JP2021003347A - 医療用画像処理装置及び医療用観察システム - Google Patents
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Abstract
【課題】観察に適した重畳画像を生成すること。【解決手段】医療用画像処理装置９は、第１の波長帯域の光が照射された観察対象からの光を撮像した第１の撮像画像と、励起光が照射された観察対象からの蛍光を撮像した第２の撮像画像とを重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部９３４を備える。重畳画像生成部９３４は、重畳画像における生成対象となる対象画素のＣｂ値及びＣｒ値の少なくとも一方の色差値については、第１の撮像画像における対象画素に対応する第１の対応画素の色差値と既定の色差値とを第２の撮像画像における対象画素に対応する第２の対応画素のＹ値に基づくアルファ値を用いてアルファブレンドすることで生成し、重畳画像における対象画素のＹ値については、第２の対応画素のＹ値が最大値となった場合であっても、第１の対応画素のＹ値の成分、または、第２の対応画素のＹ値の成分を含む値とする。【選択図】図２
Description
本発明は、医療用画像処理装置及び医療用観察システムに関する。
従来、第１，第２の撮像画像をそれぞれ取得し、当該第１，第２の撮像画像を対応する画素同士で重畳して重畳画像を生成する医療用画像処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、第１の撮像画像は、第１の波長帯域の光が観察対象に照射され、当該観察対象で反射された光を撮像素子にて撮像した画像である。また、第２の撮像画像は、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光が観察対象に照射され、当該励起光によって励起された当該観察対象からの蛍光を撮像素子にて撮像した画像である。
そして、特許文献１に記載の医療用画像処理装置では、重畳画像における生成対象となる対象画素の画素値（ＲＧＢ値）について、第１の撮像画像における当該対象画素に対応する第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）と特定の擬似色のＲＧＢ値とをアルファ値を用いた比率で重畳するアルファブレンド処理により生成している。当該アルファ値は、第２の撮像画像における当該対象画素に対応する第２の対応画素の蛍光成分の強度に基づく値である。
ここで、第１の撮像画像は、第１の波長帯域の光が観察対象に照射され、当該観察対象で反射された光を撮像素子にて撮像した画像である。また、第２の撮像画像は、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光が観察対象に照射され、当該励起光によって励起された当該観察対象からの蛍光を撮像素子にて撮像した画像である。
そして、特許文献１に記載の医療用画像処理装置では、重畳画像における生成対象となる対象画素の画素値（ＲＧＢ値）について、第１の撮像画像における当該対象画素に対応する第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）と特定の擬似色のＲＧＢ値とをアルファ値を用いた比率で重畳するアルファブレンド処理により生成している。当該アルファ値は、第２の撮像画像における当該対象画素に対応する第２の対応画素の蛍光成分の強度に基づく値である。
しかしながら、特許文献１に記載の医療用画像処理装置では、上述したようにアルファブレンドしているため、第２の対応画素の蛍光成分の強度が高い場合には、対象画素の画素値（ＲＧＢ値）において、第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）の成分が含まれる割合が小さくなり、逆に特定の擬似色のＲＧＢ値の成分が含まれる割合が大きくなる。その結果、重畳画像において、蛍光成分の強度が高い領域では、観察対象の構造や輪郭の鮮明化に寄与する第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）の成分が含まれる割合が小さくなるため、当該観察対象の構造や輪郭が不鮮明になってしまう。すなわち、観察に適した重畳画像を生成することが難しい、という問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、観察に適した重畳画像を生成することができる医療用画像処理装置及び医療用観察システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療用画像処理装置は、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光が照射されることで蛍光を発する観察対象であり、前記第１の波長帯域の光が照射された前記観察対象からの光を撮像した第１の撮像画像と、前記励起光が照射された前記観察対象からの前記蛍光を撮像した第２の撮像画像とを取得する撮像画像取得部と、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを対応する画素同士で重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部とを備え、前記重畳画像生成部は、前記重畳画像における生成対象となる対象画素のＣｂ値及びＣｒ値の少なくとも一方の色差値については、前記第１の撮像画像における前記対象画素に対応する第１の対応画素の色差値と既定の色差値とを前記第２の撮像画像における前記対象画素に対応する第２の対応画素のＹ値に基づくアルファ値を用いてアルファブレンドすることで生成し、前記重畳画像における前記対象画素のＹ値については、前記第２の対応画素のＹ値が最大値となった場合であっても、前記第１の対応画素のＹ値の成分、または、前記第２の対応画素のＹ値の成分を含む値とする。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記重畳画像生成部は、前記重畳画像における前記対象画素のＹ値については、前記第１の対応画素のＹ値と前記第１の対応画素のＹ値の成分、または、前記第２の対応画素のＹ値の成分を含む値とを前記アルファ値を用いてアルファブレンドすることで生成する。
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記重畳画像生成部は、前記重畳画像における前記対象画素のＹ値については、前記第１の対応画素のＹ値とする。
また、本発明に係る医療用観察システムは、第１の波長帯域の光、及び前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光を出射する光源装置と、前記励起光が照射されることで蛍光を発する観察対象であり、前記第１の波長帯域の光が照射された前記観察対象からの光を撮像することで第１の撮像画像を生成するとともに、前記励起光が照射された前記観察対象からの前記蛍光を撮像することで第２の撮像画像を生成する撮像装置と、前記第１の撮像画像及び前記第２の撮像画像を処理する上述した医療用画像処理装置とを備える。
本発明に係る医療用画像処理装置及び医療用観察システムによれば、観察に適した重畳画像を生成することができる。
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
（実施の形態１）
〔医療用観察システムの概略構成〕
図１は、本実施の形態１に係る医療用観察システム１の構成を示す図である。
医療用観察システム１は、医療分野において用いられ、被写体となる生体内（観察対象）を撮像（観察）するシステムである。この医療用観察システム１は、図１に示すように、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、カメラヘッド５と、第１伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３伝送ケーブル１０とを備える。
〔医療用観察システムの概略構成〕
図１は、本実施の形態１に係る医療用観察システム１の構成を示す図である。
医療用観察システム１は、医療分野において用いられ、被写体となる生体内（観察対象）を撮像（観察）するシステムである。この医療用観察システム１は、図１に示すように、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、カメラヘッド５と、第１伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３伝送ケーブル１０とを備える。
本実施の形態１では、挿入部２は、硬性内視鏡で構成されている。すなわち、挿入部２は、全体が硬質、または一部が軟質で他の部分が硬質である細長形状を有し、生体内に挿入される。この挿入部２内には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体からの光を集光する光学系が設けられている。
光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御の下、当該ライトガイド４の一端に生体内に照射する光を供給する。この光源装置３は、図１に示すように、第１の光源３１と、第２の光源３２とを備える。
第１の光源３１は、第１の波長帯域の光を出射（発光）する。本実施の形態１では、第１の光源３１は、白色光（第１の波長帯域の光）を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されている。
第２の光源３２は、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光を出射（発光）する。本実施の形態１では、近赤外の波長帯域の近赤外励起光（第２の波長帯域の励起光）を発光する半導体レーザで構成されている。
第１の光源３１は、第１の波長帯域の光を出射（発光）する。本実施の形態１では、第１の光源３１は、白色光（第１の波長帯域の光）を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されている。
第２の光源３２は、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光を出射（発光）する。本実施の形態１では、近赤外の波長帯域の近赤外励起光（第２の波長帯域の励起光）を発光する半導体レーザで構成されている。
第２の光源３２が発光する近赤外励起光は、インドシアニングリーン等の蛍光物質を励起する励起光である。また、当該インドシアニングリーン等の蛍光物質は、当該近赤外励起光で励起すると、当該近赤外励起光の波長帯域の中心波長よりも長波長側に中心波長を有する蛍光を発光する。なお、近赤外励起光の波長帯域と蛍光の波長帯域とは、一部が重なり合うように設定してもよく、あるいは、全く重なり合わないように設定してもよい。
そして、本実施の形態１に係る光源装置３では、制御装置９による制御の下、交互に繰り返される第１，第２の期間のうち、第１の期間において、第１の光源３１が駆動する。すなわち、第１の期間では、光源装置３は、通常光（白色光）を発光する。また、光源装置３では、制御装置９による制御の下、第２の期間において、第２の光源３２が駆動する。すなわち、第２の期間では、光源装置３は、近赤外励起光を発光する。
なお、本実施の形態１では、光源装置３は、制御装置９とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置９内部に設けられた構成を採用しても構わない。
なお、本実施の形態１では、光源装置３は、制御装置９とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置９内部に設けられた構成を採用しても構わない。
ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド４は、光源装置３から供給された光（通常光や近赤外励起光）を一端から他端に伝達し、挿入部２に供給する。生体内に通常光（白色光）が照射された場合には、当該生体内を介した通常光（当該生体内で反射された通常光）が挿入部２内の光学系により集光される。なお、以下では、説明の便宜上、挿入部２内の光学系により集光された当該通常光を第１の被写体像と記載する。また、生体内に近赤外励起光が照射された場合には、当該生体内を介した近赤外励起光（当該生体内で反射された近赤外励起光）と、当該生体内における病変部に集積するインドシアニングリーン等の蛍光物質が励起され、当該蛍光物質から発せられた蛍光とが挿入部２内の光学系により集光される。なお、以下では、説明の便宜上、挿入部２内の光学系により集光された近赤外励起光と蛍光とを第２の被写体像と記載する。
カメラヘッド５は、本発明に係る撮像装置に相当する。このカメラヘッド５は、挿入部２の基端（接眼部２１（図１））に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド５は、制御装置９による制御の下、挿入部２にて集光された第１の被写体像（通常光）や第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）を撮像し、当該撮像による画像信号（ＲＡＷ信号）を出力する。当該画像信号は、例えば、４Ｋ以上の画像信号である。
なお、カメラヘッド５の詳細な構成については、後述する。
なお、カメラヘッド５の詳細な構成については、後述する。
第１伝送ケーブル６は、一端がコネクタＣＮ１（図１）を介して制御装置９に着脱自在に接続され、他端がコネクタＣＮ２（図１）を介してカメラヘッド５に着脱自在に接続される。そして、第１伝送ケーブル６は、カメラヘッド５から出力される画像信号等を制御装置９に伝送するとともに、制御装置９から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力等をカメラヘッド５にそれぞれ伝送する。
なお、第１伝送ケーブル６を介したカメラヘッド５から制御装置９への画像信号等の伝送は、当該画像信号等を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第１伝送ケーブル６を介した制御装置９からカメラヘッド５への制御信号、同期信号、クロックの伝送も同様である。
なお、第１伝送ケーブル６を介したカメラヘッド５から制御装置９への画像信号等の伝送は、当該画像信号等を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第１伝送ケーブル６を介した制御装置９からカメラヘッド５への制御信号、同期信号、クロックの伝送も同様である。
表示装置７は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いた表示ディスプレイで構成され、制御装置９による制御の下、当該制御装置９からの映像信号に基づく画像を表示する。
第２伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第２伝送ケーブル８は、制御装置９にて処理された映像信号を表示装置７に伝送する。
第２伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第２伝送ケーブル８は、制御装置９にて処理された映像信号を表示装置７に伝送する。
制御装置９は、本発明に係る医療用画像処理装置に相当する。この制御装置９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等で構成され、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を統括的に制御する。
なお、制御装置９の詳細な構成については、後述する。
第３伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第３伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御信号を光源装置３に伝送する。
なお、制御装置９の詳細な構成については、後述する。
第３伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第３伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御信号を光源装置３に伝送する。
〔カメラヘッドの構成〕
次に、カメラヘッド５の構成について説明する。
図２は、カメラヘッド５及び制御装置９の構成を示すブロック図である。
なお、図２では、説明の便宜上、制御装置９及びカメラヘッド５と第１伝送ケーブル６との間のコネクタＣＮ１，ＣＮ２、制御装置９及び表示装置７と第２伝送ケーブル８との間のコネクタ、制御装置９及び光源装置３と第３伝送ケーブル１０との間のコネクタの図示を省略している。
カメラヘッド５は、図２に示すように、レンズユニット５１と、撮像部５２と、通信部５３とを備える。
次に、カメラヘッド５の構成について説明する。
図２は、カメラヘッド５及び制御装置９の構成を示すブロック図である。
なお、図２では、説明の便宜上、制御装置９及びカメラヘッド５と第１伝送ケーブル６との間のコネクタＣＮ１，ＣＮ２、制御装置９及び表示装置７と第２伝送ケーブル８との間のコネクタ、制御装置９及び光源装置３と第３伝送ケーブル１０との間のコネクタの図示を省略している。
カメラヘッド５は、図２に示すように、レンズユニット５１と、撮像部５２と、通信部５３とを備える。
レンズユニット５１は、１または複数のレンズを用いて構成され、挿入部２にて集光された第１の被写体像（通常光）や第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）を撮像部５２（撮像素子５２２）の撮像面に結像する。
撮像部５２は、制御装置９による制御の下、生体内を撮像する。この撮像部５２は、図２に示すように、励起光カットフィルタ５２１と、撮像素子５２２と、信号処理部５２３とを備える。
撮像部５２は、制御装置９による制御の下、生体内を撮像する。この撮像部５２は、図２に示すように、励起光カットフィルタ５２１と、撮像素子５２２と、信号処理部５２３とを備える。
励起光カットフィルタ５２１は、レンズユニット５１と撮像素子５２２との間に設けられ、特定の波長帯域を除去するバンドストップフィルタで構成されている。なお、以下では、説明の便宜上、励起光カットフィルタ５２１にてカット（除去）する波長帯域をカット帯域と記載し、当該カット帯域よりも短波長側であって当該励起光カットフィルタ５２１を透過する波長帯域を短波側透過帯域と記載し、当該カット帯域よりも長波長側であって当該励起光カットフィルタ５２１を透過する波長帯域を長波側透過帯域と記載する。
ここで、カット帯域は、近赤外励起光の波長帯域のうち少なくとも一部の波長帯域を含む。本実施の形態１では、カット帯域は、近赤外励起光の波長帯域の一部の波長帯域を含む。また、長波側透過帯域は、近赤外励起光の波長帯域の一部の波長帯域と蛍光の波長帯域とを含む。さらに、短波側透過帯域は、通常光（白色光）の波長帯域（第１の波長帯域）を含む。
すなわち、励起光カットフィルタ５２１は、レンズユニット５１から撮像素子５２２に向かう第１の被写体像（通常光（白色光））を透過させる。一方、励起光カットフィルタ５２１は、レンズユニット５１から撮像素子５２２に向かう第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）については、近赤外励起光の一部と蛍光とを透過させる。
ここで、カット帯域は、近赤外励起光の波長帯域のうち少なくとも一部の波長帯域を含む。本実施の形態１では、カット帯域は、近赤外励起光の波長帯域の一部の波長帯域を含む。また、長波側透過帯域は、近赤外励起光の波長帯域の一部の波長帯域と蛍光の波長帯域とを含む。さらに、短波側透過帯域は、通常光（白色光）の波長帯域（第１の波長帯域）を含む。
すなわち、励起光カットフィルタ５２１は、レンズユニット５１から撮像素子５２２に向かう第１の被写体像（通常光（白色光））を透過させる。一方、励起光カットフィルタ５２１は、レンズユニット５１から撮像素子５２２に向かう第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）については、近赤外励起光の一部と蛍光とを透過させる。
撮像素子５２２は、励起光カットフィルタ５２１を透過した光を受光して電気信号（アナログ信号）に変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等で構成されている。
ここで、撮像素子５２２の撮像面（受光面）には、透過させる光（Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青））の波長帯域に応じてグループ分けされた３つのフィルタ群が所定の形式（例えば、ベイヤ配列）で配列されたカラーフィルタ５２２ａ（図２）が設けられている。
具体的に、カラーフィルタ５２２ａは、Ｒの波長帯域の光を主に透過させるＲフィルタ群と、Ｂの波長帯域の光を主に透過させるＢフィルタ群と、Ｇの波長帯域の光を主に透過させる第１Ｇフィルタ群（Ｒフィルタ群と同一の列に配列）と、Ｇの波長帯域の光を主に透過させる第２Ｇフィルタ群（Ｂフィルタ群と同一の列に配列）とを有する。以下では、説明の便宜上、第１，第２Ｇフィルタ群を纏めてＧフィルタ群と記載する。
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィルタ群は、近赤外励起光及び蛍光についても透過させる。そして、撮像素子５２２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの波長帯域の光のみならず、近赤外励起光及び蛍光の波長帯域の光に対しても感度を有する。
具体的に、カラーフィルタ５２２ａは、Ｒの波長帯域の光を主に透過させるＲフィルタ群と、Ｂの波長帯域の光を主に透過させるＢフィルタ群と、Ｇの波長帯域の光を主に透過させる第１Ｇフィルタ群（Ｒフィルタ群と同一の列に配列）と、Ｇの波長帯域の光を主に透過させる第２Ｇフィルタ群（Ｂフィルタ群と同一の列に配列）とを有する。以下では、説明の便宜上、第１，第２Ｇフィルタ群を纏めてＧフィルタ群と記載する。
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィルタ群は、近赤外励起光及び蛍光についても透過させる。そして、撮像素子５２２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの波長帯域の光のみならず、近赤外励起光及び蛍光の波長帯域の光に対しても感度を有する。
そして、撮像素子５２２は、制御装置９による制御の下、光源装置３の発光タイミングに同期して、交互に繰り返される第１，第２の期間毎に撮像を行う。以下では、説明の便宜上、撮像素子５２２により第１の期間において第１の被写体像（通常光）を撮像することで生成された画像を通常光画像（本発明に係る第１の撮像画像に相当）と記載し、撮像素子５２２により第２の期間において第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）を撮像することで生成された画像を蛍光画像（本発明に係る第２の撮像画像に相当）と記載する。また、通常光画像及び蛍光画像を纏めて撮像画像と記載する。
信号処理部５２３は、撮像素子５２２にて生成された撮像画像（アナログ信号）に対して信号処理を行って撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を出力する。
信号処理部５２３は、撮像素子５２２にて生成された撮像画像（アナログ信号）に対して信号処理を行って撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を出力する。
通信部５３は、第１伝送ケーブル６を介して、撮像部５２から出力される撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を制御装置９に送信するトランスミッタとして機能する。この通信部５３は、例えば、第１伝送ケーブル６を介して、制御装置９との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで撮像画像の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。
〔制御装置の構成〕
次に、制御装置９の構成について図２を参照しながら説明する。
制御装置９は、図２に示すように、通信部９１と、メモリ９２と、観察画像生成部９３と、制御部９４と、入力部９５と、出力部９６と、記憶部９７とを備える。
通信部９１は、第１伝送ケーブル６を介して、カメラヘッド５（通信部５３）から出力される撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を受信するレシーバとして機能する。この通信部９１は、例えば、通信部５３との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで撮像画像の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。すなわち、通信部９１は、本発明に係る撮像画像取得部に相当する。
メモリ９２は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等で構成されている。このメモリ９２は、カメラヘッド５（通信部５３）から順次、出力される撮像画像を複数フレーム分、一時的に記憶可能とする。
次に、制御装置９の構成について図２を参照しながら説明する。
制御装置９は、図２に示すように、通信部９１と、メモリ９２と、観察画像生成部９３と、制御部９４と、入力部９５と、出力部９６と、記憶部９７とを備える。
通信部９１は、第１伝送ケーブル６を介して、カメラヘッド５（通信部５３）から出力される撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を受信するレシーバとして機能する。この通信部９１は、例えば、通信部５３との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで撮像画像の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。すなわち、通信部９１は、本発明に係る撮像画像取得部に相当する。
メモリ９２は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等で構成されている。このメモリ９２は、カメラヘッド５（通信部５３）から順次、出力される撮像画像を複数フレーム分、一時的に記憶可能とする。
観察画像生成部９３は、制御部９４による制御の下、カメラヘッド５（通信部５３）から順次、出力され、通信部９１にて受信した撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を処理する。この観察画像生成部９３は、図２に示すように、メモリコントローラ９３１と、第１の画像処理部９３２と、第２の画像処理部９３３と、重畳画像生成部９３４と、表示制御部９３５とを備える。
メモリコントローラ９３１は、メモリ９２への撮像画像の書込み及び読出しを制御する。より具体的に、メモリコントローラ９３１は、カメラヘッド５（通信部５３）から順次、出力され、通信部９１にて受信した撮像画像（通常光画像及び蛍光画像）をメモリ９２に順次、書き込む。また、メモリコントローラ９３１は、メモリ９２から通常光画像を特定のタイミングで読み出すとともに、当該読み出した通常光画像を第１の画像処理部９３２に入力させる。さらに、メモリコントローラ９３１は、メモリ９２から蛍光画像を特定のタイミングで読み出すとともに、当該読み出した蛍光画像を第２の画像処理部９３３に入力させる。
第１の画像処理部９３２は、入力した通常光画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））に対して、第１の画像処理を実行する。
当該第１の画像処理としては、例えば、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、デモザイク処理、色補正処理、ガンマ補正処理、ＲＧＢ信号（通常光画像）を輝度信号及び色差信号（Ｙ，Ｃｂ／Ｃｒ信号）に変換するＹＣ処理等を例示することができる。
第２の画像処理部９３３は、入力した蛍光画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））に対して、第２の画像処理を実行する。
当該第２の画像処理としては、入力した蛍光画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））から輝度信号（Ｙ信号）を生成する処理等を例示することができる。
当該第１の画像処理としては、例えば、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、デモザイク処理、色補正処理、ガンマ補正処理、ＲＧＢ信号（通常光画像）を輝度信号及び色差信号（Ｙ，Ｃｂ／Ｃｒ信号）に変換するＹＣ処理等を例示することができる。
第２の画像処理部９３３は、入力した蛍光画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））に対して、第２の画像処理を実行する。
当該第２の画像処理としては、入力した蛍光画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））から輝度信号（Ｙ信号）を生成する処理等を例示することができる。
重畳画像生成部９３４は、第１の画像処理部９３２にて第１の画像処理が実行された後の通常光画像と、第２の画像処理部９３３にて第２の画像処理が実行された後の蛍光画像とを全ての領域について対応する画素同士で重畳して重畳画像を生成する。
図３は、重畳画像生成部９３４の機能を示すブロック図である。
重畳画像生成部９３４は、第１の画像処理が実行された後の通常光画像における輝度信号（Ｙ値（以下、WLI_Yと記載））と、当該通常光画像における色差信号（Ｃｂ値（以下、WLI_Cbと記載）、Ｃｒ値（以下、WLI_Crと記載））と、第２の画像処理が実行された後の蛍光画像における輝度信号（Ｙ値（以下、IR_Yと記載））と、既定のＣｂ値（以下、IR_area_Cbと記載）と、既定のＣｒ値（以下、IR_area_Crと記載）との入力に応じて、加算、乗算、あるいは減算等の複数の機能ブロック９３４１（図３）によって、重畳画像におけるＹ値（以下、stacked_Yと記載）、Ｃｂ値（以下、stacked_Cbと記載）、及びＣｒ値（以下、stacked_Crと記載）を出力する。
図３は、重畳画像生成部９３４の機能を示すブロック図である。
重畳画像生成部９３４は、第１の画像処理が実行された後の通常光画像における輝度信号（Ｙ値（以下、WLI_Yと記載））と、当該通常光画像における色差信号（Ｃｂ値（以下、WLI_Cbと記載）、Ｃｒ値（以下、WLI_Crと記載））と、第２の画像処理が実行された後の蛍光画像における輝度信号（Ｙ値（以下、IR_Yと記載））と、既定のＣｂ値（以下、IR_area_Cbと記載）と、既定のＣｒ値（以下、IR_area_Crと記載）との入力に応じて、加算、乗算、あるいは減算等の複数の機能ブロック９３４１（図３）によって、重畳画像におけるＹ値（以下、stacked_Yと記載）、Ｃｂ値（以下、stacked_Cbと記載）、及びＣｒ値（以下、stacked_Crと記載）を出力する。
具体的に、出力される「stacked_Y」、「stacked_Cb」、及び「stacked_Cr」は、以下の式（１）〜（３）によってそれぞれ表される。
[数１]
stacked_Y＝（１−α）×WLI_Y＋α×IR_stack_Y ・・・（１）
[数２]
stacked_Cb＝（１−α）×WLI_Cb＋α×IR_area_Cb ・・・（２）
[数３]
stacked_Cr＝（１−α）×WLI_Cr＋α×IR_area_Cr ・・・（３）
[数１]
stacked_Y＝（１−α）×WLI_Y＋α×IR_stack_Y ・・・（１）
[数２]
stacked_Cb＝（１−α）×WLI_Cb＋α×IR_area_Cb ・・・（２）
[数３]
stacked_Cr＝（１−α）×WLI_Cr＋α×IR_area_Cr ・・・（３）
なお、式（１）〜（３）において、αは、「IR_Y」に基づくアルファ値であり、以下の式（４）によって表される。当該αは、「０」〜「１」の値をとるものであり、「IR_Y」が最大値である場合に「１」となり、「IR_Y」が最小値である場合に「０」となる。また、式（１）において、「IR_stack_Y」は、「WLI_Y」の成分を含む値であり、以下の式（５）によって表される。
[数４]
α＝alphagain×IR_Y ・・・（４）
[数５]
IR_stack_Y＝irgain×WLI_Y−beta ・・・（５）
なお、式（４）中の「alphagain」と、式（５）中の「irgain」及び「beta」とは、それぞれ固定値である。
[数４]
α＝alphagain×IR_Y ・・・（４）
[数５]
IR_stack_Y＝irgain×WLI_Y−beta ・・・（５）
なお、式（４）中の「alphagain」と、式（５）中の「irgain」及び「beta」とは、それぞれ固定値である。
すなわち、重畳画像生成部９３４は、重畳画像における生成対象となる対象画素のＣｂ値（stacked_Cb）については、第１の画像処理が実行された後の通常光画像における当該対象画素に対応する（当該対象画素と同一の画素位置となる）第１の対応画素のＣｂ値（WLI_Cb）と既定のＣｂ値（IR_area_Cb）とを第２の画像処理が実行された後の蛍光画像における当該対象画素に対応する（当該対象画素と同一の画素位置となる）第２の対応画素のＹ値（IR_Y）に基づくアルファ値（α）を用いてアルファブレンドすることで生成する。
また、重畳画像生成部９３４は、重畳画像における生成対象となる対象画素のＣｒ値(stacked_Cr)についてもＣｂ値と同様に、第１の対応画素のＣｒ値（WLI_Cr）と既定のＣｒ値（IR_area_Cr）とを第２の対応画素のＹ値（IR_Y）に基づくアルファ値（α）を用いてアルファブレンドすることで生成する。
さらに、重畳画像生成部９３４は、重畳画像における生成対象となる対象画素のＹ値(stacked_Y)については、第２の対応画素のＹ値（IR_Y）が最大値となった場合（α＝１）であっても、第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）の成分を含む値（stacked_Y＝IR_stack_Y）とする。より具体的に、重畳画像生成部９３４は、重畳画像における生成対象となる対象画素のＹ値（stacked_Y）については、第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）と第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）の成分を含む値（IR_stack_Y）とをアルファ値（α）を用いてアルファブレンドすることで生成する。
また、重畳画像生成部９３４は、重畳画像における生成対象となる対象画素のＣｒ値(stacked_Cr)についてもＣｂ値と同様に、第１の対応画素のＣｒ値（WLI_Cr）と既定のＣｒ値（IR_area_Cr）とを第２の対応画素のＹ値（IR_Y）に基づくアルファ値（α）を用いてアルファブレンドすることで生成する。
さらに、重畳画像生成部９３４は、重畳画像における生成対象となる対象画素のＹ値(stacked_Y)については、第２の対応画素のＹ値（IR_Y）が最大値となった場合（α＝１）であっても、第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）の成分を含む値（stacked_Y＝IR_stack_Y）とする。より具体的に、重畳画像生成部９３４は、重畳画像における生成対象となる対象画素のＹ値（stacked_Y）については、第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）と第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）の成分を含む値（IR_stack_Y）とをアルファ値（α）を用いてアルファブレンドすることで生成する。
表示制御部９３５は、制御部９４による制御の下、重畳画像生成部９３４にて生成された重畳画像（stacked_Y，stacked_Cb，stacked_Cr）に基づいて、表示用の映像信号を生成する。そして、表示制御部９３５は、第２伝送ケーブル８を介して、当該映像信号を表示装置７に出力する。
制御部９４は、例えば、ＣＰＵやＦＰＧＡ等を用いて構成され、第１〜第３伝送ケーブル６，８，１０を介して制御信号を出力することで、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を制御するとともに、制御装置９全体の動作を制御する。この制御部９４は、図２に示すように、光源制御部９４１と、撮像制御部９４２とを備える。なお、光源制御部９４１及び撮像制御部９４２の機能については、後述する「制御装置の動作」において説明する。
入力部９５は、マウス、キーボード、及びタッチパネル等の操作デバイスを用いて構成され、医師等のユーザによるユーザ操作を受け付ける。そして、入力部９５は、当該ユーザ操作に応じた操作信号を制御部９４に出力する。
出力部９６は、スピーカやプリンタ等を用いて構成され、各種情報を出力する。
記憶部９７は、制御部９４が実行するプログラムや、制御部９４の処理に必要な情報等を記憶する。
出力部９６は、スピーカやプリンタ等を用いて構成され、各種情報を出力する。
記憶部９７は、制御部９４が実行するプログラムや、制御部９４の処理に必要な情報等を記憶する。
〔制御装置の動作〕
次に、上述した制御装置９の動作について説明する。
図４は、制御装置９の動作を示すフローチャートである。図５ないし図８は、制御装置９の動作を説明する図である。具体的に、図５は、第１の画像処理が実行された後の１フレームの通常光画像ＷＬＩを示す図である。図６は、第２の画像処理が実行された後の１フレームの蛍光画像ＩＲを示す図である。図７は、重畳画像生成部９３４にて生成された１フレームの重畳画像Ｄ１を示す図である。なお、図６及び図７では、近赤外励起光及び蛍光の少なくともいずれかの成分の強度が高い（「IR_Y」が大きい）箇所をドットで表現している。
次に、上述した制御装置９の動作について説明する。
図４は、制御装置９の動作を示すフローチャートである。図５ないし図８は、制御装置９の動作を説明する図である。具体的に、図５は、第１の画像処理が実行された後の１フレームの通常光画像ＷＬＩを示す図である。図６は、第２の画像処理が実行された後の１フレームの蛍光画像ＩＲを示す図である。図７は、重畳画像生成部９３４にて生成された１フレームの重畳画像Ｄ１を示す図である。なお、図６及び図７では、近赤外励起光及び蛍光の少なくともいずれかの成分の強度が高い（「IR_Y」が大きい）箇所をドットで表現している。
先ず、光源制御部９４１は、第１，第２の光源３１，３２の時分割駆動を実行する（ステップＳ１）。具体的に、光源制御部９４１は、ステップＳ１において、同期信号に基づいて、交互に繰り返される第１，第２の期間のうち、第１の期間において第１の光源３１を発光させ、第２の期間において第２の光源３２を発光させる。
ステップＳ１の後、撮像制御部９４２は、同期信号に基づいて、第１，第２の光源３１，３２の発光タイミングに同期させ、撮像素子５２２に第１，第２の期間において第１，第２の被写体像をそれぞれ撮像させる（ステップＳ２〜Ｓ４）。すなわち、撮像素子５２２は、第１の期間である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、言い換えれば、生体内に通常光（白色光）が照射された場合には、第１の被写体像（通常光）を撮像して通常光画像を生成する（ステップＳ３）。一方、撮像素子５２２は、第２の期間である場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、言い換えれば、生体内に近赤外励起光が照射された場合には、第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）を撮像して蛍光画像を生成する（ステップＳ４）。
ステップＳ３，Ｓ４の後、メモリコントローラ９３１は、同期信号に基づいて、メモリ９２への撮像画像の書込み及び読出しを制御する（ステップＳ５）。
ステップＳ５の後、第１，第２の画像処理部９３２，９３３は、以下に示す処理を実行する（ステップＳ６）。
すなわち、第１の画像処理部９３２は、メモリコントローラ９３１によってメモリ９２から順次、読み出された各通常光画像に対して順次、第１の画像処理を実行し、当該第１の画像処理を実行した後の通常光画像（例えば、図５に示した通常光画像ＷＬＩ（WLI_Y，WLI_Cb，WLI_Cr、））を順次、出力する。
また、第２の画像処理部９３３は、メモリコントローラ９３１によってメモリ９２から順次、読み出された各蛍光画像に対して順次、第２の画像処理を実行し、当該第２の画像処理を実行した後の蛍光画像（例えば、図６に示した蛍光画像ＩＲ（IR_Y））を順次、出力する。
ステップＳ５の後、第１，第２の画像処理部９３２，９３３は、以下に示す処理を実行する（ステップＳ６）。
すなわち、第１の画像処理部９３２は、メモリコントローラ９３１によってメモリ９２から順次、読み出された各通常光画像に対して順次、第１の画像処理を実行し、当該第１の画像処理を実行した後の通常光画像（例えば、図５に示した通常光画像ＷＬＩ（WLI_Y，WLI_Cb，WLI_Cr、））を順次、出力する。
また、第２の画像処理部９３３は、メモリコントローラ９３１によってメモリ９２から順次、読み出された各蛍光画像に対して順次、第２の画像処理を実行し、当該第２の画像処理を実行した後の蛍光画像（例えば、図６に示した蛍光画像ＩＲ（IR_Y））を順次、出力する。
ステップＳ６の後、重畳画像生成部９３４は、図３及び式（１）〜（３）で示したように、第１の画像処理部９３２から順次、出力される各通常光画像（例えば、図５に示した通常光画像ＷＬＩ（WLI_Y，WLI_Cb，WLI_Cr））と、第２の画像処理部９３３から順次、出力される各蛍光画像（例えば、図６に示した蛍光画像ＩＲ（IR_Y）との対応する画像同士を全ての領域について対応する画素同士で重畳して順次、重畳画像（例えば、図７に示した重畳画像Ｄ１（stacked_Y，stacked_Cb，stacked_Cr））を生成する（ステップＳ７）。
ステップＳ７の後、表示制御部９３５は、重畳画像生成部９３４にて順次、生成された各重畳画像（例えば、図７に示した重畳画像Ｄ１）を表示するための映像信号を順次、生成し、当該映像信号を表示装置７に順次、出力する（ステップＳ８）。これにより、表示装置７には、重畳画像（例えば、図７に示した重畳画像Ｄ１）が順次、表示される。
以上説明した実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
図８は、本実施の形態１の効果を説明する図である。具体的に、図８は、図５及び図６に対応した図であって、従来のアルファブレンド（第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）と特定の擬似色のＲＧＢ値とをアルファ値（蛍光画像における第２の対応画素の蛍光成分の強度に基づく値）を用いてアルファブレンド）することで生成された重畳画像Ｄ２を示す図である。
従来のアルファブレンドでは、第２の対応画素の蛍光成分の強度が高い場合には、対象画素の画素値（ＲＧＢ値）において、第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）の成分が含まれる割合が小さくなり、逆に特定の擬似色のＲＧＢ値の成分が含まれる割合が大きくなる。その結果、重畳画像Ｄ２において、蛍光成分の強度が高い領域（図８中のドットで表現した領域）では、観察対象の構造や輪郭の鮮明化に寄与する第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）の成分が含まれる割合が小さくなるため、図５に示した通常光画像ＷＬＩと当該重畳画像Ｄ２とを比較して分かるように、当該観察対象の構造や輪郭が不鮮明になってしまう。
図８は、本実施の形態１の効果を説明する図である。具体的に、図８は、図５及び図６に対応した図であって、従来のアルファブレンド（第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）と特定の擬似色のＲＧＢ値とをアルファ値（蛍光画像における第２の対応画素の蛍光成分の強度に基づく値）を用いてアルファブレンド）することで生成された重畳画像Ｄ２を示す図である。
従来のアルファブレンドでは、第２の対応画素の蛍光成分の強度が高い場合には、対象画素の画素値（ＲＧＢ値）において、第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）の成分が含まれる割合が小さくなり、逆に特定の擬似色のＲＧＢ値の成分が含まれる割合が大きくなる。その結果、重畳画像Ｄ２において、蛍光成分の強度が高い領域（図８中のドットで表現した領域）では、観察対象の構造や輪郭の鮮明化に寄与する第１の対応画素の画素値（ＲＧＢ値）の成分が含まれる割合が小さくなるため、図５に示した通常光画像ＷＬＩと当該重畳画像Ｄ２とを比較して分かるように、当該観察対象の構造や輪郭が不鮮明になってしまう。
これに対して、本実施の形態１に係る制御装置９では、重畳画像生成部９３４は、重畳画像Ｄ１における生成対象となる対象画素のＹ値（stacked_Y）については、第２の対応画素のＹ値（IR_Y）が最大値となった場合（α＝１）であっても、第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）の成分を含む値（stacked_Y＝IR_stack_Y）とする。より具体的に、重畳画像生成部９３４は、重畳画像Ｄ１における生成対象となる対象画素のＹ値（stacked_Y）については、第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）と第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）の成分を含む値（IR_stack_Y）とをアルファ値（α）を用いてアルファブレンドすることで生成する。このため、重畳画像Ｄ１において、蛍光成分の強度が高い領域（図７中のドットで表現した領域）では、観察対象の構造や輪郭の鮮明化に寄与する第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）の成分を含んでいるため、図５に示した通常光画像ＷＬＩと当該重畳画像Ｄ１とを比較して分かるように、当該観察対象の構造や輪郭が分かり易いものとなる。
したがって、本実施の形態１に係る制御装置９によれば、観察に適した重畳画像Ｄ１を生成することができる。
したがって、本実施の形態１に係る制御装置９によれば、観察に適した重畳画像Ｄ１を生成することができる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図９は、本実施の形態２に係る重畳画像生成部９３４の機能を示すブロック図である。
本実施の形態２では、図９に示すように、重畳画像生成部９３４の代わりに、当該重畳画像生成部９３４とは異なる機能を有する重畳画像生成部９３４Ａが採用されている。
次に、実施の形態２について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図９は、本実施の形態２に係る重畳画像生成部９３４の機能を示すブロック図である。
本実施の形態２では、図９に示すように、重畳画像生成部９３４の代わりに、当該重畳画像生成部９３４とは異なる機能を有する重畳画像生成部９３４Ａが採用されている。
重畳画像生成部９３４Ａは、上述した実施の形態１で説明した重畳画像生成部９３４と同様に、「WLI_Y」、「WLI_Cb」、「WLI_Cr」、「IR_Y」、「IR_area_Cb」、及び「IR_area_Cr」の入力に応じて、複数の機能ブロック９３４１（図９）によって、「stacked_Y」、「stacked_Cb」、及び「stacked_Cr」を出力する。
具体的に、重畳画像生成部９３４Ａは、式（１）〜（３）によって「stacked_Y」、「stacked_Cb」、及び「stacked_Cr」をそれぞれ算出するが、「IR_stack_Y」を式（５）ではなく、図９にも示されているように、以下の式（６）によって算出する。
[数６]
IR_stack_Y＝irgain×IR_Y−beta ・・・（６）
具体的に、重畳画像生成部９３４Ａは、式（１）〜（３）によって「stacked_Y」、「stacked_Cb」、及び「stacked_Cr」をそれぞれ算出するが、「IR_stack_Y」を式（５）ではなく、図９にも示されているように、以下の式（６）によって算出する。
[数６]
IR_stack_Y＝irgain×IR_Y−beta ・・・（６）
すなわち、重畳画像生成部９３４Ａは、重畳画像における生成対象となる対象画素のＹ値（stacked_Y）については、第２の対応画素のＹ値（IR_Y）が最大値となった場合（α＝１）であっても、第２の対応画素のＹ値（IR_Y）の成分を含む値（stacked_Y＝IR_stack_Y）とする。より具体的に、重畳画像生成部９３４Ａは、重畳画像における生成対象となる対象画素のＹ値（stacked_Y）については、第１の対応画素のＹ値（WLI_Y）と第２の対応画素のＹ値（IR_Y）の成分を含む値（IR_stack_Y）とをアルファ値（α）を用いてアルファブレンドすることで生成する。
なお、重畳画像生成部９３４Ａは、重畳画像における生成対象となる対象画素のＣｂ値（stacked_Cb）及びＣｒ値（stacked_Cr）については、上述した実施の形態１で説明した重畳画像生成部９３４と同様に生成する。
なお、重畳画像生成部９３４Ａは、重畳画像における生成対象となる対象画素のＣｂ値（stacked_Cb）及びＣｒ値（stacked_Cr）については、上述した実施の形態１で説明した重畳画像生成部９３４と同様に生成する。
以上説明した実施の形態２では、重畳画像における生成対象となる対象画素のＹ値（stacked_Y）について、第２の対応画素のＹ値（IR_Y）が最大値となった場合であっても（α＝１）、観察対象の構造や輪郭の鮮明化に寄与する第２の対応画素のＹ値（IR_Y）の成分を含む値（stacked_Y＝IR_stack_Y）としているため、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１，２によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１において、式（１）の代わりに、以下の式（７）を採用しても構わない。
[数７]
stacked_Y＝WLI_Y ・・・（７）
すなわち、重畳画像生成部９３４は、重畳画像における対象画素のＹ値については、第１の対応画素のＹ値とする。このように構成した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１，２によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１において、式（１）の代わりに、以下の式（７）を採用しても構わない。
[数７]
stacked_Y＝WLI_Y ・・・（７）
すなわち、重畳画像生成部９３４は、重畳画像における対象画素のＹ値については、第１の対応画素のＹ値とする。このように構成した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
上述した実施の形態１，２において、式（２）の「IR_area_Cb」を固定値ではなく、「WLI_Cb」を含む値としても構わない。同様に、上述した実施の形態１，２において、式（３）の「IR_area_Cr」を固定値ではなく、「WLI_Cr」を含む値としても構わない。なお、「IR_area_Cb」及び「IR_area_Cr」の少なくとも一方は、固定値である必要がある。
上述した実施の形態１，２では、第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の励起光とを時分割で出射させていたが、これに限らない。例えば、第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の励起光とを同時期に出射させ、撮像する側において、フィルタによって、第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の励起光及び蛍光とを分離し、２つの撮像素子によってそれぞれ撮像する構成としても構わない。
上述した実施の形態１，２では、第１の波長帯域の光を白色光とし、第２の波長帯域の励起光を近赤外励起光としていたが、これに限らない。第１，第２の波長帯域が互いに異なる第１，第２の光源３１，３２としては、第１の光源３１が第１の波長帯域の光を発光し、第２の光源３２が第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光を発光していれば、その他の構成を採用しても構わない。この際、第１，第２の波長帯域は、一部が重複する帯域であってもよく、あるいは、全く重複しない帯域であっても構わない。また、第１の光源３１は、狭帯域光を発光しても構わない。
ところで、従来、癌細胞を検出する癌診断法の一つである光線力学診断（Photo Dynamic Diagnosis：PDD）が知られている。
当該光線力学診断では、例えば5-アミノレブリン酸（以下、5-ALAと記載）等の光感受性物質が用いられる。当該5-ALAは、元来、動植物の生体内に含まれる天然アミノ酸である。この5-ALAは、体内投与後に細胞内に取り込まれ、ミトコンドリア内でプロトポルフィリンに生合成される。そして、癌細胞では、当該プロトポルフィリンが過剰に集積する。また、当該癌細胞に過剰集積するプロトポルフィリンは、光活性を有する。このため、当該プロトポルフィリンは、励起光（例えば375nm〜445nmの波長帯域の青色可視光）で励起すると、蛍光（例えば600nm〜740nmの波長帯域の赤色蛍光）を発光する。このように、光感受性物質を用いて癌細胞を蛍光発光させる癌診断法を光線力学診断という。
そして、上述した実施の形態１，２において、白色光を発光するＬＥＤで第１の光源３１を構成し、プロトポルフィリンを励起する励起光（例えば375nm〜445nmの波長帯域の青色可視光）を発光する半導体レーザで第２の光源３２を構成しても構わない。このように構成した場合であっても、上述した実施の形態１，２と同様の効果を奏する。
当該光線力学診断では、例えば5-アミノレブリン酸（以下、5-ALAと記載）等の光感受性物質が用いられる。当該5-ALAは、元来、動植物の生体内に含まれる天然アミノ酸である。この5-ALAは、体内投与後に細胞内に取り込まれ、ミトコンドリア内でプロトポルフィリンに生合成される。そして、癌細胞では、当該プロトポルフィリンが過剰に集積する。また、当該癌細胞に過剰集積するプロトポルフィリンは、光活性を有する。このため、当該プロトポルフィリンは、励起光（例えば375nm〜445nmの波長帯域の青色可視光）で励起すると、蛍光（例えば600nm〜740nmの波長帯域の赤色蛍光）を発光する。このように、光感受性物質を用いて癌細胞を蛍光発光させる癌診断法を光線力学診断という。
そして、上述した実施の形態１，２において、白色光を発光するＬＥＤで第１の光源３１を構成し、プロトポルフィリンを励起する励起光（例えば375nm〜445nmの波長帯域の青色可視光）を発光する半導体レーザで第２の光源３２を構成しても構わない。このように構成した場合であっても、上述した実施の形態１，２と同様の効果を奏する。
上述した実施の形態１，２では、第１，第２の期間が交互に繰り返すように設定されていたが、これに限らず、第１，第２の期間の少なくともいずれかが連続し、第１，第２の期間の頻度の比率が１：１以外の比率となるように構成しても構わない。
上述した実施の形態１，２では、挿入部２を硬性内視鏡で構成した医療用観察システム１に本発明に係る医療用画像処理装置を搭載していたが、これに限らない。例えば、挿入部２を軟性内視鏡で構成した医療用観察システムに本発明に係る医療用画像処理装置を搭載しても構わない。また、被写体内（生体内）や被写体表面（生体表面）の所定の視野領域を拡大して観察する手術用顕微鏡（例えば、特開２０１６−４２９８１号公報参照）等の医療用観察システムに本発明に係る医療用画像処理装置を搭載しても構わない。
上述した実施の形態１，２において、カメラヘッド５の一部の構成や制御装置９の一部の構成を例えばコネクタＣＮ１やコネクタＣＮ２に設けても構わない。
上述した実施の形態１，２において、カメラヘッド５の一部の構成や制御装置９の一部の構成を例えばコネクタＣＮ１やコネクタＣＮ２に設けても構わない。
１ 医療用観察システム
２ 挿入部
３ 光源装置
４ ライトガイド
５ カメラヘッド
６ 第１伝送ケーブル
７ 表示装置
８ 第２伝送ケーブル
９ 制御装置
１０ 第３伝送ケーブル
２１ 接眼部
３１ 第１の光源
３２ 第２の光源
５１ レンズユニット
５２ 撮像部
５３ 通信部
９１ 通信部
９２ メモリ
９３ 観察画像生成部
９４ 制御部
９５ 入力部
９６ 出力部
９７ 記憶部
５２１ 励起光カットフィルタ
５２２ 撮像素子
５２２ａ カラーフィルタ
５２３ 信号処理部
９３１ メモリコントローラ
９３２ 第１の画像処理部
９３３ 第２の画像処理部
９３４，９３４Ａ 重畳画像生成部
９３５ 表示制御部
９４１ 光源制御部
９４２ 撮像制御部
９３４１ 機能ブロック
ＣＮ１，ＣＮ２ コネクタ
Ｄ１，Ｄ２ 重畳画像
ＩＲ 蛍光画像
ＷＬＩ 通常光画像
２ 挿入部
３ 光源装置
４ ライトガイド
５ カメラヘッド
６ 第１伝送ケーブル
７ 表示装置
８ 第２伝送ケーブル
９ 制御装置
１０ 第３伝送ケーブル
２１ 接眼部
３１ 第１の光源
３２ 第２の光源
５１ レンズユニット
５２ 撮像部
５３ 通信部
９１ 通信部
９２ メモリ
９３ 観察画像生成部
９４ 制御部
９５ 入力部
９６ 出力部
９７ 記憶部
５２１ 励起光カットフィルタ
５２２ 撮像素子
５２２ａ カラーフィルタ
５２３ 信号処理部
９３１ メモリコントローラ
９３２ 第１の画像処理部
９３３ 第２の画像処理部
９３４，９３４Ａ 重畳画像生成部
９３５ 表示制御部
９４１ 光源制御部
９４２ 撮像制御部
９３４１ 機能ブロック
ＣＮ１，ＣＮ２ コネクタ
Ｄ１，Ｄ２ 重畳画像
ＩＲ 蛍光画像
ＷＬＩ 通常光画像
Claims (4)
- 第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光が照射されることで蛍光を発する観察対象であり、前記第１の波長帯域の光が照射された前記観察対象からの光を撮像した第１の撮像画像と、前記励起光が照射された前記観察対象からの前記蛍光を撮像した第２の撮像画像とを取得する撮像画像取得部と、
前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを対応する画素同士で重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部とを備え、
前記重畳画像生成部は、
前記重畳画像における生成対象となる対象画素のＣｂ値及びＣｒ値の少なくとも一方の色差値については、前記第１の撮像画像における前記対象画素に対応する第１の対応画素の色差値と既定の色差値とを前記第２の撮像画像における前記対象画素に対応する第２の対応画素のＹ値に基づくアルファ値を用いてアルファブレンドすることで生成し、
前記重畳画像における前記対象画素のＹ値については、前記第２の対応画素のＹ値が最大値となった場合であっても、前記第１の対応画素のＹ値の成分、または、前記第２の対応画素のＹ値の成分を含む値とする医療用画像処理装置。 - 前記重畳画像生成部は、
前記重畳画像における前記対象画素のＹ値については、前記第１の対応画素のＹ値と前記第１の対応画素のＹ値の成分、または、前記第２の対応画素のＹ値の成分を含む値とを前記アルファ値を用いてアルファブレンドすることで生成する請求項１に記載の医療用画像処理装置。 - 前記重畳画像生成部は、
前記重畳画像における前記対象画素のＹ値については、前記第１の対応画素のＹ値とする請求項１に記載の医療用画像処理装置。 - 第１の波長帯域の光、及び前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光を出射する光源装置と、
前記励起光が照射されることで蛍光を発する観察対象であり、前記第１の波長帯域の光が照射された前記観察対象からの光を撮像することで第１の撮像画像を生成するとともに、前記励起光が照射された前記観察対象からの前記蛍光を撮像することで第２の撮像画像を生成する撮像装置と、
前記第１の撮像画像及び前記第２の撮像画像を処理する請求項１〜３のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置とを備える医療用観察システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019118617A JP2021003347A (ja) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | 医療用画像処理装置及び医療用観察システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019118617A JP2021003347A (ja) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | 医療用画像処理装置及び医療用観察システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021003347A true JP2021003347A (ja) | 2021-01-14 |
Family
ID=74097952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019118617A Pending JP2021003347A (ja) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | 医療用画像処理装置及び医療用観察システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2021003347A (ja) |
-
2019
- 2019-06-26 JP JP2019118617A patent/JP2021003347A/ja active Pending
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