JP2021145873A - 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
Description
特許文献1に記載の医療用観察システムでは、以下の第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蛍光重畳画像を生成している。
第1の撮像画像は、白色光である通常光が観察対象に照射され、当該観察対象で反射された通常光を撮像素子にて撮像した画像である。
第2の撮像画像は、インドシアニングリーン等の蛍光物質を励起させる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高感度撮像素子にて撮像した画像である。
そして、医師は、当該蛍光重畳画像を確認しながら、病変部の切除や縫合を行う。
そこで、立体視観察可能な三次元の蛍光重畳画像を生成することで、利便性を向上させることができる技術が要望されている。
図1は、本実施の形態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の伝送ケーブル6と、表示装置7と、第2の伝送ケーブル8と、制御装置9と、第3の伝送ケーブル10とを備える。
具体的に、二眼リレー方式のスコープでは、当該スコープ内に2本の光路が並列されている。また、当該2本の光路には、光学系がそれぞれ配置されている。そして、二眼リレー方式のスコープは、当該2つの光学系にて互いに視差を有する左,右目用観察光をそれぞれ取り込んで出射する(例えば、特開平6−160731号公報参照)。
また、単眼瞳分割方式のスコープでは、スコープ内に1本の光路が設けられている。また、当該1本の光路には、光学系が配置されている。さらに、当該光学系の瞳位置には、当該瞳内の光束を2つの領域に分割する瞳分割部が設けられている。そして、単眼瞳分割方式のスコープは、当該光学系にて観察光を取り込み、当該瞳分割部にて当該観察光を互いに視差を有する左,右目観察光に分離して出射する(例えば、特開平6−59199号公報参照)。
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)を発光する素子で構成されている。当該発光する素子としては、例えば、半導体素子であるLED(Light Emitting Diode)やLD(Laser Diode)を使用することができる。
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。本実施の形態では、近赤外励起光(第2の波長帯域の励起光)を発光する素子で構成されている。当該発光する素子としては、例えば、半導体素子であるLEDやLDを使用することができる。
なお、本実施の形態では、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、カメラヘッド5の詳細な構成については、後述する。
なお、第1の伝送ケーブル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の伝送ケーブル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。
第2の伝送ケーブル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の伝送ケーブル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。
なお、制御装置9の詳細な構成については、後述する。
第3の伝送ケーブル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の伝送ケーブル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。
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の伝送ケーブル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の伝送ケーブル8との間のコネクタ、制御装置9及び光源装置3と第3の伝送ケーブル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、左,右目用撮像部51,52と、通信部53とを備える。
レンズユニット511は、1または複数のレンズを用いて構成され、挿入部2から出射された第1の左目用被写体像(通常光)や第2の左目用被写体像(近赤外励起光及び蛍光)を撮像素子513の撮像面に結像する。
具体的に、カラーフィルタ513a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Gフィルタ群とを有する。
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513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。
以下では、説明の便宜上、撮像素子513により第1の左目用被写体像(通常光)を撮像することで生成された画像を左目用通常光画像(本開示に係る第1の左目用画像に相当)と記載する。また、撮像素子513により第2の左目用被写体像(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左目用蛍光画像(本開示に係る第2の左目用画像に相当)と記載する。また、左目用通常光画像及び左目用蛍光画像を纏めて左目用撮像画像と記載する。
以下では、説明の便宜上、撮像素子523により第1の右目用被写体像(通常光)を撮像することで生成された画像を右目用通常光画像(本開示に係る第1の右目用画像に相当)と記載する。また、撮像素子523により第2の右目用被写体像(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右目用蛍光画像(本開示に係る第2の右目用画像に相当)と記載する。また、右目用通常光画像と右目用蛍光画像を纏めて右目用撮像画像と記載する。
そして、右目用撮像部52は、左目用撮像部51と同様に、信号処理部524にて信号処理を行う。
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、第1,第2のメモリ92,93と、観察画像生成部94と、制御部95と、入力部96と、出力部97と、記憶部98とを備える。
通信部91は、第1の伝送ケーブル6を介して、カメラヘッド5(通信部53)から順次、出力されるラスター単位の左,右目用撮像画像を受信するレシーバとして機能する。当該通信部91は、本開示に係る第1の撮像画像取得部及び第2の撮像画像取得部に相当する。
第1のメモリ92は、カメラヘッド5(通信部53)から順次、出力される左,右目用撮像画像を一時的に記憶する。
第2のメモリ93は、観察画像生成部94にて処理された画像を一時的に記憶する。
メモリコントローラ941は、制御部95による制御の下、第1のメモリ92への画像の書込み及び当該第1のメモリ92からの画像の読出しを制御する。なお、メモリコントローラ941の機能の詳細については、後述する「制御装置の動作」において説明する。
なお、第1〜第4の画像処理部942〜945の構成は、同一である。
表示制御部947は、第1〜第4の画像処理部942〜945にて画像処理が実行された後の画像と、重畳画像生成部946にて生成された左,右目用蛍光重畳画像から表示用画像を生成する。そして、表示制御部947は、第2の伝送ケーブル8を介して、当該表示用画像を表示するための映像信号を表示装置7に出力する。なお、表示制御部947の機能の詳細については、後述する「制御装置の動作」において説明する。
入力部96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96は、当該ユーザ操作に応じた操作信号を制御部95に出力する。
出力部97は、スピーカやタッチパネル等を用いて構成され、各種情報を出力する。
記憶部98は、制御部95が実行するプログラムや、制御部95の処理に必要な情報等を記憶する。
次に、上述した制御装置9の動作について説明する。
図3は、制御装置9の動作を示すフローチャートである。
なお、以下では、撮像素子513,523は、画素数が4Kの左,右目用撮像画像をそれぞれ生成する撮像素子であるものとする。また、第1の画像処理部942において、処理可能とする最大データ量は、画素数がフルHDの画像のデータ量であるものとする。他の第2〜第4の画像処理部943〜945も同様である。
先ず、制御部95は、現時点での制御装置9のモードが通常観察モードであるか否かを判断する(ステップS1)。
なお、制御装置9のモードは、制御部95にて切り替えられる。具体的に、制御部95は、医師等のユーザによる入力部96へのユーザ操作に応じて、制御装置9のモードを通常観察モードまたは蛍光観察モードに切り替える。すなわち、制御部95は、本開示に係るモード切替部としての機能を有する。
ステップS2の後、制御部95は、所定のフレームレートで第1の左,右目用被写体像(通常光)を撮像素子513,523にそれぞれ撮像させる(ステップS3)。そして、左,右目用撮像部51,52は、画素数が4Kの左,右目用通常光画像をラスター単位で順次、出力する。
図4及び図5は、通常観察モードでのメモリコントローラ941の動作を説明する図である。具体的に、図4は、第1のメモリ92への左目用通常光画像の書込みを説明する図である。図5は、第1のメモリ92からの左目用通常光画像の読出しを説明する図である。なお、図4及び図5では、第1のメモリ92における複数のバンクのうち特定のバンク921を模式的に示している。当該バンク921は、本開示に係る第5のメモリ領域に相当し、本実施の形態では、画素数が4Kの画像のデータ量に対応したメモリ容量を有する。また、図5では、バンク921における全領域を田の字状に4つの第1〜第4の分割領域Ar1〜Ar4に均等に区分けしている。すなわち、本実施の形態では、第1〜第4の分割領域Ar1〜Ar4は、画素数がフルHDの画像のデータ量に対応したメモリ容量を有する。当該第1〜第4の分割領域Ar1〜Ar4は、本開示に係る分割領域にそれぞれ相当する。
また、メモリコントローラ941は、1フレームの左目用通常光画像(画素数:4K)を第4の記憶位置P4(図5)まで書き込むタイミングと略同時に、図5に矢印及び破線で示すように、第1〜第4の分割領域Ar1〜Ar4にそれぞれ書き込まれた画像を第1〜第4の記憶位置P1〜P4から1ライン毎に順次、読み出す。
以上説明した第1〜第4の分割画像は、画素数が4Kの左目用通常光画像を4つに均等に分割された画像であるため、画素数がフルHDの画像である。
そして、当該読み出された第1〜第4の分割画像(画素数:フルHD)は、1ライン毎に順次、第1〜第4の画像処理部942〜945にそれぞれ入力される。なお、図5に示した1つの矢印は、第1〜第4の分割画像(画素数:フルHD)における1ライン分の画像を示している。
そして、左,右目用撮像部51,52は、第1の期間において撮像することで得られた画素数がフルHDの左,右目用通常光画像を出力する。また、左,右目用撮像部51,52は、第2の期間において撮像することで得られた画素数がフルHDの左,右目用蛍光画像を出力する。
図6及び図7は、蛍光観察モードでのメモリコントローラ941の動作を説明する図である。具体的に、図6は、第1のメモリ92への左,右目用通常光画像及び左,右目用蛍光画像の書込みを説明する図である。図7は、第1のメモリ92からの左,右目用通常光画像及び左,右目用蛍光画像の読出しを説明する図である。なお、図6及び図7では、第1のメモリ92における複数のバンクのうち特定のバンク922を模式的に示している。当該バンク922は、バンク921と同一のメモリ容量(本実施の形態では画素数が4Kの画像のデータ量に対応したメモリ容量)を有する。また、図6及び図7では、バンク922における全領域を田の字状に4つの第5〜第8の分割領域Ar5〜Ar8に均等に区分けしている。すなわち、第5〜第8の分割領域Ar5〜Ar8は、第1〜第4の分割領域Ar1〜Ar4と同一のメモリ容量(本実施の形態では画素数がフルHDの画像のデータ量に対応したメモリ容量)を有する。なお、バンク922における第5〜第8の分割領域Ar5〜Ar8は、本開示に係る第1〜第4のメモリ領域にそれぞれ相当する。
具体的に、重畳画像生成部946は、第1の画像処理が実行された後の左目用通常光画像(画素数:フルHD)と、第2の画像処理が実行された後の左目用蛍光画像(画素数:フルHD)とを対応する画素同士で重畳して、左目用蛍光重畳画像SL(画素数:フルHD)を生成する。また、重畳画像生成部946は、第1の画像処理が実行された後の右目用通常光画像(画素数:フルHD)と、第2の画像処理が実行された後の右目用蛍光画像(画素数:フルHD)とを対応する画素同士で重畳して、右目用蛍光重畳画像SR(画素数:フルHD)を生成する。
図8及び図9は、表示制御部947の機能を説明する図である。具体的に、図8において、符号「931」は、第2のメモリ93における複数のバンクのうち特定のバンクを模式的に示したものである。本実施の形態では、当該バンク931は、画素数が4Kの画像のデータ量に対応したメモリ容量を有する。また、図8では、バンク931における全領域を田の字状に4つの第9〜第12の分割領域Ar9〜Ar12に均等に区分けしている。すなわち、本実施の形態では、第9〜第12の分割領域Ar9〜Ar12は、画素数がフルHDの画像のデータ量に対応したメモリ容量を有する。また、図8において、符号「IRL」は、第2の画像処理が実行された後の左目用蛍光画像(画素数:フルHD)を示している。さらに、図8において、符号「IRR」は、第2の画像処理が実行された後の右目用蛍光画像(画素数:フルHD)を示している。なお、左,右目用蛍光画像IRL,IRRにおいて、明るく見える領域は、撮像された蛍光の成分の強度が高い領域である。また、図8において、符号「947a」〜「947e」は、表示制御部947を構成する第1〜第5の拡大処理部を模式的に示したものである。さらに、図8において、符号「D1」は、表示制御部947にて生成された表示用画像を模式的に示したものである。また、図8において、符号「D2」は、表示制御部947にて生成された表示用画像を模式的に示したものである。本実施の形態では、表示用画像D1,D2は、トップアンドボトム方式で立体視観察可能な3次元画像である。なお、表示用画像D1は、本開示に係る3次元蛍光重畳画像に相当する。また、表示用画像D2は、本開示に係る第2の3次元画像に相当する。図9は、表示装置7に表示された表示用画像D1,D2を示す図である。
本実施の形態では、図9に示すように、表示用画像D1に対してピクチャインピクチャで表示用画像D2を子画像として表示する表示形式に設定されている。このため、表示制御部947は、第1の画像処理がそれぞれ実行された後の左,右目用通常光画像(画素数:フルHD)と、左,右目用蛍光画像IRL,IRR(画素数:フルHD)と、左,右目用蛍光重畳画像SL,SRとのうち、当該左,右目用蛍光画像IRL,IRRと、当該左,右目用蛍光重畳画像SL,SRとを選択する。そして、表示制御部947は、それぞれ同一のタイミングで、左,右目用蛍光重畳画像SL,SR及び左,右目用蛍光画像IRL,IRR(画素数:フルHD)を1ライン毎に第2のメモリ93におけるバンク931の第9〜第12の分割領域Ar9〜Ar12にそれぞれ順次、書き込む(図8)。
同様に、表示制御部947を構成する第2の拡大処理部947bは、当該画像SL1と同一の読出しタイミングで、左目用蛍光重畳画像SLの右半分の画像SL2を第9の分割領域Ar9から1ライン毎に順次、読み出しつつ、縦の画素数を拡大及び縮小せずに、横の画素数を2倍に拡大する。
そして、第1,第2の拡大処理部947a,947bにて処理された画像を組み合わせることで、左目用蛍光重畳画像SLに対して、縦の画素数が同一で、横の画素数が2倍に拡大された左目用蛍光重畳画像SL´が生成される。
同様に、表示制御部947を構成する第4の拡大処理部947dは、画像SL1,SL2,SR1と同一の読出しタイミングで、右目用蛍光重畳画像SRの右半分の画像SR2を第10の分割領域Ar10から1ライン毎に順次、読み出しつつ、縦の画素数を拡大及び縮小せずに、横の画素数を2倍に拡大する。
そして、第3,第4の拡大処理部947c,947dにて処理された画像を組み合わせることで、右目用蛍光重畳画像SRに対して、縦の画素数が同一で、横の画素数が2倍に拡大された右目用蛍光重畳画像SR´が生成される。
そして、第5の拡大処理部947eの処理によって、左目用蛍光画像IRLに対して横の画素数が同一で縦の画素数が半分に縮小された左目用蛍光画像IRL´と、右目用蛍光画像IRRに対して横の画素数が同一で縦の画素数が半分に縮小された右目用蛍光画像IRR´とが生成される。
第1の表示形式は、表示用画像D1を親画像、第1の3次元画像を子画像としてピクチャインピクチャで表示する表示形式である。当該第1の3次元画像は、第1の画像処理がそれぞれ実行された後の左,右目用通常画像(画素数:フルHD)から生成される立体視観察可能な3次元画像である。
第2の表示形式は、表示用画像D1を親画像、表示用画像D2及び第1の3次元画像を子画像としてピクチャインピクチャで表示する表示形式である。
第3の表示形式は、表示用画像D1のみを表示する表示形式である。
第4の表示形式は、表示用画像D1を親画像、左,右目用通常光画像及び左,右目用蛍光画像のうちいずれかの画像を子画像としてピクチャインピクチャで表示する表示形式である。
なお、上記表示形式としてピクチャインピクチャを用いて説明したが、表示形式としてはピクチャインピクチャに限定されることなく、異なる複数の画像情報を一画面にて表示(合成)する形式(複合画像表示形式)であれば、上記ピクチャインピクチャの表示形式によらず同等の作用効果を奏するものである。
本実施の形態に係る制御装置9は、左,右目用蛍光重畳画像SL´,SR´を組み合わせた立体視観察可能な表示用画像D1を生成する。このため、医師等は、表示装置7に表示された奥行き感のある当該表示用画像D1を確認しながら、病変部の切除や縫合を容易に行うことができる。したがって、本実施の形態に係る制御装置9によれば、利便性を向上させることができる。
すなわち、第1〜第4の分割画像に対して並列に画像処理を実行する画像処理部と、左,右目用通常光画像及び左,右目用蛍光画像に対して並列に画像処理を実行する画像処理部とを共用の画像処理部とすることができる。したがって、回路規模を増大することなく観察に適した画像を生成することができる。
ここまで、本開示を実施するための形態を説明してきたが、本開示は上述した実施の形態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では、表示用画像D1,D2として、トップアンドボトム方式で立体視観察可能な3次元画像を例示したが、これに限らず、サイドバイサイドやラインバイライン方式で立体視観察可能な3次元画像である表示用画像を生成しても構わない。
すなわち、第1,第2の画像処理部942,943は、左,右目用通常光画像におけるr値を除去し、g値及びb値のみとし、画素値にRを含まない画像にそれぞれ変換する。そして、重畳画像生成部946は、当該変換された各画像と左,右目用蛍光画像とをそれぞれ対応する画素同士で重畳して左,右目用蛍光重畳画像を生成する。
上述した実施の形態では、蛍光観察モードにおいて、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、図10に示すように、左目用撮像部51A(右目用撮像部52A)の光路中に設けたフィルタ512(522)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する。当該フィルタ512は、本開示に係る第1のフィルタに相当する。当該フィルタ522は、本開示に係る第2のフィルタに相当する。さらに、左目用撮像部51A(右目用撮像部52A)に2つの撮像素子5131(5231),5132(5232)を設ける。当該撮像素子5131は、第1の波長帯域の光に感度を有する撮像素子であり、本開示に係る第1の撮像素子に相当する。当該撮像素子5231は、第1の波長帯域の光に感度を有する撮像素子であり、本開示に係る第2の撮像素子に相当する。当該撮像素子5132は、第2の波長帯域の光に感度を有する撮像素子であり、本開示に係る第3の撮像素子に相当する。当該撮像素子5232は、第2の波長帯域の光に感度を有する撮像素子であり、本開示に係る第4の撮像素子に相当する。つまり、左目用撮像部51A(右目用撮像部52A)に2つの撮像素子5131(5231),5132(5232)を設け、これら2つの撮像素子5131(5231),5132(5232)により第1及び第2の波長帯域の光学像をそれぞれ撮像する構成としても構わない。
さらに、上記の通り、撮像素子513,523のカラーフィルタ513a,523aを構成するR,G,Bの各フィルタ群は、R,G,Bの各波長帯域の光のみならず、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513,523は、R,G,Bの各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。この特性を利用し、撮像素子513,523で得られた画像情報を観察画像生成部94にて、第1の波長帯域の光学像情報と第2の波長帯域の光学像情報とに分離することにより、左,右目用蛍光重畳画像を生成する構成としてもよい。
また、上述した撮像素子513,523のカラーフィルタ513a,523aに、主に近赤外励起光及び蛍光の波長帯域の光に対して感度を有するカラーフィルタを加えることで、撮像素子513,523で得られた画像情報を観察画像生成部94にて、第1の波長帯域の光学像情報と第2の波長帯域の光学像情報とをそれぞれ取得し、左,右目用蛍光重畳画像を生成する構成としてもよい。
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〜700nm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と同様の効果を奏する。
上述した実施の形態において、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。
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の伝送ケーブル
7 表示装置
8 第2の伝送ケーブル
9 制御装置
10 第3の伝送ケーブル
21 接眼部
31 第1の光源
32 第2の光源
51,51A 左目用撮像部
52,52A 右目用撮像部
53 通信部
91 通信部
92 第1のメモリ
93 第2のメモリ
94 観察画像生成部
95 制御部
96 入力部
97 出力部
98 記憶部
511 レンズユニット
512 励起光カットフィルタ
513 撮像素子
513b 画素
513a カラーフィルタ
514 信号処理部
521 レンズユニット
522 励起光カットフィルタ
523 撮像素子
523a カラーフィルタ
524 信号処理部
921,922,931 バンク
941 メモリコントローラ
942 第1の画像処理部
943 第2の画像処理部
944 第3の画像処理部
945 第4の画像処理部
946 重畳画像生成部
947 表示制御部
947a 第1の拡大処理部
947b 第2の拡大処理部
947c 第3の拡大処理部
947d 第4の拡大処理部
947e 第5の拡大処理部
5131,5132,5231,5232 撮像素子
Ar1 第1の分割領域
Ar2 第2の分割領域
Ar3 第3の分割領域
Ar4 第4の分割領域
Ar5 第5の分割領域
Ar6 第6の分割領域
Ar7 第7の分割領域
Ar8 第8の分割領域
Ar9 第9の分割領域
Ar10 第10の分割領域
Ar11 第11の分割領域
Ar12 第12の分割領域
CN1,CN2 コネクタ
D1,D2 表示用画像
IRL,IRL´ 左目用蛍光画像
IRR,IRR´ 右目用蛍光画像
P1 第1の記憶位置
P2 第2の記憶位置
P3 第3の記憶位置
P4 第4の記憶位置
P5 第5の記憶位置
P6 第6の記憶位置
P7 第7の記憶位置
P8 第8の記憶位置
SL,SL´ 左目用蛍光重畳画像
SL1 左半分の画像
SL2 右半分の画像
SR,SR´ 右目用蛍光重畳画像
SR1 左半分の画像
SR2 右半分の画像
Claims (14)
- 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それぞれ撮像した互いに視差を有する第1の左目用画像及び第1の右目用画像を取得する第1の撮像画像取得部と、
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それぞれ撮像した互いに視差を有する第2の左目用画像及び第2の右目用画像を取得する第2の撮像画像取得部と、
前記第1の左目用画像と前記第2の左目用画像とを対応する画素同士で重畳して左目用蛍光重畳画像を生成し、前記第1の右目用画像と前記第2の右目用画像とを対応する画素同士で重畳して右目用蛍光重畳画像を生成する重畳画像生成部と、
前記第1の左目用画像、前記第1の右目用画像、前記第2の左目用画像、前記第2の右目用画像、前記左目用蛍光重畳画像、及び前記右目用蛍光重畳画像から表示用画像を生成する表示制御部とを備え、
前記表示用画像は、
前記左目用蛍光重畳画像及び前記右目用蛍光重畳画像から生成される立体視観察可能な3次元蛍光重畳画像を含む医療用画像処理装置。 - 前記第1の左目用画像及び前記第2の左目用画像は、
第1の撮像素子を含む左目用撮像部にてそれぞれ生成され、
前記第1の右目用画像及び前記第2の右目用画像は、
第2の撮像素子を含む右目用撮像部にてそれぞれ生成される請求項1に記載の医療用画像処理装置。 - 前記第1の左目用画像及び前記第1の右目用画像は、
前記第1の波長帯域の光に基づいて生成され、
前記第2の左目用画像及び前記第2の右目用画像は、
前記第2の波長帯域の光に基づいて生成される請求項1または2に記載の医療用画像処理装置。 - 前記第1の波長帯域の光は、
交互に繰り返される第1の期間と第2の期間とにおいて、前記第1の期間に発光した光であり、
前記第2の波長帯域の光は、
前記第2の期間に発光した光である請求項1〜3のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置。 - 前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子は、
前記第2の波長帯域の光を透過させるフィルタをそれぞれ備える請求項2に記載の医療用画像処理装置。 - 前記左目用撮像部は、
前記第1の波長帯域の光と前記第2の波長帯域の光とを分離する第1のフィルタと、
前記第1のフィルタにて分離された前記第1の波長帯域の光を受光する前記第1の撮像素子と、
前記第1のフィルタにて分離された前記第2の波長帯域の光を受光する第3の撮像素子とを備え、
前記右目用撮像部は、
前記第1の波長帯域の光と前記第2の波長帯域の光とを分離する第2のフィルタと、
前記第2のフィルタにて分離された前記第1の波長帯域の光を受光する前記第2の撮像素子と、
前記第2のフィルタにて分離された前記第2の波長帯域の光を受光する第4の撮像素子とを備える請求項2に記載の医療用画像処理装置。 - 前記表示用画像は、
前記3次元蛍光重畳画像と、
前記第1の左目用画像、前記第1の右目用画像、前記第2の左目用画像、及び前記第2の右目用画像に基づく画像であって、前記3次元蛍光重畳画像に対して複合画像として表示される画像とを含む請求項1に記載の医療用画像処理装置。 - 前記複合画像は、
前記3次元蛍光重畳画像に対してピクチャインピクチャで表示される子画像を含む請求項7に記載の医療用画像処理装置。 - 前記複合画像は、
前記第1の左目用画像及び前記第1の右目用画像から生成される立体視観察可能な第1の3次元画像と、
前記第2の左目用画像及び前記第2の右目用画像から生成される立体視観察可能な第2の3次元画像との少なくとも一方である請求項7または8に記載の医療用画像処理装置。 - 前記第1の左目用画像に対して画像処理を実行する第1の画像処理部と、
前記第1の右目用画像に対して画像処理を実行する第2の画像処理部と、
前記第2の左目用画像に対して画像処理を実行する第3の画像処理部と、
前記第2の右目用画像に対して画像処理を実行する第4の画像処理部と、
画像を一時的に記憶するメモリと、
前記第1の左目用画像、前記第1の右目用画像、前記第2の左目用画像、及び前記第2の右目用画像を前記メモリにおける同一のメモリ容量をそれぞれ有する第1のメモリ領域、第2のメモリ領域、第3のメモリ領域、及び第4のメモリ領域にそれぞれ書き込むとともに、前記第1のメモリ領域、前記第2のメモリ領域、前記第3のメモリ領域、及び前記第4のメモリ領域から前記第1の左目用画像、前記第1の右目用画像、前記第2の左目用画像、及び前記第2の右目用画像をそれぞれ読み出して前記第1の画像処理部、前記第2の画像処理部、前記第3の画像処理部、及び前記第4の画像処理部にそれぞれ出力するメモリコントローラとを備え、
前記重畳画像生成部は、
前記第1の画像処理部、前記第2の画像処理部、前記第3の画像処理部、及び前記第4の画像処理部にてそれぞれ画像処理が実行された後の前記第1の左目用画像、前記第1の右目用画像、前記第2の左目用画像、及び前記第2の右目用画像に基づいて、前記左目用蛍光重畳画像及び前記右目用蛍光重畳画像を生成する請求項1〜9のいずれか一つに記載の医療用画像処理装置。 - 第1の観察モードまたは第2の観察モードに切り替えるモード切替部をさらに備え、
前記メモリコントローラは、
前記第1の観察モードである場合には、前記第1の左目用画像、前記第1の右目用画像、前記第2の左目用画像、及び前記第2の右目用画像を前記第1のメモリ領域、前記第2のメモリ領域、前記第3のメモリ領域、及び前記第4のメモリ領域にそれぞれ書き込むとともに、前記第1のメモリ領域、前記第2のメモリ領域、前記第3のメモリ領域、及び前記第4のメモリ領域から前記第1の左目用画像、前記第1の右目用画像、前記第2の左目用画像、及び前記第2の右目用画像をそれぞれ読み出して前記第1の画像処理部、前記第2の画像処理部、前記第3の画像処理部、及び前記第4の画像処理部にそれぞれ出力し、
前記第2の観察モードである場合には、前記第1の左目用画像及び前記第1の右目用画像のいずれか1つの画像を前記メモリにおける第5のメモリ領域に書き込むとともに、前記1つの画像を分割した4つの分割画像を前記第5のメモリ領域における前記4つの分割画像がそれぞれ書き込まれた4つの分割領域からそれぞれ読み出して前記第1の画像処理部、前記第2の画像処理部、前記第3の画像処理部、及び前記第4の画像処理部にそれぞれ出力し、
前記重畳画像生成部は、
前記第1の観察モードである場合に、前記左目用蛍光重畳画像及び前記右目用蛍光重畳画像を生成する請求項10に記載の医療用画像処理装置。 - 前記第1の画像処理部及び前記第2の画像処理部は、
前記第1の観察モードでは、前記第1の左目用画像及び前記第1の右目用画像に対して、第1の画像処理をそれぞれ実行し、
前記第2の観察モードでは、前記分割画像に対して、前記第1の画像処理をそれぞれ実行し、
前記第3の画像処理部及び前記第4の画像処理部は、
前記第1の観察モードでは、前記第2の左目用画像及び前記第2の右目用画像に対して、前記第1の画像処理とは異なる第2の画像処理をそれぞれ実行し、
前記第2の観察モードでは、前記分割画像に対して、前記第1の画像処理をそれぞれ実行する請求項11に記載の医療用画像処理装置。 - 前記メモリには、
前記第2の観察モードでは、全画素数が第1の画素数である前記1つの画像が前記第5のメモリ領域に書き込まれ、
前記第1の観察モードでは、全画素数を前記第1の画素数の1/4以下の第2の画素数とする縮小処理後の前記第1の左目用画像、前記第1の右目用画像、前記第2の左目用画像、及び前記第2の右目用画像が前記第1のメモリ領域、前記第2のメモリ領域、前記第3のメモリ領域、及び前記第4のメモリ領域にそれぞれ書き込まれる請求項11または12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それぞれ撮像することで互いに視差を有する第1の左目用画像及び第1の右目用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それぞれ撮像することで互いに視差を有する第2の左目用画像及び第2の右目用画像を生成する撮像装置と、
前記第1の左目用画像、前記第1の右目用画像、前記第2の左目用画像、及び前記第2の右目用画像を処理する請求項1〜13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。
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