JP6357377B2 - 観察装置 - Google Patents
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Description
本発明の参考例は、被写体に対して第1の照明光および第2の照明光を照射する光源と、前記第1の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第1の観察光を撮影する第1の撮像素子と、前記第2の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第2の観察光を撮影する第2の撮像素子と、前記第1の撮像素子が前記第1の観察光を撮影することによって取得した第1の画像情報から第1の画像を生成する第1の画像生成部と、前記第2の撮像素子が前記第2の観察光を撮影することによって取得した第2の画像情報から第2の画像を生成する第2の画像生成部と、前記第1の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第1の撮影条件を設定し、設定された第1の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第1の撮像素子を制御する第1の制御部と、前記第2の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第2の撮影条件を設定し、設定された第2の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第2の撮像素子を制御する第2の制御部と、前記第1の画像生成部および前記第2の画像生成部によってそれぞれ生成された前記第1の画像および前記第2の画像をライブ動画として表示する表示部とを備え、前記第1の制御部および前記第2の制御部が、前記第1の撮影条件および前記第2の撮影条件に基づいて互いに非同期で前記第1の撮像素子および前記第2の撮像素子をそれぞれ制御する観察装置を提供する。
このようにすることで、異なる時刻に生成される第1の画像と第2の画像との画像同期部からの送信を同期させ、時間的なずれが最小限に抑えられた最新の第1の画像と最新の第2の画像との組み合わせから重畳画像を生成することができる。
このようにすることで、表示部の表示がライブ動画から一時停止画像に切り替わったときに、時間的なずれが最小限に抑えられた第1の画像と第2の画像とを一時停止画像として表示することができる。
このようにすることで、表示部の表示がライブ動画から録画データに切り替わったときに、時間的なずれが最小限に抑えられた第1の画像と第2の画像との組からなる録画データを再生することができる。
このようにすることで、明るさが各々最適に調整された白色光画像と蛍光画像とを観察することができる。
このようにすることで、明るさが各々最適に調整された白色光画像とNBI(狭帯域光観察)画像とを観察することができる。
このようにすることで、明るさが各々最適に調整された2つの蛍光画像を観察することができる。
以下に、本発明の参考実施形態に係る観察装置100について図1から図5を参照して説明する。
本実施形態に係る観察装置100は、蛍光内視鏡装置であって、図1に示されるように、体内に挿入される細長い挿入部2と、光源ユニット(光源部)3と、該光源ユニット3からの通常光(第1の照明光)および励起光(第2の照明光)を挿入部2の先端2aから生体組織(被写体)Xに向けて照射する照明ユニット4と、挿入部2の先端2aに設けられ、生体組織Xの画像情報S1,S2を取得する撮像ユニット5と、画像情報S1,S2を処理する画像プロセッサ6と、該画像プロセッサ6によって生成された通常光画像Pおよび蛍光画像Qをそれぞれ表示する表示部71,72とを備えている。
第2の撮像素子56は、例えば、高感度モノクロCCDであり、生体組織Xから発せられて蛍光フィルタ57を選択的に透過した蛍光を撮影する。
本実施形態に係る観察装置100を用いて生体組織Xを観察するには、予め、例えば病変部Yに集積する蛍光物質を生体組織Xに投与しておく。
まず、体内に挿入部2を挿入してその先端2aを生体組織Xに対向配置し、光源ユニット3の作動によって通常光および励起光を同時に、挿入部2の先端2aから生体組織Xに照射する。生体組織Xにおいては、病変部Yに含まれる蛍光物質が励起光によって励起されることによって蛍光が発せられるとともに、生体組織Xの表面において通常光および励起光が反射される。蛍光(第2の観察光)と、反射された通常光(第1の観察光)および励起光との一部は、挿入部2の先端2aの対物レンズ51によって集光される。
図3に示されるように、観察装置100は、通常光の撮影(ステップSA1)と、蛍光の撮影(ステップSA2)とを開始した後、最後まで(ステップSA3のNO)通常光の撮影と蛍光の撮影とを互いに非同期で並列して行う。
また、本実施形態においては、通常光画像Pと蛍光画像Qとを、別々の表示部71,72に表示することとしたが、これに代えて、1つの表示部に並べて表示してもよい。
露光時間、ゲインおよびビニング数の増大は、フレームレートの低下、ノイズの増大および解像度の低下をそれぞれ招く。そこで、画像P,Qの測光値に反比例するように通常光および励起光の強度を変更することで、露光時間、ゲインおよびビニング数を過度に増大せずとも、適切な明るさの画像P,Qを生成することができる。
次に、本発明の第1の実施形態に係る観察装置200について図7から図10を参照して説明する。
なお、本実施形態においては、参考実施形態と異なる構成について主に説明し、参考実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る観察装置200は、通常光画像Pと蛍光画像Qとを重畳した重畳画像Rを生成して表示部7に表示する点で、参考実施形態と主に異なっている。具体的には、観察装置200の画像プロセッサ6には、図7に示されるように、画像同期部65と、重畳画像生成部66とがさらに設けられている。
本実施形態において、通常光の撮影開始後(ステップSA1)、生成された通常光画像Pは、図9に示されるように、表示部7に表示されるのではなく、画像同期部65に更新しながら保持される(ステップSB8)。同様に、蛍光の撮影開始後(ステップSA2)、生成された蛍光画像Qは、図10に示されるように、表示部7に表示されるのではなく、画像同期部65に更新しながら保持される(ステップSC8)。
次に、本発明の第2の実施形態に係る観察装置300について図11から図15を参照して説明する。
なお、本実施形態においては、参考実施形態と異なる構成について主に説明し、参考実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
所定の閾値Thは、ユーザが通常光画像Pと蛍光画像Qとを互いに比較する上で許容することができる、通常光画像Pの撮影終了時刻と蛍光画像Qの撮影終了時刻との差の最大であり、例えば、30ミリ秒である。所定の閾値Thは、一時停止画像選択部67に予め設定されていてもよく、キーボード等の図示しない入力装置を介したユーザの入力操作によって設定されてもよい。
なお、表示部71,72に一時停止画像P’,Q’が表示されている期間は、撮像素子55,56による新しい画像P,Qの取得を中断してもよく、続行してもよい。
本実施形態において、通常光の撮影開始後(ステップSA1)、生成された通常光画像Pは、図14に示されるように、一時停止画像選択部67に更新しながら保持される(ステップSB8)。同様に、蛍光の撮影開始後(ステップSA2)、生成された蛍光画像Qは、図15に示されるように、一時停止画像選択部67に更新しながら保持される(ステップSC8)。
次に、本発明の第3の実施形態に係る観察装置400について図16から図20を参照して説明する。
なお、本実施形態においては、参考実施形態と異なる構成について主に説明し、参考実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
所定の閾値Th’は、第2の実施形態において説明した所定の閾値Thと同様である。
なお、表示部71,72に録画データPrec,Qrecが再生されている期間は、撮像素子55,56による新しい画像P,Qの取得を中断してもよく、続行してもよい。
本実施形態において、通常光の撮影開始後(ステップSA1)、生成された通常光画像Pは、図18に示されるように、記録画像選択部69に更新しながら保持される(ステップSB8)。同様に、蛍光の撮影開始後(ステップSA2)、生成された蛍光画像Qは、図19に示されるように、記録画像選択部69に更新しながら保持される(ステップSC8)。
2 挿入部
3 光源ユニット
31 キセノンランプ
32 フィルタ
33 カップリングレンズ
4 照明ユニット
41 ライトガイドファイバ
42 照明光学系
5 撮像ユニット
51 対物レンズ
52 ビームスプリッタ
53,54 集光レンズ
55 第1の撮像素子
56 第2の撮像素子
57 蛍光フィルタ
6 画像プロセッサ
61 通常光画像生成部(第1の画像生成部)
62 蛍光画像生成部(第2の画像生成部)
63 第1の撮像素子制御部
64 第2の撮像素子制御部
65 画像同期部
66 重畳画像生成部
67 一時停止画像選択部
68,68’ 表示切替部
69 記録画像選択部
70 記憶部
7,71,72 表示部
8 一時停止部
9 再生部
X 生体組織(被写体)
Claims (5)
- 被写体に対して第1の照明光および第2の照明光を照射する光源と、
前記第1の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第1の観察光を撮影する第1の撮像素子と、
前記第2の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第2の観察光を撮影する第2の撮像素子と、
前記第1の撮像素子が前記第1の観察光を撮影することによって取得した第1の画像情報から第1の画像を生成する第1の画像生成部と、
前記第2の撮像素子が前記第2の観察光を撮影することによって取得した第2の画像情報から第2の画像を生成する第2の画像生成部と、
前記第1の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第1の撮影条件を設定し、設定された前記第1の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第1の撮像素子を制御する第1の制御部と、
前記第2の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第2の撮影条件を設定し、設定された前記第2の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第2の撮像素子を制御する第2の制御部と、
前記第1の画像生成部および前記第2の画像生成部によってそれぞれ生成された前記第1の画像および前記第2の画像をライブ動画として表示する表示部と、
前記第1の画像生成部および前記第2の画像生成部によって前記第1の画像および前記第2の画像のうちいずれかが新たに生成される度に、最新の前記第1の画像と最新の前記第2の画像とを同時に出力する画像同期部と、
該画像同期部から出力された前記第1の画像と前記第2の画像とを重畳することによって重畳画像を生成する重畳画像生成部とを備え、
前記第1の制御部および前記第2の制御部が、前記第1の撮影条件および前記第2の撮影条件に基づいて互いに非同期で前記第1の撮像素子および前記第2の撮像素子をそれぞれ制御し、
前記表示部が、前記重畳画像生成部によって生成された前記重畳画像を表示する観察装置。 - 被写体に対して第1の照明光および第2の照明光を照射する光源と、
前記第1の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第1の観察光を撮影する第1の撮像素子と、
前記第2の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第2の観察光を撮影する第2の撮像素子と、
前記第1の撮像素子が前記第1の観察光を撮影することによって取得した第1の画像情報から第1の画像を生成する第1の画像生成部と、
前記第2の撮像素子が前記第2の観察光を撮影することによって取得した第2の画像情報から第2の画像を生成する第2の画像生成部と、
前記第1の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第1の撮影条件を設定し、設定された前記第1の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第1の撮像素子を制御する第1の制御部と、
前記第2の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第2の撮影条件を設定し、設定された前記第2の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第2の撮像素子を制御する第2の制御部と、
前記第1の画像生成部および前記第2の画像生成部によってそれぞれ生成された前記第1の画像および前記第2の画像をライブ動画として表示する表示部と、
前記第1の画像生成部および前記第2の画像生成部によって生成された前記第1の画像および前記第2の画像から1フレームずつ一時停止画像として選択する一時停止画像選択部と、
前記表示部の表示を、前記ライブ動画と、前記一時停止画像選択部によって選択された前記一時停止画像との間で切り替える表示切替部とを備え、
前記第1の制御部および前記第2の制御部が、前記第1の撮影条件および前記第2の撮影条件に基づいて互いに非同期で前記第1の撮像素子および前記第2の撮像素子をそれぞれ制御し、
前記一時停止画像選択部は、撮影終了時刻の差が所定の閾値未満である第1の画像と第2の画像との組のうち最新の組を前記一時停止画像として選択する観察装置。 - 被写体に対して第1の照明光および第2の照明光を照射する光源と、
前記第1の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第1の観察光を撮影する第1の撮像素子と、
前記第2の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第2の観察光を撮影する第2の撮像素子と、
前記第1の撮像素子が前記第1の観察光を撮影することによって取得した第1の画像情報から第1の画像を生成する第1の画像生成部と、
前記第2の撮像素子が前記第2の観察光を撮影することによって取得した第2の画像情報から第2の画像を生成する第2の画像生成部と、
前記第1の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第1の撮影条件を設定し、設定された前記第1の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第1の撮像素子を制御する第1の制御部と、
前記第2の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第2の撮影条件を設定し、設定された前記第2の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第2の撮像素子を制御する第2の制御部と、
前記第1の画像生成部および前記第2の画像生成部によってそれぞれ生成された前記第1の画像および前記第2の画像をライブ動画として表示する表示部と、
前記第1の画像生成部および前記第2の画像生成部によって生成された前記第1の画像および前記第2の画像のうち、撮影終了時刻の差が所定の閾値未満である第1の画像と第2の画像との組を記録画像として選択する記録画像選択部と、
該記録画像選択部によって選択された記録画像を時系列に記憶することによって録画データを生成する記憶部と、
前記表示部の表示を、前記ライブ動画と、前記記憶部に生成された録画データとの間で切り替える表示切替部とを備え、
前記第1の制御部および前記第2の制御部が、前記第1の撮影条件および前記第2の撮影条件に基づいて互いに非同期で前記第1の撮像素子および前記第2の撮像素子をそれぞれ制御する観察装置。 - 被写体に対して第1の照明光および第2の照明光を照射する光源と、
前記第1の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第1の観察光を撮影する第1の撮像素子と、
前記第2の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第2の観察光を撮影する第2の撮像素子と、
前記第1の撮像素子が前記第1の観察光を撮影することによって取得した第1の画像情報から第1の画像を生成する第1の画像生成部と、
前記第2の撮像素子が前記第2の観察光を撮影することによって取得した第2の画像情報から第2の画像を生成する第2の画像生成部と、
前記第1の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第1の撮影条件を設定し、設定された前記第1の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第1の撮像素子を制御する第1の制御部と、
前記第2の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第2の撮影条件を設定し、設定された前記第2の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第2の撮像素子を制御する第2の制御部と、
前記第1の画像生成部および前記第2の画像生成部によってそれぞれ生成された前記第1の画像および前記第2の画像をライブ動画として表示する表示部とを備え、
前記第1の制御部および前記第2の制御部が、前記第1の撮影条件および前記第2の撮影条件に基づいて互いに非同期で前記第1の撮像素子および前記第2の撮像素子をそれぞれ制御し、
前記第1の照明光が、白色光であり、
前記第2の照明光が、青色狭帯域光および緑色狭帯域光である観察装置。 - 被写体に対して第1の照明光および第2の照明光を照射する光源と、
前記第1の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第1の観察光を撮影する第1の撮像素子と、
前記第2の照明光の照射によって前記被写体から発せられる第2の観察光を撮影する第2の撮像素子と、
前記第1の撮像素子が前記第1の観察光を撮影することによって取得した第1の画像情報から第1の画像を生成する第1の画像生成部と、
前記第2の撮像素子が前記第2の観察光を撮影することによって取得した第2の画像情報から第2の画像を生成する第2の画像生成部と、
前記第1の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第1の撮影条件を設定し、設定された前記第1の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第1の撮像素子を制御する第1の制御部と、
前記第2の画像の明るさに基づいて少なくとも露光時間を含む第2の撮影条件を設定し、設定された前記第2の撮影条件で次の撮影を実行するように前記第2の撮像素子を制御する第2の制御部と、
前記第1の画像生成部および前記第2の画像生成部によってそれぞれ生成された前記第1の画像および前記第2の画像をライブ動画として表示する表示部とを備え、
前記第1の制御部および前記第2の制御部が、前記第1の撮影条件および前記第2の撮影条件に基づいて互いに非同期で前記第1の撮像素子および前記第2の撮像素子をそれぞれ制御し、
前記第1の照明光および前記第2の照明光が、互いに異なる波長を有し、前記被写体内に含まれる互いに異なる蛍光物質を励起する励起光である観察装置。
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