CN104736036B - 观察装置 - Google Patents

Abstract

提供一种观察装置(100)，该观察装置具有：光源(3)，其对被检体(X)照射照明光和作用于被检体(X)的特定的区域的特殊光；返回光图像生成部(61)，其对由于照射照明光而来自被检体(X)的返回光进行拍摄，生成返回光图像(G1)；特殊光图像生成部(62)，其对由于照射特殊光而来自被检体(X)的信号光进行拍摄，生成特殊光图像(G2)；提取部(63)，其从特殊光图像(G2)中提取特定的区域；以及强调处理部(64)，其针对返回光图像(G1)在与被提取的特定的区域相对应的区域中，实施基于返回光图像信息的强调处理。

Description

观察装置

技术领域

本发明涉及观察装置。

背景技术

以往公知一种观察装置，其使用特定波长的光对被检体的病变部等关注区域选择性地进行拍摄，使用所得到的特殊光图像确定关注区域的位置，通过标志对白色光图像内的被确定的位置进行标识(例如，参照专利文献1。)。用户能够通过显示于白色光图像的标志容易地识别存在于观察视野的关注区域。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-104011号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了准确地诊断关注区域，用户需要通过白色光图像详细观察关注区域的形态。但是，如果像专利文献1所述的那样在与关注区域干涉的位置显示标志，则存在如下问题：会由于该标志而妨碍对关注区域的详细观察。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种观察装置，其可以容易地识别存在于观察视野的像病变部那样的关注区域，并且还可以对关注区域的形态进行基于白色光图像的详细观察。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明提供以下手段。

本发明提供一种观察装置，其具有：光源，其对被检体照射照明光和特殊光，所述特殊光作用于所述被检体的特定的区域，波段与所述照明光不同；返回光图像生成部，其对通过从该光源被照射所述照明光而从所述被检体发出的返回光进行拍摄，生成返回光图像；特殊光图像生成部，其对通过从所述光源被照射所述特殊光而从所述被检体发出的信号光进行拍摄，生成特殊光图像；提取部，其从所述特殊光图像生成部所生成的所述特殊光图像中提取所述特定的区域；以及强调处理部，其针对所述返回光图像生成部所生成的所述返回光图像，在与所述提取部所提取的所述特定的区域相对应的区域中，实施基于返回光图像信息的强调处理。

根据本发明，通过从光源向被检体照射照明光，而由返回光图像生成部获取对被检体的形态进行了拍摄的返回光图像。另一方面，通过从光源向被检体照射特殊光，而由特殊光图像生成部获取对存在于被检体的像病变部那样的特定的区域进行了拍摄的特殊光图像。而且，由提取部提取特殊光图像内的特定的区域，并且由强调处理部对返回光图像的特定的区域实施强调处理。这样，通过用户所关注的特定的区域被实施了强调处理的白色光图像而可以容易地识别出存在于观察视野内的关注区域，并且也可以对关注区域的形态详细地进行观察。

在上述发明中，所述强调处理部也可以对构造和色彩中的至少一方的对比度进行强调。

这样，可以获得具有如下特征的图像：被检体的正常部等周边区域相对于未处理的白色光图像的构造和/或色彩不发生变化，只对被检体的病变部等关注区域的构造和/或色彩的对比度进行强调，病变部明显。进而，因为该图像的关注区域与未处理的白色光图像相比，对构造和/或色彩的对比度进行了强调，所以还可以详细地观察关注区域的形态，并且可以有效地强调关注区域。

在上述发明中，也可以所述光源将对所述特定的区域中所包含的荧光物质进行激励的激励光作为所述特殊光进行照射，所述特殊光图像生成部对来自所述荧光物质的荧光进行拍摄，生成荧光图像作为所述特殊光图像。

这样，可以基于荧光物质的分布而确定关注区域。

并且，在上述发明中，所述提取部也可以将具有规定的阈值以上的灰度值或者规定的色相的区域作为所述特定的区域进行提取。

这样，可以以简单的处理提取特定的区域。

并且，在上述发明中，所述观察装置也可以具有强调级别设定部，该强调级别设定部基于由所述提取部提取的所述特定的区域的灰度值或色相而设定所述强调处理部对所述特定的区域进行强调的程度。

这样，可以根据特定的区域相对于周边区域的色彩或构造的差异的程度而适当地强调特定的区域。

在上述发明中，所述光源也可以将窄带光作为所述特殊光进行照射，并且所述特殊光图像生成部对由于照射所述窄带光而从所述被检体返回的光进行拍摄，生成窄带光(NBI)图像作为所述特殊光图像。

这样，可以基于被检体上的血管的密度的差异而确定关注区域。

在上述发明中，所述光源也可以将对所述被检体中所包含的物质的自身荧光进行激励的激励光作为所述特殊光进行照射，并且所述特殊光图像生成部对来自所述物质的自身荧光进行拍摄，生成自身荧光图像作为所述特殊光图像。

这样，可以基于从被检体发出的自身荧光的强度分布而确定关注区域。

在上述发明中，还可以是如下的结构：所述观察装置具有：合成部，其对所述返回光图像生成部所生成的所述返回光图像合成标志，所述标志表示由所述提取部提取的所述特定的区域；显示部，其对图像进行显示；判断部，其判断距所述被检体的观察距离；以及显示切换部，其基于由该判断部判断的观察距离，使所述显示部以择一方式对由所述强调处理部对所述特定的区域进行了强调的返回光图像、和由所述合成部合成了所述标志的返回光图像进行显示。

这样，在从远离被检体的位置观察时，在显示部中显示对特定的区域合成有标志的返回光图像。由此，即使返回光图像中的特定的区域的尺寸小，也可以可靠地识别特定的区域的存在。另一方面，在从接近被检体的位置观察时，在显示部中显示对特定的区域进行了强调处理的返回光图像。这样，可以详细地观察特定的区域的形态。

在上述结构中，所述判断部既可以使用由所述返回光图像生成部生成的所述返回光图像的灰度值来判断所述观察距离，也可以使用由所述提取部提取的所述特定的区域的所述特殊光图像的面积来判断所述观察距离。

这样，只通过运算处理就可以适当地判断观察距离。

发明效果

根据本发明可以达到以下效果：可以容易地识别存在于观察视野内的像病变部那样的关注区域，并且也可以对关注区域的形态进行基于白色光图像的详细的观察。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式涉及的观察装置的整体结构图。

图2是示出图1的观察装置所进行的图像处理的流程图。

图3是示出第1实施方式的第2变形例涉及的观察装置所具有的图像处理单元的结构的图。

图4是示出第1实施方式的第3变形例涉及的观察装置所具有的图像处理单元的结构的图。

图5是示出图4的强调级别设定部中使用的灰度值的平均值与强调处理的程度之间的函数的图表。

图6是对图4的图像处理单元所进行的图像处理进行说明的流程图。

图7是示出第1实施方式的第4变形例涉及的观察装置所具有的图像处理单元的结构的图。

图8是对图7的图像处理单元所进行的图像处理进行说明的流程图。

图9是本发明的第2实施方式涉及的观察装置的整体结构图。

图10是示出第2实施方式的变形例涉及的观察装置所具有的图像处理单元的结构的图。

图11是本发明的第3实施方式涉及的观察装置的整体结构图。

图12是本发明的第4实施方式涉及的观察装置的整体结构图。

具体实施方式

(第1实施方式)

下面，参照图1至图8对本发明的第1实施方式涉及的观察装置100进行说明。

本实施方式涉及的观察装置100是内窥镜装置，如图1所示，具有：被插入到体内的细长的插入部2；光源3；照明单元4，其从插入部2的前端2a向观察对象(被检体)X照射来自该光源3的激励光(特殊光)和白色光(照明光)；摄像单元5，其设置于插入部2的前端2a，获取作为观察对象X的活体组织的图像信息S1、S2；图像处理单元6，其配置于插入部2的基端侧，对摄像单元5所获取的图像信息S1、S2进行处理；以及监视器(显示部)7，其显示由该图像处理单元6进行了处理的图像G1’。

光源3具有：氙灯31；滤镜32，其从由该氙灯31发出的光中切出激励光和白色光；以及耦合透镜33，其对由滤镜32切出的激励光和白色光进行会聚。滤镜32选择性地透射与激励光和白色光相对应的、波段从400nm到740nm的光。即，在本实施方式中，近红外光(波段从700nm到740nm)被作为激励光使用。

照明单元4具有：光导纤维41，其配置于插入部2的长度方向的大致全长范围；以及照明光学系统42，其设置于插入部2的前端2a。光导纤维41对被耦合透镜33会聚的激励光和白色光进行导光。照明光学系统42使被光导纤维41导光而来的激励光和白色光扩散，并向与插入部2的前端2a相对的观察对象X照射。

摄像单元5具有：物镜51，其对来自观察对象X的光进行会聚；分色镜52，其反射由该物镜51所会聚的光中的激励光和荧光(信号光)，透射具有比激励光波长短的波长的白色光(波段从400nm到700nm，返回光)；2个会聚透镜53、54，它们对该分色镜52所反射的荧光和透射过分色镜52的白色光分别进行会聚；以及像彩色CCD那样的摄像元件55，其对被会聚透镜53会聚的白色光进行拍摄；以及像高灵敏度单色CCD那样的摄像元件56，其对被会聚透镜54会聚的荧光进行拍摄。图中，标号57是激励光截止滤波器，其选择性地透射由分色镜52反射的光中的荧光(波段从760nm到850nm)，并遮断激励光。

图像处理单元6具有：白色光图像生成部(返回光图像生成部)61，其根据由摄像元件55获取的白色光图像信息S1生成白色光图像(返回光图像)G1；荧光图像生成部(特殊光图像生成部)62，其根据由摄像元件56获取的荧光图像信息S2生成荧光图像(特殊光图像)G2；提取部63，其从由该荧光图像生成部62生成的荧光图像G2中提取像病变部Y那样的关注区域(特定区域)；以及强调处理部64，其对与该提取部63所提取的关注区域相对应的白色光图像G1内的区域进行强调处理。

提取部63对从荧光图像生成部62输入而来的荧光图像G2的各像素的灰度值与规定的阈值进行比较，将具有该规定的阈值以上的灰度值的像素作为关注区域提取，向强调处理部64输出所提取的像素的位置P。

强调处理部64从白色光图像G1中选择与从提取部63输入的图像的位置P相对应的位置的像素，对由所选择的像素构成的关注区域的色彩进行强调，并向监视器7输出对关注区域进行了强调处理的白色光图像G1’。

具体地说，强调处理部64对白色光图像G1实施血红蛋白指数(IHb)色彩强调处理。所谓的IHb色彩强调是指如下的处理：对于覆盖作为观察对象X的活体组织的表面的粘膜，使血红蛋白指数比平均值高的位置的色彩变得更红，并使比平均值低的位置的色彩变得更白。血红蛋白在绿色(G)和红色(R)的波长区域中的吸光系数彼此不同。利用这一点，根据白色光图像信息S1计算G信号和R信号的亮度级别的比从而测定白色光图像G1的各位置的血红蛋白指数。

病变部Y与周围的正常部相比带有红色感。其原因是：在病变部Y，细胞的活动活跃化，血流量增大。通过IHb色彩强调，能够强调该病变部Y的色彩，用户可以更详细地观察病变部Y。

下面说明如上构成的观察装置100的作用。

要想使用本实施方式涉及的观察装置100对作为观察对象X的体内的活体组织进行观察，事先对观察对象X投放集聚于病变部Y的荧光物质。接着，将插入部2插入体内并使插入部2的前端2a与观察对象X相对配置。然后，通过使光源3工作，从插入部2的前端2a向观察对象X照射激励光和白色光。

在观察对象X上，病变部Y所包含的荧光物质被激励光激励而发出荧光，并且在观察对象X的表面上反射白色光。从观察对象X发出的荧光和反射的白色光的一部分返回到插入部2的前端2a，被物镜51会聚。

在被物镜51会聚的光中，白色光透射过分色镜52，被会聚透镜53会聚，并被摄像元件55作为白色光图像信息S1获取。另一方面，被物镜51会聚的荧光被分色镜52反射并被激励光截止滤波器57除去激励光之后，被会聚透镜54会聚，并作为荧光图像信息S2被摄像元件56获取。各摄像元件55、56所获取的图像信息S1、S2被发送到图像处理单元6。

图2示出说明图像处理单元6所进行的图像处理的流程图。

在图像处理单元6中，白色光图像信息S1被输入到白色光图像生成部61而生成白色光图像G1，荧光图像信息S2被输入到荧光图像生成部62而生成荧光图像G2(步骤S1)。

荧光图像G2被发送至提取部63，被提取具有规定的阈值以上的灰度值的关注区域(步骤S2)。所提取的关注区域的位置P被从提取部63发送到强调处理部64，在该强调处理部64中白色光图像G1内的关注区域被进行了色彩强调处理(步骤S3)。接着，对关注区域进行了强调处理的白色光图像G1’被显示于监视器7(步骤S4)。在步骤S2中未提取关注区域的情况下，在步骤S4中，在监视器7中显示未处理的白色光图像G1。

在这里，本实施方式的提取部63也可以根据构成关注区域的像素的数量计算关注区域的面积，针对具有预先设定的阈值以上的面积的关注区域，向强调处理部64输出所提取的像素的位置P。这样，可以将微小面积的关注区域作为噪点排除。

这样，根据本实施方式，在白色光图像G1的视野中存在像病变部Y那样的关注区域的情况下，对该关注区域进行强调显示。因此具有如下的优点：用户可以在被显示于监视器7的白色光图像G1’中容易地视觉辨认出关注区域，并且可以通过白色光图像G1’详细地确认关注区域的形态。

(第1变形例)

接着，说明第1实施方式涉及的观察装置100的第1变形例。

本变形例涉及的观察装置对观察装置100的强调处理部64的处理内容进行了变形。

在本变形例中，强调处理部64通过从白色光图像G1提取关注区域的组织的轮廓并强调关注区域中的组织的轮廓，从而强调关注区域的构造。对于轮廓的提取例如使用微分滤波器等的边缘提取处理。即使这样使用构造强调处理来代替上述的色彩强调处理，也可以在白色光图像G1’中容易地识别关注区域，并且可以详细地观察关注区域的形态。

在本变形例中，强调处理部64也可以进行构造强调处理和色彩强调处理这两种处理。在强调处理部64可以执行构造强调处理和色彩强调处理这两种处理的情况下，也可以具有未图示的输入部，供用户选择适用于白色光图像G1的强调处理而对强调处理部64进行指定。

(第2变形例)

下面，说明第1实施方式涉及的观察装置100的第2变形例。

本变形例涉及的观察装置对观察装置100的图像处理单元6进行了变形，如图3所示，在图像处理单元6中还具有除法运算部65。

除法运算部65从白色光图像生成部61接受白色光图像G1，从荧光图像生成部62接受荧光图像G2。接着，除法运算部65生成使荧光图像G2除以白色光图像G1而得到的除法运算图像G2’，并将生成的除法运算图像G2’向提取部63输出。提取部63使用除法运算图像G2’来代替荧光图像G2，从除法运算图像G2’中提取关注区域。

荧光图像G2的灰度值依赖于插入部2的前端2a与观察对象X之间的观察距离。即，即使从观察对象X发出的荧光的实际强度相同，但观察距离越长则荧光图像G2的灰度值越小。这种观察距离与灰度值之间的关系对白色光图像G1而言同样成立。因此，通过使荧光图像G2的各像素的灰度值除以白色光图像G1的各像素的灰度值，能够获得从荧光图像G2中去除了依赖于观察距离的灰度值的变化的除法运算图像G2’。这样，具有如下的优点：通过使用比荧光图像G2更准确地反映实际荧光强度的除法运算图像G2’，可以更准确地提取关注区域。

(第3变形例)

接着，说明第1实施方式涉及的观察装置100的第3变形例。

本变形例涉及的观察装置对观察装置100的图像处理单元6进行了变形，如图4所示，在图像处理单元6中还具有平均灰度值计算部66和强调级别设定部67。

在本变形例中，提取部63向强调处理部64输出构成关注区域的像素的位置P，并向平均灰度值计算部66输出该像素的灰度值I。

平均灰度值计算部66对被提取部63提取的构成关注区域的像素的灰度值I的平均值m进行计算，并向强调级别设定部67输出计算出来的灰度值I的平均值m。

强调级别设定部67基于从平均灰度值计算部66输入的灰度值I的平均值m而设定强调处理部64中的强调处理的程度α。具体地说，强调级别设定部67保持有将灰度值I的平均值m与强调处理的程度α对应起来的函数。该函数例如如图5所示的那样被设定成：强调处理的程度α随着灰度值I的平均值m的增加而降低。强调级别设定部67根据函数导出与灰度值I的平均值m相对应的强调处理的程度α，并向强调处理部64输出被导出的程度α。

强调处理部64按照从强调级别设定部67输入的程度α而对与从提取部63输入的关注区域的位置P相对应的白色光图像G1内的区域进行强调处理。即，即使血红蛋白指数相对于平均值是相同程度，在程度α高的情况下，强调处理部64也对白色光图像G1实施IHb色彩强调处理，而使该位置变得更红。

根据如这样构成的本变形例涉及的观察装置，如图6所示，当在步骤S2中提取关注区域时，在平均灰度值计算部66中计算该关注区域的灰度值I的平均值m(步骤S5)。接着，在强调级别设定部67中确定基于已计算出来的灰度值I的平均值m的强调处理的程度α(步骤S6)，按照被确定的程度α在强调处理部64中对白色光图像G1的关注区域进行强调处理(步骤S3)。

这样，通过对关注区域的整体的荧光的强度加以考虑而确定强调处理的程度α，在关注区域的荧光微弱的情况下，更强地强调关注区域。这样，例如具有以下优点：即使是像初期阶段的病变部Y那样的、组织的形态相对于周边区域的差异小的关注区域，也可以相对于周边区域充分强调显示，可以使用户可靠地识别。

并且，将灰度值I的平均值m与强调处理的程度α对应起来的函数也可以以如下方式设定：强调处理的程度α随着灰度值I的平均值m的增加而增加。该函数在关注区域的荧光大的情况下，更强地强调关注区域。由此，具有以下的优点：可以使用户可靠地识别荧光强度大的关注区域。

(第4变形例)

接着，说明第1实施方式涉及的观察装置100的第4变形例。

本变形例涉及的观察装置对观察装置100的图像处理单元6进行了变形，如图7所示，在图像处理单元6中还具有判断部(显示切换部)68和合成部69。

判断部68使用荧光图像G2中的关注区域的面积来判断配置有物镜51的插入部2的前端2a与观察对象X之间的观察距离。具体地说，判断部68从提取部63接受构成关注区域的像素的位置P，计算荧光图像G2中的关注区域的面积。在这里，观察距离越短，荧光图像G2中的关注区域的面积越大。因此，判断部68可以根据关注区域的面积判断观察距离。

判断部68在计算出的关注区域的面积比规定的阈值小时，向合成部69输出从白色光图像生成部61输入的白色光图像G1。另一方面，判断部68在关注区域的面积是规定的阈值以上时，向强调处理部64输出从白色光图像生成部61输入的白色光图像G1。

当从判断部68输入了白色光图像G1和关注区域的位置P时，合成部69在关注区域的位置生成标志，将该标志重叠到白色光图像G1上，并向监视器7输出被重叠了标志的白色光图像G1”。关于标志无特别限定，既可以是填满关注区域的方式，也可以是表示关注区域的轮廓的线或指出关注区域的位置的箭头、或者用特殊光图像只置换掉关注区域的方式等。

根据这样构成的本变形例涉及的观察装置，如图8所示，当在步骤S2中提取关注区域时，通过判断部68判断关注区域的面积。接着，在关注区域的面积比规定的阈值小的情况下(步骤S7的“否”)，将通过合成部69而对关注区域合成了标志的白色光图像G1”(步骤S8)显示于监视器7(步骤S9)。另一方面，在关注区域的面积是规定的阈值以上的情况下(步骤S7的“是”)，将通过强调处理部64而对关注区域进行了强调处理的白色光图像G1’显示于监视器7(步骤S4)。

这样，当从距离关注区域充分远的位置进行观察时，在监视器7中显示通过标志对该关注区域进行了标识的白色光图像G1”。由此，对于存在于视野中的关注区域，即使很小，用户也可以容易地识别。接着，在识别出关注区域之后，当用户通过使插入部2的前端2a接近关注区域而使观察距离变得充分短时，显示于监视器7的白色光图像G1”切换成白色光图像G1’。也就是说，在正在观察的白色光图像中，标志消失，取而代之地，关注区域被强调处理。因此，用户可以详细地观察关注区域。即，根据本变形例，具有以下优点：通过与观察距离相应地对显示于监视器7的图像G1’、G1”进行切换，可以对用户提示与场景相应的更有用的图像。

此外，在本变形例中，判断部68也可以使用白色光图像G1的灰度值代替荧光图像G2中的关注区域的面积来判断观察距离。观察距离越短，则白色光图像G1整体的亮度越增加。因此，判断部68使用白色光图像G1的灰度值来判断观察距离，与使用了关注区域的面积的情况相同，可以使对用户更有用的图像G1’、G1”显示于监视器7。

具体地说，判断部68计算白色光图像G1的灰度值的平均值。接着，判断部68在被计算出来的平均值比规定的阈值大时，向强调处理部64输出白色光图像G1。另一方面，判断部68在灰度值的平均值是规定的阈值以下时，向合成部69输出白色光图像G1。

并且，在本变形例中，合成部69也可以与观察距离相应地使标志的显示方式变化。例如，合成部69也可以使标志的透明度增加以使其与观察距离成反比，即，与荧光图像G2中的关注区域的面积或者白色光图像G1的灰度值的平均值成比例。

由此，在使插入部2的前端2a接近关注区域的过程中，被重叠于白色光图像G1的标志逐渐变得透明，最终消失。在标志消失之后，在其位置上显示被进行了强调处理的关注区域。由此，具有以下的优点：可以不对正在观察监视器7的用户造成不协调感地切换2个图像G1’、G1”。

(第2实施方式)

下面，参照图9和图10对本发明的第2实施方式涉及的观察装置200进行说明。在本实施方式的说明中，主要对与上述第1实施方式涉及的观察装置100不同的结构进行说明，对与观察装置100相同的结构标注相同标号并省略其说明。

本实施方式涉及的观察装置200与第1实施方式涉及的观察装置100的主要不同点在于：取代荧光图像G2而获取NBI图像G3，并基于色相H而从NBI图像G3中提取关注区域。

具体地说，如图9所示，光源3具有回转头34，该回转头34具有3个滤镜。这3个滤镜从氙灯31所发出的光中切出规定的波段的光。具体地说，3个滤镜分别选择性地透射波段从400nm到700nm的白色光、具有540nm峰值波长的波长宽度窄的绿色窄带光以及具有415nm峰值波长的蓝色窄带光。通过回转头34的旋转，白色光、绿色窄带光和蓝色窄带光被按顺序输入到照明单元4中。

摄像单元5具有像彩色CCD那样的单独的摄像元件55，其对被物镜51会聚的光进行拍摄。通过从照明单元4的照明光学系统42向观察对象X按顺序照射白色光、绿色窄带光和蓝色窄带光，摄像元件55按顺序获取3种图像信息，即，白色光图像信息S1、绿色光图像信息S3和蓝色光图像信息S4。接着，摄像单元5将获取的图像信息S1、S3、S4逐次向图像处理单元6输出。

图像处理单元6具有：控制部70，其存储从摄像元件55输入的3种图像信息S1、S3、S4；以及NBI图像生成部71，其根据存储于该控制部70的绿色光图像信息S3和蓝色光图像信息S4，生成NBI图像G3。

控制部70控制回转头34的电动机34a，并与通过回转头34的旋转而被照射到观察对象X上的光的切换同步地，将白色光图像信息S1分配到白色光图像生成部61、将绿色光图像信息S3和蓝色光图像信息S4分配到NBI图像生成部71。

NBI图像生成部71根据绿色光图像信息S3生成红色光图像，根据蓝色光图像信息S4生成绿色光图像和蓝色光图像，通过合成这些红色光图像、绿色光图像和蓝色光图像而生成NBI图像G3。

绿色窄带光和蓝色窄带光具有容易被血红蛋白吸收的性质。并且，蓝色窄带光在活体组织的表面附近被反射，而绿色窄带光在活体组织的比较深的位置被反射。因此，在拍摄了来自活体组织的蓝色窄带光的反射光(信号光)而得到的绿色光图像和蓝色光图像中，鲜明地拍摄出存在于活体组织的表层的毛细血管。另一方面，在拍摄了来自活体组织的绿色窄带光的反射光(信号光)而得到的红色光图像中，鲜明地拍摄出存在于活体组织的比较深的位置的粗血管。在将这2种颜色的图像重叠而成的NBI图像G3中，扁平上皮癌等病变部Y呈现茶褐色。

提取部63基于NBI图像G3的色相H提取关注区域。在这里，所谓的色相H是颜色的属性(色相、饱和度、明亮度)的一种，是使用所谓的Munsell(蒙塞尔)色相环通过从0到360为止的范围的数值进行了标注的颜色的面貌(例如红、蓝、黄)。具体地说，提取部63计算NBI图像G3的各像素的色相H，将具有茶褐色(例如色相H从5到35)的像素作为关注区域提取。

下面说明如上构成的观察装置200的作用。

要想使用本实施方式涉及的观察装置200对作为观察对象X的体内的活体组织进行观察，与第1实施方式相同，将插入部2插入体内，并且使光源3工作。从光源3按顺序经由耦合透镜33、光导纤维41和照明光学系统42向观察对象X照射白色光、绿色窄带光和蓝色窄带光。

在观察对象X上，白色光、绿色窄带光和蓝色窄带光按顺序被反射而被物镜51会聚。被物镜51会聚的白色光、绿色窄带光和蓝色窄带光分别被摄像元件55作为白色光图像信息S1、绿色光图像信息S3和蓝色光图像信息S4获取。被摄像元件55获取的图像信息S1、S3、S4被发送到图像处理单元6。

在图像处理单元6中，图像信息S1、S3、S4被存储在控制部70中。接着，白色光图像信息S1被输入到白色光图像生成部61，生成白色光图像G1。并且，绿色光图像信息S3和蓝色光图像信息S4被输入到NBI图像生成部71，生成NBI图像G3。已生成的NBI图像G3被发送到提取部63，被提取出具有茶褐色的关注区域。下面与第1实施方式中的步骤S3、S4相同，在监视器7中显示对关注区域进行了强调处理的白色光图像G1’。

这样，根据本实施方式涉及的观察装置200，将NBI图像G3作为特殊光图像使用，并基于色相H而提取关注区域。即使这样也与第1实施方式相同地具有如下的优点：可以容易地识别关注区域，并且可以向用户提示可以详细地确认关注区域的形态的白色光图像G1’。

此外，在本实施方式中，可以适当应用在第1实施方式中进行了说明的各变形例。

(变形例)

接着说明第2实施方式涉及的观察装置200的变形例。

本变形例涉及的观察装置对观察装置200的图像处理单元6进行了变形，如图10所示，在图像处理单元6中还具有平均色相计算部72和强调级别设定部73。

在本变形例中，提取部63向强调处理部64输出构成关注区域的像素的位置P，并向平均色相计算部72输出该像素的色相H。

平均色相计算部72计算被提取部63提取的构成关注区域的像素的色相H的平均值n。接着，平均色相计算部72向强调级别设定部73输出计算出来的色相H的平均值n。

强调级别设定部73基于从平均色相计算部72输入的色相H的平均值n而设定强调处理部64中的强调处理的程度β。具体地说，强调级别设定部73保持有将色相H的平均值n与强调处理的程度β对应起来的表格。该表格例如被设定成：随着色相H的平均值n在色相环中向位于茶褐色的两个相邻的位置的红色或者黄色接近，强调处理的程度β增加。强调级别设定部73从表格中导出与色相H的平均值n相对应的强调处理的程度β，并向强调处理部64输出被导出的程度β。

强调处理部64按照从强调级别设定部73输入的程度β而对与从提取部63输入的关注区域的位置P相对应的白色光图像G1内的区域进行强调处理。

根据如这样构成的本变形例涉及的观察装置，当在提取部63中提取关注区域时，在平均色相计算部72中计算该关注区域的色相H的平均值n。接着，在强调级别设定部73中确定基于被计算出来的色相H的平均值n的强调处理的程度β，并按照确定的程度β而在强调处理部64中对白色光图像G1的关注区域进行强调处理。

这样，通过对关注区域的整体的色相H加以考虑而确定强调处理的程度β，由此在关注区域的色相H接近红色或者黄色的情况下，更强地强调关注区域。由此，例如具有以下优点：即使是像初期阶段的病变部Y那样的、组织的形态相对于周边区域的差异小的关注区域，也可以相对于周边区域充分强调显示，可以使用户可靠地识别。

将色相H的平均值n与强调处理的级别对应起来的表格也可以被设定成：随着色相H的平均值n在色相环中接近茶褐色，强调处理的程度β增加。该函数在关注区域的色相H接近茶褐色的情况下，更强地强调关注区域。由此，具有以下的优点：可以使用户可靠地识别血管密度高的关注区域。

(第3实施方式)

下面，参照图11对本发明第3实施方式涉及的观察装置300进行说明。

在本实施方式的说明中，主要对与上述的第1实施方式涉及的观察装置100不同的结构进行说明，对与观察装置100相同的结构标注相同标号并省略其说明。

本实施方式涉及的观察装置300与观察装置100的主要不同点在于，取代荧光图像G2而获取自身荧光图像G4，并且基于色相H而从自身荧光图像G4中提取关注区域。

具体地说，如图11所示，光源3具有回转头34，该回转头34具有3个滤镜。这3个滤镜从氙灯31所发出的光中切出规定的波段的光。具体地说，3个滤镜分别选择性地透射波段从400nm到700nm的白色光、具有550nm峰值波长的绿色参照光以及具有400nm峰值波长的蓝色激励光。通过回转头34的旋转，白色光、参照光和激励光被按顺序输入照明单元4。

摄像单元5是2眼式，其通过各自的光学系统而获取白色光图像信息S1和自身荧光图像信息S5、S6。即，摄像单元5具有：物镜51，其对来自观察对象X的光进行会聚；会聚透镜53，其对从该物镜51射出的光进行会聚；以及摄像元件55或56，它们对由该会聚透镜53会聚的光进行拍摄。这2组光学系统并列设置在插入部2的前端部。

第1光学系统通过像彩色CCD那样的摄像元件55而获取白色光图像信息S1。

第2光学系统在物镜51与会聚透镜53之间还具有激励光截止滤波器57，并通过像高灵敏度单色CCD那样的摄像元件56对从观察对象X发出的自身荧光和绿色的返回光进行拍摄，获取自身荧光图像信息S5、S6。在本实施方式中，激励光截止滤波器57选择性地透射与观察对象X的自身荧光和绿色的返回光相对应的、波段从500nm到630nm的光，并遮断激励光。

通过从照明单元4的照明光学系统42向观察对象X按顺序照射白色光、参照光和激励光，摄像元件55、56按顺序获取3种图像信息，即白色光图像信息S1、第1自身荧光图像信息S5以及第2自身荧光图像信息S6。接着，各摄像元件55、56将已获取的图像信息S1、S5、S6逐次向图像处理单元6输出。

图像处理单元6具有：控制部70，其存储通过摄像元件55、56获取的3种图像信息S1、S5、S6；以及自身荧光图像生成部74，其根据存储于该控制部70的第1自身荧光图像信息S5和第2自身荧光图像信息S6生成自身荧光图像G4。

控制部70对回转头34的电动机34a进行控制，并与通过回转头34的旋转而被照射到观察对象X上的光的切换同步地，将白色光图像信息S1分配到白色光图像生成部61，将第1自身荧光图像信息S5和第2自身荧光图像信息S6分配到自身荧光图像生成部74。

自身荧光图像生成部74根据第1自身荧光图像信息S5生成第1自身荧光图像，根据第2自身荧光图像信息S6生成第2自身荧光图像。这时，自身荧光图像生成部74对第1自身荧光图像模拟地附上红色和蓝色，对第2自身荧光图像模拟地附上绿色。接着，自身荧光图像生成部74通过将附上了模拟色的第1自身荧光图像和第2自身荧光图像合成而生成彩色的自身荧光图像G4。在自身荧光图像G4中，病变部Y作为紫红色(例如色相H为300到350)的区域显示。

提取部63基于自身荧光图像G4的色相H提取关注区域。具体地说，提取部63计算自身荧光图像G4的各像素的色相H，并将具有紫红色(例如色相H从300到350)的像素作为关注区域提取。

下面说明如上构成的观察装置300的作用。

要想使用本实施方式涉及的观察装置300对作为观察对象X的体内的活体组织进行观察，与第2实施方式相同，按顺序向观察对象X照射白色光、参照光和激励光。

白色光在观察对象X的表面被反射。另一方面，激励光对观察对象X中所包含的物质进行激励，从而从观察对象X发出自身荧光。由第1物镜51所会聚的白色光被摄像元件55作为白色光图像信息S1获取。由第2物镜51所会聚的参照光和自身荧光分别被摄像元件56作为第1自身荧光图像信息S5和第2自身荧光图像信息S6获取。被摄像元件55、56获取的图像信息S1、S5、S6被发送到图像处理单元6。

在图像处理单元6中，图像信息S1、S5、S6被存储在控制部70中。接着，白色光图像信息S1被输入到白色光图像生成部61，生成白色光图像G1。另一方面，第1自身荧光图像信息S5和第2自身荧光图像信息S6被输入到自身荧光图像生成部74，生成自身荧光图像G4。所生成的自身荧光图像G4被发送到提取部63，提取出具有紫红色的关注区域。下面与第1实施方式中的步骤S3、S4相同，在监视器7中显示对关注区域进行了强调处理的白色光图像G1’。

这样，根据本实施方式涉及的观察装置300，将自身荧光图像G4作为特殊光图像使用，并基于色相H而提取关注区域。即使这样也与第1实施方式相同地具有如下的优点：可以容易地识别关注区域，并且可以向用户提示可以详细地确认关注区域的形态的白色光图像G1’。

此外，在本实施方式中，也可以适当应用在第1实施方式和第2实施方式中进行了说明的各变形例。

(第4实施方式)

下面，参照图12对本发明第4实施方式涉及的观察装置400进行说明。

本实施方式涉及的观察装置400将第1实施方式和第2实施方式进行了组合。因此，在本实施方式的说明中，对与第1实施方式和第2实施方式相同的结构标注相同标号并省略说明。

如图12所示，光源3具有回转头34，该回转头34具有3个滤镜。这3个滤镜从氙灯31所发出的光中切出规定的波段的光。在本实施方式中，3个滤镜中的1个与第1实施方式中的滤镜32相同，选择性地透射激励光和白色光。其它的2个滤镜与第2实施方式中的2个滤镜相同，分别选择性地透射绿色窄带光和蓝色窄带光。通过回转头34的旋转，激励光以及白色光、绿色窄带光、蓝色窄带光被按顺序以时分方式输入照明单元4。

图像处理单元6具有荧光图像生成部62和NBI图像生成部71的双方。而且，图像处理单元6具有2个提取部63，它们分别从荧光图像G2和NBI图像G3中提取关注区域。第1提取部63与第1实施方式中的提取部63相同，基于灰度值而从由荧光图像生成部62输入的荧光图像G2中提取关注区域。第2提取部63与第2实施方式中的提取部63相同，基于色相H而从由NBI图像生成部71输入的NBI图像G3中提取关注区域。

强调处理部64对从各提取部63接受的2个关注区域的位置P彼此进行比较，并对这2个关注区域中的共同的区域进行强调处理。

根据如这样构成的本实施方式涉及的观察装置400，将荧光图像G2和NBI图像G3作为特殊光图像使用，并将从2个特殊光图像中提取的2个关注区域中的共同的区域作为最终的关注区域。由此，因为更准确地提取观察对象X中的像病变部Y那样的关注区域，所以可以使用户更准确地识别出关注区域的位置。

此外，在本实施方式中，也可以适当应用在第1实施方式和第2实施方式中进行了说明的各变形例。

标号说明

100、200、300、400：观察装置

2：插入部

2a：前端

3：光源

31：氙灯

32：滤镜

33：耦合透镜

34：回转头

4：照明单元

41：光导纤维

42：照明光学系统

5：摄像单元

51：物镜

52：分色镜

53、54：会聚透镜

55、56：摄像元件

57：激励光截止滤波器

6：图像处理单元

61：白色光图像生成部(返回光图像生成部)

62：荧光图像生成部(特殊光图像生成部)

63：提取部

64：强调处理部

65：除法运算部

66：平均灰度值计算部

67：强调级别设定部

68：判断部(显示切换部)

69：合成部

70：控制部

71：NBI图像生成部(特殊光图像生成部)

72：平均色相计算部

73：强调级别设定部

74：自身荧光图像生成部(特殊光图像生成部)

G1：白色光图像(返回光图像)

G2：荧光图像(特殊光图像)

G2’：除法运算图像

G2：NBI图像(特殊光图像)

G4：自身荧光图像(特殊光图像)

X：观察对象

Y：病变部

Claims (14)

1.一种观察装置，其具有：

光源，其对被检体照射照明光和特殊光，所述特殊光作用于所述被检体的特定的区域，波段与所述照明光不同；

返回光图像生成部，其对通过从该光源照射所述照明光而从所述被检体发出的返回光进行拍摄，生成返回光图像；

特殊光图像生成部，其对通过从所述光源照射所述特殊光而从所述被检体发出的信号光进行拍摄，生成特殊光图像；

提取部，其从所述特殊光图像生成部所生成的所述特殊光图像中将具有规定的阈值以上的灰度值的区域作为所述特定的区域进行提取；

强调处理部，其针对所述返回光图像生成部所生成的所述返回光图像，在与所述提取部所提取的所述特定的区域相对应的区域中，实施基于返回光图像信息的强调处理；以及

强调级别设定部，其基于由所述提取部提取的所述特定的区域的灰度值而设定所述强调处理部对所述特定的区域进行强调的程度，

其中，所述观察装置还具有：

合成部，其对所述返回光图像生成部所生成的所述返回光图像合成标志，所述标志表示由所述提取部提取的所述特定的区域；

显示部，其对图像进行显示；

判断部，其判断距所述被检体的观察距离；以及

显示切换部，其基于由该判断部判断的观察距离，使所述显示部以择一方式对由所述强调处理部对所述特定的区域进行了强调的返回光图像、和由所述合成部合成了所述标志的返回光图像进行显示。

2.根据权利要求1所述的观察装置，其中，

所述强调处理部对构造和色彩中的至少一方的对比度进行强调。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的观察装置，其中，

所述光源将对所述特定的区域中所包含的荧光物质进行激励的激励光作为所述特殊光进行照射，

所述特殊光图像生成部对来自所述荧光物质的荧光进行拍摄，生成荧光图像作为所述特殊光图像。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的观察装置，其中，

所述光源将窄带光作为所述特殊光进行照射，

所述特殊光图像生成部对由于照射所述窄带光而从所述被检体返回的光进行拍摄，生成窄带光图像作为所述特殊光图像。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的观察装置，其中，

所述光源将对所述被检体中所包含的物质的自身荧光进行激励的激励光作为所述特殊光进行照射，

所述特殊光图像生成部对来自所述物质的自身荧光进行拍摄，生成自身荧光图像作为所述特殊光图像。

6.根据权利要求1所述的观察装置，其中，

所述判断部使用由所述返回光图像生成部生成的所述返回光图像的灰度值来判断所述观察距离。

7.根据权利要求1所述的观察装置，其中，

所述判断部使用由所述提取部提取的所述特定的区域的所述特殊光图像的面积来判断所述观察距离。

8.一种观察装置，其具有：

光源，其对被检体照射照明光和特殊光，所述特殊光作用于所述被检体的特定的区域，波段与所述照明光不同；

返回光图像生成部，其对通过从该光源照射所述照明光而从所述被检体发出的返回光进行拍摄，生成返回光图像；

特殊光图像生成部，其对通过从所述光源照射所述特殊光而从所述被检体发出的信号光进行拍摄，生成特殊光图像；

提取部，其从所述特殊光图像生成部所生成的所述特殊光图像中将具有规定的色相的区域作为所述特定的区域进行提取；

强调处理部，其针对所述返回光图像生成部所生成的所述返回光图像，在与所述提取部所提取的所述特定的区域相对应的区域中，实施基于返回光图像信息的强调处理；以及

强调级别设定部，其基于由所述提取部提取的所述特定的区域的色相而设定所述强调处理部对所述区域进行强调的程度，

其中，所述观察装置还具有：

合成部，其对所述返回光图像生成部所生成的所述返回光图像合成标志，所述标志表示由所述提取部提取的所述特定的区域；

显示部，其对图像进行显示；

判断部，其判断距所述被检体的观察距离；以及

显示切换部，其基于由该判断部判断的观察距离，使所述显示部以择一方式对由所述强调处理部对所述特定的区域进行了强调的返回光图像、和由所述合成部合成了所述标志的返回光图像进行显示。

9.根据权利要求8所述的观察装置，其中，

所述强调处理部对构造和色彩中的至少一方的对比度进行强调。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的观察装置，其中，

所述光源将对所述特定的区域中所包含的荧光物质进行激励的激励光作为所述特殊光进行照射，

所述特殊光图像生成部对来自所述荧光物质的荧光进行拍摄，生成荧光图像作为所述特殊光图像。

11.根据权利要求8或权利要求9所述的观察装置，其中，

所述光源将窄带光作为所述特殊光进行照射，

所述特殊光图像生成部对由于照射所述窄带光而从所述被检体返回的光进行拍摄，生成窄带光图像作为所述特殊光图像。

12.根据权利要求8或权利要求9所述的观察装置，其中，

所述光源将对所述被检体中所包含的物质的自身荧光进行激励的激励光作为所述特殊光进行照射，

所述特殊光图像生成部对来自所述物质的自身荧光进行拍摄，生成自身荧光图像作为所述特殊光图像。

13.根据权利要求8所述的观察装置，其中，

所述判断部使用由所述返回光图像生成部生成的所述返回光图像的灰度值来判断所述观察距离。

14.根据权利要求8所述的观察装置，其中，

所述判断部使用由所述提取部提取的所述特定的区域的所述特殊光图像的面积来判断所述观察距离。