CN104853666A - 荧光观察装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种荧光观察装置(1)，其具有：光源(3)，其对被摄体照射参照光以及激励光；荧光图像生成部(62)，其对来自被摄体的荧光进行拍摄生成荧光图像；参照图像生成部(61)，其对来自被摄体的参照光的返回光进行拍摄，生成彩色的参照图像；提取部(63)，其从荧光图像中提取出荧光区域；活动效果生成部(65)，其在与荧光区域对应的区域中生成帧图像，该帧图像产生以与荧光区域的灰度值对应的变化量在视觉上随时间变化的效果；以及合成部(66)，其将构成参照图像的多个颜色成分图像中的任意一个与帧图像相加而合成合成图像。

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

以往公知有一种荧光观察装置，该荧光观察装置获取对被摄体的形态进行了拍摄的白色光图像那样的参照图像、以及通过拍摄来自被摄体的荧光而使病变部可视化的荧光图像，并将荧光图像内的病变部重叠于参照图像上进行显示(例如参照专利文献1及2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4533673号公报

专利文献2：日本特开2005-204958号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1通过将构成彩色的参照图像的红色成分图像、绿色成分图像、蓝色成分图像中的任意一种与荧光图像相加而将病变部作为红色、绿色或者蓝色的区域显示在参照图像上。在这种情况下，在显示有病变部的区域中，因为参照图像含有原来的灰度值的信息、即被摄体的形态的信息，所以虽然具有也能够观察病变部的形态的优点，却具有难以充分确保病变部的视觉辨认性的缺点。另一方面，专利文献2通过虚拟彩色涂满参照图像的病变部的区域。在这种情况下，虽然具有病变部的视觉辨认性良好的优点，却具有由于虚拟彩色而妨碍观察参照图像内的病变部的形态的缺点。

本发明就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，其不妨碍观察使用了参照图像的病变部，且能够视觉辨认性良好地在参照图像上显示病变部。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明提供以下手段。

本发明提供一种荧光观察装置，其具有：光源，其对被摄体照射参照光以及激励光；荧光图像生成部，其对通过来自该光源的所述激励光的照射而在所述被摄体上产生的荧光进行拍摄，生成荧光图像；参照图像生成部，其对通过来自所述光源的所述参照光的照射而从所述被摄体返回的返回光进行拍摄，生成彩色的参照图像；提取部，其从所述荧光图像生成部所生成的所述荧光图像中提取出具有规定的阈值以上的灰度值的荧光区域；活动效果生成部，其在与该提取部提取出的所述荧光区域对应的区域中生成帧图像，该帧图像根据时刻而被赋予不同的灰度值，使得产生以与所述荧光区域的灰度值对应的变化量在视觉上随时间变化的效果；以及合成部，其将构成所述参照图像的多个颜色成分图像中的至少一个与所述活动效果生成部所生成的所述帧图像相加，并根据包括加上了该帧图像的颜色成分图像在内的多个所述颜色成分图像合成合成图像。

根据本发明，由参照图像生成部获取通过来自光源的参照光的照射而对被摄体的形态进行了拍摄的参照图像。另一方面，由荧光图像生成部获取通过来自光源的激励光的照射而对来自存在于被摄体的病变部的荧光进行了拍摄的荧光图像。由提取部将荧光图像内的病变部作为荧光区域提取出来。接着，由活动效果生成部在与提取出的病变部对应的参照图像内的区域中生成具有灰度值的帧图像。而且，通过合成部将构成参照图像的颜色成分图像与帧图像相加而合成在参照图像上显示有病变部的合成图像。

在这种情况下，在连续显示的合成图像内的病变部上，灰度值随着时刻的变化而以根据来自病变部的荧光的强度设定的变化量进行变化，从而产生活动的效果。因此，能够视觉辨认性良好地在参照图像上显示病变部。此外，合成图像在病变部的区域中含有构成参照图像的颜色成分图像所具有的灰度值、即被摄体的形态信息。因此，也能够对使用了参照图像的病变部进行观察。

在上述发明中，也可以具有系数计算部，该系数计算部根据所述荧光区域的灰度值计算伴随着该灰度值的增加而增加的系数，所述活动效果生成部根据由所述系数计算部计算出的所述系数决定所述变化量。

由此，使用由系数计算部适当设定的系数进行调整使得病变部的活动的效果的变化量达到适度。这样，即使在荧光区域的灰度值小的情况下，也对病变部赋予充分大的活动的效果，能够使观察者更可靠地识别病变部。

在上述发明中，所述活动效果生成部也可以生成如下的所述帧图像：该帧图像产生使规定的对象以与所述荧光区域的灰度值对应的速度在所述对应的区域内移动的效果。

由此，在合成图像内的病变部上赋予使规定的对象移动的效果。能够使观察者从该对象的移动的速度中直观且容易地识别病变部的病变的程度。

在上述发明中，所述活动效果生成部也可以生成如下的所述帧图像：该帧图像产生使规定的对象以与所述荧光区域的灰度值对应的振幅在所述对应的区域内移动的效果。

由此，在合成图像内的病变部上赋予使规定的对象移动的效果。能够使观察者从该对象的移动的振幅中直观且容易地识别病变部的病变的程度。

在上述发明中，所述活动效果生成部也可以生成如下的所述帧图像：该帧图像产生使颜色以与所述荧光区域的灰度值对应的周期进行变化的效果。

由此，在合成图像内的病变部上赋予使颜色变化的效果。能够使观察者从该颜色的变化的时间周期中直观且容易地识别病变部的病变的程度。

在上述发明中，所述活动效果生成部也可以生成如下的所述帧图像：该帧图像产生使颜色以与所述荧光区域的灰度值对应的幅度进行变化的效果。

由此，在合成图像内的病变部上赋予使颜色变化的效果。能够使观察者从该颜色的变化的幅度中直观且容易地识别病变部的病变的程度。

在上述的在合成图像中显示有对象的结构中，也可以具有移动量检测部，该移动量检测部对所述参照图像中的所述被摄体的移动量进行检测，所述活动效果生成部赋予以与所述移动量检测部检测出的所述被摄体的移动量加上所述荧光区域的灰度值所得到的值对应的变化量进行变化的效果。

由此，当在参照图像内被摄体根据视野的移动而移动时，病变部中的对象的活动的大小相对于该被摄体的活动而变化。这样，能够使对象的活动相对于活动的被摄体而充分醒目。

在上述发明中，也可以具有荧光校正部，该荧光校正部通过使所述荧光图像生成部所生成的所述荧光图像除以所述参照图像生成部所生成的所述参照图像而对所述荧光图像的灰度值进行校正，所述提取部从所述荧光校正部校正过的荧光图像中提取出所述荧光区域。

由此，除去依赖于观察距离以及观察角度的荧光图像内的灰度值的变化，能够获得被校正的荧光图像使得更准确地反映出在被摄体上所产生的荧光的本来的强度。通过使用该被校正的荧光图像，能够更准确地提取出病变部。而且，能够对病变部赋予更准确地表现病变部的病变程度的活动的效果。

在上述的具有荧光校正部的结构中，还可以具有阈值设定部，该阈值设定部根据所述荧光校正部校正过的所述荧光图像中的每个像素的灰度值的平均值与该灰度值的标准偏差的和来设定所述提取部中的所述规定的阈值。

由此，能够追随荧光图像的每个像素的灰度值的变动而更新提取部中的阈值。另外，即使在每个像素的灰度值存在偏差的情况下也能设定精度较高的阈值。

发明效果

根据本发明，能够实现不妨碍观察使用了参照图像的病变部且视觉辨认性良好地在参照图像上显示病变部的效果。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的荧光观察装置的整体结构图。

图2是在图1的荧光观察装置的图像处理单元中生成的(a)白色光图像、(b)荧光图像、(c)帧图像以及(d)合成图像。

图3是说明图1的图像处理单元的处理的流程图。

图4是在图1的荧光观察装置的图像处理单元中生成的合成图像的变形例，示出灰度值(a)最小时以及(b)最大时。

图5是在图1的荧光观察装置的图像处理单元中生成的合成图像的变形例，示出色相是(a)红色时、(b)绿色时以及(c)蓝色时。

图6是图1的荧光观察装置的第1变形例的整体结构图。

图7是说明图6的图像处理单元的处理的流程图。

图8是图1的荧光观察装置的第2变形例的整体结构图。

图9是说明图8的图像处理单元的处理的流程图。

图10是图1的荧光观察装置的第3变形例的整体结构图。

图11是说明图10的图像处理单元的处理的流程图。

具体实施方式

下面，参照图1至图5对本发明的一个实施方式涉及的荧光观察装置1进行说明。

本实施方式涉及的荧光观察装置1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向被摄体X照射来自该光源3的激励光和白色光(参照光)；摄像单元5，其设置于插入部2的前端2a，获取被摄体X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；以及显示部7，其显示由该图像处理单元6进行了处理的图像G。

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，近红外线光(例如波段从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对耦合透镜33所会聚的激励光和白色光进行引导。照明光学系统42使由光导纤维41引导来的激励光和白色光扩散，并向与插入部2的前端2a相对的被摄体X照射。

摄像单元5具有：物镜51，其对来自被摄体X的光进行会聚；分色镜52，其反射该物镜51所会聚的光中的激励光和荧光，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；彩色CCD那样的摄像元件55，其对会聚透镜54所会聚的白色光进行拍摄；以及高灵敏度单色CCD那样的摄像元件56，其对会聚透镜53所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(例如，波段从760nm到850nm)，并遮断激励光。

通过组合具有这种波长特性的滤镜32、分色镜52以及激励光截止滤波器57，例如，通过向被摄体X投放以荧光色素Cy7标识的抗CEA抗体进行观察，能够同时获取白色光图像G1与荧光图像G2。CEA是对癌进行特异性发现的蛋白质。

图像处理单元6具有：白色光图像生成部(参照图像生成部)61，其根据摄像元件55所获取的白色光图像信息S1生成白色光图像(参照图像)G1；荧光图像生成部62，其根据摄像元件56所获取的荧光图像信息S2生成荧光图像G2；提取部63，其从该荧光图像生成部62所生成的荧光图像G2中提取荧光区域F；系数计算部64，其使用该提取部63所提取的荧光区域F的灰度值计算用于生成后述的帧图像Gf的系数c；活动效果生成部65，其在荧光区域F的位置处生成在时间上变化的帧图像Gf；以及合成部66，其将该活动效果生成部65所生成的帧图像Gf与白色光图像G1相加而生成合成图像G。图2的(a)到(d)表示在图像处理单元6的图像处理中生成的各种图像G1、G2、Gf、G。

提取部63对从荧光图像生成部62输入的荧光图像G2的各像素的灰度值与规定的阈值S进行比较，如图2的(b)所示，将具有规定的阈值S以上的灰度值的像素作为荧光区域F提取出来。提取部63向系数计算部64输出提取的像素的灰度值，并向活动效果生成部65输出提取的像素的位置。

系数计算部64计算从提取部63输入的构成荧光区域F的像素的灰度值的平均值m，基于计算出的平均值m来计算系数c，并向活动效果生成部65输出计算出的系数c。系数c被设定为随着平均值m的增加而增加的函数，例如，被设定为与平均值m成正比例的函数。

此外，系数计算部64也可以使用由提取部63提取出的像素的灰度值的中央值或者最频值代替平均值m来计算系数c。

活动效果生成部65具有对时刻t进行计时的时钟。活动效果生成部65根据时钟所计时的时刻t生成帧图像Gf，该帧图像Gf构成伴随着时刻t的经过而以基于系数c的活动量(变化量)活动的动画。

具体地说，如图2的(c)所示，活动效果生成部65根据从提取部63输入的像素的位置生成在与荧光区域F对应的区域内显示有规定的对象O的帧图像Gf。即，帧图像Gf在构成对象O的像素中具有灰度值。该灰度值既可以是任意的规定的值，也可以是根据荧光区域F的灰度值而设定的值。

在图2的(c)中，作为规定的对象O的一例，示出具有恒定尺寸、以恒定间隔排列的多个圆。活动效果生成部65作成帧图像Gf，该帧图像Gf生成当连续显示帧图像Gf时这些圆伴随着时刻t的经过而在荧光区域F内活动的动画。

在这里，活动量意味着对象O的动作的振幅以及速度，被设定为随着系数c的增加而增加的函数，例如被设定为与系数c成正比例的函数。活动效果生成部65生成如下的帧图像Gf：系数c越大，即荧光区域F的灰度值越大，则对象O的活动的振幅及速度中的至少一个越大。

合成部66将从白色光图像生成部61输入的构成白色光图像G1的红色(R)成分图像、绿色(G)成分图像以及蓝色(B)成分图像中的任意一个例如G成分图像与从活动效果生成部65输入的帧图像Gf相加。具体地说，将G成分图像的各像素的灰度值与帧图像Gf的各像素的灰度值相加。并且，由被加上帧图像Gf的G成分图像与其他的2个R成分图像以及B成分图像合成合成图像G，并向显示部7输出所生成的合成图像G。

下面对这样构成的荧光观察装置1的作用进行说明。

要想使用本实施方式涉及的荧光观察装置1观察作为被摄体X的体内的活体组织，需要事先对被摄体X投放聚集在病变部上的荧光物质。然后，向体内插入插入部2使其前端2a与被摄体X相对配置，通过光源3的动作从插入部2的前端2a向被摄体X照射激励光以及白色光。

在被摄体X上，病变部所包含的荧光物质被激励光激励而发出荧光，并且在被摄体X的表面上反射白色光。从被摄体X所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，并被物镜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54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53会聚，并被摄像元件56作为荧光图像信息S2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3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而被生成白色光图像G1，荧光图像信息S2被输入到荧光图像生成部62而被生成荧光图像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S以上的灰度值的荧光区域F(步骤S2)。被提取的荧光区域F的各位置的灰度值被发送到系数计算部64，荧光区域F的位置的信息被发送到活动效果生成部65。下面，在系数计算部64中根据从提取部63发送的灰度值来计算荧光区域F的灰度值的平均值m，而且根据该平均值m计算系数c(步骤S3)。

下面，在活动效果生成部65中根据时刻t和系数c生成在荧光区域F的位置处显示有规定的对象O的帧图像Gf(步骤S4)。下面，在合成部66中，将构成白色光图像G1的3个成分图像中的G成分图像与帧图像Gf相加(步骤S5)，使用被加上该帧图像Gf的G成分图像与原来的R成分图像以及B成分图像生成彩色的合成图像G(步骤S6)，在显示部7显示所生成的合成图像G(步骤S7)。

在连续显示于显示部7的合成图像G中，该合成图像G所包含的规定的对象O产生活动的效果。即，显示绿色的规定的对象O在与合成图像G的荧光区域F对应的区域以与该荧光区域F的灰度值对应的活动量活动的动画。

这样，根据本实施方式，在观察者观察的显示部7的合成图像G内的病变部的位置处显示有规定的对象O活动的动画。观察者利用活动的规定的对象O而能够容易地识别病变部。而且，能够从规定的对象O的活动的振幅及速度中直观且容易地识别病变部中的荧光的强度、即病变的程度。此外，在显示有合成图像G的对象O的区域含有构成白色光图像G1的3个颜色成分图像的灰度值、即被摄体X的形态的信息。因此，在合成图像G中，即使在病变部的位置处显示有对象O，也能够十分鲜明地观察病变部的形态。

此外，在本实施方式中，虽然将帧图像Gf与白色光图像G1的G成分图像相加，但也可以取而代之而将帧图像Gf与R成分图像或者B成分图像相加。或者，也可以将帧图像Gf分配给多种成分图像再相加。例如，也可以将帧图像的灰度值按照2:1的比例分配给G成分图像与B成分图像再相加。

此外，在本实施方式中，虽然活动效果生成部65对合成图像G内的病变部的区域赋予空间的活动的效果，但是活动效果生成部65对病变部的区域赋予的活动的效果的方式并不限于此，只要是伴随着时刻的经过而产生视觉的变化的效果即可。例如，活动效果生成部65在病变部的区域生成被赋予了使颜色随着时刻而发生变化那样的灰度值的帧图像，也可以赋予使颜色以与荧光区域F的灰度值对应的时间周期或者幅度而进行变化的效果。此外，也可以在上述的对象O的活动效果中组合颜色的变化效果。在这里，颜色的变化是颜色的色相、饱和度、明亮度、或者浓淡的变化。

这样，通过代替空间的活动，或者在此基础上再赋予颜色的变化效果，也能够使观察者容易地识别病变部。此外，通过根据荧光区域F的灰度值设定颜色的变化的时间周期或者其幅度，能够使观察者直观且容易地识别病变部的病变的程度。

在这种情况下，在被赋予颜色的变化效果的区域中的合成图像G、白色光图像G1、以及帧图像Gf之间的关系通过由公式(1)所一般化表现的矩阵定义。在公式(1)中R'、G'、B'分别是合成图像G的R成分、G成分、B成分的灰度值。R、G、B分别是白色光图像G1的R成分、G成分、B成分的灰度值。sin所表现的要素是帧图像Gf的各颜色成分的灰度值。A、B、C是0或者系数c。

【公式1】

$\left(\begin{array}{c}{R}^{\′}\\ G^{\′}\\ B^{\′}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cccc}1& 0& 0& A\sin (\mathrm{\αt}+{\mathrm{\φ}}_R)\\ 0& 1& 0& B\sin (\mathrm{\βt}+{\mathrm{\φ}}_G)\\ 0& 0& 1& C\sin (\mathrm{\γt}+{\mathrm{\φ}}_B)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\\ 1\end{array}\right)...\left(1\right)$

对赋予颜色的浓淡的变化的效果进行说明，通过设ΦR＝ΦG＝ΦB＝0，在帧图像Gf内，R成分、G成分以及B成分的灰度值都以相同的相位变化。并且，设A＝C＝0、B＝c、β＝1，以与系数c成正比例的幅度而周期性变化的帧图像Gf的G成分的灰度值与G成分图像的灰度值相加。这样，如图4(a)、(b)所示，在合成图像G中荧光区域F在透明与浓绿之间闪烁。另一方面，设A＝C＝0、B＝1、β＝c，以与系数c成正比例的速度而周期性变化的帧图像Gf的G成分的灰度值与G成分图像相加。这样，荧光区域F在合成图像G中闪烁。另一方面，设A＝－1、B＝1、C＝0、α＝β＝1，彼此以相反相位变化的帧图像Gf的R成分的灰度值与G成分的灰度值分别与白色光图像G1的R成分图像以及G成分图像相加。在这种情况下，在合成图像G中，当G成分的灰度值最大时R成分的灰度值为最小，荧光区域F的色相在红色与绿色之间交互变化。

对赋予色相的变化的效果的情况进行说明，通过设ΦR、ΦG、ΦB彼此为不同的值，在帧图像Gf中R成分、G成分、B成分的灰度值以彼此不同的相位变化。例如，设ΦR＝0、ΦG＝2π/3、ΦB＝4π/3。并且，设A＝B＝C＝1、α＝β＝γ＝c，如图5的(a)到(c)所示，在合成图像G中荧光区域F的色相以与系数c成正比例的时间周期按照红、绿、蓝的顺序变化。另一方面，设A＝B＝C＝c、α＝β＝γ＝1，在合成图像G中荧光区域F的色相以与系数c成正比例的幅度变化。在图5的(a)到(c)中，影线的朝向的不同表示色相的不同。

以下，对上述的本实施方式涉及的荧光观察装置1的变形例进行说明。

(第1变形例)

如图6所示，本实施方式的第1变形例涉及的荧光观察装置100还具有对白色光图像G1内的被摄体X的移动量进行检测的移动量检测部67。

移动量检测部67例如从白色光图像G1中提取出特征区域，使用对被提取出的特征区域的活动矢量进行计算等公知的技术来计算插入部2的前端2a与被摄体X之间的移动量Mv，并将计算出的移动量Mv向系数计算部64输出。

系数计算部64根据从移动量检测部67输入的移动量Mv、以及从提取部63输入的荧光区域F的灰度值的平均值m来计算系数c'。例如，系数计算部64通过将上述的系数c与移动量Mv相加而计算系数c'。

下面参照图7对这样构成的荧光观察装置100的作用进行说明。

在本变形例中，从在步骤S1中生成的白色光图像G1中检测出该白色光图像G1内的被摄体X的移动量Mv(步骤S8)。在接下来的步骤S3'中再加进被检测出的移动量Mv来计算系数c'。在步骤S4中使用系数c'来代替系数c而生成帧图像Gf。之后的处理与图3相同，因此省略说明。

这样，根据本变形例，在白色光图像G1内当被摄体X根据插入部2的前端2a与被摄体X之间的相对移动而移动的情况下，对象O的活动量根据该移动量Mv而发生变化。即，相对于白色光图像G1的视野恒定时的活动量，白色光图像G1的视野移动时的活动量大。这样，通过使对象O的活动量相对于被摄体X的活动量发生相对变化，而使对象O的活动相对于活动的被摄体X充分醒目，从而能够使观察者可靠地识别病变部。

(第2变形例)

如图8所示，本实施方式的第2变形例涉及的荧光观察装置200还具有荧光校正部68，该荧光校正部68使用白色光图像生成部61所生成的白色光图像G1对荧光图像生成部62所生成的荧光图像G2进行校正。荧光校正部68通过使从荧光图像生成部62输入的荧光图像G2的各像素的灰度值除以从白色光图像生成部61输入的白色光图像G1的各像素的灰度值而生成灰度值被校正的校正荧光图像G2'，并向提取部63输出所生成的校正荧光图像G2'。

提取部63代替荧光图像G2而从校正荧光图像G2'中提取出荧光区域F。

下面参照图9对这样构成的荧光观察装置200的作用进行说明。

在本变形例中，在步骤S1中生成的荧光图像G2的灰度值被白色光图像G1的灰度值校正(步骤S9)。在接下来的步骤S2'中，从灰度值被校正的校正荧光图像G2'中提取出荧光区域F。之后的处理与图3相同，因此省略说明。

这样，根据本变形例，灰度值使用白色光图像G1被归一化的校正荧光图像G2'将依赖插入部2的前端2a与被摄体X之间的观察距离以及观察角度的灰度值的变化除去，成为能够更准确地反映从被摄体X的各位置发出的荧光的本来强度的图像。提取部63通过使用这种校正荧光图像G2'来代替未处理的荧光图像G2而能够更准确地将病变部作为荧光区域F提取出来。此外，活动效果生成部65能够对荧光区域F赋予更准确地表现病变部的病变程度的活动量。

(第3变形例)

本实施方式的第3变形例涉及的荧光观察装置300是对第2变形例的进一步变形，如图10所示，该荧光观察装置300还具有：灰度值分布计算部69，其计算校正荧光图像G2'中的灰度值的分布；以及阈值设定部70，其对提取部63中的阈值S进行设定。

灰度值分布计算部69根据校正荧光图像G2'的整体或者规定的一部分的区域中的灰度值的分布来计算校正荧光图像G2'的灰度值的平均值M以及标准偏差σ，并向阈值设定部70以及系数计算部64输出所获得的平均值M以及标准偏差σ。

例如，如以下公式(2)所示，阈值设定部70根据灰度值的平均值M与标准偏差σ的和来计算阈值S。而且，阈值设定部70将计算出的阈值S作为用于提取荧光区域F的规定的阈值S设定给提取部63。a和b是被设定成每当校正荧光图像G2'中的规定的灰度值以上的区域所占的比例增加则减小的系数。

S＝aM+bσ   …(2)

系数计算部64使用m、M、σ例如通过下述公式(3)来计算系数c。

c＝(m-M)/σ   …(3)

下面参照图11对这样构成的荧光观察装置300的作用进行说明。

在本变形例中，在步骤S9中生成校正荧光图像G2'后计算该校正荧光图像G2'的灰度值的平均值M与标准偏差σ(步骤S10)，根据这些值M、σ设定在提取部63中所使用的阈值S(步骤S11)。在接下来的步骤S2'中，从校正荧光图像G2'中提取出具有在步骤S11中设定的阈值S以上的灰度值的荧光区域F。之后的处理与图3相同，因此省略说明。

这样，根据本变形例，在提取部63中所使用的阈值S与在活动效果生成部65中所使用的系数c根据校正荧光图像G2'的灰度值的分布而变动。这样，即使在校正荧光图像G2'中残留依赖于观察距离以及观察角度的灰度值的变动的情况下，也能够始终准确地提取出病变部。另外，即使在校正荧光图像G2'中每个像素的灰度值存在偏差的情况下也能够设定精度更高的阈值S。其结果，能够进一步提高病变部的提取精度。

符号说明

1、100、200、300：荧光观察装置；2：插入部；3：光源；31：氙灯；32：滤镜；33：耦合透镜；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(参照图像生成部)；62：荧光图像生成部；63：提取部；64：系数计算部；65：活动效果生成部；66：合成部；67：移动量检测部；68：荧光校正部；69：灰度值分布计算部；70：阈值设定部；7：显示部；G：合成图像；G1：白色光图像(参照图像)；G2：荧光图像；G2'：校正荧光图像；Gf：帧图像。

Claims (9)

1.一种荧光观察装置，其具有：

光源，其对被摄体照射参照光以及激励光；

荧光图像生成部，其对通过来自该光源的所述激励光的照射而在所述被摄体上产生的荧光进行拍摄，生成荧光图像；

参照图像生成部，其对通过来自所述光源的所述参照光的照射而从所述被摄体返回的返回光进行拍摄，生成彩色的参照图像；

提取部，其从所述荧光图像生成部所生成的所述荧光图像中提取出具有规定的阈值以上的灰度值的荧光区域；

活动效果生成部，其在与该提取部所提取出的所述荧光区域对应的区域中生成帧图像，该帧图像根据时刻而被赋予不同的灰度值，使得产生以与所述荧光区域的灰度值对应的变化量在视觉上随时间变化的效果；以及

合成部，其将构成所述参照图像的多个颜色成分图像中的至少一个与所述活动效果生成部所生成的所述帧图像相加，并根据包括加上了该帧图像的颜色成分图像在内的多个所述颜色成分图像合成合成图像。

2.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其中，

所述荧光观察装置具有系数计算部，该系数计算部根据所述荧光区域的灰度值计算伴随着该灰度值的增加而增加的系数，

所述活动效果生成部根据由所述系数计算部计算出的所述系数决定所述变化量。

3.根据权利要求1或2所述的荧光观察装置，其中，

所述活动效果生成部生成如下的所述帧图像：该帧图像产生使规定的对象以与所述荧光区域的灰度值对应的速度在所述对应的区域内移动的效果。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的荧光观察装置，其中，

所述活动效果生成部生成如下的所述帧图像：该帧图像产生使规定的对象以与所述荧光区域的灰度值对应的振幅在所述对应的区域内移动的效果。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的荧光观察装置，其中，

所述活动效果生成部生成如下的所述帧图像：该帧图像产生使颜色以与所述荧光区域的灰度值对应的周期进行变化的效果。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的荧光观察装置，其中，

所述活动效果生成部生成如下的所述帧图像：该帧图像产生使颜色以与所述荧光区域的灰度值对应的幅度进行变化的效果。

7.根据权利要求3或4所述的荧光观察装置，其中，

所述荧光观察装置具有移动量检测部，该移动量检测部对所述参照图像中的所述被摄体的移动量进行检测，

所述活动效果生成部生成如下的所述帧图像：该帧图像以与所述移动量检测部检测出的所述被摄体的移动量加上所述荧光区域的灰度值所得到的值对应的变化量进行变化。

8.根据权利要求1至7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有荧光校正部，该荧光校正部通过使所述荧光图像生成部所生成的所述荧光图像除以所述参照图像生成部所生成的所述参照图像而对所述荧光图像的灰度值进行校正，

所述提取部从被所述荧光校正部校正过的荧光图像中提取出所述荧光区域。

9.根据权利要求8所述的荧光观察装置，其中，

所述荧光观察装置具有阈值设定部，该阈值设定部根据被所述荧光校正部校正过的所述荧光图像中的每个像素的灰度值的平均值与该灰度值的标准偏差的和来设定所述提取部中的所述规定的阈值。