aXm + bXo
[0027]其中，
[0028]SO是灰度值閾值，
[0029]a是第I系數(shù)，
[0030]b是第2系數(shù)，
[0031]m是校正熒光圖像整體的灰度值的平均值，
[0032]σ是校正熒光圖像整體的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0033]在上述方式中，也可以是，所述提取部計(jì)算所述提取區(qū)域的灰度值的平均值，并且，所述閾值設(shè)定部根據(jù)所述提取區(qū)域的灰度值的平均值計(jì)算第3系數(shù)，該熒光觀察裝置具有存儲(chǔ)部，當(dāng)通過(guò)所述提取部提取出所述關(guān)注區(qū)域、并通過(guò)所述輸入部輸入了觀察者對(duì)該關(guān)注區(qū)域的判定時(shí)，該存儲(chǔ)部將該判定結(jié)果與所述第3系數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部針對(duì)新的關(guān)注區(qū)域輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將比與所輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值低規(guī)定比例的下位系數(shù)、和當(dāng)前的所述第I系數(shù)中較低的一方設(shè)為新的第I系數(shù)。
[0034]通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠通過(guò)不僅反映了最新的判定結(jié)果，還反映了過(guò)去的判定結(jié)果的第I系數(shù)來(lái)設(shè)定新的灰度值閾值。這種情況下，將比根據(jù)提取區(qū)域的灰度值的平均值計(jì)算出的過(guò)去的第3系數(shù)的平均值低規(guī)定比例的下位系數(shù)、和當(dāng)前的第I系數(shù)中較低的一方設(shè)為新的第I系數(shù)，從而能夠更高精度地提取出存在病變嫌疑的區(qū)域。
[0035]在上述方式中，也可以是，所述提取部計(jì)算所述提取區(qū)域的灰度值的平均值，并且，所述閾值設(shè)定部根據(jù)所述提取區(qū)域的灰度值的平均值計(jì)算第3系數(shù)，該熒光觀察裝置具有存儲(chǔ)部，當(dāng)通過(guò)所述提取部提取出所述關(guān)注區(qū)域、并通過(guò)所述輸入部輸入了觀察者對(duì)該關(guān)注區(qū)域的判定時(shí)，該存儲(chǔ)部將該判定結(jié)果與所述第3系數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部針對(duì)新的關(guān)注區(qū)域輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將比與所輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值低規(guī)定比例的下位系數(shù)、和當(dāng)前的所述第2系數(shù)中較低的一方設(shè)為新的第2系數(shù)。
[0036]通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠根據(jù)還反映了過(guò)去的判定結(jié)果的第2系數(shù)來(lái)設(shè)定新的灰度值閾值，能夠更高精度地提取出存在病變嫌疑的區(qū)域
[0037]在上述方式中，也可以是，所述提取部計(jì)算所述提取區(qū)域的灰度值的平均值，并且，所述閾值設(shè)定部根據(jù)所述提取區(qū)域的灰度值的平均值計(jì)算第3系數(shù)，該熒光觀察裝置具有存儲(chǔ)部，當(dāng)通過(guò)所述提取部提取出所述關(guān)注區(qū)域、并通過(guò)所述輸入部輸入了觀察者對(duì)該關(guān)注區(qū)域的判定時(shí)，該存儲(chǔ)部將該判定結(jié)果與所述第3系數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部針對(duì)新的關(guān)注區(qū)域輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將下位系數(shù)和當(dāng)前的第I系數(shù)中較低的一方設(shè)為新的第I系數(shù)，其中，該下位系數(shù)是由所述閾值設(shè)定部計(jì)算與所輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并從存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值中減去計(jì)算出的所述第3系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差后得到的。
[0038]通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠?qū)⒈或?yàn)者之間的偏差、同一被驗(yàn)者隨時(shí)間經(jīng)過(guò)出現(xiàn)的偏差、觀察者的判定輸入的偏差考慮在內(nèi)來(lái)更新第I系數(shù)，能夠更恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定灰度值閾值。
[0039]在上述方式中，也可以是，所述提取部計(jì)算所述提取區(qū)域的灰度值的平均值，并且，所述閾值設(shè)定部根據(jù)所述提取區(qū)域的灰度值的平均值計(jì)算第3系數(shù)，該熒光觀察裝置具有存儲(chǔ)部，當(dāng)通過(guò)所述提取部提取出所述關(guān)注區(qū)域、并通過(guò)所述輸入部輸入了觀察者對(duì)該關(guān)注區(qū)域的判定時(shí)，該存儲(chǔ)部將該判定結(jié)果與所述第3系數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部針對(duì)新的關(guān)注區(qū)域輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將下位系數(shù)和當(dāng)前的所述第2系數(shù)中較低的一方設(shè)為新的第2系數(shù)，其中，該下位系數(shù)是由所述閾值設(shè)定部計(jì)算與所輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并從存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值中減去計(jì)算出的所述第3系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差后得到的。
[0040]通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠?qū)⒈或?yàn)者之間的偏差、同一被驗(yàn)者隨時(shí)間經(jīng)過(guò)出現(xiàn)的偏差、觀察者的判定輸入的偏差考慮在內(nèi)來(lái)更新第2系數(shù)。
[0041]在上述方式中，也可以是，當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入為所述提取部的所述判定錯(cuò)誤時(shí)，所述閾值設(shè)定部將與該輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值設(shè)為新的第I系數(shù)。
[0042]通過(guò)這樣構(gòu)成，當(dāng)提取部的判定錯(cuò)誤時(shí)，根據(jù)由在過(guò)去被判定為錯(cuò)誤時(shí)的第3系數(shù)的平均值所確定的第I系數(shù)來(lái)設(shè)定新的灰度值閾值。因此，能夠防止徒勞地將無(wú)需觀察的區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域而進(jìn)行提取，能夠高效地提取關(guān)注區(qū)域。
[0043]在上述方式中，也可以是，當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入為所述提取部的所述判定錯(cuò)誤時(shí)，所述閾值設(shè)定部將`與該輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值設(shè)為新的第2系數(shù)。
[0044]通過(guò)這樣構(gòu)成，當(dāng)提取部的判定錯(cuò)誤時(shí)，根據(jù)由在過(guò)去被判定為錯(cuò)誤時(shí)的第3系數(shù)的平均值所確定的第2系數(shù)來(lái)設(shè)定新的灰度值閾值，能夠高效地提取關(guān)注區(qū)域。
[0045]在上述方式中，也可以是，所述閾值設(shè)定部通過(guò)下式計(jì)算所述第3系數(shù)。
[0046]a0 = CmO — bX σ ) / m
[0047]其中，
[0048]aO是第3系數(shù)，
[0049]mO是提取區(qū)域的灰度值的平均值，
[0050]b是第2系數(shù)，
[0051]σ是校正熒光圖像整體的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，
[0052]m是校正熒光圖像整體的灰度值的平均值。
[0053]在上述方式中，也可以是，所述閾值設(shè)定部通過(guò)下式計(jì)算所述第3系數(shù)。
[0054]bO = (mO — aXm) / σ
[0055]其中，
[0056]bO是第3系數(shù)，
[0057]mO是提取區(qū)域的灰度值的平均值，
[0058]a是第I系數(shù)，[0059]m是校正熒光圖像整體的灰度值的平均值，
[0060]σ是校正熒光圖像整體的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0061]在上述方式中，也可以是，所述顯示部使所述關(guān)注區(qū)域和所述參照光圖像重疊顯
/Jn ο
[0062]通過(guò)這樣構(gòu)成，觀察者對(duì)于關(guān)注區(qū)域與參照光圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系能夠一目了然，不僅能觀察關(guān)注區(qū)域，還能觀察到其周邊。因此，觀察者能夠取得更為詳細(xì)的信息，能夠更準(zhǔn)確地判定提取部的判定結(jié)果是否正確。
[0063]在上述方式中，也可以是，所述提取部將具有超過(guò)所述閾值的灰度值的區(qū)域中的、該區(qū)域的像素?cái)?shù)超過(guò)像素?cái)?shù)閾值的范圍作為所述關(guān)注區(qū)域并進(jìn)行提取。
[0064]通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠防止提取灰度值高但面積小的區(qū)域(噪聲等)作為關(guān)注區(qū)域。由此，能夠抑制由噪聲導(dǎo)致的錯(cuò)誤提取，能夠高效地提取關(guān)注區(qū)域。
[0065]在上述方式 中，也可以是，還具有將所述關(guān)注區(qū)域的灰度值和與過(guò)去的判定結(jié)果有關(guān)的信息對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行保存的保存部，所述顯示部按照每個(gè)所述關(guān)注區(qū)域從所述保存部中讀出與該關(guān)注區(qū)域的灰度值對(duì)應(yīng)的與過(guò)去的判定結(jié)果有關(guān)的信息并進(jìn)行顯示。
[0066]通過(guò)這樣構(gòu)成，在提取出關(guān)注區(qū)域時(shí)，將與過(guò)去的判定結(jié)果有關(guān)的信息顯示于顯示部中，因此觀察者在判定提取部的判定結(jié)果是否正確時(shí)，能夠參考所顯示的過(guò)去的判定結(jié)果。其結(jié)果，觀察者能夠進(jìn)行更準(zhǔn)確的判定。
[0067]發(fā)明效果
[0068]本發(fā)明具備能夠降低針對(duì)觀察距離和觀察角度的影響的校正誤差，取得被攝體的定量信息的效果。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0069]圖1是本發(fā)明第I實(shí)施方式的熒光觀察裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0070]圖2是示出閾值的設(shè)定的流程圖。
[0071]圖3是示出標(biāo)準(zhǔn)偏差的系數(shù)的設(shè)定的流程圖。
[0072]圖4是示出圖1的熒光觀察裝置的監(jiān)視器中所顯示的重疊圖像以及提示提取部的提取的正確與否的選擇的一例的圖。
[0073]圖5是示出本發(fā)明第I實(shí)施方式的變形例的熒光觀察裝置的標(biāo)準(zhǔn)偏差的系數(shù)設(shè)定的流程圖。
[0074]圖6是本發(fā)明第2實(shí)施方式的熒光觀察裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0075]圖7是說(shuō)明在圖6的熒光觀察裝置的保存部中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的圖。
[0076]圖8是示出由本發(fā)明第2實(shí)施方式的熒光觀察裝置設(shè)定的系數(shù)的變化的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0077]【第I實(shí)施方式】
[0078]下面參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明第I實(shí)施方式的熒光觀察裝置。
[0079]如圖1所示，本實(shí)施方式的熒光觀察裝置100具有插入到體內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)的插入部2、發(fā)出激發(fā)光和照明光的光源(照明部)10、從插入部2的前端2a向被攝體F照射來(lái)自光源10的激發(fā)光和照明光的照明單元(照明部)20、配置于插入部2的前端部并取得作為被攝體F的活體組織的圖像信息的攝像單元30、對(duì)由攝像單元30取得的圖像信息進(jìn)行處理的圖像處理部40、顯示由圖像處理部40處理后的圖像等的監(jiān)視器(顯示部)50、以及由觀察者進(jìn)行輸入的輸入部(對(duì)錯(cuò)輸入部)53。
[0080]光源10具有發(fā)出照明光的氣氣燈11、從氣氣燈11發(fā)出的光中截取出激發(fā)光和白色光(參照光)的激發(fā)光濾光器13、會(huì)聚由激發(fā)光濾光器13截取的激發(fā)光和白色光的耦合透鏡15。激發(fā)光濾光器13例如截取波段為400~740nm的激發(fā)光和白色光。
[0081]照明單元20具有在插入部2的長(zhǎng)度方向的幾乎整個(gè)范圍內(nèi)配置的光導(dǎo)纖維21、以及在插入部2的前端2a配置的照明光學(xué)系統(tǒng)23。
[0082]光導(dǎo)纖維21將由耦合透鏡15會(huì)聚的激發(fā)光和白色光引導(dǎo)至插入部2的前端2a。
[0083]照明光學(xué)系統(tǒng)23使由光導(dǎo)纖維21引導(dǎo)的激發(fā)光和白色光擴(kuò)散，照射到被攝體F。
[0084]攝像單元30具有使從被照明單元20照射激發(fā)光和白色光的被攝體F返回的返回光會(huì)聚的物鏡31、以及使由物鏡31會(huì)聚的返回光按照波長(zhǎng)分支的分色鏡33。
[0085]物鏡31與照明光學(xué)系統(tǒng)23并排配置于插入部2的前端2a。
[0086]分色鏡33反射返回光中的波長(zhǎng)為激發(fā)波長(zhǎng)以上的光(激發(fā)光和熒光)，使波長(zhǎng)比激發(fā)波長(zhǎng)短的白色光(返回光)透射。
[0087]該攝像單元30具有遮斷由分色鏡33反射的激發(fā)光和熒光中的激發(fā)光而僅使熒光(例如近紅外熒光)透射的激發(fā)光截止濾光器35、使透射過(guò)激發(fā)光截止濾光器35的熒光會(huì)聚的聚光透鏡37A、對(duì)由聚光透鏡37A會(huì)聚的熒光進(jìn)行拍攝的熒光拍攝部38、使透射過(guò)分色鏡33的白色光會(huì)聚的聚光透`鏡37B、以及對(duì)由聚光透鏡37B會(huì)聚的白色光進(jìn)行拍攝的白色光拍攝部39。
[0088]激發(fā)光截止濾光器35例如僅使波段為760~850nm的熒光透射。
[0089]熒光拍攝部38例如為熒光用的高感光度黑白CCD。該熒光拍攝部38通過(guò)對(duì)熒光進(jìn)行拍攝來(lái)取得熒光圖像信息。
[0090]白色光拍攝部39例如是白色光用的彩色CCD，具備馬賽克濾光器(省略圖示)。該白色光拍攝部39通過(guò)對(duì)白色光進(jìn)行拍攝來(lái)取得白色光圖像信息。
[0091]圖像處理部40具有:熒光圖像生成部(熒光圖像取得部)41，其根據(jù)由熒光拍攝部38取得的熒光圖像信息生成熒光圖像Gl ;白色光圖像生成部(參照?qǐng)D像取得部)42，其根據(jù)由白色光拍攝部39取得的白色光圖像信息生成白色光圖像G2;圖像校正部(校正熒光圖像生成部)43，其利用白色光圖像G2來(lái)校正熒光圖像Gl，生成校正熒光圖像G3 ;閾值設(shè)定部45，其設(shè)定校正熒光圖像G3的灰度值的閾值(灰度值閾值)SO ;提取部47，其從校正熒光圖像G3中提取具有由閾值設(shè)定部45設(shè)定的閾值SO以上的灰度值的區(qū)域作為關(guān)注區(qū)域；以及圖像合成部49，其生成將白色光圖像G2與由提取部47提取的關(guān)注區(qū)域重疊得到的重疊圖像G4。
[0092]圖像校正部43將同一被攝體F的熒光圖像Gl除以白色光圖像G2，從而校正熒光圖像G1。由此，能夠生成減輕了熒光圖像Gl的依賴于觀察距離和觀察角度等的熒光強(qiáng)度變化的校正熒光圖像G3。圖像校正部43將所生成的校正熒光圖像G3發(fā)送給提取部47和閾值設(shè)定部45，并且通過(guò)提取部47將白色光圖像G2和校正熒光圖像G3發(fā)送給圖像合成部49。
[0093]提取部47測(cè)定所提取的區(qū)域的面積(像素?cái)?shù))P，在面積P為一定大小以上的情況下、即面積P大于預(yù)先設(shè)定的像素?cái)?shù)閾值PO的情況下，將該區(qū)域判定為關(guān)注區(qū)域。關(guān)于具有閾值SO以上的灰度值且其像素?cái)?shù)超過(guò)像素?cái)?shù)閾值PO的關(guān)注區(qū)域的提取，既可以從最初通過(guò)灰度值提取出的區(qū)域中提取像素?cái)?shù)多的區(qū)域，也可以從最初通過(guò)像素?cái)?shù)提取的區(qū)域中提取灰度值高的區(qū)域。
[0094]提取部47將提取出的關(guān)注區(qū)域的信息發(fā)送給閾值設(shè)定部45和圖像合成部49。提取部47計(jì)算出提取的關(guān)注區(qū)域內(nèi)的各像素的灰度值的平均值(以下稱之為“關(guān)注區(qū)域的平均灰度值”)m0,并將其輸入到閾值設(shè)定部45。
[0095]圖像合成部49將由圖像校正部43生成的校正熒光圖像G3內(nèi)去除了由提取部47提取出的關(guān)注區(qū)域以外的背景后的圖像與白色光圖像G2重疊，從而生成重疊圖像G4。圖像合成部49將所生成的重疊圖像G4發(fā)送給監(jiān)視器50。
[0096]監(jiān)視器50顯示由圖像合成部49生成的重疊圖像G4。監(jiān)視器50顯示提示醫(yī)師等觀察者輸入所顯示的重疊圖像G4內(nèi)的由提取部47提取的關(guān)注區(qū)域作為存在病變嫌疑的區(qū)域是否正確的判定的選擇。作為提示輸入的選擇的顯示，例如可舉出“關(guān)注區(qū)域存在病變嫌疑(Y/N)? ”等。
[0097]觀察者目視確認(rèn)在監(jiān)視器7中顯示的重疊圖像G4，根據(jù)在校正熒光圖像G3中顯示的觀察部位的形狀和顏色等形態(tài)特征或關(guān)注區(qū)域的大小和明亮度等，判定關(guān)注區(qū)域是否為存在病變嫌疑的區(qū)域，并通過(guò)輸入部53輸入判定結(jié)果。
[0098]輸入部53例如為鍵盤(pán)或鼠標(biāo)等任意的輸入裝置。
[0099]將通過(guò)輸入部53輸入的觀察者的判定結(jié)果輸入到閾值設(shè)定部45。
[0100]閾值設(shè)定部45通過(guò)下式(1)、(2)來(lái)計(jì)算校正熒光圖像G3中的各像素的灰度值的平均值(校正熒光圖像G3整體的灰度值的平均。以下稱為“校正熒光圖像G3整體的平均灰度值”)m、校正熒光圖像G3中的各像素的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(校正熒光圖像G3整體的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。以下稱為“校正熒光圖像G3整體的標(biāo)準(zhǔn)偏差”)O。
[0101]【式I】
【權(quán)利要求】
1.一種熒光觀察裝置，其具有: 照明部，其向被攝體照射激發(fā)光和參照光； 熒光圖像取得部，其對(duì)由于來(lái)自該照明部的所述激發(fā)光的照射而在所述被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行拍攝，取得熒光圖像； 參照?qǐng)D像取得部，其對(duì)由于來(lái)自所述照明部的所述參照光的照射而從所述被攝體返回的返回光進(jìn)行拍攝，取得參照?qǐng)D像； 校正熒光圖像生成部，其使用由該參照?qǐng)D像取得部取得的所述參照?qǐng)D像，來(lái)校正由所述熒光圖像取得部取得的所述熒光圖像，生成校正熒光圖像； 閾值設(shè)定部，其根據(jù)由該校正熒光圖像生成部生成的所述校正熒光圖像整體的灰度值的平均值、該灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差、與所述校正熒光圖像整體的灰度值的平均值的加權(quán)有關(guān)的第I系數(shù)以及與所述灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的加權(quán)有關(guān)的第2系數(shù)，來(lái)設(shè)定灰度值閾值；提取部，其將所述校正熒光圖像上的具有超過(guò)由該閾值設(shè)定部設(shè)定的所述灰度值閾值的灰度值的區(qū)域判定為關(guān)注區(qū)域并進(jìn)行提?。? 顯示部，其將由該提取部提取的所述關(guān)注區(qū)域與所述參照?qǐng)D像對(duì)應(yīng)起來(lái)顯示；以及對(duì)錯(cuò)輸入部，其使觀察者針對(duì)由所述提取部對(duì)該顯示部中所顯示的所述關(guān)注區(qū)域做出的所述判定是否正確進(jìn)行輸入， 所述閾值設(shè)定部設(shè)定所述第I系數(shù)和所述第2系數(shù)中的至少一方，以反映由所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入的輸入結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光觀察裝置，其中， 所述校正熒光圖像生成部將所述熒光圖像除以所述參照?qǐng)D像。`
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熒光觀察裝置，其中， 當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將所述第I系數(shù)或所述第2系數(shù)中的一方設(shè)為固定值，并維持或減小另一方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熒光觀察裝置，其中， 當(dāng)所述關(guān)注區(qū)域的灰度值超過(guò)比所述灰度值閾值高規(guī)定比例的上位灰度值閾值時(shí)，所述閾值設(shè)定部維持所述另一方，當(dāng)所述關(guān)注區(qū)域的灰度值低于該上位灰度值閾值時(shí)，所述閾值設(shè)定部減小所述另一方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入為所述判定錯(cuò)誤時(shí)，所述閾值設(shè)定部將所述第I系數(shù)和所述第2系數(shù)中的一方設(shè)為固定值，并增大另一方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述閾值設(shè)定部通過(guò)下式計(jì)算所述灰度值閾值， SO = aXm + bXo 其中，SO是灰度值閾值，a是第I系數(shù)，b是第2系數(shù)，m是校正熒光圖像整體的灰度值的平均值，σ是校正熒光圖像整體的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述提取部計(jì)算所述提取區(qū)域的灰度值的平均值，并且，所述閾值設(shè)定部根據(jù)所述提取區(qū)域的灰度值的平均值計(jì)算第3系數(shù)， 該熒光觀察裝置具有存儲(chǔ)部，當(dāng)通過(guò)所述提取部提取出所述關(guān)注區(qū)域、并通過(guò)所述輸入部輸入了觀察者對(duì)該關(guān)注區(qū)域的判定時(shí)，該存儲(chǔ)部將該判定結(jié)果與所述第3系數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)， 當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部針對(duì)新的關(guān)注區(qū)域輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將比與所輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值低規(guī)定比例的下位系數(shù)、和當(dāng)前的所述第I系數(shù)中較低的一方設(shè)為新的第I系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述提取部計(jì)算所述提取區(qū)域的灰度值的平均值，并且，所述閾值設(shè)定部根據(jù)所述提取區(qū)域的灰度值的平均值計(jì)算第3系數(shù)， 該熒光觀察裝置具有存儲(chǔ)部，當(dāng)通過(guò)所述提取部提取出所述關(guān)注區(qū)域、并通過(guò)所述輸入部輸入了觀察者對(duì)該關(guān)注區(qū)域的判定時(shí)，該存儲(chǔ)部將該判定結(jié)果與所述第3系數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)， 當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部針對(duì)新的關(guān)注區(qū)域輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將比與所輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值低規(guī)定比例的下位系數(shù)、和當(dāng)前的所述第2系數(shù)中較低的一方設(shè)為新的第2系數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述提取部計(jì)算所述提取區(qū)域的灰度值的平均值，并且，所述閾值設(shè)定部根據(jù)所述提取區(qū)域的灰度值的平均值計(jì)算第3系數(shù)， 該熒光觀察裝置具有存儲(chǔ)部，當(dāng)通過(guò)所述提取部提取出所述關(guān)注區(qū)域、并通過(guò)所述輸入部輸入了觀察者對(duì)該關(guān)注區(qū)域的判定時(shí)，該存儲(chǔ)部將該判定結(jié)果與所述第3系數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)， 當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部針對(duì)新的關(guān)注區(qū)域輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將下位系數(shù)和當(dāng)前的第I系數(shù)中較低的一方設(shè)為新的第I系數(shù)，其中，該下位系數(shù)是由所述閾值設(shè)定部計(jì)算與所輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并從存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值中減去計(jì)算出的所述第3系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差后得到的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述提取部計(jì)算所述提取區(qū)域的灰度值的平均值，并且，所述閾值設(shè)定部根據(jù)所述提取區(qū)域的灰度值的平均值計(jì)算第3系數(shù)， 該熒光觀察裝置具有存儲(chǔ)部，當(dāng)通過(guò)所述提取部提取出所述關(guān)注區(qū)域、并通過(guò)所述輸入部輸入了觀察者對(duì)該關(guān)注區(qū)域的判定時(shí)，該存儲(chǔ)部將該判定結(jié)果與所述第3系數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)， 當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部針對(duì)新的關(guān)注區(qū)域輸入為所述判定正確時(shí)，所述閾值設(shè)定部將下位系數(shù)和當(dāng)前的所述第2系數(shù)中較低的一方設(shè)為新的第2系數(shù)，其中，該下位系數(shù)是由所述閾值設(shè)定部計(jì)算與所輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并從存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值中減去計(jì)算出的所述第3系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差后得到的。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的熒光觀察裝置，其中， 當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入為所述提取部的所述判定錯(cuò)誤時(shí)，所述閾值設(shè)定部將與該輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值設(shè)為新的第I系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或10所述的熒光觀察裝置，其中， 當(dāng)通過(guò)所述對(duì)錯(cuò)輸入部輸入為所述提取部的所述判定錯(cuò)誤時(shí)，所述閾值設(shè)定部將與該輸入的判定結(jié)果對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)部中的過(guò)去的所述第3系數(shù)的平均值設(shè)為新的第2系數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7、9和11中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述閾值設(shè)定部通過(guò)下式計(jì)算所述第3系數(shù)，
a0 = CmO — bX σ ) / m 其中，a0是第3系數(shù)，m0是提取區(qū)域的灰度值的平均值，b是第2系數(shù)，σ是校正熒光圖像整體的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，m是校正熒光圖像整體的灰度值的平均值。
14.根據(jù)權(quán)利要求8、10和12中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述閾值設(shè)定部通過(guò)下式計(jì)算所述第3系數(shù)， b0 = CmO — aXm) / σ 其中，b0是第3系數(shù)，m0是提取區(qū)域的灰度值的平均值，a是第I系數(shù)，m是校正熒光圖像整體的灰度值的平均值，σ是校正熒光圖像整體的灰度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述顯示部使所述關(guān)注區(qū)域和所述參照光圖像重疊顯示。`
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 所述提取部將具有超過(guò)所述灰度值閾值的灰度值的區(qū)域中的、該區(qū)域的像素?cái)?shù)超過(guò)像素?cái)?shù)閾值的范圍作為所述關(guān)注區(qū)域并進(jìn)行提取。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中的任意一項(xiàng)所述的熒光觀察裝置，其中， 該熒光觀察裝置還具有將所述關(guān)注區(qū)域的灰度值和與過(guò)去的判定結(jié)果有關(guān)的信息對(duì)應(yīng)起來(lái)進(jìn)行保存的保存部， 所述顯示部按照每個(gè)所述關(guān)注區(qū)域從所述保存部中讀出與該關(guān)注區(qū)域的灰度值對(duì)應(yīng)的與過(guò)去的判定結(jié)果有關(guān)的信息并進(jìn)行顯示。
【文檔編號(hào)】A61B1/04GK103764009SQ201280042932
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月8日
【發(fā)明者】石原康成 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社