JP2003164414A - Method and device for displaying fluoroscopic image - Google Patents

Method and device for displaying fluoroscopic image

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JP2003164414A
JP2003164414A JP2001364266A JP2001364266A JP2003164414A JP 2003164414 A JP2003164414 A JP 2003164414A JP 2001364266 A JP2001364266 A JP 2001364266A JP 2001364266 A JP2001364266 A JP 2001364266A JP 2003164414 A JP2003164414 A JP 2003164414A
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JP
Japan
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image
fluorescence
light
display
images
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Withdrawn
Application number
JP2001364266A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomonari Sendai
知成 千代
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To display fluoroscopic images which enable reducing identification time when an observer identifies the nature of tissue according to the images, without reducing the accuracy of identifying the nature of the tissue. <P>SOLUTION: A CCD imaging device 101 is used to obtain a narrow-band fluoroscopic image and a broad-band fluoroscopic image from a fluoroscopic image Zj produced by fluorescence emitted from an observed part 1 being irradiated with excitation light Le. A fluoroscopic arithmetic value calculating part 303 calculates a fluoroscopic arithmetic value as a division value of pixel values between images. A fluoroscopic image generating part 304, using two different kinds of gradient functions, creates two fluoroscopic images for which color information is created according to the fluoroscopic arithmetic value, and displays the images on a monitor 90. The fluoroscopic images are pseudo color images reflecting the nature of the tissue, with one of the images suited for observing normal areas and the other for observing affected areas. The observer changes the fluoroscopic image of interest as necessary according to observation purposes. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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と、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
いた補助画像とを取得し、蛍光画像および補助画像に基
づいた蛍光診断画像を表示する蛍光診断画像表示方法お
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 acquires a fluorescence image based on fluorescence emitted from an observation section by irradiation of excitation light and an auxiliary image based on re-radiation light emitted from the observation section by irradiation of light. However, the present invention relates to a fluorescence diagnostic image display method and apparatus for displaying a fluorescence diagnostic image based on the fluorescence image and the auxiliary image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、所定の波長帯域の励起光を生体観
察部に照射した場合に、正常組織と病変組織では、発す
る蛍光強度が異なることを利用して、生体観察部に所定
波長の励起光を照射し、生体観察部が発する蛍光を受光
することにより病変組織の局在・浸潤範囲を蛍光診断画
像として表示する蛍光診断画像表示装置が提案されてい
る。蛍光診断画像には、蛍光診断薬を予め吸収した生体
組織から発せられる薬剤蛍光に基づいて作成されるもの
と、蛍光診断薬を使用せず、生体組織から発せられる自
家蛍光に基づいて作成されるものがあるが、現在では主
に自家蛍光から作成される蛍光診断画像が使用されてい
る。通常、励起光を生体観察部に照射すると、正常組織
からは強い自家蛍光が発せられ、病変組織からは微弱な
自家蛍光が発せられるため、蛍光強度を測定することに
より、病変状態を判定できる。この種の蛍光診断画像表
示装置は多くの場合、体腔内部に挿入される内視鏡や、
コルポスコープあるいは手術用顕微鏡等に組み込まれた
形に構成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a living body observation section is irradiated with excitation light of a predetermined wavelength band, the fluorescence intensity emitted from normal tissue and diseased tissue are different from each other, so that the living body observation section is excited with a predetermined wavelength. A fluorescence diagnostic image display device has been proposed which displays the localization / infiltration range of lesion tissue as a fluorescence diagnostic image by irradiating light and receiving fluorescence emitted from a living body observation part. Fluorescent diagnostic images are created based on drug fluorescence emitted from living tissue that has previously absorbed a fluorescent diagnostic agent, and based on autofluorescence emitted from biological tissue without using a fluorescent diagnostic agent. However, fluorescence diagnostic images created mainly from autofluorescence are currently used. Normally, when excitation light is applied to a living body observation part, strong autofluorescence is emitted from normal tissue and weak autofluorescence is emitted from diseased tissue. Therefore, the lesion state can be determined by measuring the fluorescence intensity. In many cases, this type of fluorescence diagnostic image display device has an endoscope inserted inside the body cavity,
It is built into a colposcope or surgical microscope.

【0003】ところで、生体部位には凹凸があるため励
起光照射系から生体観察部までの距離は均一ではなく、
生体の励起光照射部分における励起光照度は一般に不均
一である。一方正常組織から発せられる蛍光強度は励起
光照度にほぼ比例し、励起光照度は距離の2乗に反比例
して低下する。そのため、光源から遠くにある正常組織
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、観察者が蛍光強度のみに基づいた判
定を行うと、病変状態の判定を誤ることもあり得る。
By the way, since the living body part has irregularities, the distance from the excitation light irradiation system to the living body observation part is not uniform,
The illuminance of the excitation light in the portion irradiated with the excitation light of the living body is generally non-uniform. On the other hand, the intensity of fluorescence emitted from normal tissue is almost proportional to the illuminance of excitation light, and the illuminance of excitation light decreases in inverse proportion to the square of the distance. For this reason, there is a case where the lesion tissue located nearer than the normal tissue far from the light source receives strong fluorescence, and if the observer makes a determination based on only the fluorescence intensity, the lesion state is erroneously determined. It is possible.

【0004】このような不具合を低減するため、正常組
織から発せられる蛍光強度と病変組織から発せられる蛍
光強度の差が大きい波長帯域480nm近傍の狭帯域の蛍
光画像と、可視波長帯域の広帯域の蛍光画像とを撮像
し、狭帯域の蛍光画像の画素値を広帯域の蛍光画像の画
素値により除算した蛍光演算値を求め、この蛍光演算値
に基づいた疑似カラー画像を表示する蛍光内視鏡装置が
提案されている。すなわち、上記蛍光演算値を求めるこ
とにより励起光光源および蛍光受光部と生体観察部との
距離に依存する蛍光強度の項はキャンセルされ、蛍光ス
ペクトルの形状の違いのみが反映された表示が得られ
る。
In order to reduce such a problem, a narrow band fluorescence image near a wavelength band of 480 nm in which the difference between the fluorescence intensity emitted from a normal tissue and the fluorescence intensity emitted from a diseased tissue is large, and a fluorescence in a wide visible wavelength band. A fluorescent endoscope apparatus that captures an image and obtains a fluorescence calculation value by dividing a pixel value of a narrow band fluorescence image by a pixel value of a wide band fluorescence image, and displays a pseudo color image based on the fluorescence calculation value. Proposed. That is, by obtaining the calculated fluorescence value, the term of the fluorescence intensity depending on the distance between the excitation light source and the fluorescence receiving section and the living body observation section is canceled, and a display in which only the difference in the shape of the fluorescence spectrum is reflected is obtained. .

【0005】一方、生体組織の部位が受光した励起光の
光強度と、この励起光の受光により前記部位から発せら
れた蛍光の光強度との比率に基づいた蛍光演算値、すな
わち励起光を照射する距離や角度によって影響を受けな
い値である蛍光収率を反映した値を求めることにより観
察部の組織性状を識別する方式も提案されている。しか
し、上記蛍光収率を反映した値を求める際に、励起光は
種々生体組織に対して一様な吸収を受けないため、反射
された励起光の強度分布を測定しても生体組織が受光し
た励起光の強度分布を正しく測定したことにはならな
い。
On the other hand, the fluorescence calculation value based on the ratio of the light intensity of the excitation light received by the site of the living tissue and the light intensity of the fluorescence emitted from the site by the reception of this excitation light, that is, the excitation light is irradiated. A method has also been proposed in which the tissue property of the observation part is identified by obtaining a value that reflects the fluorescence yield, which is a value that is not affected by the distance and angle. However, when obtaining a value that reflects the above fluorescence yield, the excitation light is not uniformly absorbed by various living tissues, so even if the intensity distribution of the reflected excitation light is measured, the living tissue receives the light. It does not mean that the intensity distribution of the excitation light is correctly measured.

【0006】そこで、蛍光収率を求める1つの方策とし
て、種々生体組織に対して一様な吸収を受ける近赤外光
を参照光として生体組織に照射し、反射された近赤外光
をIR反射画像として撮像し、その光強度を生体組織が受
光した励起光の光強度の代わりとして用いて、蛍光画像
の画素値をIR反射画像の画素値により除算した蛍光演算
値を求め、この蛍光演算値に基づいた疑似カラー画像を
表示する蛍光診断画像表示装置が提案されている。すな
わち、上記蛍光演算値を求めることにより、励起光光源
および蛍光受光部と生体観察部との距離に依存する蛍光
強度の項はキャンセルされ、蛍光収率の違いのみが反映
された表示が得られる。
Therefore, as one measure for obtaining the fluorescence yield, near-infrared light that is uniformly absorbed by various living tissues is irradiated to the living tissues as a reference light, and the reflected near-infrared light is IR. Imaged as a reflection image, the light intensity was used as a substitute for the light intensity of the excitation light received by the living tissue, and the fluorescence calculation value obtained by dividing the pixel value of the fluorescence image by the pixel value of the IR reflection image was calculated. A fluorescent diagnostic image display device has been proposed which displays a pseudo color image based on values. That is, by obtaining the calculated fluorescence value, the term of the fluorescence intensity depending on the distance between the excitation light source and the fluorescence receiving section and the living body observation section is canceled, and a display in which only the difference in fluorescence yield is reflected is obtained. .

【0007】また、励起光を照射された観察部から発せ
られた蛍光に関する情報とともに、観察部の形状に関す
る情報を含む画像を表示するために、狭帯域蛍光画像の
画素値を、広帯域蛍光画像の画素値により除算した蛍光
演算値、または蛍光画像の画素値をと参照光反射画像の
画素値により除算した蛍光演算値に基づいて色情報を作
成し、参照光画像の画素値に基づいて輝度情報を作成
し、両情報を合成して蛍光診断画像を作成する蛍光診断
画像表示装置も、発明者らにより提案されている。通
常、正常組織から得られる蛍光演算値は病変組織から得
られる蛍光演算値よりも大きな値となる。
Further, in order to display an image including information on the shape of the observation part together with information on the fluorescence emitted from the observation part irradiated with the excitation light, the pixel value of the narrow band fluorescence image is set to the pixel value of the wide band fluorescence image. Creates color information based on the fluorescence calculation value divided by the pixel value or the fluorescence calculation value obtained by dividing the fluorescence image pixel value by the reference light reflection image pixel value, and the brightness information based on the reference light image pixel value. The present inventors have also proposed a fluorescence diagnostic image display device that creates a fluorescence diagnostic image by synthesizing both information. Usually, the fluorescence calculation value obtained from the normal tissue is larger than the fluorescence calculation value obtained from the diseased tissue.

【0008】上記の蛍光診断画像表示装置では、上記蛍
光診断画像の表示形態としては、2値化表示あるいは階
調表示が用いられることが多い。例えば2値化表示を用
いる場合であれば、既存の正常組織から取得した蛍光か
ら求めた蛍光演算値に基づいて設定された正常境界値よ
り蛍光演算値が小さい場合には、ピンク色で表示し、蛍
光演算値が正常境界値以上である場合には、緑色で表示
することができる。あるいは既存の病変組織から取得し
た蛍光から求めた蛍光演算値に基づいて設定された病変
境界値より蛍光演算値が大きい場合には、黄色で表示
し、蛍光演算値が病変境界値以下である場合には、赤色
で表示すること等ができる。また、階調表示を用いる場
合であれば、蛍光演算値を連続したあるいは不連続な色
変化として表示することができる。
In the above fluorescent diagnostic image display device, binary display or gradation display is often used as the display form of the fluorescent diagnostic image. For example, when using the binarized display, if the fluorescence calculation value is smaller than the normal boundary value set based on the fluorescence calculation value obtained from the fluorescence acquired from the existing normal tissue, it is displayed in pink. When the calculated fluorescence value is equal to or higher than the normal boundary value, it can be displayed in green. Or, if the fluorescence calculation value is larger than the lesion boundary value set based on the fluorescence calculation value obtained from the fluorescence acquired from the existing lesion tissue, it is displayed in yellow and the fluorescence calculation value is less than or equal to the lesion boundary value. Can be displayed in red. Further, when gradation display is used, the calculated fluorescence value can be displayed as continuous or discontinuous color change.

【0009】また、例えば狭帯域蛍光画像と、広帯域蛍
光画像の画素値に基づいて加色混合法により蛍光診断画
像を作成すれば、蛍光スペクトルの形状および蛍光強度
が、その色合いに反映された蛍光診断画像を作成するこ
とができる。あるいは蛍光画像と、IR反射画像の画素値
に基づいて加色混合法により蛍光診断画像を作成すれ
ば、蛍光収率および蛍光強度が、その色合いに反映され
た蛍光診断画像を作成することができる。
Further, for example, if a fluorescence diagnostic image is created by the additive color mixing method based on the pixel values of the narrow band fluorescence image and the broad band fluorescence image, the shape of the fluorescence spectrum and the fluorescence intensity are reflected in the hue. Diagnostic images can be created. Alternatively, if a fluorescence diagnostic image is created by a color mixing method based on the fluorescence image and the pixel value of the IR reflection image, the fluorescence yield and fluorescence intensity can be created to create a fluorescence diagnostic image reflected in its hue. .

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】近年、様々な医療分野
において、上記蛍光診断画像を用いた診断が試みられ、
その結果、表示状態が異なる蛍光診断画像には、それぞ
れ一長一短があることが明らかになってきた。
In recent years, in various medical fields, diagnostics using the above fluorescent diagnostic images have been tried,
As a result, it has become clear that the fluorescent diagnostic images having different display states have advantages and disadvantages.

【0011】例えば、階調表示による蛍光診断画像が表
示されている場合には、観察者は観察部各領域の段階的
な組織性状は知ることができる。しかし、短時間では、
蛍光演算値の値がかなり大きい値であり、正常組織であ
るとみなすことのできる領域(以下正常領域と記載)
と、蛍光演算値の値があまり大きくなく、病変組織であ
る可能性のある領域とを識別することは困難である。同
様に、蛍光演算値に値がかなり小さく、病変組織である
と見なすことのできる領域(以下病変領域と記載)と、
蛍光演算値の値があまり小さくなく、正常組織である可
能性のある領域とを識別することも、短時間では困難で
あるという問題がある。一方2値化表示による蛍光診断
画像が表示されている場合には、短時間で所望の組織性
状を有する領域を識別することはできるが、各領域の微
妙な組織性状を知ることはできず、組織性状の識別精度
が低下してしまう。
For example, when a fluorescence diagnostic image by gradation display is displayed, the observer can know the stepwise tissue property of each region of the observation part. But in a short time,
Area where the calculated fluorescence value is quite large and can be regarded as normal tissue (hereinafter referred to as normal area)
And the calculated fluorescence value is not so large, it is difficult to distinguish it from a region that may be a lesion tissue. Similarly, a region where the calculated fluorescence value is considerably small and can be regarded as a lesion tissue (hereinafter referred to as a lesion region),
There is a problem that it is difficult in a short time to distinguish a region that has a possibility that a normal tissue is not so small as the calculated fluorescence value. On the other hand, when the fluorescence diagnostic image by the binarized display is displayed, it is possible to identify a region having a desired tissue property in a short time, but it is not possible to know the delicate tissue property of each region, The accuracy of identifying the tissue property is reduced.

【0012】例えば、蛍光診断画像を用いて、健康診断
を行う場合を考えると、健康診断の際には、正常領域の
状態を詳細に観察する必要はなく、また一人の被験者に
対する観察時間が限られているため、正常領域は緑色で
表示し、病変の可能性のある領域はピンク色等で表示す
る2値化表示が望ましい。
Considering, for example, a case where a medical examination is performed using a fluorescence diagnostic image, it is not necessary to observe the state of a normal region in detail during the medical examination, and the observation time for one subject is limited. Therefore, the binarized display in which the normal region is displayed in green and the region having a possible lesion is displayed in pink or the like is desirable.

【0013】しかしながら、健康診断中に病変領域が見
つかれば、その病変領域の性状を詳しく観察することが
望ましいが、2値化表示による蛍光診断画像からは、ピ
ンク色に表示された領域が、正常領域ではないものの、
ほぼ正常領域に近い領域であるのか、それとも病変であ
る可能性の高い領域であるのかを知ることはできないと
いう問題が生じる。
However, if a lesion area is found during the medical examination, it is desirable to observe the properties of the lesion area in detail, but from the fluorescence diagnostic image by the binarized display, the area displayed in pink is normal. Although not an area,
There is a problem that it is not possible to know whether it is a region close to a normal region or a region that is likely to be a lesion.

【0014】また、従来の蛍光診断画像表示装置におい
ては、階調表示による蛍光診断画像を表示している際
に、例えば病変の疑いのある領域が見つかり、より詳細
な階調表示による観察を行いたい場合などであっても、
望ましい表示状態を備えた蛍光診断画像を観察すること
はできないという問題もある。
Further, in the conventional fluorescence diagnostic image display device, when displaying a fluorescence diagnostic image by gradation display, for example, a region suspected of a lesion is found and more detailed gradation display observation is performed. Even if you want to,
There is also a problem that it is not possible to observe a fluorescence diagnostic image having a desired display state.

【0015】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補助画像を取得
し、前記蛍光画像の画素値と前記補助画像の画素値の比
率を反映した蛍光診断画像を生成し、表示する蛍光診断
画像表示方法および装置において、観察者が蛍光診断画
像に基づいて組織性状を識別する際に、組織性状の識別
精度を低下することなく、識別時間を短縮することが可
能となる蛍光診断画像を表示することのできる蛍光診断
画像表示方法および装置を提供することを目的とするも
のである。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention acquires a fluorescence image based on fluorescence emitted from an observation section by irradiation of excitation light and re-emits it from the observation section by irradiation of light. Obtaining an auxiliary image based on radiant light, to generate a fluorescence diagnostic image reflecting the ratio of the pixel value of the fluorescent image and the pixel value of the auxiliary image, in the fluorescent diagnostic image display method and device to display, the observer, When identifying a tissue property based on a fluorescence diagnostic image, a fluorescence diagnostic image display method capable of displaying a fluorescence diagnostic image capable of shortening the identification time without reducing the identification accuracy of the tissue property, and The purpose is to provide a device.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明による蛍光診断画
像表示方法は、励起光の照射を受けた観察部から発せら
れる蛍光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射を受け
た前記観察部から発せられる再輻射光に基づいた補助画
像を取得し、前記蛍光画像の画素値と前記補助画像の画
素値の比率に基づいた蛍光診断画像を生成して、該蛍光
診断画像を表示する蛍光診断画像表示方法において、表
示状態の異なる複数種類の前記蛍光診断画像を生成し、
表示状態の異なる少なくとも2種類の蛍光診断画像を同
時に表示するものであることを特徴とするものである。
The fluorescence diagnostic image display method according to the present invention obtains a fluorescence image based on fluorescence emitted from an observation section irradiated with excitation light, and the observation section is irradiated with light. Acquiring an auxiliary image based on the re-radiated light emitted from, to generate a fluorescence diagnostic image based on the ratio of the pixel value of the fluorescence image and the pixel value of the auxiliary image, the fluorescence diagnosis to display the fluorescence diagnostic image In the image display method, to generate a plurality of different types of fluorescence diagnostic image of different display state,
The present invention is characterized in that at least two types of fluorescent diagnostic images having different display states are simultaneously displayed.

【0017】本発明による蛍光診断画像表示装置は、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
補助画像を取得する補助画像取得手段と、前記蛍光画像
の画素値と前記補助画像の画素値の比率に基づいて蛍光
診断画像を生成する蛍光診断画像生成手段と、前記蛍光
診断画像を表示する表示手段とを備えた蛍光診断画像表
示装置において、前記蛍光診断画像生成手段が、表示状
態の異なる複数種類の前記蛍光診断画像を生成するもの
であり、前記表示手段が、表示状態の異なる少なくとも
2種類の蛍光診断画像を同時に表示するものであること
を特徴とするものである。
The fluorescence diagnostic image display apparatus according to the present invention includes a fluorescence image acquisition means for irradiating an observation part with excitation light and acquiring a fluorescence image based on fluorescence emitted from the observation part by the irradiation of the excitation light. Auxiliary image acquisition means for irradiating the observation part with light and acquiring an auxiliary image based on the re-radiation light emitted from the observation part by the irradiation of the light, and a pixel value of the fluorescence image and a pixel value of the auxiliary image. In a fluorescent diagnostic image display device including a fluorescent diagnostic image generating unit that generates a fluorescent diagnostic image based on a ratio, and a display unit that displays the fluorescent diagnostic image, the fluorescent diagnostic image generating unit is a plurality of different display states. A type of generating the fluorescent diagnostic images of different types, wherein the display means simultaneously displays at least two types of fluorescent diagnostic images of different display states. A.

【0018】ここで、「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、観察部で反射された反射光や、観察部の表面付近
で散乱し、その後射出された散乱光あるいは観察部から
発せられる蛍光などを意味している。また、「画素値」
としては、撮像素子等における1つの撮像画素に対応し
た信号値に限らず、ビニング処理などにより複数の撮像
画素の信号値が加算された信号値や、複数個の近傍の撮
像画素間の信号値から加算処理や減算処理を行って得ら
れた信号値なども含むものである。なお、「前記蛍光画
像の画素値と前記補助画像の画素値の比率に基づいて蛍
光診断画像を生成する」とは、蛍光画像と補助画像の画
素値の除算値に基づいて表示色あるいは表示濃度などを
設定して蛍光診断画像を生成することや、蛍光画像と補
助画像の画素値に基づいて加色混合法により蛍光診断画
像を生成すること等を意味している。なお、上記除算値
としては、通常の除算により得られた値に限られず、例
えば発明者らが、特願2000−134495、特願2
001−18242において出願したように、除算値の
発散を防止するために、画素値にオフセット値を加算し
た上で、除算を行った値なども含むものである。また蛍
光診断画像を生成する際に使用する蛍光画像および補助
画像は、略同一の観察部を略同時に撮像したものである
ことが好ましい。なお、「2種類の蛍光診断画像を同時
に表示する」とは、1つのモニタあるいは複数のモニタ
を用いて、2種類の蛍光診断画像を並べて表示すること
を意味している。
The term "re-radiation light" as used herein means the light emitted from the observation section when it is irradiated with light, and specifically, the reflected light reflected by the observation section or the surface of the observation section. It means scattered light scattered in the vicinity and then emitted, or fluorescence emitted from the observation part. Also, "pixel value"
Is not limited to the signal value corresponding to one image pickup pixel in the image pickup device or the like, but is also a signal value obtained by adding signal values of a plurality of image pickup pixels by binning processing or the like, or a signal value between a plurality of neighboring image pickup pixels. It also includes signal values obtained by performing addition processing and subtraction processing from. Note that "generating a fluorescence diagnostic image based on the ratio of the pixel value of the fluorescent image and the pixel value of the auxiliary image" means that the display color or the display density based on the divided value of the pixel value of the fluorescent image and the auxiliary image. Is set to generate a fluorescence diagnostic image, or to generate a fluorescence diagnostic image by the additive color mixing method based on the pixel values of the fluorescence image and the auxiliary image. The above-mentioned divided value is not limited to the value obtained by ordinary division, and, for example, the inventors of the present invention have proposed Japanese Patent Application Nos. 2000-134495 and
As filed in 001-18242, in order to prevent the divergence of the divided value, the offset value is added to the pixel value and then the divided value is also included. Further, it is preferable that the fluorescence image and the auxiliary image used when generating the fluorescence diagnostic image are images of substantially the same observation part taken at substantially the same time. Note that "displaying two types of fluorescence diagnostic images at the same time" means displaying two types of fluorescence diagnostic images side by side using one monitor or a plurality of monitors.

【0019】前記表示状態の1つとしては、所定の階調
関数を用いた階調表示を用いることができる。残りの1
つの表示状態は如何なるものであってもよく、例えば異
なる階調関数を用いた階調表示、2値化表示、あるいは
均一表示と階調表示を組み合わせた均一・階調表示等を
用いることができる。また、蛍光演算値を算出せずに直
接加色混合を行う加色混合表示等も用いることができ
る。
As one of the display states, gradation display using a predetermined gradation function can be used. The remaining one
Any one of the display states may be used. For example, gradation display using different gradation functions, binary display, or uniform / gradation display combining uniform display and gradation display can be used. . Further, it is also possible to use an additive color mixture display or the like in which additive color mixture is directly performed without calculating the calculated fluorescence value.

【0020】前記表示状態の1つとしては、所定のしき
い値を用いた2値化表示を用いることもできる。残りの
1つの表示状態は如何なるものであってもよく、例えば
異なるしきい値を用いた2値化表示、階調表示、均一・
階調表示や、加色混合表示等も用いることができる。な
お、均一・階調表示あるいは加色混合表示どうしの組み
合わせ、あるいは均一・階調表示と加色混合表示とを組
み合わせてもよい。
As one of the display states, a binarized display using a predetermined threshold value can be used. The remaining one display state may be any, for example, binary display using different threshold values, gradation display, uniform display,
Gradation display, additive color mixing display, and the like can also be used. The uniform / gradation display or the additive color mixture display may be combined, or the uniform / gradation display and the additive color mixture display may be combined.

【0021】また、前記表示状態は、外部から入力され
る切替信号あるいは装置内で所定時間間隔で発生される
切替信号により切り替わるものであってもよい。この場
合には、例えば、階調表示から他の表示形態の表示、す
なわち2値化表示や、均一・階調表示、加色混合表示な
どへ切り替わるものであってもよいし、あるいは所定の
階調関数を用いた階調表示から他の階調関数を使用した
階調表示へ切り替わるもの、すなわち同一の表示形態の
なかで切り替わるものであってもよい。
The display state may be switched by a switching signal input from the outside or a switching signal generated at a predetermined time interval in the device. In this case, for example, the display may be switched from gradation display to another display form, that is, binarized display, uniform / gradation display, mixed color display, or a predetermined floor. The gradation display using the tone function may be switched to the gradation display using another gradation function, that is, the gradation display may be switched in the same display form.

【0022】上記蛍光画像および補助画像の組み合わせ
としては、種々のものが考えられる。例えば蛍光画像と
して、前記蛍光の中の狭波長帯域の蛍光に基づいた狭帯
域蛍光画像を用い、前記補助画像として、前記観察部に
励起光を照射し、前記観察部から発せられた蛍光の中の
広波長帯域の蛍光に基づいた広帯域蛍光画像を用いても
よい。なお、この際には、蛍光画像を得るための励起光
と補助画像を得るための励起光は、同一のものであって
もよいし、別個のものであってもよい。
Various combinations of the fluorescence image and the auxiliary image are conceivable. For example, as the fluorescence image, a narrow band fluorescence image based on fluorescence in a narrow wavelength band in the fluorescence is used, and as the auxiliary image, the observation part is irradiated with excitation light, and the fluorescence emitted from the observation part. A broadband fluorescence image based on the fluorescence of a wide wavelength band of may be used. At this time, the excitation light for obtaining the fluorescence image and the excitation light for obtaining the auxiliary image may be the same or different.

【0023】また、他の組み合わせとしては、蛍光画像
として、前記蛍光の中の所定波長帯域の蛍光あるいは全
波長帯域の蛍光に基づいた蛍光画像を用い、前記補助画
像として、前記観察部に参照光を照射し、前記観察部で
反射された反射光に基づいた参照光反射画像を用いても
よい。なお、前記蛍光診断画像と同時に、通常のカラー
画像である通常画像を表示するような場合であれば、前
記補助画像として、通常画像を生成する際の輝度画像を
用いることもできる。
As another combination, as the fluorescence image, a fluorescence image based on fluorescence of a predetermined wavelength band in the fluorescence or fluorescence of the entire wavelength band is used, and the auxiliary light is used as a reference light to the observation unit. Alternatively, a reference light reflection image based on the reflected light reflected by the observation unit may be used. If a normal image that is a normal color image is displayed at the same time as the fluorescence diagnostic image, a brightness image when the normal image is generated can be used as the auxiliary image.

【0024】また、前記蛍光診断画像表示装置は、生体
内に挿入する内視鏡挿入部を有する内視鏡装置に組み込
むこともできる。
The fluorescence diagnostic image display device can also be incorporated into an endoscope device having an endoscope insertion portion to be inserted into a living body.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明による蛍光診断画像表示方法およ
び装置によれば、表示状態の異なる複数種類の蛍光診断
画像を生成し、表示状態の異なる少なくとも2種類の蛍
光診断画像を同時に表示するので、観察者は表示状態の
異なる少なくとも2枚の蛍光診断画像に基づいて、組織
性状を識別することができる。例えば2枚の内の1枚
を、2値化表示を用いた蛍光診断画像とすれば、短時間
で所望の性状を有する観察部領域と他の領域を識別する
ことができ、他の1枚を階調関数を用いた蛍光診断画像
とすれば、観察部各領域の段階的な組織性状を知ること
ができる。すなわち、表示形態の異なる蛍光診断画像を
同時に並べて、モニタ等に表示することにより、組織性
状の識別精度を低下することなく、識別時間を短縮する
ことが可能となる。
According to the fluorescent diagnostic image display method and apparatus of the present invention, a plurality of types of fluorescent diagnostic images having different display states are generated and at least two types of fluorescent diagnostic images having different display states are simultaneously displayed. The observer can identify the tissue property based on at least two fluorescence diagnostic images with different display states. For example, if one of the two images is a fluorescence diagnostic image using a binarized display, it is possible to distinguish the observation area and the other area having the desired properties in a short time, and the other one If is a fluorescence diagnostic image using a gradation function, it is possible to know the stepwise tissue property of each region of the observation part. That is, by simultaneously arranging fluorescence diagnostic images of different display forms and displaying them on a monitor or the like, it is possible to shorten the identification time without lowering the identification accuracy of the tissue property.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。まず、図1〜図4を参照し
て、本発明による蛍光診断画像表示装置を適用した第1
の具体的な実施の形態である蛍光内視鏡装置について説
明する。図1は蛍光内視鏡装置の概略構成図であり、図
2は蛍光診断画像の説明図、図3および図4は本蛍光内
視鏡装置に搭載される光学フィルタおよび切換フィルタ
の模式図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, referring to FIG. 1 to FIG. 4, a first application of the fluorescence diagnostic image display apparatus according to the present invention
A fluorescent endoscope apparatus, which is a specific embodiment of the present invention, will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus, FIG. 2 is an explanatory diagram of a fluorescence diagnostic image, and FIGS. 3 and 4 are schematic diagrams of an optical filter and a switching filter mounted in the present fluorescence endoscope apparatus. is there.

【0027】この蛍光内視鏡装置は、通常のカラー画像
である通常画像2を表示する通常画像モード、または生
体観察部に励起光を照射して、観察部から発せられた蛍
光による蛍光像と、観察部に近赤外光である参照光を照
射して観察部で反射された反射光によるIR反射像に基づ
いて生成された疑似カラー画像である蛍光診断画像を表
示する蛍光診断画像モードにより動作するものである。
なお、蛍光診断画像モードにおいては、図2に示すよう
に、異なる階調関数を用いて階調表示された2枚の蛍光
診断画像3および4がモニタ90に並んで表示される。2
つのモードの切り替えは、入力装置61からの入力操作に
より行われる。
This fluorescence endoscope apparatus is a normal image mode for displaying a normal image 2 which is a normal color image, or a fluorescent image generated by the fluorescence emitted from the observation section by irradiating the living body observation section with excitation light. , Fluorescent diagnostic image mode that displays a fluorescent diagnostic image that is a pseudo color image generated based on the IR reflected image by the reflected light reflected by the observing unit by irradiating the observing unit with reference light that is near infrared light It works.
In the fluorescent diagnostic image mode, as shown in FIG. 2, two fluorescent diagnostic images 3 and 4 gradation-displayed by using different gradation functions are displayed side by side on the monitor 90. Two
Switching between the two modes is performed by an input operation from the input device 61.

【0028】通常画像モードにおいては、面順次光(R
光Lr、G光Lg、B光Lb)を照射された観察部1の
反射光による通常像をスコープ部10の先端に設けられた
CCD撮像素子101 により撮像して、通常のカラー信号
処理により作成した通常画像2をモニタ90上に表示す
る。蛍光診断画像モードにおいては、励起光Leが照射
された観察部1から発せられた蛍光から狭帯域蛍光画像
と広帯域蛍光画像とを、CCD撮像素子101 を用いて取
得し、両蛍光画像の画素値の除算値である蛍光演算値に
基づいて色情報を作成し、また近赤外光である参照光L
sを照射された観察部1の反射光によるIR反射像Zsを
CCD撮像素子101 で撮像したIR反射画像の画素値に基
づいて輝度情報を作成し、両画像情報を合成した蛍光診
断画像3および4をモニタ90上に表示するものである。
In the normal image mode, the frame sequential light (R
Light Lr, G light Lg, and B light Lb) are reflected and reflected by the observation unit 1 to form a normal image by the CCD image sensor 101 provided at the tip of the scope unit 10 and the normal color signal processing. The displayed normal image 2 is displayed on the monitor 90. In the fluorescence diagnostic image mode, a narrow-band fluorescence image and a broad-band fluorescence image are acquired from the fluorescence emitted from the observation unit 1 irradiated with the excitation light Le using the CCD image sensor 101, and the pixel values of both fluorescence images are acquired. The color information is created based on the fluorescence calculation value that is the division value of the reference light L that is the near infrared light.
Brightness information is created based on the pixel values of the IR reflected image Zs obtained by the reflected light of the observation unit 1 irradiated with s with the CCD image pickup device 101, and the fluorescence diagnostic image 3 in which both the image information are combined and 4 is displayed on the monitor 90.

【0029】本発明の第1の実施の形態にかかる蛍光内
視鏡装置は、先端にCCD撮像素子101 を備え、患者の
病巣と疑われる部位に挿入されるスコープ部10、通常像
撮像用の照明光である面順次光(R光Lr、G光Lgお
よびB光Lb)を射出する光源と、蛍光像撮像用の励起
光Leを射出する光源と、IR反射像撮像用の参照光Ls
を射出する光源とを備える照明ユニット20、狭帯域蛍光
画像と広帯域蛍光画像の画素値から蛍光演算値を算出
し、該蛍光演算値に基づいて色情報を作成し、IR反射画
像の画素値に基づいて輝度情報を作成して、蛍光診断画
像信号を生成して出力する蛍光画像処理ユニット30、通
常画像信号の生成と、その通常画像信号および蛍光画像
処理ユニット30から出力された蛍光診断画像信号をビデ
オ信号に変換して出力する通常画像処理ユニット40、C
CD撮像素子101 の動作を制御するCCD駆動ユニット
50、各ユニットの動作を制御するコントローラ60、該コ
ントローラ60に接続されている入力装置61および通常画
像2または蛍光診断画像3および4を表示する表示手段
としてのモニタ90から構成されている。なお、照明ユニ
ット20、蛍光画像処理ユニット30、通常画像処理ユニッ
ト40、CCD駆動ユニット50およびコントローラ60はプ
ロセッサ部91を構成し、スコープ部10とプロセッサ部91
およびプロセッサ部91とモニタ90は、それぞれ図示省略
したコネクタにより、接離自在に接続されている。
The fluorescent endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention is equipped with a CCD image pickup device 101 at the tip thereof, and a scope section 10 inserted into a suspected lesion of a patient and a normal image pickup apparatus. A light source that emits field-sequential light (R light Lr, G light Lg, and B light Lb) that is illumination light, a light source that emits excitation light Le for fluorescent image capturing, and a reference light Ls for IR reflected image capturing.
An illumination unit 20 including a light source that emits, calculates a fluorescence calculation value from pixel values of a narrow band fluorescence image and a wide band fluorescence image, creates color information based on the fluorescence calculation value, and creates a pixel value of an IR reflection image. Fluorescence image processing unit 30 that creates luminance information based on the fluorescence diagnostic image signal and generates and outputs the fluorescence diagnostic image signal, generation of the normal image signal, and the normal image signal and the fluorescence diagnostic image signal output from the fluorescence image processing unit 30. Image processing unit 40, C for converting the video signal into a video signal and outputting it
CCD drive unit for controlling the operation of the CD image pickup device 101
50, a controller 60 for controlling the operation of each unit, an input device 61 connected to the controller 60, and a monitor 90 as display means for displaying the normal image 2 or the fluorescence diagnostic images 3 and 4. The illumination unit 20, the fluorescence image processing unit 30, the normal image processing unit 40, the CCD driving unit 50, and the controller 60 constitute a processor unit 91, and the scope unit 10 and the processor unit 91.
The processor unit 91 and the monitor 90 are connected to each other by connectors (not shown) so that they can be separated from each other.

【0030】スコープ部10は、内部に先端まで延びるラ
イトガイド102 およびCCDケーブル103 を備えてい
る。ライトガイド102 およびCCDケーブル103 の先端
部、即ちスコープ部10の先端部には、照明レンズ104 お
よび対物レンズ105 を備えている。CCDケーブル103
の先端部には、微少な帯域フィルタがモザイク状に組み
合わされたモザイクフィルタ106 がオンチップされたC
CD撮像素子101 が接続され、該CCD撮像素子101 に
は、プリズム107 が取り付けられている。また、プリズ
ム107 と対物レンズ105 の間には、波長420nm以下の
波長の光をカットする励起光カットフィルタ108 が取り
付けられている。
The scope section 10 includes a light guide 102 and a CCD cable 103 which extend to the tip inside. An illumination lens 104 and an objective lens 105 are provided at the tip of the light guide 102 and the CCD cable 103, that is, at the tip of the scope section 10. CCD cable 103
A mosaic filter 106, in which minute band-pass filters are combined in a mosaic pattern, is on-chip at the tip of the C
A CD image pickup device 101 is connected, and a prism 107 is attached to the CCD image pickup device 101. Further, between the prism 107 and the objective lens 105, an excitation light cut filter 108 that cuts light having a wavelength of 420 nm or less is attached.

【0031】CCD撮像素子101 は、撮像した光学像を
信号電荷へ変換する受光部および信号電荷の一時的蓄積
および転送を行う蓄積部を備えたフレームトランスファ
ー型のCCD撮像素子である。ライトガイド102 は、面
順次光用のライトガイド102a、励起光用のライトガイド
102bおよび参照光用のライトガイド102cがバンドルさ
れ、ケーブル状に一体化されており、各ライトガイド
は、照明ユニット20へ接続されている。
The CCD image pickup device 101 is a frame transfer type CCD image pickup device having a light receiving portion for converting a picked-up optical image into signal charges and a storage portion for temporarily storing and transferring the signal charges. The light guide 102 is a light guide 102a for field sequential light and a light guide for excitation light.
The light guide 102c and the light guide 102c for reference light are bundled and integrated in a cable shape, and each light guide is connected to the illumination unit 20.

【0032】ケーブル103 は、CCD撮像素子101 の駆
動信号が送信される駆動ライン103aと、CCD撮像素子
101 から画像信号を読み出す出力ライン103bとが組み合
わされている。駆動ライン103aの一端は、CCD駆動ユ
ニット50に接続され、出力ライン103bの一端は、蛍光画
像処理ユニット30および通常画像処理ユニット40へ接続
されている。
The cable 103 includes a drive line 103a to which a drive signal for the CCD image pickup device 101 is transmitted and a CCD image pickup device.
An output line 103b for reading out an image signal from 101 is combined. One end of the drive line 103a is connected to the CCD drive unit 50, and one end of the output line 103b is connected to the fluorescence image processing unit 30 and the normal image processing unit 40.

【0033】モザイクフィルタ106 は、図3に示すよう
に、430nm〜530nmの波長帯域の光を透過させる狭
帯域フィルタ106aと、全波長帯域の光を透過させる全波
長帯域フィルタ106bが交互に組み合わされ、各帯域フィ
ルタはCCD撮像素子101 の画素に一対一で対応してい
る。
As shown in FIG. 3, the mosaic filter 106 includes a narrow band filter 106a that transmits light in the wavelength band of 430 nm to 530 nm and an all wavelength band filter 106b that transmits light in the entire wavelength band, which are alternately combined. The band-pass filters correspond to the pixels of the CCD image sensor 101 on a one-to-one basis.

【0034】照明ユニット20は、白色光を射出する白色
光源201 、白色光源用電源202 、白色光をR光Lr、G
光LgおよびB光Lbに、順次色分解するための切換フ
ィルタ204 、切換フィルタ204 を回転させるフィルタ回
転部205 、蛍光像撮像用の波長410nmの励起光Leを
発するGaN系半導体レーザ206 および半導体レーザ用
電源207 、IR反射像撮像用の近赤外光である参照光Ls
を発する参照光源209、その参照光源209 に電気的に接
続される参照光源用電源210 を備えている。
The illumination unit 20 includes a white light source 201 for emitting white light, a white light source power source 202, and white light for R light Lr and G light.
A switching filter 204 for sequentially performing color separation on the light Lg and the B light Lb, a filter rotating unit 205 for rotating the switching filter 204, a GaN-based semiconductor laser 206 and a semiconductor laser for emitting excitation light Le having a wavelength of 410 nm for capturing a fluorescent image. Power source 207, reference light Ls that is near infrared light for capturing an IR reflected image
A reference light source 209 for emitting light, and a reference light source power supply 210 electrically connected to the reference light source 209.

【0035】上記切換フイルタ204 は、図4に示すよう
に、R光Lrを透過するRフィルタ204a、G光Lgを透
過するGフィルタ204b、B光Lbを透過するBフィルタ
204cおよび遮光機能を有するマスク部204dとから構成さ
れている。マスク部204dにより、面順次光(R光Lr、
G光LgまたはB光Lb)が照射されていない間に、C
CD撮像素子101 では、受光部から蓄積部へ信号電荷が
転送される。
As shown in FIG. 4, the switching filter 204 includes an R filter 204a that transmits R light Lr, a G filter 204b that transmits G light Lg, and a B filter that transmits B light Lb.
And a mask portion 204d having a light shielding function. By the mask portion 204d, frame sequential light (R light Lr,
While G light Lg or B light Lb) is not irradiated, C
In the CD image pickup device 101, the signal charge is transferred from the light receiving portion to the storage portion.

【0036】CCD駆動ユニット50は、CCD撮像素子
101 の動作タイミングを制御する動作制御信号を出力す
るものである。
The CCD drive unit 50 is a CCD image pickup device.
It outputs an operation control signal for controlling the operation timing of 101.

【0037】蛍光画像処理ユニット30は、励起光Leが
照射された時に、CCD撮像素子101 で撮像された画像
信号のプロセス処理を行う信号処理回路301 、該信号処
理回路301 から出力された画像信号をデジタル化するA/
D 変換回路302 、デジタル化された画像信号を、モザイ
クフィルタ106 の狭帯域フィルタ106aと対応する画素で
受光した画像信号からなる狭帯域蛍光画像と、全波長帯
域フィルタ106bと対応する画素で受光した画像信号から
なる広帯域蛍光画像とで、異なる記憶領域に保存する画
像メモリ303 と、該画像メモリ303 に記憶された隣接す
る画素で撮像された狭帯域蛍光画像の画素値を広帯域蛍
光画像の画素値で除算した蛍光演算値を算出する蛍光演
算値算出部304 と、コントローラ60から入力された2種
類の階調関数毎に、蛍光演算値に対応した色情報(蛍光
演算値の大から小への変化に対して、緑〜黄〜赤を割り
当てる)を作成し、また後述する画像メモリ308 に保存
されているIR反射画像の画素値に基づいて輝度情報を作
成し、色情報と輝度情報を合成して蛍光診断画像信号を
生成して、すなわち2種類の各階調関数に対応する2枚
分の蛍光診断画像信号を生成して、後述するビデオ信号
処理回路405 へ出力する蛍光診断画像生成部305 と、参
照光Lsが照射された時に、CCD撮像素子101 で撮像
された画像信号のうち、モザイクフィルタ106 の全波長
帯域フィルタ106bと対応する画素で受光した画像信号に
プロセス処理を施す信号処理回路306、該信号処理回路3
06 から出力された画像信号をデジタル化するA/D 変換
回路307 、デジタル化された画像信号からなるIR反射画
像を保存する画像メモリ308 とを備えている。
The fluorescence image processing unit 30 includes a signal processing circuit 301 for performing a process process of an image signal picked up by the CCD image pickup device 101 when the excitation light Le is irradiated, and an image signal outputted from the signal processing circuit 301. A / to digitize
The D conversion circuit 302 receives the digitized image signal at the pixel corresponding to the narrow band fluorescent filter 106a of the mosaic filter 106 and the narrow band fluorescence image composed of the image signal received at the pixel corresponding to the full wavelength band filter 106b. An image memory 303 to store in a different storage area with a broadband fluorescence image composed of image signals, and a pixel value of a narrowband fluorescence image captured by adjacent pixels stored in the image memory 303 The fluorescence calculation value calculation unit 304 for calculating the fluorescence calculation value divided by, and the color information corresponding to the fluorescence calculation value for each of the two types of gradation functions input from the controller 60 (from the large to the small fluorescence calculation value). (Green to yellow to red is assigned to each change), and the brightness information is created based on the pixel value of the IR reflection image stored in the image memory 308 described later, and the color information and the brightness information are combined. To generate a fluorescence diagnostic image signal, that is, to generate two fluorescence diagnostic image signals corresponding to two kinds of gradation functions, and output the fluorescence diagnostic image signal to a video signal processing circuit 405 described later. A signal processing circuit 306 that performs a process process on an image signal received by a pixel corresponding to the full wavelength band filter 106b of the mosaic filter 106 among the image signals captured by the CCD image sensor 101 when the reference light Ls is emitted. , The signal processing circuit 3
An A / D conversion circuit 307 for digitizing the image signal output from 06 and an image memory 308 for storing an IR reflection image composed of the digitized image signal are provided.

【0038】通常画像処理ユニット40は、R光Lr、G
光LgまたはB光Lbが照射された時に、モザイクフィ
ルタ106 の全波長帯域フィルタ106bと対応する画素で受
光した画像信号にプロセス処理を施す信号処理回路401
、該信号処理回路401 から出力された画像信号をデジ
タル化するA/D 変換回路402 、デジタル化された画像信
号を各色毎の画像(R画像、G画像およびB画像)とし
て保存する画像メモリ403 、該画像メモリに保存された
各色毎の画像から通常画像信号を生成する通常画像生成
部404 、通常画像を表示する際には、上記通常画像生成
部404 から出力された通常画像信号をビデオ信号に変換
して出力し、また蛍光診断画像を表示する際には、上記
の蛍光診断画像生成部305 から出力された蛍光診断画像
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405 を備えている。コントローラ60は、各部位に接続
され、動作タイミングを制御している。
The normal image processing unit 40 includes R light Lr, G
A signal processing circuit 401 which, when irradiated with the light Lg or the B light Lb, processes the image signal received by the pixel corresponding to the full wavelength band filter 106b of the mosaic filter 106.
An A / D conversion circuit 402 for digitizing the image signal output from the signal processing circuit 401, an image memory 403 for storing the digitized image signal as an image (R image, G image and B image) for each color A normal image generation unit 404 that generates a normal image signal from an image of each color stored in the image memory, and when displaying a normal image, the normal image signal output from the normal image generation unit 404 is a video signal. When the fluorescent diagnostic image is displayed after being converted into a video signal, the video signal processing circuit 405 is provided which converts the fluorescent diagnostic image signal output from the fluorescent diagnostic image generation unit 305 into a video signal and outputs the video signal. ing. The controller 60 is connected to each part and controls the operation timing.

【0039】以下、本発明による蛍光内視鏡装置の動作
について説明する。通常画像モードにおいては、面順次
光の照射、通常像の撮像および通常画像2の表示が行わ
れ、蛍光診断画像モードにおいては、励起光Leまたは
参照光Lsの照射と、蛍光像の撮像またはIR反射像の撮
像とが時分割で行われ、蛍光像およびIR反射像に基づい
た蛍光診断画像3および4が表示される。
The operation of the fluorescent endoscope apparatus according to the present invention will be described below. In the normal image mode, frame sequential light irradiation, normal image capturing, and normal image 2 display are performed, and in the fluorescence diagnostic image mode, excitation light Le or reference light Ls is irradiated and a fluorescent image capturing or IR. The capturing of the reflection image is performed in a time division manner, and fluorescence diagnostic images 3 and 4 based on the fluorescence image and the IR reflection image are displayed.

【0040】まず、通常画像モードにおける動作を説明
する。撮像に先立ち、観察者はスコープ部10を、被験者
の体腔内に挿入し、スコープ部10先端を観察部1の近傍
に誘導する。
First, the operation in the normal image mode will be described. Prior to imaging, the observer inserts the scope unit 10 into the body cavity of the subject and guides the distal end of the scope unit 10 to the vicinity of the observation unit 1.

【0041】最初に、R画像を取得する際の動作を説明
する。コントローラ60からの信号に基づき、白色光源用
電源202 が駆動され、白色光源201 から白色光が射出さ
れる。白色光は、集光レンズ203 により集光され、切換
フィルタ204 を透過する。切換フィルタ204 では、コン
トローラ60からの信号に基づいて、Rフィルタ204aが光
路上に配置されている。このため、白色光は、切換フイ
ルタ204 を透過するとR光Lrとなる。R光Lrは、ラ
イトガイド102aに入射され、スコープ部10の先端まで導
光された後、照明レンズ104 から観察部1へ照射され
る。
First, the operation for acquiring the R image will be described. The white light source power source 202 is driven based on a signal from the controller 60, and white light is emitted from the white light source 201. White light is condensed by the condenser lens 203 and passes through the switching filter 204. In the switching filter 204, the R filter 204a is arranged on the optical path based on the signal from the controller 60. Therefore, the white light becomes R light Lr when passing through the switching filter 204. The R light Lr is incident on the light guide 102a, guided to the tip of the scope unit 10, and then emitted from the illumination lens 104 to the observation unit 1.

【0042】観察部1で反射されたR光Lrの反射光
は、集光レンズ105 により集光され、プリズム107 に反
射して、CCD撮像素子101 上にR光反射像Zrとして
結像される。CCD撮像素子101 より出力された画像信
号の中で、モザイクフィルタ106 の全波長帯域フィルタ
106bと対応する画素で受光した信号のみが、通常画像処
理ユニット40の信号処理回路401 で、プロセス処理を施
されR画像信号として出力され、残りの信号は破棄され
る。R画像信号は、A/D 変換回路402 でデジタル信号に
変換されて、画像メモリ403 のR画像の記憶領域へ記憶
される。以後、同様な動作によりG画像およびB画像が
取得され、それぞれ、画像メモリ403 のG画像の記憶領
域およびB画像の記憶領域へ記憶される。
The reflected light of the R light Lr reflected by the observation section 1 is condensed by the condenser lens 105, reflected by the prism 107, and imaged as an R light reflected image Zr on the CCD image pickup element 101. . Among the image signals output from the CCD image pickup device 101, the all wavelength band filter of the mosaic filter 106
Only the signal received by the pixel corresponding to 106b is processed by the signal processing circuit 401 of the normal image processing unit 40 and output as the R image signal, and the remaining signals are discarded. The R image signal is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 402 and stored in the R image storage area of the image memory 403. After that, the G image and the B image are acquired by the same operation, and are stored in the G image storage area and the B image storage area of the image memory 403, respectively.

【0043】R画像、G画像およびB画像が画像メモリ
403 に記憶されると、表示タイミングに合わせて通常画
像生成部404 において、3色の画像から通常画像信号が
生成され出力される。ビデオ信号処理回路405 では、通
常画像信号をビデオ信号に変換し、モニタ90に出力す
る。モニタ90には、カラー画像である通常画像2が表示
される。
The R, G and B images are image memories
Once stored in 403, the normal image generation unit 404 generates and outputs a normal image signal from the three-color image at the display timing. The video signal processing circuit 405 converts the normal image signal into a video signal and outputs it to the monitor 90. A normal image 2 which is a color image is displayed on the monitor 90.

【0044】次に蛍光診断画像を表示する際の動作につ
いて説明する。観察者は、入力装置61を用いて、蛍光診
断画像モードを選択する。この際に、蛍光診断画像を表
示する際の階調関数も同時に設定する。階調関数として
は、図5に実線で示すリニアタイプ、点線で示すガンマ
タイプ(γ=2.5)、2点鎖線で示すガンマタイプ
(γ=0.4)、あるいは1点鎖線で示すシグモイドタ
イプ等の種々の階調関数がコントローラ60に予め記憶さ
れている。観察者は、入力装置61を介してこれらの階調
関数の中から所望の階調関数を選択することができる。
コントローラ60は、この選択結果を蛍光診断画像生成部
305 へ出力する。
Next, the operation for displaying the fluorescence diagnostic image will be described. The observer uses the input device 61 to select the fluorescence diagnostic image mode. At this time, the gradation function for displaying the fluorescence diagnostic image is also set at the same time. As the gradation function, a linear type shown by a solid line in FIG. 5, a gamma type shown by a dotted line (γ = 2.5), a gamma type shown by a dashed line (γ = 0.4), or a sigmoid shown by a dashed line. Various gradation functions such as types are stored in the controller 60 in advance. The observer can select a desired gradation function from these gradation functions via the input device 61.
The controller 60 uses the selection result as the fluorescence diagnostic image generation unit.
Output to 305.

【0045】リニアタイプの階調関数が選択された場合
には、蛍光演算値が線形に表示階調色(緑〜黄〜赤)へ
反映された蛍光診断画像が表示される。ガンマタイプ
(γ=0.4)が選択された場合には、蛍光演算値が小
さい場合には、蛍光演算値の変化に対して、階調色の変
化が小さく、蛍光演算値が大きくなるにつれ、蛍光演算
値の変化に対する階調色の変化が大きくなる蛍光診断画
像が表示される。このため、この階調関数を用いて生成
された蛍光診断画像は、蛍光演算値が大きい領域、すな
わち正常組織である可能性が高い領域である正常領域の
組織性状の観察を詳細に行いたい場合に適した蛍光診断
画像である。
When the linear type gradation function is selected, the fluorescence diagnostic image in which the calculated fluorescence value is linearly reflected in the display gradation color (green to yellow to red) is displayed. When the gamma type (γ = 0.4) is selected and the calculated fluorescence value is small, the change in gradation color is small with respect to the change in the calculated fluorescence value. A fluorescent diagnostic image in which the change in gradation color with respect to the change in the calculated fluorescence value becomes large is displayed. For this reason, the fluorescence diagnostic image generated using this gradation function is used when a detailed observation of the tissue properties of a region with a large fluorescence calculation value, that is, a region with a high possibility of being a normal tissue, is performed. It is a fluorescence diagnostic image suitable for.

【0046】ガンマタイプ(γ=2.5)が選択された
場合には、蛍光演算値が小さい場合には、蛍光演算値の
変化に対して、階調色の変化が大きく、蛍光演算値が大
きくなるにつれ、蛍光演算値の変化に対する階調色の変
化が小さくなる。このため、この階調関数を用いた蛍光
診断画像は、蛍光演算値が小さい領域、すなわち病変組
織である可能性が高い領域である病変領域の組織性状の
観察を詳細に行いたい場合に適した蛍光診断画像であ
る。
When the gamma type (γ = 2.5) is selected and the calculated fluorescence value is small, the change in gradation color is large with respect to the change in the calculated fluorescence value, and the calculated fluorescence value is As the value increases, the change in gradation color with respect to the change in the fluorescence calculation value decreases. Therefore, the fluorescence diagnostic image using this gradation function is suitable for detailed observation of the tissue properties of a region with a small fluorescence calculation value, that is, a lesion region that is likely to be a lesion tissue. It is a fluorescence diagnostic image.

【0047】シグモイドタイプが選択された場合には、
蛍光演算値が小さい場合および大きい場合には、蛍光演
算値の変化に対して階調色の変化が小さく、その間にお
いて、蛍光演算値の変化に対する階調色の変化が大きく
なる蛍光診断画像が表示される。このため、この階調関
数を用いた蛍光診断画像は、蛍光演算値が小さくもな
く、大きくもない領域、すなわち正常領域であるとも、
病変領域であるとも言い切れない領域(以下中間領域と
記載)の組織性状の観察を詳細に行いたい場合に適した
蛍光診断画像である。本実施の形態では、観察者は、階
調関数としては、ガンマタイプ(γ=0.4)とガンマ
タイプ(γ=2.5)とを設定するものとする。
When the sigmoid type is selected,
When the fluorescence calculation value is small or large, the change of the gradation color is small with respect to the change of the fluorescence calculation value, and in the meantime, the change of the gradation color with respect to the change of the fluorescence calculation value is large. To be done. Therefore, a fluorescence diagnostic image using this gradation function is a region where the fluorescence calculation value is neither small nor large, that is, a normal region,
This is a fluorescence diagnostic image suitable for detailed observation of the tissue properties of a region that cannot be said to be a lesion region (hereinafter referred to as an intermediate region). In the present embodiment, the observer sets the gamma type (γ = 0.4) and the gamma type (γ = 2.5) as the gradation function.

【0048】上記の各設定が終了後、実際の撮像が開始
される。まず、コントローラ60からの信号に基づき、励
起光源用電源207 が駆動され、GaN系半導体レーザ20
6 から波長410nmの励起光Leが射出される。励起光
Leは、レンズ208 を透過し、ライトガイド102bに入射
され、スコープ部10先端まで導光された後、照明レンズ
104 から観察部1へ照射される。
After the above settings are completed, the actual image pickup is started. First, the excitation light source power supply 207 is driven based on a signal from the controller 60, and the GaN-based semiconductor laser 20
Excitation light Le having a wavelength of 410 nm is emitted from 6. The excitation light Le passes through the lens 208, enters the light guide 102b, is guided to the tip of the scope unit 10, and then is an illumination lens.
The observation unit 1 is irradiated from 104.

【0049】励起光Leを照射されることにより生じる
観察部1からの蛍光は、集光レンズ105 により集光さ
れ、プリズム107 に反射して、モザイクフィルタ106 を
透過して、CCD撮像素子101 上に蛍光像Zjとして結
像される。この際励起光Leの反射光は、励起光カット
フィルタ108 によりカットされるため、CCD撮像素子
101 に入射することはない。
The fluorescence from the observing section 1 generated by the irradiation of the excitation light Le is condensed by the condenser lens 105, reflected by the prism 107, transmitted through the mosaic filter 106, and passed through the CCD image sensor 101. Is imaged as a fluorescence image Zj. At this time, since the reflected light of the excitation light Le is cut by the excitation light cut filter 108, the CCD image sensor
It never hits 101.

【0050】CCD撮像素子101 では、蛍光像Zjが受
光されて、光電変換され、光の強弱に応じた画像信号に
変換されて出力される。
In the CCD image pickup device 101, the fluorescent image Zj is received, photoelectrically converted, converted into an image signal according to the intensity of light, and output.

【0051】CCD撮像素子101 から出力された信号
は、蛍光画像処理ユニット30の信号処理回路301 で、プ
ロセス処理を施され、A/D 変換回路302 でデジタル信号
に変換されて、狭帯域フィルタ106aを透過した狭帯域蛍
光画像と全帯域フィルタ106bを透過した広帯域蛍光画像
に分けて、画像メモリ303 の記憶領域へ記憶される。蛍
光演算値算出部304 では、隣合う画素毎に、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た蛍光
演算値を求め、記憶しておく。
The signal output from the CCD image pickup device 101 is processed by the signal processing circuit 301 of the fluorescence image processing unit 30 and converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 302, and the narrow band filter 106a. Is stored in the storage area of the image memory 303. The fluorescence calculation value calculation unit 304 obtains and stores a fluorescence calculation value obtained by dividing the pixel value of the narrow band fluorescence image by the pixel value of the broad band fluorescence image for each adjacent pixel.

【0052】次に参照光LsのIR反射像Zsを撮像する
際の動作を説明する。コントローラ60からの信号に基づ
き、参照光源用電源210 が駆動され、参照光源から近赤
外光である参照光Lsが射出される。参照光Lsは、レ
ンズ211 を透過し、ライトガイド102cに入射され、スコ
ープ部先端まで導光された後、照明レンズ104 から観察
部1へ照射される。
Next, the operation for picking up the IR reflection image Zs of the reference light Ls will be described. Based on the signal from the controller 60, the reference light source power supply 210 is driven, and the reference light Ls that is near infrared light is emitted from the reference light source. The reference light Ls passes through the lens 211, is incident on the light guide 102c, is guided to the tip of the scope portion, and then is irradiated from the illumination lens 104 to the observation portion 1.

【0053】観察部1で反射された参照光Lsの反射光
は、集光レンズ105 により集光され、プリズム107 に反
射して、モザイクフィルタ106 を透過して、CCD撮像
素子101 上にIR反射像Zsとして結像される。CCD撮
像素子101 では、IR反射像Zsが受光されて光電変換さ
れ、光の強弱に応じた画像信号に変換されて出力され
る。
The reflected light of the reference light Ls reflected by the observation section 1 is condensed by the condenser lens 105, reflected by the prism 107, transmitted through the mosaic filter 106, and IR reflected by the CCD image sensor 101. An image Zs is formed. In the CCD image pickup device 101, the IR reflected image Zs is received, photoelectrically converted, converted into an image signal according to the intensity of light, and output.

【0054】CCD撮像素子101 から出力された信号
は、蛍光画像処理ユニット30の信号処理回路306 で、全
帯域フィルタ106bに対応する画素で受光された信号のみ
が、プロセス処理を施されて出力され、A/D 変換回路30
7 でデジタル信号に変換されて、画像メモリ308 へIR反
射画像として記憶される。
The signal output from the CCD image pickup device 101 is processed by the signal processing circuit 306 of the fluorescence image processing unit 30, and only the signal received by the pixel corresponding to the full band filter 106b is processed and output. , A / D conversion circuit 30
It is converted into a digital signal at 7 and stored in the image memory 308 as an IR reflection image.

【0055】画像メモリ308 へIR反射画像が記憶される
と、蛍光診断画像生成部305 では、まず、各画素毎に、
予め設定されている階調関数を用いて、蛍光演算値に対
応する色情報(蛍光演算値の大から小への変化に対し
て、緑〜黄〜赤が割り当てられる)を作成し、また画像
メモリ308 に保存されているIR反射画像の画素値から輝
度情報を作成し、これらの色情報と輝度情報から蛍光診
断画像信号を生成してビデオ信号処理回路405 へ出力す
る。なお、蛍光診断画像信号としては、階調関数として
ガンマタイプ(γ=0.4)を用いて生成される画像信
号と、ガンマタイプ(γ=2.5)を用いて生成される
画像信号との2種類の画像信号が出力される。ビデオ信
号処理回路405 では、この2種類の蛍光診断画像信号を
それぞれビデオ信号に変換し、モニタ90に出力する。モ
ニタ90には、階調関数としてガンマタイプ(γ=0.
4)を用いて生成された疑似カラー画像である蛍光診断
画像3および階調関数としてガンマタイプ(γ=2.
5)を用いて生成された蛍光診断画像4が表示される。
観察者は、階調関数としてガンマタイプ(γ=0.4)
を用いて生成された蛍光診断画像3を注目しながらスコ
ープ部10を移動させ、病変領域が見つかった場合には、
並んで表示されているガンマタイプ(γ=2.5)を用
いて生成された蛍光診断画像4を注目することにより、
病変領域の組織性状を詳細に観察することができる。
When the IR reflection image is stored in the image memory 308, in the fluorescence diagnostic image generation unit 305, first, for each pixel,
Using a preset gradation function, create color information corresponding to the fluorescence calculation value (green to yellow to red are assigned to the change of the fluorescence calculation value from large to small), and create an image. Luminance information is created from the pixel values of the IR reflection image stored in the memory 308, a fluorescence diagnostic image signal is generated from these color information and brightness information, and is output to the video signal processing circuit 405. The fluorescence diagnostic image signal includes an image signal generated using the gamma type (γ = 0.4) as a gradation function and an image signal generated using the gamma type (γ = 2.5). 2 types of image signals are output. The video signal processing circuit 405 converts the two types of fluorescence diagnostic image signals into video signals and outputs the video signals to the monitor 90. The monitor 90 has a gamma type (γ = 0.
4) and a fluorescent diagnostic image 3 which is a pseudo color image and a gamma type (γ = 2.
The fluorescence diagnostic image 4 generated by using 5) is displayed.
The observer uses the gamma type (γ = 0.4) as the gradation function.
When the scope portion 10 is moved while observing the fluorescence diagnostic image 3 generated using, and a lesion area is found,
By focusing on the fluorescence diagnostic image 4 generated using the gamma type (γ = 2.5) displayed side by side,
The tissue property of the lesion area can be observed in detail.

【0056】以上の説明であきらかなように、本実施形
態における蛍光内視鏡装置においては、異なる階調関数
を用いて、蛍光演算値に表示色が割り当てられた蛍光診
断画像3および4が、モニタ90に並んで表示されている
ため、観察者は観察目的に応じて、適宜注目する画像を
選択できる。このため、組織性状の識別時間が短縮さ
れ、また2枚の蛍光診断画像に基づいて識別を行うこと
ができるため、識別精度も向上する。さらに、階調表示
を用いているため、観察者は観察部各領域の段階的な組
織性状を知ることができる。
As is clear from the above description, in the fluorescence endoscope apparatus according to the present embodiment, the fluorescence diagnostic images 3 and 4 in which the display colors are assigned to the calculated fluorescence values by using different gradation functions, Since the images are displayed side by side on the monitor 90, the observer can appropriately select an image of interest according to the purpose of observation. Therefore, the tissue property identification time is shortened, and the identification can be performed based on the two fluorescence diagnostic images, so that the identification accuracy is also improved. Further, since the gradation display is used, the observer can know the stepwise texture of each region of the observation part.

【0057】さらに、各蛍光診断画像は、IR反射画像の
画素値に応じて輝度が変化する疑似カラーで表示されて
いるため、観察部の凹凸や、距離感を備えた画像として
表示される。
Further, since each fluorescence diagnostic image is displayed in pseudo color in which the brightness changes according to the pixel value of the IR reflection image, it is displayed as an image with unevenness of the observation part and a sense of distance.

【0058】なお、本実施の形態においては、蛍光演算
値が蛍光スペクトルの形状の違いを反映しているため、
正常領域から発せられる蛍光の蛍光スペクトルと、不明
領域から発せられる蛍光スペクトルの形状の違いに基づ
いて、各領域の組織性状を識別することができる。
In this embodiment, since the calculated fluorescence value reflects the difference in the shape of the fluorescence spectrum,
The tissue property of each region can be identified based on the difference in the shape of the fluorescence spectrum of the fluorescence emitted from the normal region and the shape of the fluorescence spectrum emitted from the unknown region.

【0059】次に図6および図7を参照して本発明によ
る第2の具体的な実施の形態である蛍光内視鏡装置につ
いて説明する。図6は蛍光内視鏡装置の概略構成図であ
り、図7は、本蛍光内視鏡装置に搭載される光学フィル
タの模式図である。
Next, with reference to FIGS. 6 and 7, a fluorescent endoscope apparatus according to a second specific embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the fluorescence endoscope device, and FIG. 7 is a schematic diagram of an optical filter mounted in the present fluorescence endoscope device.

【0060】この蛍光内視鏡装置は、通常のカラー画像
である通常画像と、生体観察部に励起光を照射して、観
察部から発せられた蛍光による蛍光像と、観察部に近赤
外光である参照光を照射して観察部で反射された反射光
によるIR反射像に基づいて生成された疑似カラー画像で
ある3枚の蛍光診断画像とを同時にモニタ上に表示する
ものである。このため、通常像、蛍光像およびIR反射像
の撮像は時分割で行われる。
This fluorescence endoscope apparatus is a normal image which is a normal color image, a fluorescent image of fluorescent light emitted from the observation section by irradiating the living body observation section with excitation light, and a near infrared ray in the observation section. The three fluorescent diagnostic images, which are pseudo color images generated based on the IR reflection image by the reflected light reflected by the observation unit by irradiating the reference light which is light, are simultaneously displayed on the monitor. Therefore, the normal image, the fluorescence image, and the IR reflection image are captured in time division.

【0061】また、蛍光診断画像を生成する際には、励
起光Leが照射された観察部1から発せられた蛍光から
広帯域蛍光画像を取得し、また近赤外光である参照光L
sを照射された観察部1の反射光からIR反射画像を取得
し、各画素毎に広帯域蛍光画像の画素値をIR反射画像の
画素値で除算した蛍光演算値を算出し、この蛍光演算値
に基づいて色情報を作成し、IR反射画像の画素値に基づ
いて輝度情報を作成し、両画像情報に基づいて蛍光診断
画像を生成するものである。なお、蛍光診断画像として
は、後述する正常境界値を用いて2値化表示された蛍光
診断画像5、後述する病変境界値を用いて2値化表示さ
れた蛍光診断画像6およびシグモイドタイプの階調関数
を用いて階調表示された蛍光診断画像7が表示されるも
のである。なお、図6においては図1中の要素で同等の
要素には同番号を付してあり、それらについての説明は
特に必要のない限り省略する。
When a fluorescence diagnostic image is generated, a broad band fluorescence image is acquired from the fluorescence emitted from the observation section 1 irradiated with the excitation light Le, and the reference light L which is a near infrared light.
An IR reflection image is acquired from the reflected light of the observation unit 1 irradiated with s, and the fluorescence calculation value obtained by dividing the pixel value of the broadband fluorescence image by the pixel value of the IR reflection image is calculated for each pixel. The color information is created based on the above, the brightness information is created based on the pixel value of the IR reflection image, and the fluorescence diagnostic image is created based on both image information. As the fluorescence diagnostic image, a fluorescence diagnostic image 5 binarized using a normal boundary value described later, a fluorescence diagnostic image 6 binarized using a lesion boundary value described later, and a sigmoid type floor are displayed. The fluorescent diagnostic image 7 is displayed in gradation using the tone function. In FIG. 6, the same elements as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted unless particularly necessary.

【0062】本発明の第2の実施の形態にかかる蛍光内
視鏡装置は、先端にCCD撮像素子101 を備え、患者の
病巣と疑われる部位に挿入されるスコープ部11、通常像
撮像用の照明光である白色光Lwを射出する光源と、蛍
光像撮像用の励起光Leを射出する光源と、IR反射像撮
像用の参照光Lsを射出する光源とを備える照明ユニッ
ト21、広帯域蛍光画像の画素値およびIR反射画像の画素
値から蛍光演算値を算出し、該蛍光演算値から色情報を
作成し、IR反射画像の画素値から輝度情報を作成して、
蛍光診断画像信号を生成して出力する蛍光画像処理ユニ
ット31、通常画像信号の生成と、その通常画像信号およ
び蛍光画像処理ユニット31から出力された蛍光診断画像
信号をビデオ信号に変換して出力する通常画像処理ユニ
ット41、CCD撮像素子101 の動作を制御するCCD駆
動ユニット51、各ユニットの動作を制御するコントロー
ラ62、該コントローラ62に接続されている入力装置61お
よび通常画像2および蛍光診断画像5〜7を表示するモ
ニタ92から構成されている。なお、照明ユニット21、蛍
光画像処理ユニット31、通常画像処理ユニット41、CC
D駆動ユニット51およびコントローラ62はプロセッサ部
93を構成し、スコープ部11とプロセッサ部93およびプロ
セッサ部93とモニタ92は、それぞれ図示省略したコネク
タにより、接離自在に接続されている。
The fluorescent endoscope apparatus according to the second embodiment of the present invention is equipped with a CCD image pickup device 101 at the tip thereof, and a scope section 11 inserted into a suspected lesion of a patient and a normal image pickup apparatus. An illumination unit 21 including a light source that emits white light Lw that is illumination light, a light source that emits excitation light Le for capturing a fluorescent image, and a light source that emits reference light Ls for capturing an IR reflected image, a broadband fluorescent image Calculating a fluorescence calculation value from the pixel value of the pixel value and the IR reflection image, creating color information from the fluorescence calculation value, and creating brightness information from the pixel value of the IR reflection image,
A fluorescence image processing unit 31 for generating and outputting a fluorescence diagnostic image signal, generation of a normal image signal, and conversion of the normal image signal and the fluorescence diagnostic image signal output from the fluorescence image processing unit 31 into a video signal for output. Normal image processing unit 41, CCD driving unit 51 for controlling the operation of CCD image pickup device 101, controller 62 for controlling the operation of each unit, input device 61 connected to controller 62, normal image 2 and fluorescence diagnostic image 5 It is composed of a monitor 92 for displaying ~ 7. The illumination unit 21, the fluorescence image processing unit 31, the normal image processing unit 41, the CC
The D drive unit 51 and the controller 62 are the processor unit
The scope section 11, the processor section 93, the processor section 93, and the monitor 92 are connected to each other by connectors (not shown) so as to be freely connected and separated.

【0063】スコープ部11は、内部に先端まで延びるラ
イトガイド102 およびCCDケーブル103 を備えてい
る。ライトガイド102 およびCCDケーブル103 の先端
部、即ちスコープ部11の先端部には、照明レンズ104 お
よび対物レンズ105 を備えている。CCDケーブル103
の先端部には、微少な帯域フィルタがモザイク状に組み
合わされたモザイクフィルタ111 がオンチップされたC
CD撮像素子101 が接続され、該CCD撮像素子101 に
は、プリズム107 が取り付けられている。また、プリズ
ム107 と対物レンズ105 の間には、波長420nm以下の
波長の光をカットする励起光カットフィルタ108 が取り
付けられている。
The scope section 11 includes a light guide 102 and a CCD cable 103 which extend to the tip inside. An illumination lens 104 and an objective lens 105 are provided at the tip of the light guide 102 and the CCD cable 103, that is, at the tip of the scope section 11. CCD cable 103
At the tip of the C, an on-chip mosaic filter 111 in which minute band-pass filters are combined in a mosaic pattern is provided.
A CD image pickup device 101 is connected, and a prism 107 is attached to the CCD image pickup device 101. Further, between the prism 107 and the objective lens 105, an excitation light cut filter 108 that cuts light having a wavelength of 420 nm or less is attached.

【0064】モザイクフィルタ111 は、図7に示すよう
に、520nm〜600nmの波長帯域の光を透過させるG
フィルタ111aと、波長430nm〜600nmの波長帯域の
光を透過させるCyフィルタ111bと、波長520nm以上の
波長帯域の光を透過させるYeフィルタ111cとが組み合わ
され、各帯域フィルタはCCD撮像素子101 の画素に一
対一で対応している。
As shown in FIG. 7, the mosaic filter 111 transmits G in the wavelength band of 520 nm to 600 nm.
A filter 111a, a Cy filter 111b that transmits light in the wavelength band of 430 nm to 600 nm, and a Ye filter 111c that transmits light in the wavelength band of 520 nm or more are combined, and each band filter is a pixel of the CCD image sensor 101. There is a one-to-one correspondence with.

【0065】照明ユニット21は、白色光Lwを射出する
白色光源201 、白色光源用電源202、励起光Leを発す
るGaN系半導体レーザ206 、半導体レーザ用電源207
、参照光Lsを発する参照光源209 、および参照光源
用電源210 を備えている。
The illumination unit 21 includes a white light source 201 which emits white light Lw, a white light source power source 202, a GaN semiconductor laser 206 which emits excitation light Le, and a semiconductor laser power source 207.
, A reference light source 209 that emits the reference light Ls, and a reference light source power supply 210.

【0066】蛍光画像処理ユニット31は、励起光Leが
照射された時に、CCD撮像素子101 で撮像された信号
のプロセス処理を行う信号処理回路301 、該信号処理回
路301 で得られた画像信号をデジタル化するA/D 変換回
路302 、デジタル化された画像信号を一時的に記憶する
画像メモリ311 、該画像メモリ311 に記憶された画像信
号から広帯域蛍光画像を算出して記憶する演算・画像メ
モリ312 、該演算・画像メモリ312 に記憶された広帯域
蛍光画像の画素値を、画像メモリ308 に保存されている
IR反射画像の画素値で除算した蛍光演算値を算出する蛍
光演算値算出部313 と、3枚の蛍光診断画像5〜7用の
画像信号を生成して、各画像信号をビデオ信号処理回路
405 へ出力する蛍光診断画像生成部314 と、参照光Ls
が照射された時に撮像された信号のプロセス処理を行う
信号処理回路306 、該信号処理回路306 で得られた画像
信号をデジタル化するA/D 変換回路307 、デジタル化さ
れた画像信号のうち、モザイクフィルタ111 のYeフィル
タ111cと対応する画素で受光した画像信号であるIR反射
画像を保存する画像メモリ308 とを備えている。
The fluorescent image processing unit 31 processes the signal processed by the signal imaged by the CCD image sensor 101 when the excitation light Le is irradiated, and outputs the image signal obtained by the signal processing circuit 301. A / D conversion circuit 302 for digitizing, image memory 311 for temporarily storing the digitized image signal, operation / image memory for calculating and storing a broadband fluorescence image from the image signal stored in the image memory 311 312, the pixel value of the broadband fluorescence image stored in the calculation / image memory 312 is stored in the image memory 308
A fluorescence calculation value calculation unit 313 that calculates a fluorescence calculation value divided by the pixel value of the IR reflection image, and image signals for the three fluorescence diagnostic images 5 to 7 are generated, and each image signal is a video signal processing circuit.
The fluorescence diagnostic image generation unit 314 for outputting to the 405 and the reference light Ls
, A signal processing circuit 306 that performs a process process of a signal imaged when irradiated, an A / D conversion circuit 307 that digitizes the image signal obtained by the signal processing circuit 306, among the digitized image signals, The mosaic filter 111 includes an Ye filter 111c and an image memory 308 for storing an IR reflection image which is an image signal received by a pixel corresponding to the Ye filter 111c.

【0067】なお、蛍光診断画像生成部314 は、コント
ローラ62から入力された正常境界値S1に基づいて、蛍光
演算値が正常境界値S1より大きい場合には、緑色の均一
色情報を割り当て、蛍光演算値が正常境界値S1以下であ
る場合には、黄色の均一色情報を割り当てて色情報を作
成し、また画像メモリ308 に保存されているIR反射画像
の画素値から輝度情報を作成し、色情報と輝度情報から
蛍光診断画像5用の画像信号を生成し、また病変境界値
S2に基づいて、蛍光演算値が病変境界値S2以上である場
合には、黄色の均一色情報を割り当て、蛍光演算値が病
変境界値S2より小さい場合には、赤色の均一色情報を割
り当てて色情報を作成し、また画像メモリ308 に保存さ
れているIR反射画像の画素値から輝度情報を作成し、色
情報と輝度情報に基づいて、蛍光診断画像6用の画像信
号を生成し、さらにシグモイドタイプの階調関数を用い
て、蛍光演算値に基づいて色情報を作成し、また画像メ
モリ308 に保存されているIR反射画像の画素値から輝度
情報を作成し、色情報と輝度情報に基づいて、蛍光診断
画像7用の画像信号を生成して、各画像信号をビデオ信
号処理回路405 へ出力するものである。
The fluorescence diagnostic image generation unit 314 allocates the uniform color information of green based on the normal boundary value S1 input from the controller 62 when the calculated fluorescence value is larger than the normal boundary value S1. When the calculated value is equal to or less than the normal boundary value S1, the color information is created by allocating the uniform color information of yellow, and the brightness information is created from the pixel value of the IR reflection image stored in the image memory 308. An image signal for the fluorescence diagnostic image 5 is generated from the color information and the luminance information, and the lesion boundary value
Based on S2, if the calculated fluorescence value is greater than or equal to the lesion boundary value S2, assign yellow uniform color information, and if the calculated fluorescence value is less than the lesion boundary value S2, assign red uniform color information. The color information is created, the brightness information is created from the pixel values of the IR reflection image stored in the image memory 308, and the image signal for the fluorescence diagnostic image 6 is created based on the color information and the brightness information. Using a sigmoid type gradation function, color information is created based on the calculated fluorescence value, and brightness information is created from the pixel values of the IR reflection image stored in the image memory 308. Based on this, an image signal for the fluorescence diagnostic image 7 is generated and each image signal is output to the video signal processing circuit 405.

【0068】なお、本実施の形態においては、観察者は
後述する正常境界値S1および病変境界値S2、および階調
関数を予め設定するものとする。また演算・画像メモリ
312においては、広帯域蛍光画像の画素値は、隣接する
画素毎に、モザイクフィルタ111 のCyフィルタ111bと対
応する画素で受光した画像信号の画素値にYeフィルタ11
1cと対応する画素で受光した画像信号の画素値を加算
し、その加算値からGフィルタ111aと対応する画素で受
光した画像信号の画素値を減算することにより算出す
る。
In the present embodiment, the observer presets a normal boundary value S1, a lesion boundary value S2, and a gradation function, which will be described later. Calculation / image memory
In 312, the pixel value of the broadband fluorescence image is set to the pixel value of the image signal received by the pixel corresponding to the Cy filter 111b of the mosaic filter 111 for each adjacent pixel, and the Ye filter 11
It is calculated by adding the pixel values of the image signal received by the pixel corresponding to 1c and subtracting the pixel value of the image signal received by the pixel corresponding to G filter 111a from the added value.

【0069】通常画像処理ユニット41は、白色光Lwが
照射された時に、モザイクフィルタ111 の各微少フィル
タと対応する画素で受光した信号にプロセス処理を施す
信号処理回路411 、該信号処理回路から出力された画像
信号をデジタル化するA/D 変換回路402 、デジタル化さ
れた画像信号を保存する画像メモリ403 、該画像メモリ
に保存された画像信号から通常画像信号を生成する通常
画像生成部412 、通常画像を表示する際には、該通常画
像生成部412 から出力された通常画像信号をビデオ信号
に変換して出力し、また蛍光診断画像を表示する際に
は、上記の蛍光診断画像生成部314 から出力された蛍光
診断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405 を備えている。コントローラ62は、各部
位に接続され、動作タイミングを制御している。
The normal image processing unit 41 outputs signal from the signal processing circuit 411 which performs process processing on the signal received by the pixel corresponding to each micro filter of the mosaic filter 111 when the white light Lw is emitted, and the signal processing circuit 411. An A / D conversion circuit 402 for digitizing the image signal thus generated, an image memory 403 for storing the digitized image signal, a normal image generator 412 for generating a normal image signal from the image signal stored in the image memory, When displaying a normal image, the normal image signal output from the normal image generating unit 412 is converted into a video signal and output, and when displaying a fluorescence diagnostic image, the fluorescence diagnostic image generating unit described above is displayed. A video signal processing circuit 405 for converting the fluorescence diagnostic image signal output from 314 into a video signal and outputting the video signal is provided. The controller 62 is connected to each part and controls the operation timing.

【0070】以下、本発明による蛍光内視鏡装置の動作
について説明する。撮像に先立ち、観察者はスコープ部
11を、被験者の体腔内に挿入し、スコープ部11の先端を
観察部1の近傍に誘導する。また、観察者は、入力装置
61を用いて、正常境界値S1、病変境界値S2および階調関
数の種類を設定する。なお、階調関数としては、図5に
示すシグモイドタイプが選択されているものとする。こ
こで、正常境界値S1および病変境界値S2について説明す
る。
The operation of the fluorescence endoscope apparatus according to the present invention will be described below. Prior to imaging, the observer is
11 is inserted into the body cavity of the subject, and the tip of the scope section 11 is guided to the vicinity of the observation section 1. In addition, the observer uses the input device
Using 61, the normal boundary value S1, the lesion boundary value S2, and the kind of gradation function are set. Note that the sigmoid type shown in FIG. 5 is selected as the gradation function. Here, the normal boundary value S1 and the lesion boundary value S2 will be described.

【0071】蛍光演算値が大きく、詳細に観察する必要
がない領域である正常領域と、その他の領域を異なる色
で表示する2値化表示により蛍光診断画像を表示する場
合には、しきい値として次式で定義されるような正常境
界値S1を入力する。
When a fluorescence diagnostic image is displayed by a binarized display in which the normal region, which is a region where the calculated fluorescence value is large and does not need to be observed in detail, and the other regions are displayed in different colors, a threshold value is displayed. Input the normal boundary value S1 as defined by the following.

【0072】正常境界値S1=正常Av−α正常St(但
しαは0以上の係数)ここで、正常Avは、予め正常組
織であることが明らかな既知正常組織から取得した蛍光
演算値の平均値であり、正常Stは、その標準偏差であ
る。また、αは、観察者の望む診断確率に応じて設定す
ればよく、例えばαとして1を設定すれば70〜80%
の診断確率で正常領域を検出することができる。αをよ
り小さな値とすれば診断確率は向上する。
Normal boundary value S1 = normal Av−α normal St (where α is a coefficient of 0 or more) where normal Av is the average of fluorescence calculation values obtained from known normal tissues which are known to be normal tissues in advance. Normal St is the standard deviation. Further, α may be set according to the diagnostic probability desired by the observer, and for example, if 1 is set as α, 70 to 80%
The normal region can be detected with the diagnostic probability of. The diagnosis probability improves when α is set to a smaller value.

【0073】一方、蛍光演算値の値が小さく、病変組織
である可能性の高い領域である病変領域と、その他の領
域を異なる色で表示する2値化表示により蛍光診断画像
を表示する場合には、しきい値として、次式で定義され
るような病変境界値S2を入力する。
On the other hand, when a fluorescence diagnostic image is displayed by a binarized display in which the fluorescence calculation value is small and the lesion area, which is a highly likely lesion tissue, and the other areas are displayed in different colors. Inputs a lesion boundary value S2 as defined by the following equation as a threshold.

【0074】病変境界値S2=病変Av+β病変St(但
しβは0以上の係数)ここで、病変Avは、予め病変組
織であることが明らかな既知病変組織から取得した蛍光
演算値の平均値であり、病変Stは、その標準偏差であ
る。また、βは、観察者の望む診断確率に応じて設定す
ればよい。一般に病変組織における蛍光演算値は、その
病変の種類や進行度によりばらつきがあり、一概にβを
決めることは困難であるが、観察者が均一表示を望む病
変部位のうち、80%以上の部位に対して均一表示が行
われるようなβを設定することが望ましい。
Lesion boundary value S2 = lesion Av + β lesion St (where β is a coefficient of 0 or more) where the lesion Av is an average value of fluorescence calculation values acquired from known lesion tissues which are known to be lesion tissues in advance. Yes, the lesion St is its standard deviation. Further, β may be set according to the diagnosis probability desired by the observer. Generally, the fluorescence calculation value in the lesioned tissue varies depending on the type and progress of the lesion, and it is difficult to determine β unconditionally, but 80% or more of the lesioned portions desired by the observer to be uniformly displayed. It is desirable to set β so that uniform display is performed.

【0075】本蛍光内視鏡装置においては、白色光Lw
の照射、励起光Leの照射、参照光Lsの照射と、通常
像の撮像、蛍光像の撮像およびIR反射像の撮像とが図8
に示すように時分割で行われ、通常画像2および蛍光診
断画像5〜7が同時にモニタ92に表示される。また、各
像を撮像するための露光後、CCD撮像素子101 の受光
部から蓄積部に画像信号をシフトし、次の像を露光して
いる間に、蓄積部から各画像の画像信号を読み出してい
る。
In the present fluorescence endoscope apparatus, white light Lw
Of the normal light, the excitation light Le, the reference light Ls, and the normal image, the fluorescent image, and the IR reflected image.
The normal image 2 and the fluorescence diagnostic images 5 to 7 are simultaneously displayed on the monitor 92 as shown in FIG. After the exposure for capturing each image, the image signal is shifted from the light receiving unit of the CCD image pickup device 101 to the storage unit, and the image signal of each image is read out from the storage unit while the next image is exposed. ing.

【0076】まず、通常画像を表示する際の動作を説明
する。コントローラ62からの信号に基づき、白色光源用
電源202 が駆動され、白色光源201 から白色光Lwが射
出される。白色光Lwは、集光レンズ203 により集光さ
れ、ライトガイド102aに入射され、スコープ部11の先端
まで導光された後、照明レンズ104 から観察部1へ照射
される。
First, the operation for displaying a normal image will be described. The white light source power source 202 is driven based on a signal from the controller 62, and the white light source 201 emits white light Lw. The white light Lw is condensed by the condenser lens 203, is incident on the light guide 102a, is guided to the tip of the scope section 11, and is then irradiated from the illumination lens 104 to the observation section 1.

【0077】観察部1で反射された白色光Lwの反射光
は、集光レンズ105 により集光され、プリズム107 に反
射して、CCD撮像素子101 上に白色光反射像Zw(通
常像)として結像される。CCD撮像素子101 より出力
された信号は、通常画像処理ユニット41の信号処理回路
411 で、プロセス処理を施されて出力され、A/D 変換回
路402 でデジタル信号に変換されて、画像メモリ403 へ
各画素毎に記憶される。表示タイミングに合わせて通常
画像生成部412 において、各微少フィルタに対応する3
色の画像信号からRGB信号が算出され、該RGB信号
に基づいて通常画像信号が生成されて出力される。ビデ
オ信号処理回路405 では、通常画像信号をビデオ信号に
変換し、モニタ92に出力する。モニタ92には、カラー画
像である通常画像2が表示される。
The reflected light of the white light Lw reflected by the observation section 1 is condensed by the condenser lens 105, reflected by the prism 107, and reflected as a white light reflection image Zw (normal image) on the CCD image pickup element 101. It is imaged. The signal output from the CCD image pickup device 101 is the signal processing circuit of the normal image processing unit 41.
At 411, the signal is processed and output, then converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 402, and stored in the image memory 403 for each pixel. In the normal image generation unit 412 according to the display timing, 3 corresponding to each micro filter
RGB signals are calculated from the color image signals, and normal image signals are generated and output based on the RGB signals. The video signal processing circuit 405 converts the normal image signal into a video signal and outputs it to the monitor 92. The monitor 92 displays the normal image 2 which is a color image.

【0078】次に蛍光診断画像を表示する際の動作につ
いて説明する。まず、蛍光画像を取得する際の動作を説
明する。コントローラ62は、入力装置61を介して入力さ
れた正常境界値、病変境界値および階調関数の選択結果
を蛍光診断画像生成部314 へ、出力する。
Next, the operation when displaying the fluorescence diagnostic image will be described. First, the operation when acquiring a fluorescence image will be described. The controller 62 outputs the normal boundary value, lesion boundary value, and gradation function selection result input via the input device 61 to the fluorescence diagnostic image generation unit 314.

【0079】まず、コントローラ62からの信号に基づ
き、励起光Leが観察部1へ照射される。CCD撮像素
子101 で受光された蛍光像Zjは、画像信号に変換され
て出力され、蛍光画像処理ユニット31の信号処理回路30
1 で、プロセス処理を施され画像信号として出力され、
A/D 変換回路302 でデジタル信号に変換されて、画像メ
モリ311 へ記憶される。
First, the observing section 1 is irradiated with the excitation light Le based on the signal from the controller 62. The fluorescence image Zj received by the CCD image pickup device 101 is converted into an image signal and outputted, and the signal processing circuit 30 of the fluorescence image processing unit 31.
In 1, the process is applied and output as an image signal,
It is converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 302 and stored in the image memory 311.

【0080】演算・画像メモリ312 では、隣接した画素
毎に、モザイクフィルタ111 のCyフィルタ111bと対応す
る画素で受光した画像信号の画素値にYeフィルタ111cと
対応する画素で受光した画像信号の画素値を加算し、そ
の加算値からGフィルタ111aと対応する画素で受光した
画像信号の画素値を減算して、広帯域蛍光画像を作成
し、記憶する。
In the calculation / image memory 312, for each adjacent pixel, the pixel value of the image signal received by the pixel corresponding to the Cy filter 111b of the mosaic filter 111 is the pixel value of the image signal received by the pixel corresponding to the Ye filter 111c. The values are added, and the pixel value of the image signal received by the pixel corresponding to the G filter 111a is subtracted from the added value to create and store a broadband fluorescence image.

【0081】次にIR反射画像を取得する際の動作を説明
する。参照光Lsは、観察部1へ照射され、観察部1で
反射された参照光Lsの反射光は、CCD撮像素子101
上にIR反射像Zsとして結像されて、画像信号に変換さ
れて出力される。
Next, the operation when acquiring an IR reflection image will be described. The reference light Ls is applied to the observation unit 1, and the reflected light of the reference light Ls reflected by the observation unit 1 is the CCD image sensor 101.
An IR reflected image Zs is formed on the image, converted into an image signal, and output.

【0082】CCD撮像素子101 から出力された信号
は、蛍光画像処理ユニット31の信号処理回路306 で、5
20nm以上の波長帯域の光を透過させるYeフィルタ11
1cに対応する画素で受光された信号のみが、プロセス処
理を施され画像信号として出力され、A/D 変換回路307
でデジタル信号に変換されて、画像メモリ308 へIR反射
画像として記憶される。
The signal output from the CCD image pickup device 101 is output to the signal processing circuit 306 of the fluorescence image processing unit 31 by 5
Ye filter that transmits light in the wavelength band of 20 nm or more 11
Only the signal received by the pixel corresponding to 1c is processed and output as an image signal, and the A / D conversion circuit 307
Is converted into a digital signal by and is stored in the image memory 308 as an IR reflection image.

【0083】蛍光演算値算出部313 では、対応する画素
毎に、演算・画像メモリ312 に記憶された広帯域蛍光画
像の画素値を、画像メモリ308 に保存されているIR反射
画像の画素値で除算した蛍光演算値を算出する。
The fluorescence calculation value calculation unit 313 divides the pixel value of the broadband fluorescence image stored in the calculation / image memory 312 by the pixel value of the IR reflection image stored in the image memory 308 for each corresponding pixel. The calculated fluorescence value is calculated.

【0084】蛍光診断画像生成部314 では、コントロー
ラ62から入力された正常境界値S1に基づいて色情報が作
成されて2値化表示される蛍光診断画像5用の画像信
号、病変境界値S2に基づいて色情報が作成されて2値化
表示される蛍光診断画像6用の画像信号およびコントロ
ーラ62から入力された階調関数(シグモイドタイプ)に
基づいて、蛍光演算値から色情報が作成されて階調表示
される蛍光診断画像7用の画像信号が生成され、ビデオ
信号処理回路405 へ出力される。モニタ92には、通常画
像2と並んで蛍光診断画像5〜7が表示される。蛍光診
断画像5は、正常領域が緑色で表示され、不明領域が黄
色で表示されている。
In the fluorescence diagnostic image generation unit 314, color information is created based on the normal boundary value S1 input from the controller 62 and the image signal for the fluorescence diagnostic image 5 which is binarized and displayed, and the lesion boundary value S2. Based on the image signal for the fluorescence diagnostic image 6 to be binarized and displayed based on the color information and the gradation function (sigmoid type) input from the controller 62, the color information is created from the fluorescence operation value. An image signal for the fluorescent diagnostic image 7 displayed in gradation is generated and output to the video signal processing circuit 405. On the monitor 92, the fluorescence diagnostic images 5 to 7 are displayed side by side with the normal image 2. In the fluorescence diagnostic image 5, the normal area is displayed in green and the unknown area is displayed in yellow.

【0085】また蛍光診断画像6においては、病変領域
が赤色で表示され、不明領域が黄色で表示されている。
また蛍光診断画像7は、緑色(蛍光演算値大)から赤色
(蛍光演算値小)間で階調表示されている。観察者は、
蛍光診断画像5を注目することにより、容易に正常領域
を識別することができ、また蛍光診断画像6を注目する
ことにより、容易に病変領域を識別することができる。
さらに、蛍光診断画像7を注目することにより、正常領
域でもなく、病変領域でない、中間領域の組織性状を詳
細に観察することができる。特に、蛍光診断画像7は、
階調関数として、シグモイドタイプを用いているため
に、この中間領域の組織性状の観察に適している。な
お、入力装置61からの入力操作により、通常画像2また
は蛍光診断画像5〜7のどちらか1種類の画像のみを表
示することもできる。
In the fluorescence diagnostic image 6, the lesion area is displayed in red and the unknown area is displayed in yellow.
Further, the fluorescence diagnostic image 7 is displayed in gradation from green (large fluorescence calculation value) to red (small fluorescence calculation value). The observer
By focusing on the fluorescence diagnostic image 5, it is possible to easily identify the normal region, and by focusing on the fluorescent diagnostic image 6, it is possible to easily identify the lesion region.
Furthermore, by paying attention to the fluorescence diagnostic image 7, it is possible to observe in detail the tissue properties of the intermediate region which is neither the normal region nor the lesion region. In particular, the fluorescence diagnostic image 7
Since the sigmoid type is used as the gradation function, it is suitable for observing the texture of this intermediate region. In addition, it is possible to display only one of the normal image 2 and the fluorescence diagnostic images 5 to 7 by an input operation from the input device 61.

【0086】以上の説明で明らかなように、本実施形態
における蛍光内視鏡装置においては、異なるしきい値に
より2値化表示された蛍光診断画像5および6と、階調
表示された蛍光診断画像7とが、モニタ92に並んで表示
されているため、観察者は観察目的に応じて、適宜注目
する画像を選択できる。このため、組織性状の識別時間
が短縮され、また3枚の診断画像に基づいて識別を行う
ことができるため、識別精度も向上する。また、階調表
示を用いているため、観察者は観察部各領域の段階的な
組織性状を知ることができる。また、IR反射画像の画素
値に応じて輝度が異なるため、観察部の凹凸や、距離感
を備えた蛍光診断画像を表示することができる。
As is clear from the above description, in the fluorescence endoscope apparatus according to the present embodiment, the fluorescence diagnostic images 5 and 6 binarized by different thresholds and the fluorescence diagnostic images displayed in gradation are displayed. Since the image 7 and the image 7 are displayed side by side on the monitor 92, the observer can appropriately select the image of interest according to the observation purpose. Therefore, the time for identifying the tissue property is shortened, and the identification can be performed based on the three diagnostic images, so that the identification accuracy is also improved. Further, since the gradation display is used, the observer can know the stepwise tissue property of each region of the observation part. In addition, since the brightness varies depending on the pixel value of the IR reflection image, it is possible to display the fluorescence diagnostic image with the unevenness of the observation part and the sense of distance.

【0087】なお、本実施の形態においては、蛍光演算
値が蛍光収率の違いを反映しているため、各領域から発
せられる蛍光の蛍光収率の違いに基づいて、各領域を識
別することができる。
In the present embodiment, since the calculated fluorescence value reflects the difference in fluorescence yield, it is necessary to identify each region based on the difference in fluorescence yield of fluorescence emitted from each region. You can

【0088】各実施の形態においては、正常境界値、病
変境界値あるいは階調関数の種類等の各設定値を観察者
の入力操作により切り替えることができるため、観察部
の種類、あるいは個体差、年齢差等に応じて、適宜所望
の蛍光診断画像を表示することができる。また階調表示
を不連続的な表示で行う場合であれば、階調数なども変
更できることが好ましい。
In each of the embodiments, each set value such as the normal boundary value, the lesion boundary value or the kind of the gradation function can be switched by the input operation of the observer. Therefore, the kind of the observation section or the individual difference, A desired fluorescence diagnostic image can be appropriately displayed according to age difference and the like. Further, when the gradation display is performed by discontinuous display, it is preferable that the number of gradations can be changed.

【0089】なお、正常境界値、病変境界値および階調
関数等の切替操作や、蛍光診断画像間の表示状態の切替
操作は、蛍光診断画像が表示されている間も、随時行え
ることが望ましい。また、所定時間毎に、自動的に切替
信号が発生され、表示される蛍光診断画像が切り替わる
シーケンシャル切替機能を備えていれば、最も適切な蛍
光診断画像の設定値が不明である場合であっても、所望
の蛍光診断画像を表示される画像の中から選択すること
ができ、一層装置の利便性が向上する。
It is desirable that the switching operation of the normal boundary value, the lesion boundary value, the gradation function, etc., and the switching operation of the display state between the fluorescence diagnostic images can be performed at any time while the fluorescence diagnostic images are displayed. . Further, at every predetermined time, a switching signal is automatically generated, and if a sequential switching function for switching the displayed fluorescence diagnostic image is provided, it is possible that the most appropriate set value of the fluorescence diagnostic image is unknown. Also, the desired fluorescence diagnostic image can be selected from among the displayed images, further improving the convenience of the apparatus.

【0090】また、各実施の形態において、入力装置61
は、プロセッサ部に設けられる構成としたがこれに限定
されるものではなく、通常のスコープ部に設けられてい
る手元操作部に設けてもよい。この場合にはスコープ部
の操作者が、種々の設定を切り替えることができる。ま
たフットフイッチとして構成することもでき、一層入力
装置の使い勝手が向上する。さらに、種々の設定を、そ
れぞれ使い勝手の良い部位に設けられた別個の入力装置
から入力してもよい。なお、各実施の形態においては、
通常画像、蛍光画像および補助画像を1つの撮像素子に
より撮像したが、それぞれ別個の撮像素子を用いて撮像
してもよい。このような場合には、各撮像素子に、取得
する画像に適した透過波長範囲を備えた光学フィルタを
取り付けることが望ましい。
Further, in each of the embodiments, the input device 61
Although it is configured to be provided in the processor unit, the present invention is not limited to this, and may be provided in a hand operation unit provided in a normal scope unit. In this case, the operator of the scope unit can switch various settings. It can also be configured as a foot switch, further improving the usability of the input device. Further, various settings may be input from separate input devices provided in the respective convenient parts. In each embodiment,
The normal image, the fluorescence image, and the auxiliary image are picked up by one image pickup device, but they may be picked up by separate image pickup devices. In such a case, it is desirable to attach an optical filter having a transmission wavelength range suitable for an image to be acquired to each image sensor.

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

【図1】本発明による第1の具体的な実施の形態である
蛍光内視鏡装置の概略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus according to a first specific embodiment of the present invention.

【図2】蛍光診断画像の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a fluorescence diagnostic image.

【図3】光学フィルタの概略構成図FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an optical filter.

【図4】切替フィルタの概略構成図FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a switching filter.

【図5】階調関数の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a gradation function

【図6】本発明による第2の具体的な実施の形態である
蛍光内視鏡装置の概略構成図
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus according to a second specific embodiment of the present invention.

【図7】光学フィルタの概略構成図FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an optical filter.

【図8】撮像タイミングの説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of imaging timing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 観察部 2 通常画像 3,4,5,6,7 蛍光診断画像 10,11 スコープ部 20,21 照明ユニット 30,31 蛍光画像処理ユニット 40,41 通常画像処理ユニット 50,51 CCD駆動ユニット 60,62 コントローラ 90,92 モニタ 101 撮像素子 106,111 モザイクフィルタ 304,313 蛍光演算値算出部 305,314 蛍光診断画像生成部 1 Observation department 2 Normal image 3,4,5,6,7 Fluorescence diagnostic image 10,11 Scope part 20,21 Lighting unit 30,31 Fluorescence image processing unit 40,41 Normal image processing unit 50,51 CCD drive unit 60,62 controller 90,92 monitor 101 image sensor 106,111 Mosaic filter 304,313 Fluorescence calculation value calculator 305,314 Fluorescence diagnostic image generator

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) H04N 5/225 H04N 5/225 C 5C022 7/18 7/18 M 5C054 9/04 9/04 Z 5C065 Fターム(参考) 2G043 AA03 CA09 EA01 FA01 GA21 GB18 HA01 HA05 JA02 KA01 KA02 KA05 KA09 LA03 MA16 NA01 NA02 NA05 NA06 2H040 GA02 GA11 2H052 AA09 AF14 AF17 AF21 AF25 4C061 BB02 BB08 CC06 DD03 FF46 HH51 LL02 MM03 MM05 MM07 NN01 NN05 NN07 QQ02 QQ03 QQ04 QQ07 QQ09 RR05 RR14 RR18 RR26 SS04 SS21 TT02 WW08 WW10 WW17 YY02 5B057 AA07 BA02 BA29 CA08 CA16 CB08 CB16 CE11 CH01 DA16 5C022 AA09 AB15 AC42 AC55 AC69 5C054 CC07 CD03 CH02 EA01 EA03 EA05 ED07 EE06 FB05 GB15 GB16 GB17 HA12 5C065 AA04 BB41 BB48 DD02 EE05Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H04N 5/225 H04N 5/225 C 5C022 2 7/18 7/18 M 5C054 9/04 9/04 Z 5C065 F term (reference) ) 2G043 AA03 CA09 EA01 FA01 GA21 GB18 HA01 HA05 JA02 KA01 KA02 KA05 KA09 LA03 MA16 NA01 NA02 NA05 NA06 2H040 GA02 GA11 2H052 AA09 AF14 AF17 AF21 AF25 4C061 BB02 BB08 CC06 DD03 FF46 HH51 LL02 MM03 MM05 MM07 NN01 NN05 NN07 QQ02 QQ03 QQ04 QQ07 QQ09 RR05 RR14 RR18 RR26 SS04 SS21 TT02 WW08 WW10 WW17 YY02 5B057 AA07 BA02 BA29 CA08 CA16 CB08 CB16 CE11 CH01 DA16 5C022 AA09 AB15 AC42 AC55 AC69 5C054 CC07 CD03 CH02 EA01 EA03 EA05 ED07 504160 GB02 EE06 FB07 BB07 BB07 CA02 CB07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励起光の照射を受けた観察部から発せら
れる蛍光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射を受け
た前記観察部から発せられる再輻射光に基づいた補助画
像を取得し、前記蛍光画像の画素値と前記補助画像の画
素値の比率に基づいて蛍光診断画像を生成して、該蛍光
診断画像を表示する蛍光診断画像表示方法において、 表示状態の異なる複数種類の前記蛍光診断画像を生成
し、表示状態の異なる少なくとも2種類の蛍光診断画像
を同時に表示するものであることを特徴とする蛍光診断
画像表示方法。
1. A fluorescence image based on fluorescence emitted from an observation unit irradiated with excitation light is acquired, and an auxiliary image based on re-radiation light emitted from the observation unit irradiated with light is acquired. A fluorescent diagnostic image display method for generating a fluorescent diagnostic image based on a ratio of a pixel value of the fluorescent image and a pixel value of the auxiliary image, and displaying the fluorescent diagnostic image, A method for displaying a fluorescent diagnostic image, wherein a diagnostic image is generated and at least two types of fluorescent diagnostic images having different display states are simultaneously displayed.
【請求項2】 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
輻射光に基づいた補助画像を取得する補助画像取得手段
と、前記蛍光画像の画素値と前記補助画像の画素値の比
率に基づいて蛍光診断画像を生成する蛍光診断画像生成
手段と、前記蛍光診断画像を表示する表示手段とを備え
た蛍光診断画像表示装置において、 前記蛍光診断画像生成手段が、表示状態の異なる複数種
類の前記蛍光診断画像を生成するものであり、 前記表示手段が、表示状態の異なる少なくとも2種類の
蛍光診断画像を同時に表示するものであることを特徴と
する蛍光診断画像表示装置。
2. A fluorescence image acquisition unit for irradiating the 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. Auxiliary image acquisition means for acquiring an auxiliary image based on re-radiation light emitted from the observation section by irradiation of the light, and a fluorescence diagnostic image based on the ratio of the pixel value of the fluorescence image and the pixel value of the auxiliary image. In a fluorescent diagnostic image display device including a fluorescent diagnostic image generating unit for generating and a display unit for displaying the fluorescent diagnostic image, the fluorescent diagnostic image generating unit generates a plurality of types of fluorescent diagnostic images with different display states. The fluorescent diagnostic image display device is characterized in that the display means simultaneously displays at least two types of fluorescent diagnostic images having different display states.
【請求項3】 前記表示状態の1つが、所定の階調関数
を用いた階調表示であることを特徴とする請求項2記載
の蛍光診断画像表示装置。
3. The fluorescent diagnostic image display apparatus according to claim 2, wherein one of the display states is gradation display using a predetermined gradation function.
【請求項4】 前記表示状態の1つが、所定のしきい値
を用いた2値化表示であることを特徴とする請求項2ま
たは3記載の蛍光診断画像表示装置。
4. The fluorescence diagnostic image display apparatus according to claim 2, wherein one of the display states is a binarized display using a predetermined threshold value.
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