CN102802494A

CN102802494A - 荧光观察装置

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Publication number: CN102802494A
Application number: CN2011800141201A
Authority: CN
Inventors: 渡边俊明
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2010-03-23
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2031-02-16
Also published as: WO2011118288A1; JP2011194164A; CN102802494B; JP5669416B2; US8639011B2; US20120328175A1

Abstract

提供能够根据按照每个被摄体而不同的荧光图像的信号强度与参照光图像的信号强度的比率，设定用于判别特定区域及其他区域的阈值的荧光观察装置。采用荧光观察装置（1），其具备：光源装置（17），其产生照明光和激励光；荧光图像生成部（30），其通过激励光的照射生成荧光图像；白色光图像生成部（29），其通过照明光的照射生成白色光图像；荧光图像校正部（31），其将荧光图像中的各个像素的信号强度除以白色光图像中的各个像素的信号强度，生成校正荧光图像；特征量取得部（33），其提取校正荧光图像的特征量；阈值设定部（38），其使用由特征量取得部（33）提取出的特征量的历史，决定对校正荧光图像的特定区域进行确定的阈值；以及伪彩色图像生成部（37），其根据该阈值判别校正荧光图像的特定区域与其他区域。

Description

荧光观察装置

技术领域

本发明涉及荧光观察装置。

背景技术

目前，在采用荧光药剂来诊断病变区域的荧光观察装置中公知有如下这样的方法，因为照射光的强度根据观察距离而变化，所以将荧光图像的信号强度除以参照光图像的信号强度来校正荧光图像（例如，参照专利文献1）。

还公知有如下这样的方法：在观察自身荧光的内窥镜装置中，通过仅将荧光图像的信号强度与参照光图像的信号强度的比率为预定阈值以上的像素显示在荧光图像上，容易发现病变区域的位置地进行显示（例如，参照专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本特开昭62-247232号公报

【专利文献2】日本特开2005-21580号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，荧光药剂的代谢功能存在个体差异，并且组织的颜色按照每个患者和部位而不同。因此，病变区域和正常区域中的、荧光图像的信号强度与参照光图像的信号强度的比率按照每个被摄体而不同。因此，在要根据荧光图像的信号强度与参照光图像的信号强度的比率判别作为病变区域的特定区域与其他区域的情况下，需要设定用于按照每个被摄体进行判别的阈值。

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的是提供能够根据按照每个被摄体而不同的荧光图像的信号强度与参照光图像的信号强度的比率，设定用于判别特定区域与其他区域的阈值的荧光观察装置。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明采用以下手段。

本发明采用一种荧光观察装置，其具备：光源部，其产生对被摄体照射的照明光和激励光；荧光图像生成部，其拍摄因来自该光源部的激励光照射而在所述被摄体中产生的荧光，来生成荧光图像；返回光图像生成部，其拍摄因来自所述光源部的照明光照射而从所述被摄体返回的返回光，来生成返回光图像；图像校正部，其将由所述荧光图像生成部生成的荧光图像中的各个像素的信号强度除以由所述返回光图像生成部生成的返回光图像中的各个像素的信号强度，来生成校正荧光图像；特征量提取部，其提取由该图像校正部生成的校正荧光图像的特征量；阈值决定部，其使用由该特征量提取部提取出的特征量的历史，决定用于对所述校正荧光图像的特定区域与其他区域进行判别的阈值；以及判别部，其根据由该阈值决定部决定的阈值，判别所述校正荧光图像的特定区域与其他区域。

根据本发明，将来自光源部的照明光以及激励光照射至被检体，利用返回光图像生成部根据照明光的返回光生成返回光图像，并且利用荧光图像生成部根据因激励光照射到被检体而产生的荧光来生成荧光图像。然后，利用图像校正部，将荧光图像中的各个像素的信号强度除以返回光图像中的各个像素的信号强度，生成校正荧光图像，通过特征量提取部提取校正荧光图像的特征量。利用阈值决定部，使用该特征量的历史，决定用于判别校正荧光图像的特定区域的阈值，并利用判别部，根据该阈值判别特定区域与其他区域。

此处，所谓特定区域，是指在校正荧光图像内信号强度比其周围高的区域。例如设为被摄体是存在病变部的组织，投放容易蓄积于病变部的荧光药剂。于是，荧光药剂聚集到被摄体的一部分，因此通过激励光从该部分较强地产生荧光。并且，在校正荧光图像内，该部分的信号强度变高。所谓特定区域，是指这样在校正荧光图像内信号强度比其他区域高的区域。

荧光药剂的代谢功能存在个体差异，并且组织的颜色按照每个患者和部位而不同。因此，特定区域中的荧光图像的信号强度与返回光图像的信号强度的比率、和其他区域中的荧光图像的信号强度与返回光图像的信号强度的比率按照每个被摄体而不同。根据本发明，根据校正荧光图像的特征量决定用于判别特定区域与其他区域的阈值，因此能够根据被摄体变更该阈值。并且，能够进行与被摄体对应的特定区域和其他区域的判别。由此，能够提高例如病变部等特定区域的检查精度。

在上述发明中，所述特征量提取部可提取所述校正荧光图像的信号强度的最大值作为所述特征量。

由此，能够从校正荧光图像容易地提取特征量，能够简化特征量提取部的处理。

在上述发明中，所述特征量提取部可提取所述校正荧光图像的各个像素处的信号强度的累计值变为预定值时的信号强度作为所述特征量。

由此，能够根据图像的状态改变从校正荧光图像中提取出的特征量。例如，能够通过提取校正荧光图像的各个像素处的信号强度的累计值变为98%时的信号强度作为特征量，排除噪声等的异常值，从而能够决定用于判别特定区域和其他区域的阈值。

在上述发明中，可具备：特征量记录部，其记录通过所述特征量提取部提取出的特征量的时间变化；特征量显示部，其对记录在该特征量记录部中的特征量的时间变化进行显示；以及信号强度输入部，其输入在该特征量显示部所显示的特征量的时间变化中作为基准的信号强度，所述阈值决定部将输入到所述信号强度输入部的信号强度决定为所述阈值。

由此，用户能够一边观察显示在特征量显示部上的特征量的时间变化一边向信号强度输入部输入作为基准的信号强度，能够任意决定判别特定区域与其他区域的阈值。

在上述发明中，可具备：特征量记录部，其记录通过所述特征量提取部提取出的特征量的时间变化；以及阈值设定指示部，其指示对所述阈值进行设定的时机，所述阈值决定部在输入了来自所述阈值设定指示部的指示时，根据记录在所述特征量记录部中的所述特征量的时间变化决定所述阈值。

由此，能够在用户向阈值设定指示部进行输入的时机，自动决定用于判别特定区域与其他区域的阈值。

在上述发明中，可具备特征量记录部，其记录通过所述特征量提取部提取出的特征量的时间变化，所述阈值决定部在所述特征量记录部中记录有预定时间的所述特征量时，根据记录在所述特征量记录部中的特征量的时间变化决定所述阈值。

由此，在特征量记录部中记录有预定时间的特征量时，能够自动决定用于判别特定区域与其他区域的阈值。

在上述发明中，所述阈值决定部可根据记录在所述特征量记录部中的所述特征量的时间变化生成特征量的信号强度的直方图，在该直方图的峰值数量为1个的情况下，将直方图的最大信号强度决定为所述阈值，在峰值数量为2个以上的情况下，将作为最大信号强度的峰值与作为最小信号强度的峰值之间的信号强度决定为所述阈值。

由此，根据记录在特征量记录部中的特征量的时间变化生成特征量的信号强度的直方图，在该直方图中，在峰值数量为1个的情况下，能够判断为没有观察到特定区域，将该直方图的最大信号强度决定为用于判别特定区域与其他区域的阈值。此外，在直方图的峰值数量为2个以上的情况下，能够判断为观察到特定区域和其他区域两方，能够通过将作为最大信号强度的峰值与作为最小信号强度的峰值之间的信号强度决定为用于判别特定区域与其他区域的阈值，进行与被摄体对应的特定区域和其他区域的判别。由此，能够提高例如病变部等特定区域的检查精度。

在上述发明中，所述阈值决定部可在所述直方图中出现2个峰值时，将这些峰值之间的信号强度决定为所述阈值。

由此，在各个像素的信号强度的直方图中出现2个峰值时，能够自动将这些峰值之间的信号强度决定为判别特定区域与其他区域的阈值。

在上述发明中，可具备错误判定部，其检测由所述返回光图像生成部取得的返回光图像的各个像素的信号强度，在信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定。

例如在内窥镜中采用了本发明的荧光观察装置的情况下，在内窥镜的前端部碰到组织壁时，返回光图像的基本所有像素都饱和，校正荧光图像变为异常低的值。因此，通过错误判定部在返回光图像的信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定，由此用户能够识别出是异常的状态。

在上述发明中，可具备错误判定部，其检测由所述图像校正部生成的校正荧光图像的各个像素的信号强度，在信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定。

例如在内窥镜中采用了本发明的荧光观察装置的情况下，在以较快的速度移动内窥镜时，返回光图像和荧光图像的曝光时间不同，因此在各图像中产生偏差，产生在荧光图像中有、而在返回光图像中没有的像素。该情况下，校正荧光图像进行了除以0的计算，从而产生异常明亮的点。因此，通过错误判定部在校正荧光图像的信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定，由此用户能够识别出是异常的状态。

在上述发明中，在所述错误判定部进行了错误判定的情况下，所述特征量提取部可中止所述特征量的提取。

由此，能够防止异常状态下的观察，能够提高观察精度。

发明效果

根据本发明可起到如下这样的效果，即使被摄体不同，也能够根据荧光图像的信号强度与参照光图像的信号强度的比率，设定用于判别特定区域与其他区域的阈值。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的荧光观察装置的功能框图。

图2是示出图1的激励光透射滤波器的透射率特性的曲线图。

图3是示出图1的激励光截止滤波器的透射率特性的曲线图。

图4是在图像中不存在特定区域时的校正荧光图像的各个像素处的信号强度的直方图。

图5是在图像中存在特定区域时的校正荧光图像的各个像素处的信号强度的直方图。

图6是示出特征量的时间变化的曲线图。

图7是说明阈值的决定方法的图，（a）是用所设定的编号进行选择的情况，（b）是用连杆（toggle）进行选择的情况，（c）是直接输入的情况，（d）是选择自动分割后的编号的情况。

图8是本发明第2实施方式的荧光观察装置的功能框图。

图9是示出不存在特定区域时的特征量的信号强度的曲线图，（a）示出时间变化，（b）是直方图。

图10是示出存在特定区域时的特征量的信号强度的曲线图，（a）示出时间变化，（b）是直方图。

图11是说明自动决定阈值的方法的流程图。

图12是第1变形例的荧光观察装置的功能框图。

图13是第2变形例的荧光观察装置的功能框图。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，参照附图来说明本发明第1实施方式的荧光观察装置1。这里，说明将本实施方式的荧光观察装置1应用于内窥镜装置的例子。

如图1所示，荧光观察装置1具备内窥镜10、光源装置（光源部）17、图像运算部20和监视器（特征量显示部）43。

内窥镜10具有插入体腔内的细长插入部，在其内部设置有光导纤维13。光导纤维13的一端延伸到内窥镜10的前端，另一端与光源装置17连接。由此，将从光源装置17射出的光引导至内窥镜10的前端，向体腔内的被检体A（被摄体）照射。

内窥镜10和图像运算部20经由图像传送电缆16连接。另外，图像运算部20和监视器43经由监视器电缆45连接。由此，将内窥镜10所取得的图像数据在图像传送电缆16中传送而发送至图像运算部20。发送来的图像数据在图像运算部20内实施图像处理之后，经由监视器电缆45传送到监视器43并显示在监视器画面上。

在图像运算部20上，连接有观察模式输入部41和阈值输入部（信号强度输入部）42。将输入到观察模式输入部41和阈值输入部42的信息发送至图像运算部20，在图像运算部20中对通过内窥镜10取得的图像数据进行处理作业。

接着，说明本实施方式的荧光观察装置1的详细结构以及监视器画面的显示。

如图1所示，在光源装置17的内部设置有氙气灯（Xe灯）21和波长选择滤波器22。Xe灯21产生白色光以及激励光。从Xe灯21发出的光经过波长选择滤波器22，由此仅所设定的波长区域的白色光和激励光通过。具体地说，如图2所示，波长选择滤波器22使400nm～750nm的波长区域的光透射，使其它波长区域的光反射。

另外如图1所示，在内窥镜10的内部设置有光导纤维13、白色光用彩色CCD23、分光器24、照明光学系统25、摄像光学系统26、激励光截止滤波器27和荧光用单色CCD28。

从光源装置17射出的白色光以及激励光利用内窥镜10内的光导纤维13进行传导，并通过配置在内窥镜10前端的照明光学系统25向被检体A照射。通过向被检体A照射白色光，使来自被检体A的反射光入射至在内窥镜10前端配置的摄像光学系统26。另外，通过向被检体A照射激励光，而在被检体A上产生荧光，并将该荧光入射至摄像光学系统26。

分光器24使来自被检体A的反射光透射，另一方面使在被检体A上产生的荧光反射。通过具有这样的特性，分光器24分离已入射至摄像光学系统26的反射光和荧光。此时，荧光波长移动至与激励光波长相比长的波长侧，所以使用可反射与激励光波长相比长的波长侧的光的分光器。

激励光截止滤波器27是用于从荧光中去除激励光（反射光）的滤波器。具体地说，如图3所示，分光器24使765nm～850nm的波长区域的光透射，并使其它波长区域的光反射。

由于通过激励光截止滤波器27，从而荧光与激励光（反射光）完全分离，利用荧光用单色CCD28来检测分离出的荧光。因为分离出的荧光是微弱的，所以荧光用单色CCD28采用比白色光用彩色CCD23灵敏度高的部件。将该荧光用单色CCD28所检测出的荧光图像数据经由图像传送电缆16b发送至图像运算部20内的荧光图像生成部30。

另一方面，通过白色光用彩色CCD23来检测已透过分光器24的来自被检体A的反射光。将白色光用彩色CCD23所检测出的白色光图像数据经由图像传送电缆16a发送至图像运算部20内的白色光图像生成部（返回光图像生成部）29。

如图1所示，图像运算部20在功能上具备：白色光图像生成部29、荧光图像生成部30、荧光图像校正部（图像校正部）31、错误图像判定部（错误判定部）32、特征量取得部33、曲线图生成部（特征量记录部）34、图像合成部35、显示图像选择部36、伪彩色图像生成部（判别部）37和阈值设定部（阈值决定部）38。此外，观察模式输入部41与显示图像选择部36连接，阈值输入部41与阈值设定部38连接。

白色光图像生成部29根据由白色光用彩色CCD23检测出的白色光图像数据来生成白色光图像。白色光图像生成部29将所生成的白色光图像发送至错误图像判定部32、图像合成部35和显示图像选择部36。

荧光图像生成部30根据荧光用单色CCD28所检测出的荧光图像数据来生成荧光图像。荧光图像生成部30将所生成的荧光图像发送至荧光图像校正部31。

荧光图像校正部31通过将荧光图像生成部30所生成的荧光图像中的各个像素的亮度值除以在白色光图像生成部29所生成的白色光图像中与荧光图像的各个像素对应的各个像素的亮度值，来生成校正荧光图像。荧光图像校正部31将生成的校正荧光图像发送至错误图像判定部32。

错误图像判定部32检测由白色光图像生成部29取得的白色光图像的各个像素的信号强度，在信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定。此外，错误图像判定部32在进行了错误判定的情况下，不向特征量取得部33和伪彩色图像生成部37发送由荧光图像校正部31生成的校正荧光图像。

特征量取得部33提取由荧光图像校正部31生成的校正荧光图像的特征量。具体而言，如图4所示，特征量取得部33生成校正荧光图像的各个像素处的信号强度的直方图，在该直方图中提取校正荧光图像的信号强度的最大值（图4中的点P1）作为特征量。

由此，能够从校正荧光图像容易地提取特征量，能够简化特征量取得部33的处理。

另外，特征量取得部33可以在校正荧光图像的各个像素处的信号强度的直方图中，提取校正荧光图像的各个像素处的信号强度的累计值变为了预定值（图4中的点P2）时的信号强度作为特征量。

由此，能够根据图像的状态等改变从校正荧光图像中提取出的特征量。例如，能够通过提取校正荧光图像的各个像素处的信号强度的累计值变为了98%时的信号强度作为特征量，排除噪声等的异常值，从而决定判别作为信号强度大于特征量的区域的特定区域和其他区域的阈值。

此处，如图4所示，在所观察的被检体A中不存在特定区域的情况下，在校正荧光图像的直方图中，在信号强度低的部分仅出现1个较大的峰值。另一方面，在观察视野内存在特定区域的情况下，由于在荧光图像内存在信号强度高的区域，因此如图5所示，除了在信号强度低的部分出现的峰值以外还新出现峰值。

曲线图生成部34在内部具有未图示的存储器（省略图示），在该存储器中对应保存由特征量取得部33提取出的特征量的信号强度及其检测时间。由此，如图6所示，曲线图生成部34使由特征量取得部33提取出的特征量的时间变化曲线化，并将该曲线图作为待显示在监视器43上的图像发送到显示图像选择部36。

在图6所示的特征量的时间变化的曲线图中，在观察区域中不存在特定区域的情况下，曲线图的值大致恒定。另一方面，在观察区域中存在特定区域的情况下，由于在校正荧光图像内存在信号强度高的区域，因此在曲线图中出现峰值。

阈值输入部42用于使得用户在由曲线图生成部34生成、且显示在监视器43上的特征量的时间变化的曲线图中，输入作为特定区域判别基准的信号强度（阈值）。具体而言，如图7（a）所示，阈值输入部42在特征量的时间变化的曲线图中，离散地用编号显示特征量的信号强度（纵轴），通过用户选择任意一个编号，输入作为特定区域判别基准的信号强度。

另外，阈值输入部42可以如图7（b）所示，在特征量的时间变化的曲线图中，通过用户使用鼠标等上下移动显示在纵轴上的连杆，输入作为特定区域判别基准的信号强度。

此外，阈值输入部42也可以如图7（c）所示，在特征量的时间变化的曲线图中，由用户使用键盘等直接输入作为特定区域判别基准的信号强度（阈值）。

此外，阈值输入部42还可以如图7（d）所示，在特征量的时间变化的曲线图中，将信号强度的最大值与最小值之间自动分割为预先设定的级数来进行显示，并通过用户选择任意一个编号，输入作为特定区域判别基准的信号强度。

阈值设定部38将输入到阈值输入部42的信号强度决定为用于判别特定区域与其他区域的阈值，并将该阈值发送到伪彩色图像生成部37。

伪彩色图像生成部37在从错误图像判定部32发送来的校正荧光图像中，根据各个像素的信号强度与通过阈值设定部38决定的阈值的差异，向各个像素分配颜色（伪彩色化）。具体而言，针对具有大于通过阈值设定部38决定的阈值的信号强度的像素，按照信号强度从高到低的顺序分配红、绿、蓝。此外，向具有通过阈值设定部38决定的阈值以下的信号强度的像素分配0（黑）。

图像合成部35对由白色光图像生成部29生成的白色光图像、和由伪彩色图像生成部37进行伪彩色化后的校正荧光图像进行合成，生成合成图像。具体而言，图像合成部35在进行伪彩色化后的校正荧光图像中，关于分配了0（黑）的像素，将白色光图像设为合成图像的像素，关于0以外的像素，将进行伪彩色化后的校正荧光图像设为合成图像的像素。

观察模式输入部41用于使得用户设定将多个观察模式中的哪一个观察模式的图像显示在监视器43上。此处，多个观察模式例如是指：将通过白色光图像生成部29生成的白色光图像直接显示在监视器43上的观察模式（白色光图像观察模式）；将通过图像合成部35生成的合成图像显示在监视器43上的观察模式（合成图像观察模式）；以及同时显示白色光图像和合成图像的观察模式（2图像观察模式）。

显示图像选择部36根据在观察模式输入部41中设定的观察模式，选择白色光图像和/或合成图像，并将所选择的图像显示在监视器43上。此外，显示图像选择部36使监视器43显示通过曲线图生成部34生成的特征量的时间变化的曲线图。

监视器43对通过显示图像选择部36选择的图像和通过曲线图生成部34生成的特征量的时间变化的曲线图进行显示。

以下，说明具有上述结构的荧光观察装置1的作用。

首先，当使用本实施方式的荧光观察装置1开始被检体A的观察时，将来自光源装置17的光经由光导纤维13照射至被检体A。由此，取得利用白色光图像生成部29根据被检体A的反射光生成的白色光图像，并且取得利用荧光图像生成部30根据从被检体A发出的荧光生成的荧光图像。

接着，利用校正荧光图像校正部31针对各个像素通过将荧光图像的亮度值除以白色光图像的亮度值来生成校正荧光图像，并通过错误图像判定部32进行错误判定。在进行了错误判定的情况下，直接在监视器43上显示白色光图像。

另一方面，在没有进行错误判定的情况下，通过特征量取得部33提取校正荧光图像的特征量，并通过曲线图生成部34生成特征量的时间变化的曲线图。所生成的特征量的时间变化的曲线图显示在监视器43上，用于设定作为特定区域判别基准的信号强度。

在阈值输入部42中，由用户输入作为特定区域判别基准的信号强度，将该信号强度决定为用于判别正常组织和病变组织的阈值。

在伪彩色图像生成部37中，根据预先设定的颜色的分配和通过阈值设定部38决定的阈值，进行校正荧光图像的伪彩色化。

伪彩色化后的校正荧光图像通过图像合成部35与白色光图像进行合成。这样生成的合成图像根据在观察模式输入部41中设定的观察模式显示在显示部43上。

如上所述，根据本实施方式的荧光观察装置1，能够仅将荧光图像的信号强度与白色光图像的信号强度的比率为预定阈值以上的像素显示在荧光图像上，能够容易发现被检体A中的特定区域的位置地进行显示。

此处，荧光药剂的代谢功能存在个体差异，并且组织的颜色按照每个患者和部位而不同。因此，特定区域中的荧光图像的信号强度与白色光图像的信号强度的比率、和其他区域中的荧光图像的信号强度与白色光图像的信号强度的比率按照每个被摄体而不同。

与此相对，根据本实施方式的荧光观察装置1，根据用荧光图像除以白色光图像后的校正荧光图像的特征量，决定为用于判别正常区域和病变区域的阈值，因此能够根据患者变更阈值。并且，能够进行与被摄体对应的特定区域和其他区域的判别。由此，能够提高病变区域的检查精度。

此外，阈值设定部38将输入到阈值输入部42的信号强度决定为阈值，由此用户能够通过一边观察显示在监视器43上的特征量的时间变化一边向阈值输入部42输入信号强度，任意决定判别特定区域与其他区域的阈值。

此外，在内窥镜10的前端部碰到组织壁时，白色光图像的基本所有像素都饱和，校正荧光图像变为异常低的值。因此，通过错误图像判定部32在白色光图像的信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定，由此用户能够识别出是异常的状态。

另外，也可以设为错误图像判定部32检测由荧光图像校正部31生成的校正荧光图像的各个像素的信号强度，在信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定。

此处，在以较快的速度移动内窥镜时，白色光图像和荧光图像的曝光时间不同，因此在各图像中产生偏差，产生在荧光图像中有、而在白色光图像中没有的像素。该情况下，校正荧光图像进行了除以0的计算，从而产生异常明亮的点。因此，通过错误图像判定部32在校正荧光图像的信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定，由此用户能够识别出是异常的状态。

并且，在错误图像判定部32进行了错误判定的情况下，中止特征量取得部33对特征量的提取以及伪彩色图像生成部37的伪彩色化，而直接在监视器43上显示白色光图像，由此能够防止异常状态下的观察，能够提高观察精度。

[第2实施方式]

接着，参照附图来说明本发明第2实施方式的荧光观察装置2。在本实施方式的说明中，省略与第1实施方式的荧光观察装置1相同的点的说明，而主要说明不同点。

本实施方式的荧光观察装置2与第1实施方式的荧光观察装置1的不同点为，自动设定用于判别正常区域和病变区域的阈值。

如图8所示，在本实施方式的荧光观察装置2中，图像运算部50具有阈值计算部（阈值决定部）51，并与自动阈值计算输入部（阈值设定指示部）52连接。

自动阈值计算输入部52对设定用于判别正常区域和病变区域的阈值的时机进行指示。

阈值计算部51在输入了来自自动阈值计算输入部52的指示时，读出记录在曲线图生成部34中的特征量的时间变化，计算用于判别特定区域与其他区域的阈值。

具体而言，阈值计算部51根据图9（a）和图10（a）所示的记录在曲线图生成部34中的特征量的时间变化，如图9（b）和图10（b）所示那样，生成各个时间的特征量的信号强度的直方图。并且，阈值计算部51在图9（b）和图10（b）所示的直方图中检测峰值的数量，并且将成为峰值的信号强度决定为阈值。

即，如图9（a）所示，在特征量的时间变化的曲线图中，信号强度大致恒定的情况表示在观察区域中不存在特定区域的情况。该情况下，如图9（b）所示，在各时间的特征量的信号强度的直方图中仅出现1个峰值。该情况下，阈值计算部51将该峰值时的信号强度决定为阈值。

另一方面，如图10（a）所示，在特征量的时间变化的曲线图中，信号强度存在较大变化的情况表示在观察区域中包含特定区域的情况。该情况下，如图10（b）所示，在各时间的特征量的信号强度的直方图中出现多个峰值。该情况下，阈值计算部51在这些峰值内，将作为最大信号强度的峰值与作为最小信号强度的峰值之间的信号强度决定为阈值。

这样决定的阈值被发送到伪彩色图像生成部37，用于从错误图像判定部32发送来的校正荧光图像的伪彩色化。具体而言，针对具有大于通过阈值计算部51决定的阈值的信号强度的像素，分配各个颜色（例如红、绿、蓝），向具有通过阈值设定部38决定的阈值以下的信号强度的像素分配0（黑）。

以下，说明具有上述结构的荧光观察装置2的作用。

首先，当使用本实施方式的荧光观察装置2开始被检体A的观察时，将来自光源装置17的光经由光导纤维13照射至被检体A。由此，取得利用白色光图像生成部29根据被检体A的反射光生成的白色光图像，并且取得利用荧光图像生成部30根据从被检体A发出的荧光生成的荧光图像。

接着，利用校正荧光图像校正部31针对各个像素通过将荧光图像的信号强度除以白色光图像的信号强度来生成校正荧光图像，并通过错误图像判定部32进行错误判定。在进行了错误判定的情况下，直接在监视器43上显示白色光图像。

另一方面，在没有进行错误判定的情况下，通过特征量取得部33提取校正荧光图像的特征量，并通过曲线图生成部34生成特征量的时间变化的曲线图。所生成的特征量的时间变化的曲线图显示在监视器43上。另外，在本实施方式中，如以下说明那样，自动设定用于判别特定区域与其他区域的阈值，因此不一定需要显示特征量的时间变化的曲线图。

以下，使用图11所示的流程图说明阈值计算部51的阈值设定方法。

在由用户从自动阈值计算输入部52输入指示以设定阈值时（步骤S1），通过阈值计算部51，根据记录在曲线图生成部34中的特征量的时间变化，如图9（b）和图10（b）所示那样，生成各个时间的特征量的信号强度的直方图（步骤S2）。

接着，通过阈值计算部51在如上所述那样生成的直方图中，求出取峰值的灰度值（信号强度）（步骤S3），并且判定该峰值的数量（步骤S4）。

在步骤S4中，在峰值数量为1个的情况下，将此时的最大信号强度（灰度值）设定为阈值（步骤S5）。另一方面，在峰值的数量为2个的情况下，将这些峰值之间的信号强度（例如中间值）设定为阈值（步骤S6）。

根据如上所述那样由阈值计算部51决定的阈值和预先设定的颜色分配，通过伪彩色图像生成部37进行校正荧光图像的伪彩色化。

伪彩色化后的校正荧光图像通过图像合成部35与白色光图像进行合成。这样生成的合成图像根据在观察模式输入部41中设定的观察模式显示在监视器43上。

如上所述，根据本实施方式的荧光观察装置2，能够在用户向自动阈值计算输入部52进行输入的时机，设定用于判别特定区域与其他区域的阈值。此外，阈值计算部51能够通过读出记录在曲线图生成部34中的特征量的时间变化，生成各个时间的特征量的信号强度的直方图，自动决定用于判别特定区域与其他区域的阈值。

此外，在该直方图中，在峰值的数量为1个的情况下，能够判断为只观察到没有特定区域的区域，能够将该最大的信号强度决定为用于判别特定区域与其他区域的阈值。此外，在直方图的峰值数量为2个以上的情况下，能够判断为观察到特定区域和其他区域两方，能够在这些峰值内，将作为最大信号强度的峰值与作为最小信号强度的峰值之间的信号强度决定为用于判别正常区域和病变区域的阈值。并且，能够进行与被摄体对应的特定区域和其他区域的判别。由此，能够提高病变区域的检查精度。

[第1变形例]

接着，说明第2实施方式的荧光观察装置2的第1变形例。

本变形例的荧光观察装置3与第2实施方式的荧光观察装置2的不同点为，根据记录在曲线图生成部34中的数据数，判断设定对特定区域和其他区域进行判别的阈值的时机。

如图12所示，在本变形例的荧光观察装置3中，图像运算部60具有数据数判定部61。

数据数判定部61对记录在曲线图生成部34中的校正荧光图像的特征量的数据数进行计数，在该数据数成为预先设定的预定值的情况下，向阈值计算部51指示对用于判别特定区域与其他区域的阈值进行设定的时机。

由此，在曲线图生成部34中记录有预定值的校正荧光图像的特征量时，能够自动设定用于判别特定区域与其他区域的阈值。此外，阈值计算部51能够通过读出记录在曲线图生成部34中的特征量的时间变化，生成各个时间的特征量的信号强度的直方图，自动决定判别特定区域与其他区域的阈值。

另外，在本变形例的荧光观察装置3中，也可以设为数据数判定部61对曲线图生成部34的校正荧光图像的特征量的记录时间进行计数，在该记录时间成为预先设定的预定时间的情况下，向阈值计算部51指示对用于判别特定区域与其他区域的阈值进行设定的时机。

[第2变形例]

接着，说明第2实施方式的荧光观察装置2的第2变形例。

本变形例的荧光观察装置4与第2实施方式的荧光观察装置2的不同点为，根据由曲线图生成部34生成的曲线图，判断设定用于对特定区域和其他区域进行判别的阈值的时机。

如图13所示，在本变形例的荧光观察装置4中，图像运算部70具有峰值检测部71。

峰值检测部71读出通过曲线图生成部34生成的特征量的时间变化的曲线图，生成各个时间的特征量的信号强度的直方图，在该直方图中出现2个峰值的情况下，向阈值计算部51指示对用于判别特定区域与其他区域的阈值进行设定的时机。

由此，在各个时间的特征量的信号强度的直方图中出现2个峰值的情况下，即在观察区域中存在病变区域的情况下，能够自动设定用于判别特定区域与其他区域的阈值。

以上，参照附图来详细叙述本发明的各实施方式，但具体的结构不限于此实施方式，还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。

例如，在各实施方式中说明了将本发明的荧光观察装置应用于内窥镜装置的例子，但也可以应用于显微镜装置等。

另外，在各实施方式中，说明了采用白色光作为照明光的例子，但不限于白色光，可以是激励光的反射光等。

另外，还说明了白色光图像生成部29根据来自被检体A的反射光来生成白色光图像的情况，但也可以根据被检体A的自身荧光等的返回光来生成返回光图像。

此外，说明了荧光图像校正部31将荧光图像中的各个像素的亮度值除以白色光图像中的各个像素的亮度值，但是也可以关于R、G、B中的任意一个分量，将荧光图像中的各个像素的信号强度除以白色光图像中的各个像素的信号强度来生成校正荧光图像。

标号说明

1、2、3、4：荧光观察装置

10：内窥镜

17：光源装置（光源部）

20、50、60、70：图像运算部

29：白色光图像生成部（返回光图像生成部）

30：荧光图像生成部

31：荧光图像校正部（图像校正部）

32：错误图像判定部（错误判定部）

33：特征量取得部

34：曲线图生成部（特征量记录部）

35：图像合成部

36：显示图像选择部

37：伪彩色图像生成部（判别部）

38：阈值设定部（阈值决定部）

41：观察模式输入部

42：阈值输入部（信号强度输入部）

43：监视器（特征量显示部）

51：阈值计算部（阈值决定部）

52：自动阈值计算输入部（阈值设定指示部）

61：数据数判定部

71：峰值检测部

A：被检体

Claims

1.一种荧光观察装置，其具备：

光源部，其产生对被摄体照射的照明光和激励光；

荧光图像生成部，其拍摄因来自该光源部的激励光照射而在所述被摄体中产生的荧光，来生成荧光图像；

返回光图像生成部，其拍摄因来自所述光源部的照明光照射而从所述被摄体返回的返回光，来生成返回光图像；

图像校正部，其将由所述荧光图像生成部生成的荧光图像中的各个像素的信号强度除以由所述返回光图像生成部生成的返回光图像中的各个像素的信号强度，来生成校正荧光图像；

特征量提取部，其提取由该图像校正部生成的校正荧光图像的特征量；

阈值决定部，其使用由该特征量提取部提取出的特征量的历史，决定用于对所述校正荧光图像的特定区域与其他区域进行判别的阈值；以及

判别部，其根据由该阈值决定部决定的阈值，判别所述校正荧光图像的特定区域与其他区域。

2.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其中，

所述特征量提取部提取所述校正荧光图像的信号强度的最大值作为所述特征量。

3.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其中，

所述特征量提取部提取所述校正荧光图像的各个像素处的信号强度的累计值变为预定值时的信号强度作为所述特征量。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的荧光观察装置，其中，该荧光观察装置具备：

特征量记录部，其记录通过所述特征量提取部提取出的特征量的时间变化；

特征量显示部，其对记录在该特征量记录部中的特征量的时间变化进行显示；以及

信号强度输入部，其输入在该特征量显示部所显示的特征量的时间变化中作为基准的信号强度，

所述阈值决定部将输入到所述信号强度输入部的信号强度决定为所述阈值。

5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的荧光观察装置，其中，该荧光观察装置具备：

特征量记录部，其记录通过所述特征量提取部提取出的特征量的时间变化；以及

阈值设定指示部，其指示对所述阈值进行设定的时机，

所述阈值决定部在输入了来自所述阈值设定指示部的指示时，根据记录在所述特征量记录部中的所述特征量的时间变化决定所述阈值。

6.根据权利要求1～3中的任意一项所述的荧光观察装置，其中，

该荧光观察装置具备特征量记录部，该特征量记录部记录通过所述特征量提取部提取出的特征量的时间变化，

所述阈值决定部在所述特征量记录部中记录有预定时间的所述特征量时，根据记录在所述特征量记录部中的特征量的时间变化决定所述阈值。

7.根据权利要求5或6所述的荧光观察装置，其中，

所述阈值决定部根据记录在所述特征量记录部中的所述特征量的时间变化生成特征量的信号强度的直方图，在该直方图的峰值数量为1个的情况下，将直方图的最大信号强度决定为所述阈值，在峰值数量为2个以上的情况下，将作为最大信号强度的峰值与作为最小信号强度的峰值之间的信号强度决定为所述阈值。

8.根据权利要求7所述的荧光观察装置，其中，

所述阈值决定部在所述直方图中出现2个峰值时，将这些峰值之间的信号强度决定为所述阈值。

9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的荧光观察装置，其中，

该荧光观察装置具备错误判定部，该错误判定部检测由所述返回光图像生成部取得的返回光图像的各个像素的信号强度，在信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定。

10.根据权利要求1～8中的任意一项所述的荧光观察装置，其中，

该荧光观察装置具备错误判定部，该错误判定部检测由所述图像校正部生成的校正荧光图像的各个像素的信号强度，在信号强度饱和的像素数为预定的像素数以上的情况下进行错误判定。

11.根据权利要求9或10所述的荧光观察装置，其中，

在所述错误判定部进行了错误判定的情况下，所述特征量提取部中止所述特征量的提取。