CN103379848A - 荧光观察装置 - Google Patents

Abstract

本发明不会降低画质，以更适当的感光度进行观察。提供如下这样的荧光观察装置（1），具备：激励光源（3），其射出向被摄体（A）照射的激励光；荧光图像取得部（21），其具有摄像元件（18），该摄像元件拍摄由于照射从该激励光源（3）射出的激励光而在被摄体（A）中产生的荧光来取得荧光图像（G₂）；以及感光度调节部（22），其根据由该荧光图像取得部（21）的摄像元件（18）取得的荧光图像（G₂）的亮度信息来调节摄像元件（18）中的合并相加像素数（B）以及/或曝光时间（t），使荧光图像（G₂）中的SN比在预定的阈值以上。

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

以往，公知有如下技术：在荧光内窥镜这样的荧光观察装置中，为了检测来自被摄体的微弱荧光，根据图像的亮度改变合并相加像素数或曝光时间，在荧光的光量较低的情况下，通过增加合并相加像素数或延长曝光时间，提高感光度从而进行观察（例如参照专利文献1。）。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：国际公开第2008/143246号 

发明内容

发明所要解决的问题 

但是，由于在摄像元件或图像生成电路中产生噪声，所以，仅通过检测到的荧光的光量，未必容易调整为最佳的合并相加像素数或曝光时间。即，即使在荧光的光量较低的情况下，在噪声较少的情况下，当增加合并相加像素数时，也是徒劳的，只是降低清晰度，相反，即使在荧光的光量较高的情况下，在包含较多噪声的情况下，当减少合并相加像素数时，也无法得到鲜明的图像。 

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种荧光观察装置，不会降低画质，能够以更加适当的感光度进行观察。 

用于解决问题的手段 

为了达到上述目的，本发明提供下述手段。 

本发明的第1方式提供如下的荧光观察装置，其具备：激励光源，其射出向被摄体照射的激励光；荧光图像取得部，其具有摄像元件，该摄像元件拍摄由于照射从该 激励光源射出的激励光而在上述被摄体中产生的荧光来取得荧光图像；画质评价部，其根据由该荧光图像取得部的上述摄像元件取得的荧光图像的亮度信息来计算波动，根据计算出的波动和上述亮度信息来计算荧光图像中的SN比；以及感光度调节部，其调节上述摄像元件中的合并相加像素数以及/或曝光时间，使由该画质评价部计算出的SN比在预定的阈值以上。 

根据本发明的第1方式，通过对被摄体照射从激励光源射出的激励光，在被摄体中激励荧光物质，通过荧光图像取得部的摄像元件拍摄所产生的荧光，取得荧光图像。然后，在画质评价部中根据荧光图像的亮度信息来计算波动，根据波动和亮度信息来计算荧光图像中的SN比。并且，根据计算出的SN比，在感光度调节部中调节摄像元件的合并相加像素数以及/或曝光时间，由此之后利用摄像元件取得的荧光图像的SN比为预定的阈值以上，不会降低荧光图像的画质，能够以更适当的感光度进行观察。 

在本发明的第1方式中，上述画质评价部在由上述荧光图像取得部在不同时刻取得的多个荧光图像内的预定的关注区域中，可计算该关注区域所包含的各个像素的灰度值在时间轴方向的平均值和波动，将计算出的平均值除以波动所得的值在上述关注区域中的平均值计算为SN比。 

这样，在由荧光图像取得部取得的荧光图像的视野范围变动不大的情况下，可利用预定的关注区域内的各个像素的灰度值在时间轴方向的平均值和波动来准确地计算SN比。即，不会受到摄像元件的个体差别的影响，能够以不降低荧光图像画质的适当的感光度进行观察。 

在本发明的第1方式中，上述画质评价部在由上述荧光图像取得部取得的荧光图像内的多个关注区域中，可计算各个关注区域所包含的各个像素的灰度值在空间上的平均值和波动，将计算出的平均值除以波动所得的值在上述关注区域间的平均值计算为SN比。 

这样，在由荧光图像取得部取得的荧光图像的视野范围较大变动的情况下，不在时间轴方向上追溯预定的关注区域内的各个像素的灰度值，可根据各个像素的灰度值在空间上的平均值和波动来准确地计算SN比，不会降低荧光图像的画质，能够以更适当的感光度进行观察。 

在本发明的第1方式中可具备设定上述阈值的阈值设定部（第2方式）。 

这样，可由阈值设定部设定与所使用的荧光药剂的性能或应用相应的适当阈值，进行适当的荧光观察。 

在本发明的第2方式中，可具备对比度计算部，该对比度计算部根据由上述荧光图像取得部取得的荧光图像的亮度信息来计算荧光图像的对比度，上述阈值设定部根据由上述对比度计算部计算出的对比度来设定阈值。 

由此，使用对比度计算部根据所取得的荧光图像计算的对比度，自动设定适当的阈值，即使观察条件变动，也不会降低荧光图像的画质，能够自动地以更加适当的感光度进行观察。 

在本发明的第2方式中，可具备：照明光源，其射出向被摄体照射的照明光；以及参照图像取得部，其拍摄来自该照明光源的照明光在上述被摄体的反射光来取得参照图像，上述阈值设定部根据由该参照图像取得部取得的参照图像的亮度信息来设定阈值。 

这样，采用所取得的荧光图像的亮度信息来自动地设定适当的阈值，即使观察条件变动，也不会降低荧光图像的画质，能够自动地以更适当的感光度进行观察。 

在本发明的第1方式中，可具备：照明光源，其射出向被摄体照射的照明光；参照图像取得部，其拍摄来自该照明光源的照明光在上述被摄体的反射光来取得参照图像；以及模糊量计算部，其根据由该参照图像取得部取得的参照图像的亮度信息来计算模糊量，上述感光度调节部根据由上述模糊量计算部计算出的模糊量来调节合并相加像素数以及/或曝光时间。 

这样，当向被摄体照射从照明光源射出的照明光时，利用参照图像取得部来拍摄被摄体中的反射光，取得参照图像。模糊量计算部根据所取得的参照图像来计算模糊量，根据计算出的模糊量，在感光度调节部中调节合并相加像素数以及/或曝光时间。在模糊量大时优先缩短曝光时间来调节合并相加像素数，在模糊量小时优先延长曝光时间来调节合并相加像素数，由此能够减少合并相加像素数进行清晰度高的荧光观察。 

在本发明的第1方式中，可具备：照明光源，其射出向被摄体照射的照明光；以及参照图像取得部，其拍摄来自该照明光源的照明光在上述被摄体的反射光来取得参照图像，上述感光度调节部根据由上述参照图像取得部取得的参照图像的亮度信息来调节合并相加像素数以及/或曝光时间。 

这样，当向被摄体照射从照明光源射出的照明光时，利用参照图像取得部来拍摄被摄体中的反射光，取得参照图像。在感光度调节部中，根据所取得的参照图像的亮度信息来调节合并相加像素数以及/或曝光时间。 

参照图像的亮度高的时刻是观察距离短的时刻，观察对象在图像上相对地变大。因此，即使析像度稍微降低也能够鲜明地视觉识别观察对象，所以可将合并相加像素数设定为较多，将曝光时间抑制为较短，由此能够降低像模糊。相反，参照图像的亮度低的时刻是观察距离长的时刻，观察对象在图像上相对变小。因此，能够将合并相加像素数设定得较少来提高析像度。 

本发明的第1方式中可具备：照明光源，其射出向被摄体照射的照明光；参照图像取得部，其拍摄来自该照明光源的照明光在上述被摄体的反射光来取得参照图像；以及运动量计算部，其根据由该参照图像取得部取得的多个参照图像的亮度信息来计算运动量，上述感光度调节部根据由上述运动量计算部计算出的运动量，来调节合并相加像素数以及/或曝光时间。 

当参照图像的视野范围较大变动时，在利用时间轴方向的灰度值的变动来计算SN比的方法中无法高精度地计算SN比。另一方面，当参照图像的视野范围未变动时，在利用空间上的灰度值的变动计算SN比的方法中，摄像元件的个体差的影响较大，无法高精度地计算SN比。这样，可根据由运动量计算部计算出的运动量来调节合并相加像素数以及/或曝光时间，并根据状况以适当的感光度进行观察。 

在本发明的第2方式中，可具备：拆装部件，其存储识别信息，并为了变更观察条件而被拆装；以及识别信息读取部，其读取在该拆装部件中存储的识别信息，上述阈值设定部根据由上述识别信息读取部读取的识别信息来设定阈值。 

这样，即使为了变更观察条件而拆装如内窥镜镜体这样的拆装部件，也能够根据在该拆装部件中存储的识别信息来设定适当的阈值，所以能够设定与适当的合并相加像素数的对应关系，简单地以适当的感光度进行鲜明的荧光观察。 

发明的效果 

根据本发明，发挥不会降低画质、能够以更加适当的感光度进行观察这样的效果。 

附图说明

图1是示出本发明第1实施方式的荧光观察装置的整体结构图。 

图2是示出利用图1的荧光观察装置在不同的时间内取得的荧光图像与关注区域的一例的图。 

图3是说明图1的荧光观察装置的感光度调节部的处理的流程图。 

图4是说明图1的荧光观察装置的感光度设定部的处理的流程图。 

图5是示出图1的荧光观察装置的第1变形例的整体结构图。 

图6是示出图1的荧光观察装置的第2变形例的整体结构图。 

图7是示出在图6的荧光观察装置的感光度设定部中存储的对比度与SN比的阈值之间的对应关系的表的图。 

图8是示出图1的荧光观察装置的第3变形例的整体结构图。 

图9是示出在图8的荧光观察装置的感光度设定部中存储的参照图像的亮度与SN比的阈值之间的对应关系的表的图。 

图10是示出图1的荧光观察装置的第4变形例的整体结构图。 

图11是说明图10的荧光观察装置的感光度设定部的处理的流程图。 

图12是说明图8的荧光观察装置的感光度设定部的处理的流程图。 

图13是示出本发明的第2实施方式的荧光观察装置的整体结构图。 

图14是示出图1的荧光观察装置的第5变形例的整体结构图。 

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的第1实施方式的荧光观察装置1进行说明。 

本实施方式的荧光观察装置1是内窥镜装置，如图1所示，其具有：细长的插入部2，其被插入体内；光源（照明部）3；照明单元（照明部）4，其从插入部2的末端向观察对象A照射来自该光源3的照明光和激励光；摄像单元5，其设置在插入部2的末端，取得作为观察对象A的活体组织的图像信息；图像处理部6，其配置在插入部2的基端侧，对由摄像单元5取得的图像信息进行处理；以及监视器（显示部）7，其显示由该图像处理部6进行处理后的图像G。 

光源3具有氙灯8、从由该氙灯8发出的照明光中分出激励光和照明光（波段400～740nm）的滤镜9、以及使由滤镜9分出的激励光和照明光会聚的耦合透镜10。 

照明单元4具有：光导纤维11，其配置在插入部2的长度方向的大致全长范围内，引导由耦合透镜10会聚后的激励光和照明光；以及照明光学系统12，其设置在 插入部2的末端，使由光导纤维11引导来的激励光和照明光扩散，对与插入部2的末端面2a对置的观察对象A进行照射。 

摄像单元5具有：物镜13，其使从观察对象A的规定观察范围返回的取入光会聚；二色镜（分支部）14，其反射由该物镜13会聚后的返回光中的激励波长以上的光（激励光和荧光），并透射波长比激励波长短的照明光；2个会聚透镜（摄像光学系统）15、16，它们分别使透过二色镜14的照明光的反射光和由二色镜14反射的荧光会聚；以及CMOS这样的2个摄像元件17、18，它们对由会聚透镜15、16会聚后的荧光和照明光的反射光进行摄像。图中，标号19是从由二色镜14反射的光中遮断激励光的激励光截止滤光片。 

图像处理部6具有：参照图像生成部20，其根据由摄像元件17取得的参照图像信息S₁生成参照图像G₁；荧光图像生成部21，其根据由摄像元件18取得的荧光图像信息S₂生成荧光图像G₂；感光度调节部22，其根据由该荧光图像生成部21生成的荧光图像G₂对摄像元件18的感光度进行调节；以及图像合成部23，其对在由该感光度调节部22调节了感光度的状态下取得的荧光图像G₂和在参照图像生成部20中生成的参照图像G₁进行合成，生成图像G。 

感光度调节部22具备：SN比计算部（画质评价部）24，其根据荧光图像G₂的亮度信息来计算SN比SNR；以及感光度设定部25，其根据由该SN比计算部24计算出的SN比SNR来设定感光度。 

SN比计算部24如图2所示，预先设定荧光图像G₂中的关注区域ROI，根据从荧光图像生成部21送来的在不同时刻取得的多张荧光图像G₂的ROI内的各个像素的灰度值，利用公式1以及公式2在时间轴方向上计算平均值和波动（标准偏差值）。 

【公式1】 

$V^{*}(x,y)=\frac{1}{n}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}V(x,y,j)$

【公式2】 

$S(x,y)=\sqrt{\frac{1}{n-1}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(V(x,y,j)-V^{*}(x,y))}^2}$

这里， 

V（x、y、j）是在第j个时刻取得的荧光图像G₂的ROI内的座标（x、y）的像素的灰度值， 

V^*（x、y）是从第1到第n个灰度值V（x、y、j）的平均值， 

n是预先设定的荧光图像G₂的张数， 

S（x、y）是从第1到第n个灰度值V（x、y、j）的时间上的波动。 

采用由公式1以及公式2针对ROI内的全部像素计算出的平均值V^*（x、y）和波动S（x、y），利用公式3来计算SN比SNR。在公式3中，通过将平均值V^*（x、y）除以波动S（x、y）所得的值针对ROI内的全部像素求平均来进行计算。 

【公式3】 

即，SN比计算部24每当从荧光图像生成部21送来荧光图像G₂时，存储ROI内的全部像素的灰度值，在送来预定的第n个荧光图像G₂的时刻，针对ROI内的全部像素计算平均值V^*（x、y）和波动S（x、y），将平均值V^*（x、y）除以波动S（x、y）。然后，在针对ROI内的全部像素、平均值V^*（x、y）与波动S（x、y）相除结束的时刻，通过使它们相加平均来计算SN比SNR。 

感光度设定部25存储预定的第1阈值与第2阈值，利用合并相加像素数B或曝光时间t来调节摄像元件18的感光度，使由SN比计算部24计算出的SN比SNR在两个阈值之间。 

具体地说，如图4所示，对由SN比计算部24计算出的SN比SNR与第1阈值进行比较（步骤S71），当SN比SNR小于第1阈值时，判断合并相加像素数B是否是上限（步骤S72），当不是上限时，增加合并相加像素数B（步骤S73）。 

在步骤S72中，当合并相加像素数B是上限时，判断曝光时间t是否是上限（步 骤S74），当不是上限时，延长曝光时间t（步骤S75）。然后，在摄像元件18中设定新的合并相加像素数B以及/或曝光时间t（步骤S81）。 

在步骤S74中，当曝光时间t是上限时，不进行处理而返回到下一感光度设定。 

另外，在SN比SNR是第1阈值以上时，对SN比SNR与第2阈值进行比较（步骤S76），在SN比SNR大于第2阈值时，判断合并相加像素数B是否是下限（步骤S77），在不是下限时减少合并相加像素数B（步骤S78）。 

在步骤S77中，当合并相加像素数B是下限时，判断曝光时间t是否是下限（步骤S79），当不是下限时缩短曝光时间（步骤S80）。然后，在摄像元件18中设定新的合并相加像素数B以及/或曝光时间t（步骤S81）。在步骤S79中，当曝光时间t是下限时，不进行处理而返回到下一感光度设定。 

以下说明这样构成的本实施方式的荧光观察装置1的作用。 

在使用本实施方式的荧光观察装置1进行荧光观察时，经由光导纤维11将从光源3射出的照明光和激励光引导到插入部2的末端，通过照明光学系统12使其扩散，对观察对象A进行照射。在观察对象A中存在荧光物质的情况下，通过激励光激励荧光物质而产生荧光。另外，照明光在观察对象A的表面反射。 

在观察对象A内部产生的荧光和在观察对象A表面反射的照明光的反射光通过物镜13会聚后，通过二色镜14分支为2部分，通过2个摄像元件17、18进行拍摄。由于通过二色镜14对由单一物镜13会聚的2种光进行分支，所以，能够利用2种观察方法对观察对象A中的同一范围进行观察。 

由摄像元件17拍摄而取得的参照图像信息S₁被送到图像处理部6的参照图像生成部20，生成参照图像G₁。另一方面，由摄像元件18拍摄而取得的荧光图像信息S₂被送到图像处理部6的荧光图像生成部21，生成荧光图像G₂。 

如图3所示，将在不同时刻取得并生成的多个荧光图像G₂发送至感光度调节部22（步骤S1），并存储在SN比计算部24中（步骤S2）。接着，判定是否积蓄预先设定的n张荧光图像G₂（步骤S3），当已积蓄时，在SN比计算部24中，根据各荧光图像G₂的已预先设定的ROI内的各个像素的灰度值来计算灰度值的平均值和波动（步骤S4），针对每个像素将平均值与波动相除（步骤S5）。此外，还将针对ROI内的全部像素使平均值除以波动所得的值的平均值计算为SN比SNR（步骤S6），并发送至感光度设定部25（步骤S7）。 

在感光度设定部25中，对发送来的SN比SNR与第1阈值进行比较（步骤S71）。在SN比SNR小于第1阈值的情况下，判定所设定的合并相加像素数B是否是上限值（步骤S72），当不是上限值时，使合并相加像素数B增加预定的增加量（步骤S73），并在摄像元件18中进行设定（步骤S81）。 

另一方面，当合并相加像素数B是上限时，判定曝光时间t是否是上限值（步骤S74）。在曝光时间t不是上限值的情况下，曝光时间t延长预定的增加量，并在摄像元件18中进行设定（步骤S81），在曝光时间t是上限值的情况下，不进行感光度变更而结束感光度设定处理。 

另外，步骤S71中的比较结果在SN比SNR是第1阈值以上时，将SN比SNR与第2阈值进行比较（步骤S76）。当SN比SNR大于第2阈值时，判定所设定的合并相加像素数B是否是下限值（步骤S77），在不是下限值的情况下使合并相加像素数B减少预定的减少量（步骤S78），并在摄像元件18中进行设定（步骤S81）。 

另一方面，当在步骤S77中合并相加像素数B是下限值时，判定曝光时间t是否是下限值（步骤S79）。在曝光时间t不是下限值的情况下，使曝光时间t缩短预定的减少量（步骤S80），并在摄像元件18中进行设定（步骤S81），在曝光时间t是下限值的情况下，不进行感光度变更，而结束感光度设定处理。关于感光度设定处理结束，反复从步骤S1起的处理，直到观察结束为止（步骤S8）。 

然后，这样利用新设定有合并相加像素数B以及/或曝光时间t的摄像元件18来取得荧光图像信息S₂，将在荧光图像生成部21中生成的荧光图像G₂与由参照图像生成部20生成的参照图像G₁在图像合成部23中进行合成，并在监视器7上显示合成图像G。 

这样，根据本实施方式的荧光观察装置1，可以在摄像元件18中设定根据荧光图像G₂的亮度信息求出的合并相加像素数B以及/或曝光时间t，使SN比SNR成为第1阈值以上，并能够进行确保了所需的最低限度画质的荧光观察。另外，可以在摄像元件18中设定合并相加像素数B以及/或曝光时间t，使SN比SNR成为第2阈值以下，并能够进行将像模糊的影响抑制为最小限度的荧光观察。 

在此情况下，因为采用实际取得的荧光图像G₂的亮度信息来进行SN比SNR的计算，所以具有能够进行与状况相应的感光度调节这样的优点。另外，因为采用实际取得的荧光图像G₂的亮度信息来进行SN比SNR的计算，所以没有受到根据观察条 件交换的插入部2及其它的个体差或误差的影响，从而始终能够进行适当的感光度调节。 

在本实施方式中，当在合并相加像素数B的调节之后不能调节时对曝光时间t进行调节，但顺序也可以相反，也可以交替进行。 

另外，根据两个阈值对合并相加像素数B以及/或曝光时间t进行调节，但也可以取而代之，利用单个阈值进行调节。 

在上述本实施方式中，SN比计算部24对时间轴方向的平均值以及波动进行计算，但也可以取而代之，根据空间上的平均值以及波动来计算SN比SNR。 

在此情况下，SN比计算部24针对从荧光图像生成部21送来的在荧光图像G₂中设定的多个关注区域ROI，利用公式4以及公式5来计算各ROI内的各个像素的灰度值的平均值和波动（标准偏差值）。 

【公式4】 

$V^{*}\left(j\right)=\frac{1}{n\left(j\right)}\underset{x,y\∈\mathrm{ROIj}}{\mathrm{\Σ}}V(x,y)$

【公式5】 

$S\left(j\right)=\sqrt{\frac{1}{n\left(j\right)-1}\underset{x,y\∈\mathrm{ROIj}}{\mathrm{\Σ}}{(V(x,y)-V^{*}\left(j\right))}^2}$

这里， 

V（x、y）是荧光图像G₂的ROI内的座标（x、y）的像素的灰度值， 

n（j）是第j个ROI内的像素数， 

V^*（j）是第j个ROI内的灰度值V（x、y）的平均值， 

S（j）是第j个ROI内的灰度值V（x、y）的空间上的波动。 

然后，利用公式6，根据计算出的多个ROI中的平均值和波动来计算平均值除以波动所得的值的关于全部ROI的平均值。 

【公式6】 

根据这样构成的本实施方式的荧光观察装置1，例如，在使视野范围大幅变动的用途中，与积蓄多个荧光图像G₂来计算SN比SNR的情况相比，根据单个荧光图像来计算SN比SNR的情况具有能够准确地计算SN比SNR并能够进行适当的感光度调节这样的优点。 

在上述各实施方式中，虽然在感光度设定部25内预先设定了预定的两个阈值，但取而代之，也可以根据药剂的性能或应用来改变阈值。 

例如图5所例示的那样，在感光度设定部25中可具备阈值输入部（阈值设定部）26，该阈值输入部从外部输入在求出合并相加像素数B时的阈值S₃。 

阈值输入部26例如是切换开关或按钮等，可选择SN比SNR的阈值S₃。 

另外，可以代替采用从阈值输入部26输入的阈值S₃，如图6所例示的那样，设置对比度计算部27，该对比度计算部27根据由荧光图像生成部21生成的荧光图像G₂来计算图像的对比度T/C，可根据该对比度计算部27所计算出的对比度T/C，来设定SN比SNR的阈值S₃。 

在此情况下，在感光度设定部25中只要存储图7所示的对比度T/C与阈值相对应的表即可。 

作为对比度计算部27，例如生成荧光图像G₂的柱状图，计算该灰度值整体的平均值C与柱状图的上位5%的平均值T之比T/C作为对比度即可。 

作为表优选为如下这样的表：在要使用的荧光药剂的对比度T/C较高的情况下，将SN比SNR的阈值设定得较低，在对比度T/C较低的情况下，提高SN比SNR的阈值。由此，因为根据实际得到的荧光图像G₂设定SN比SNR的阈值，所以与手动输入的情况相比，能够设定更加适当的阈值。 

作为对比度T/C，使用柱状图的上位5%的平均值T，但是不限于此，例如，在要观察的病变较大的应用、例如大肠息肉等的观察时，认为荧光图像G₂内的高亮度区域所占的比例较大，所以，例如可以使用柱状图的上位10%的平均值T。 

另外，代替根据荧光图像G₂的对比度T/C设定SN比SNR的阈值，也可以根据参照图像G₁的亮度值设定SN比SNR的阈值。 

该情况下，如图8所示，设置亮度计算部28，该亮度计算部28通过使由参照图像生成部20生成的参照图像G₁的亮度值的平均值等代表值D除以曝光时间t，计算参照图像G₁的亮度D/t，在感光度设定部25中存储使参照图像G₁的亮度D/t与阈值对应起来的表即可。 

作为表，如图9所示，采用如下的表即可：在观察距离较远的应用、即参照图像G₁的亮度D/t较低的情况下，为了提高观察对象A的视觉辨认性，优选将SN比SNR的阈值S₃设定得较高，在观察距离较近的应用、即参照图像G₁的亮度D/t较高的情况下，将SN比S/N的阈值S₃设定得较低。 

另外，与此相反，在观察距离较近的情况下，显示较大的观察部位，所以，即使清晰度降低或产生像模糊，某种程度上也是容许的。该情况下，可以将SN比SNR的阈值S₃设定得较高，增多合并相加像素数B。 

关于图9中的亮度D/t的值，以亮度值由12bit灰度表示、曝光时间由单位sec表示时的值为例。即，D/t=100000是指，在曝光时间为24msec时，灰度值为2400。 

另外，在观察距离较远的情况下，显示较小的观察部位，所以，容易大幅受到清晰度的降低和像模糊的影响。因此，该情况下，可以将SN比SNR的阈值S₃设定得较低，成为曝光时间t不会过长、合并相加像素数B不会过多的设定。 

另外，如图10所示，可以设置根据由参照图像生成部20生成的参照图像G₁计算像模糊M的像模糊计算部29，感光度设定部25根据计算出的像模糊M的大小来设定曝光时间t和合并相加像素数B。使用公知技术计算像模糊量，使用该模糊量进行数值化，由此能够计算像模糊M。 

在此情况下，感光度设定部25如图11所示，判断SN比SNR是否小于预先设定的第1阈值（步骤S71）。然后，在小于第1阈值的情况下，将从像模糊计算部29送来的像模糊M与预定的阈值M1相比，判断是否M>M1（步骤S82），当像模糊M大于阈值M1时进入步骤S72，在像模糊M是阈值M1以下的情况下进入步骤S74。 

另外，在SN比SNR是预先设定的第1阈值以上时，判断SN比SNR是否大于预先设定的第2阈值（步骤S76）。然后，当大于第2阈值时，将从像模糊计算部29送来的像模糊M与预定的阈值M1相比，判断是否M>M1（步骤S83），当像模糊M大于阈值M1时进入步骤S77，当像模糊M是阈值M1以下时进入步骤S79。 

这样具有如下这样优点：在像模糊M大时优先缩短曝光时间t，在像模糊M小 时优先延长曝光时间t，减少合并相加像素数B，能够进行清晰度高的荧光观察。由此，可进行更适于状况的感光度调节。 

另外，可以代替像模糊计算部29，如图8所示设置亮度计算部28，该亮度计算部28计算由参照图像生成部20生成的参照图像G₁的亮度I，感光度设定部25根据计算出的参照图像G₁的亮度I的大小来设定曝光时间t以及合并相加像素数B。 

在此情况下，感光度设定部25如图12所示，判断SN比SNR是否小于预先设定的第1阈值（步骤S71）。然后，在小于第1阈值的情况下，将从亮度计算部28送来的亮度I与预定的阈值I1相比，判断是否I>I1（步骤S84），在亮度I大于阈值I1的情况下进入步骤S72，在亮度I是阈值I1以下时进入步骤S74。 

另外，当SN比SNR是预先设定的第1阈值以上时，判断SN比SNR是否大于预先设定的第2阈值（步骤S76）。然后，当大于第2阈值时，将从亮度计算部28送来的亮度I与预定的阈值I1相比，判断是否I>I1（步骤S85），在亮度I大于阈值I1的情况下进入步骤S77，在亮度I是阈值I1以下的情况下进入步骤S79。 

当亮度I高时即观察距离比较小时，在图像上比较大地显示观察部位，所以即使清晰度稍微降低也能够充分地视觉识别观察部位。因此，在这样的情况下，因为可将合并相加像素数B设定得较多，相反使曝光时间t较短，所以具有能够抑制像模糊这样的优点。 

相反，在亮度I低时，观察距离比较小，所以在画面上比较小地显示观察部位。在这样的情况下需要较高地维持清晰度，所以将合并相加像素数B设定得较少。 

通过这样构成，可进行更适当的感光度调节。特别在腹腔内窥镜或胃中观察这样的观察距离较大的用途、对腹膜种植转移巢这种较小病变进行观察时等要求高清晰度的用途中，是有效的方法。 

接着，参照附图对第2实施方式的荧光观察装置30进行以下说明。 

本实施方式的荧光观察装置30如图13所示，感光度调节部22具备：运动计测部31，其根据由参照图像生成部20生成的参照图像G₁来计测插入部2的运动速度；SN比计算部32，其基于由荧光图像生成部21生成的荧光图像G₂，根据时间轴方向的平均值和波动来计算SN比SNR；以及SN比计算部33，其根据空间上的平均值和波动来计算SN比SNR。 

并且，感光度设定部25根据由运动计测部31计测的运动速度N，来选择使用由 哪个SN比计算部32、33输出的SN比SNR。具体地说，在运动的速度N大于预定的阈值N1时，使用根据从SN比计算部33输出的空间上的平均值和波动计算出的SN比SNR，在运动的速度N是阈值N1以下的情况下，使用根据从SN比计算部32输出的时间轴方向的平均值和波动计算出的SN比SNR。 

在插入部2的运动快时，与使用需要多张荧光图像G₂的时间轴方向波动的SN比SNR相比，使用可利用单个荧光图像G₂计算出的空间上的平均值和波动的SN比SNR能够更准确地进行计算，从而更加优选。在运动慢时，因为看到大致相同的位置，所以使用难以受到由于每个摄像元件18的个体差而引起的偏差影响的时间轴方向的平均值和波动的SN比SNR能够更准确地进行计算，所以更加优选。 

另外，在本实施方式中，如图14所示，也可以在为了变更观察条件而装卸的插入部2上预先安装存储有识别信息的IC芯片34，并且，在光源3上设置用于读取所安装的插入部2的IC芯片34内的识别信息的IC读取器35。并且，在感光度设定部25内可按照插入部2的识别信息来预先存储适当的阈值。 

由此，当更换插入部2时，通过IC读取器35读取插入部2上设置的IC芯片34内的识别信息，并送到感光度设定部25。在感光度设定部25中，自动选择与该插入部2的识别信息对应的阈值，所以能够利用与观察条件相应的感光度进行观察。 

另外，在本实施方式中，使用CMOS作为摄像元件17、18，但是，取而代之，也可以使用CCD。 

符号说明 

A观察对象（被摄体） 

B合并相加像素数 

G₁参照图像 

G₂荧光图像 

ROI关注区域 

SNR SN比 

t曝光时间 

1、30荧光观察装置 

2插入部（拆装部件） 

3激励光源，照明光源 

18摄像元件（荧光图像取得部） 

20参照图像取得部 

21荧光图像生成部（荧光图像取得部） 

22感光度调节部 

24SN比计算部（画质评价部） 

25感光度设定部（阈值设定部） 

26阈值输入部（阈值设定部） 

27对比度计算部 

29像模糊计算部（模糊量计算部） 

31运动计测部（运动量计算部） 

35IC读取器（识别信息读取部） 。

Claims (10)

1.一种荧光观察装置，具备：

激励光源，其射出向被摄体照射的激励光；

荧光图像取得部，其具有摄像元件，该摄像元件拍摄由于照射从该激励光源射出的激励光而在所述被摄体中产生的荧光来取得荧光图像；

画质评价部，其根据由该荧光图像取得部的所述摄像元件取得的荧光图像的亮度信息来计算波动，根据计算出的波动和所述亮度信息来计算荧光图像中的SN比；以及

感光度调节部，其调节所述摄像元件中的合并相加像素数以及/或曝光时间，使由该画质评价部计算出的SN比在预定的阈值以上。

2.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其中，

所述画质评价部在由所述荧光图像取得部在不同时刻取得的多个荧光图像内的预定的关注区域中，计算该关注区域所包含的各个像素的灰度值在时间轴方向的平均值和波动，将计算出的平均值除以波动所得的值在所述关注区域中的平均值计算为SN比。

3.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其中，

所述画质评价部在由所述荧光图像取得部取得的荧光图像内的多个关注区域中，计算各个关注区域所包含的各个像素的灰度值在空间上的平均值和波动，将计算出的平均值除以波动所得的值在所述关注区域间的平均值计算为SN比。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的荧光观察装置，其中，

所述荧光观察装置具备设定所述阈值的阈值设定部。

5.根据权利要求4所述的荧光观察装置，其中，

所述荧光观察装置具备对比度计算部，该对比度计算部根据由所述荧光图像取得部取得的荧光图像的亮度信息来计算荧光图像的对比度，

所述阈值设定部根据由所述对比度计算部计算出的对比度来设定阈值。

6.根据权利要求4所述的荧光观察装置，其中，所述荧光观察装置具备：

照明光源，其射出向被摄体照射的照明光；以及

参照图像取得部，其拍摄来自该照明光源的照明光在所述被摄体的反射光来取得参照图像，

所述阈值设定部根据由该参照图像取得部取得的参照图像的亮度信息来设定阈值。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述的荧光观察装置，其具备：

照明光源，其射出向被摄体照射的照明光；

参照图像取得部，其拍摄来自该照明光源的照明光在所述被摄体的反射光来取得参照图像；以及

模糊量计算部，其根据由该参照图像取得部取得的参照图像的亮度信息来计算模糊量，

所述感光度调节部根据由所述模糊量计算部计算出的模糊量来调节合并相加像素数以及/或曝光时间。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的荧光观察装置，其具备：

照明光源，其射出向被摄体照射的照明光；以及

参照图像取得部，其拍摄来自该照明光源的照明光在所述被摄体的反射光来取得参照图像，

所述感光度调节部根据由所述参照图像取得部取得的参照图像的亮度信息来调节合并相加像素数以及/或曝光时间。

9.根据权利要求1～3中任意一项所述的荧光观察装置，其具备：

照明光源，其射出向被摄体照射的照明光；

参照图像取得部，其拍摄来自该照明光源的照明光在所述被摄体的反射光来取得参照图像；以及

运动量计算部，其根据由该参照图像取得部取得的多个参照图像的亮度信息来计算运动量，

所述感光度调节部根据由所述运动量计算部计算出的运动量，来调节合并相加像素数以及/或曝光时间。

10.根据权利要求4所述的荧光观察装置，其具备：

拆装部件，其存储识别信息，并为了变更观察条件而被拆装；以及

识别信息读取部，其读取在该拆装部件中存储的识别信息，

所述阈值设定部根据由所述识别信息读取部读取的识别信息来设定阈值。

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