WO2012090982A1 - 蛍光内視鏡装置 - Google Patents

蛍光内視鏡装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012090982A1
WO2012090982A1 PCT/JP2011/080158 JP2011080158W WO2012090982A1 WO 2012090982 A1 WO2012090982 A1 WO 2012090982A1 JP 2011080158 W JP2011080158 W JP 2011080158W WO 2012090982 A1 WO2012090982 A1 WO 2012090982A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluorescent
fluorescence
component
image
wavelength
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/080158
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
松本　伸也
Original Assignee
オリンパス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Publication of WO2012090982A1 publication Critical patent/WO2012090982A1/ja
Priority to US13/920,136 priority Critical patent/US9050012B2/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/043—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances for fluorescence imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045—Display arrangement
    • A61B1/0005—Display arrangement combining images e.g. side-by-side, superimposed or tiled
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0071—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/7425—Displaying combinations of multiple images regardless of image source, e.g. displaying a reference anatomical image with a live image

Definitions

  • the present invention acquires a plurality of types of fluorescence images generated from a living tissue having a plurality of types of fluorescent components having different maximum fluorescence wavelengths and overlapping fluorescence wavelengths in at least some wavelength regions, and uses the acquired fluorescence images to The present invention relates to a fluorescence endoscope apparatus that separately displays a plurality of types of fluorescent components.
  • fluorescence extraction processing using so-called UNMIXING technology that removes noise from autofluorescence (tissue, residue, etc.) derived from a living body and extracts fluorescence from a fluorescent probe Is effective.
  • UNMIXING technology that removes noise from autofluorescence (tissue, residue, etc.) derived from a living body and extracts fluorescence from a fluorescent probe Is effective.
  • exposure is performed via a spectral imaging unit equipped with an etalon-type variable spectral element and a high-sensitivity camera. It is effective to be able to change the time arbitrarily.
  • the frame rate is lowered.
  • the brightness of each fluorescent component (human tissue, residue, fluorescent agent) present in the biological tissue to be observed is not uniform.
  • the exposure time for the fluorescent images of other fluorescent components existing in the living tissue is increased in the same manner as the exposure time for the fluorescent image of the dark fluorescent component is changed, the frame rate is greatly reduced. Resulting in. If the other fluorescent component present in the living tissue is too bright and the exposure time is further increased, the brightness of the fluorescent image of the fluorescent component that is too bright is saturated.
  • the exposure time for the fluorescent image of the fluorescent component that is too bright is changed, the exposure time for the fluorescent image of the other fluorescent component that exists in the living tissue is shortened in the same way.
  • the fluorescent component is dark, the fluorescent image of the dark fluorescent component becomes darker and cannot be detected.
  • FIG. 15A and 15B are explanatory diagrams of the three types of fluorescent components 1 to 3 present in the sample
  • FIG. 15A is a diagram conceptually showing the distribution of the fluorescent components 1 to 3 in the sample
  • FIG. 15B is a fluorescent component.
  • FIG. 3 is a diagram showing fluorescence spectra of 1-3.
  • FIGS. 16C are explanatory diagrams conceptually showing the distribution and brightness of a spectral image captured by an imaging device via a variable spectral element such as an etalon in a fluorescence endoscope device
  • FIG. FIG. 16B is a diagram showing a spectral image of the fluorescent component 2 at the maximum fluorescence wavelength ⁇ 2
  • FIG. 16C is a diagram showing a spectral image of the fluorescent component 3 at the maximum fluorescence wavelength ⁇ 3.
  • I all ( ⁇ 1), I all ( ⁇ 2), and I all ( ⁇ 3) are signal intensities detected by any common pixel Pi in the respective spectral images of FIGS. 16A to 16C.
  • FIGS. 17A to 17C are diagrams showing an example of the exposure timing for the spectral images at the maximum fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 in the fluorescent components 1 to 3, respectively, and FIG. 17A shows the three types of fluorescent components 1 to 3 by the variable spectral element.
  • FIG. 17B is a diagram showing the imaging timing of the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 captured by the imaging device, and
  • FIG. 17C is a mixture of fluorescence generated from the fluorescence components 1 to 3.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a determinant when calculating concentrations D1 to D3 of fluorescent components 1 to 3 using a conventional UNMIXING technique with respect to a spectral image to be processed.
  • t ⁇ 1 to t ⁇ 2 are exposure times during which the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 are dispersed through the variable spectroscopic element, respectively, and M 1 to M 3 are respectively via the variable spectroscopic element.
  • This is a memory for storing data obtained by imaging the spectrally divided fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3, respectively.
  • the fluorescence component 1 having the maximum fluorescence wavelength at the wavelength ⁇ 1 the fluorescence component 2 having the maximum fluorescence wavelength at the wavelength ⁇ 2, and the fluorescence component 3 having the maximum fluorescence wavelength at the wavelength ⁇ 3 are as shown in FIG. 15A.
  • the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 emitted from the respective fluorescence components 1 to 3 are transmitted in a time-sharing manner through the variable spectroscopic element and imaged by the imaging device. At this time, as shown in FIGS.
  • the spectral images at the respective fluorescence wavelengths were generated from the three types of fluorescence components, although the intensity of fluorescence from each of the fluorescence components 1 to 3 was different.
  • the image is a mixture of fluorescence. That is, in these spectral images, the fluorescence emitted from the fluorescent components 1 to 3 is not separated.
  • the fluorescence image at each fluorescence wavelength ⁇ 1 to ⁇ 3 detected with the UNMIXING coefficient (component ratio of the fluorescence component) of the fluorescence spectrum at each reference concentration of the fluorescence components 1 to 3 recorded in a predetermined storage medium Using the intensities I all ( ⁇ 1) to I all ( ⁇ 3), the concentrations D1 to D3 of the fluorescent components 1 to 3 are calculated from the determinant shown in FIG. 17C.
  • the signal intensity I all ( ⁇ n) at the wavelength ⁇ n to be measured is the sum of the signal intensity at the wavelength ⁇ n of each fluorescent component, and can be expressed as the following equation (11).
  • I all ( ⁇ n) I1 ( ⁇ n) + I2 ( ⁇ n)... + Im ( ⁇ n) (11)
  • I1 is the signal intensity at the wavelength ⁇ n obtained from the fluorescent component 1
  • I2 is the signal intensity at the wavelength ⁇ n obtained from the fluorescent component 2
  • Im is the signal intensity at the wavelength ⁇ n obtained from the fluorescent component m.
  • the signal intensity obtained from the fluorescent component is proportional to the concentration of the fluorescent component. Therefore, when m types of fluorescent components are present in the measurement target, the signal intensity obtained from each fluorescent component at the wavelength ⁇ n can be expressed as the following equations (12a) to (12c).
  • I1 ( ⁇ n) a1 ( ⁇ n) * D1 (12a)
  • D1 is the density
  • a1 ((lambda) n) is a coefficient in wavelength (lambda) n in the reference
  • FIG. I2 ( ⁇ n) a2 ( ⁇ n) * D2 ...
  • D2 is the density
  • a2 ((lambda) n) is a coefficient in wavelength (lambda) n in the reference
  • FIG. Im ( ⁇ n) am ( ⁇ n) * Dm ... (12c) Where Dm is the concentration of the fluorescent component m, and am ( ⁇ n) is a coefficient at the wavelength ⁇ n at the reference concentration of the fluorescent component m.
  • the signal intensity of the measurement target at the n types of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n is, for example, It can be expressed by the determinant (13).
  • the left side of the determinant (13) Indicates a spectral spectrum to be measured.
  • the type of spectral image is smaller than the type of fluorescent component (that is, n ⁇ m)
  • the determinant cannot be solved because the number of formulas is smaller than the type of concentration of the fluorescent component. Therefore, when the UNMIXING technique is used, it is assumed that the type of spectral image is equal to or greater than the type of fluorescent component (that is, n ⁇ m).
  • FIG. 18A to 18G are diagrams showing image processing after UNMIXING processing.
  • FIG. 18A is a distribution image of fluorescent component 1 after UNMIXING processing.
  • FIG. 18B shows a predetermined color in the distribution region of fluorescent component 1 in the distribution image of FIG. 18A.
  • FIG. 18C shows a distribution image of fluorescent component 2 after UNMIXING processing,
  • FIG. 18D shows a state in which a predetermined color is assigned to the distribution region of fluorescent component 2 in the distribution image of FIG. 18C, and FIG.
  • FIG. 18F is a diagram showing a state in which a predetermined color is assigned to the distribution region of the fluorescence component 3 in the distribution image of FIG. 18E
  • FIG. 18G is FIG. 18B, FIG. 18D, FIG. It is a figure which shows the state which synthesize
  • the fluorescence intensity (brightness) at the maximum fluorescence wavelength is different for each fluorescence component in the sample depending on time, timing, and the like.
  • the fluorescence intensity at the maximum fluorescence wavelength ⁇ 2 of the fluorescence component 2 may be different as shown in FIG. 19B.
  • the exposure conditions such as the exposure time are appropriately changed, for example, by increasing the exposure time for the fluorescent image of the fluorescent component 2 in FIGS. 19A and 19B.
  • the exposure time is uniformly increased for fluorescent images at the maximum fluorescence wavelength of all the fluorescence components in accordance with the optimization of the exposure time for the dark fluorescence component of the maximum fluorescence wavelength, the frame rate is significantly reduced. End up.
  • the exposure time or the like is appropriately set such as shortening the exposure time for the fluorescent image of the fluorescent component 2. If the exposure conditions are not changed, the brightness of the fluorescent component 2 image will be saturated.
  • FIGS. 21A to 21C show spectral images at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the fluorescence wavelength ⁇ 2 emitted from the fluorescence component 2 is extremely dark among the three types of fluorescence components 1 to 3 as a comparative example with respect to FIG.
  • 21A is a diagram showing a spectral image at a fluorescence wavelength ⁇ 1
  • FIG. 21B is a diagram showing a spectral image at a fluorescence wavelength ⁇ 2
  • FIG. 21C is a diagram showing a spectral image at a fluorescence wavelength ⁇ 3.
  • 22A to 22C show the exposure time for the fluorescent image at the fluorescence wavelength ⁇ 2 from the exposure time under the standard exposure condition for the sample containing the fluorescent components 1 to 3 having the brightness shown in FIGS. 21A to 21C.
  • FIGS. 22A and 22B are diagrams showing respective spectral images at fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when time is increased
  • FIG. 22A is a diagram showing a spectral image at fluorescence wavelength ⁇ 1, and FIG.
  • the present invention has been made in view of such a conventional problem, and exposure conditions are set so that the brightness of each fluorescent component becomes a brightness suitable for fluorescent image observation without changing the frame rate as much as possible. It is an object of the present invention to provide a fluorescence endoscope apparatus capable of separating and displaying each fluorescent component regardless of changes in exposure conditions.
  • a fluorescence endoscope apparatus irradiates a living tissue having a plurality of types of fluorescent components having different fluorescence wavelengths and different fluorescence wavelengths in at least some wavelength regions.
  • a fluorescence endoscope apparatus that acquires a plurality of types of fluorescent images generated from the biological tissue and separates and displays a plurality of types of fluorescent components present in the biological tissue using the acquired fluorescent images,
  • a light source unit that emits at least one type of excitation light that excites a plurality of types of fluorescent components and a fluorescence image generated from the biological tissue are acquired for each of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n of n types [where m ⁇ n].
  • a fluorescence image acquisition unit that records fluorescence spectra under reference exposure conditions at respective reference densities of m types [where 2 ⁇ m] of fluorescent component 1 to fluorescent component m existing in the living tissue.
  • the fluorescence component concentration calculation unit that calculates the concentration of each fluorescence component existing in the biological tissue by calculation for all the pixels in the fluorescence image, and the fluorescence component concentration calculation unit that the respective fluorescence component concentration calculation units have determined
  • a distribution image of each fluorescent component is created based on the concentration of the fluorescent component, a predetermined color corresponding to each fluorescent component is assigned to the created distribution image of each fluorescent component, and a predetermined color is assigned to the distribution image.
  • a fluorescence image synthesis unit that synthesizes the image into one image, and an image display unit that displays an image synthesized through the fluorescence image synthesis unit.
  • the reference exposure conditions at the respective reference densities of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m are obtained from the fluorescence spectra of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m recorded at the reference recording conditions at the respective reference concentrations.
  • the coefficients of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n are a1 ( ⁇ 1) to a1 ( ⁇ n) to am ( ⁇ 1) to am ( ⁇ n), and the intensities of fluorescent images of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n acquired by the fluorescent image acquisition unit are I all When ( ⁇ 1) to I all ( ⁇ n) and the concentrations of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m are D1 to Dm, the concentration D1 of the fluorescent component 1 to the concentration Dm of the fluorescent component m using the following equation (1)
  • the fluorescence component concentration calculation unit checks whether there is a change to the reference exposure condition of the exposure condition component, and the wavelength ⁇ 1 ⁇ At least of wavelengths ⁇ n When there is a change in the numerical value of a predetermined exposure condition component made when the fluorescent
  • the fluorescence endoscope apparatus there is a change in exposure time that is performed when the fluorescence component concentration calculation unit acquires a fluorescence image having a predetermined wavelength ⁇ x of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the reference exposure conditions at the reference concentrations of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m are calculated.
  • the fluorescence component concentration calculation unit maintains a constant frame rate when the fluorescence image acquisition unit acquires fluorescence images of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the exposure time is changed until the calculation of the concentration Dm of the fluorescent component 1 to the concentration Dm of the fluorescent component 1 using the above formula (1),
  • the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n It is preferable to multiply the ratio of the exposure time after the change to the exposure time under the standard exposure condition when the fluorescent image acquisition unit acquires the fluorescent image of the wavelength.
  • the fluorescence component concentration calculation unit excites the predetermined wavelength ⁇ x that is generated when the fluorescence image acquisition unit acquires a fluorescence image having a predetermined wavelength ⁇ x of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the fluorescence image acquisition unit acquires the fluorescence image of the predetermined wavelength ⁇ x.
  • the ratio of the intensity of the excitation light for exciting the predetermined wavelength ⁇ x after the change to the intensity of the excitation light for exciting the predetermined wavelength ⁇ x is multiplied.
  • the fluorescence component concentration calculation unit excites the respective wavelengths generated when the fluorescence image acquisition unit acquires the fluorescence images of the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the reference concentration of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m is calculated in calculating the concentration D1 of the fluorescent component 1 to the concentration Dm of the fluorescent component m using the above formula (1).
  • the fluorescence component concentration calculation unit excites the predetermined wavelength ⁇ x that is generated when the fluorescence image acquisition unit acquires a fluorescence image having a predetermined wavelength ⁇ x of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the fluorescent component 1 to the fluorescent component are calculated in calculating the concentration D1 of the fluorescent component 1 to the concentration Dm of the fluorescent component 1 using the above formula (1).
  • the coefficients a1 ( ⁇ x) to am ( ⁇ x) of the wavelength ⁇ x under the standard exposure condition with a reference density of m the reference image under the standard exposure condition when the fluorescent image acquisition unit acquires the fluorescent image with the predetermined wavelength ⁇ x. It is preferable that the ratio of the excitation time of the excitation light for exciting the predetermined wavelength ⁇ x after the change to the excitation time of the excitation light for exciting the predetermined wavelength ⁇ x is multiplied.
  • the fluorescence component concentration calculation unit excites the predetermined wavelength ⁇ x that is generated when the fluorescence image acquisition unit acquires a fluorescence image having a predetermined wavelength ⁇ x of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the fluorescent component 1 to Reference exposure when the fluorescence image acquisition unit acquires the fluorescence image of the predetermined wavelength ⁇ x for the coefficients a1 ( ⁇ x) to am ( ⁇ x) of the wavelength ⁇ x under the reference exposure condition with the reference concentration of the fluorescent component m It is preferable to multiply the ratio of the intensity and excitation time of the excitation light for exciting the predetermined wavelength ⁇ x after the change to the intensity and excitation time of the excitation light for exciting the predetermined wavelength ⁇ x under the conditions.
  • the fluorescence component concentration calculation unit has a gain change made when the fluorescence image acquisition unit acquires a fluorescence image having a predetermined wavelength ⁇ x of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the concentration D1 of the fluorescent component 1 to the concentration Dm of the fluorescent component m using the above equation (1), under the reference exposure conditions at the reference concentrations of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m
  • the ratio of the gain after the change to the gain under the reference exposure condition when the fluorescent image acquisition unit acquires the fluorescent image of the predetermined wavelength ⁇ x It is preferable to multiply.
  • a fluorescent endoscope apparatus capable of separately displaying each fluorescent component is obtained.
  • Patent Document 1 shows the spectral images at the fluorescent wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the fluorescent wavelength ⁇ 2 emitted from the fluorescent component 2 is extremely dark. It is a figure which shows the distribution image of each fluorescence component at the time of using the UNMIXING technique described in 1. It is a figure which shows the distribution image of the fluorescence component 1.
  • Patent Document 1 shows the spectral images at the fluorescent wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the fluorescent wavelength ⁇ 2 emitted from the fluorescent component 2 is extremely dark. It is a figure which shows the distribution image of each fluorescence component at the time of using the UNMIXING technique described in 1. It is a figure which shows the distribution image of the fluorescence component 2.
  • FIG. 21A to 22C the exposure time for the fluorescence image at the fluorescence wavelength ⁇ 2 is increased by a predetermined time from the exposure time under the reference exposure condition for the sample of the combination of the fluorescence components in FIGS. 21A to 21C.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution image of each fluorescence component when the UNMIXING technique described in Patent Document 1 is used for each spectral image at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 in this case, and a diagram showing a distribution image of the fluorescence component 1 is there.
  • FIG. 7 is a diagram showing a distribution image of each fluorescence component when the UNMIXING technique described in Patent Document 1 is used for each spectral image at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 in the case, and a diagram showing a distribution image of the fluorescence component 2. is there.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution image of each fluorescence component when the UNMIXING technique described in Patent Document 1 is used for each spectral image at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 in this case, and a diagram showing a distribution image of the fluorescence component 3. is there.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution image of each fluorescence component when the UNMIXING technique performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus of the present invention is used for each of the spectral images at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution image of fluorescent component 1.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution image of each fluorescence component when the UNMIXING technique performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus of the present invention is used for each of the spectral images at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution image of fluorescent component 3.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the first embodiment, in each wavelength region selected and transmitted by the variable spectroscopic element 12b 4 under the reference exposure conditions. It is a figure which shows light in time series.
  • FIG. 7B is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the first embodiment, and is photoelectrically converted via the image sensor 12b 5 at approximately the same time as FIG. it is a diagram illustrating the light of each wavelength band to be recorded in the memory 13c 1, 13c 2, 13c 3 in time series.
  • FIG. 7B is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the first embodiment, and is photoelectrically converted via the image sensor 12b 5 at approximately the same time as FIG. it is a diagram illustrating the light
  • FIG. 7C In explanatory view showing an operation in which the exposure conditions and the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescent endoscope apparatus according to the first embodiment performs, FIG. 7C, the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 at the exposure conditions shown in FIG. 7D performed It is a figure which shows the determinant used for UNMIXING processing.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the second embodiment, in each wavelength region selected and transmitted by the variable spectroscopic element 12b 4 under the reference exposure conditions. It is a figure which shows light in time series.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the second embodiment, in each wavelength region selected and transmitted by the variable spectroscopic element 12b 4 under the reference exposure conditions. It is a figure which shows light in time series.
  • FIG. 10 is
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the second embodiment, and each of the variable spectroscopic elements 12b 4 under the exposure conditions of the second embodiment is selectively transmitted. It is a figure which shows the light of a wavelength range in time series. In explanatory view showing an operation in which the exposure conditions and the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescent endoscope apparatus according to the second embodiment performs, used UNMIXING processing fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 is performed in the exposure conditions shown in FIG. 8B It is a figure which shows a determinant.
  • FIG. 8B shows a determinant.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the third embodiment, and shows the intensity of each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the reference exposure conditions; It is a figure which shows irradiation timing in time series.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the third embodiment, and each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the exposure conditions according to the third embodiment. It is a figure which shows the intensity
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the fourth embodiment, and shows the intensity of each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the reference exposure conditions; It is a figure which shows irradiation timing in time series.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the fourth embodiment, and shows the intensity of each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the reference exposure conditions; It is a figure which shows irradiation timing in time series.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the fourth embodiment, and each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the exposure conditions according to the fourth embodiment. It is a figure which shows the intensity
  • FIG. 10B In explanatory view showing an operation in which the exposure conditions and the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescent endoscope apparatus according to Embodiment 4 performs, in UNMIXING processing fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 is performed in the exposure conditions shown in FIG. 10B It is a figure which shows the determinant to be used.
  • FIG. 10B It is a figure which shows the determinant to be used.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the fifth embodiment. It is a figure which shows irradiation timing in a time series.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the fifth embodiment, and each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the exposure conditions according to the fifth embodiment. It is a figure which shows the intensity
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the sixth embodiment, and the intensity of each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the reference exposure conditions; It is a figure which shows irradiation timing in a time series.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the sixth embodiment, and the intensity of each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the reference exposure conditions; It is a figure which shows irradiation timing in a time series.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the sixth embodiment, and each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the exposure conditions according to the sixth embodiment. It is a figure which shows the intensity
  • FIG. 12B In explanatory view showing an operation in which the exposure conditions and the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescent endoscope apparatus according to Embodiment 6 performs, in UNMIXING processing fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 is performed in the exposure conditions shown in FIG. 12B It is a figure which shows the determinant to be used.
  • FIG. 12B It is a figure which shows the determinant to be used.
  • FIG. 13B is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the seventh embodiment.
  • FIG. 13B illustrates UNMIXING processing performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 under the exposure conditions illustrated in FIG. 13B. It is a figure which shows the determinant to be used.
  • In explanatory view showing an operation in which the exposure conditions and the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescent endoscope apparatus according to Embodiment 8 performs the gain and detection timing of the fluorescence image of the fluorescence wavelength of the fluorescent component in the reference exposure conditions It is a figure shown in time series.
  • FIG. 13B illustrates UNMIXING processing performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 under the exposure conditions illustrated in FIG. 13B. It is a figure which shows the determinant to be used.
  • In explanatory view showing an operation in which the exposure conditions and the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescent end
  • FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the eighth embodiment. It is a figure which shows a detection timing in time series. In explanatory view showing an operation in which the exposure conditions and the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescent endoscope apparatus according to Embodiment 8 performs, in UNMIXING processing fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 is performed in the exposure conditions shown in FIG. 14B It is a figure which shows the determinant to be used.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of three types of fluorescent components 1 to 3 existing in a sample, and is a diagram conceptually showing the distribution of fluorescent components 1 to 3 in the sample.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of three types of fluorescent components 1 to 3 existing in a sample, and is a diagram conceptually showing the distribution of fluorescent components 1 to 3 in the sample.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of three types of fluorescent components 1 to 3 present in a sample, and is a diagram illustrating fluorescence spectra of fluorescent components 1 to 3;
  • FIG. 2 is an explanatory diagram conceptually showing the distribution and brightness of a spectral image captured by an imaging device through a predetermined variable spectroscopic element in a fluorescence endoscope apparatus, and showing a spectral image at a maximum fluorescence wavelength ⁇ 1 in a fluorescent component 1 It is.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram conceptually showing the distribution and brightness of a spectral image captured by an imaging device through a predetermined variable spectroscopic element in a fluorescence endoscope apparatus, and showing a spectral image at a maximum fluorescence wavelength ⁇ 1 in a fluorescent component 1 It is.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing the distribution and brightness of a spectral image captured by an imaging device through a predetermined variable spectroscopic element in a fluorescence endoscope apparatus, and showing a spectral image at a maximum fluorescence wavelength ⁇ 2 in a fluorescent component 2 It is.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram conceptually showing the distribution and brightness of a spectral image captured by an imaging device through a predetermined variable spectral element in a fluorescence endoscope apparatus, and showing a spectral image at a maximum fluorescence wavelength ⁇ 3 in a fluorescent component 3 It is.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of exposure timing for spectral images at the maximum fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 in the fluorescence components 1 to 3, respectively, and FIG. It is a figure which shows a switching timing. It is a figure which shows an example of the exposure timing about the spectral image in the maximum fluorescence wavelength (lambda) 1-lambda3 in each of the fluorescence components 1-3, and is a figure which shows the imaging timing of fluorescence wavelength (lambda) 1-lambda3 imaged with an imaging device.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of exposure timing for spectral images at the maximum fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 in each of the fluorescent components 1 to 3, and the conventional UNMIXING for spectral images in which fluorescence generated from the fluorescent components 1 to 3 is mixed.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a determinant when calculating concentrations D1 to D3 of fluorescent components 1 to 3 using a technique. It is a figure which shows the image processing after UNMIXING processing, and is the distribution image of the fluorescence component 1 after UNMIXING processing.
  • FIG. 18A It is a figure which shows the image processing after UNMIXING process, and is a figure which shows the state which allocated the predetermined color to the distribution area
  • FIG. 20A among the three types of fluorescent components 1 to 3, the respective spectral images at the fluorescent wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the fluorescent wavelength ⁇ 2 emitted from the fluorescent component 2 is extremely dark are shown.
  • FIG. 20B among the three types of fluorescent components 1 to 3, the respective spectral images at the fluorescent wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the fluorescent wavelength ⁇ 2 emitted from the fluorescent component 2 is extremely dark are shown.
  • FIG. 20C among the three types of fluorescent components 1 to 3, the respective spectral images at the fluorescent wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the fluorescent wavelength ⁇ 2 emitted from the fluorescent component 2 is extremely dark are shown.
  • FIG. 20B among the three types of fluorescent components 1 to 3, the respective spectral images at the fluorescent wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the fluorescent wavelength ⁇ 2 emitted from the fluorescent component 2 is extremely dark are shown.
  • FIG. 20C among the three types of fluorescent components 1 to 3, the respective spectral images at the fluorescent wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the
  • the exposure time for the fluorescence image at the fluorescence wavelength ⁇ 2 is increased from the exposure time under the reference exposure condition by a predetermined time for the samples in which the fluorescent components 1 to 3 having the brightness shown in FIGS. It is a figure which shows each spectral image in fluorescence wavelength (lambda) 1-lambda3, and is a figure which shows a spectral image in fluorescence wavelength (lambda) 1.
  • the exposure time for the fluorescence image at the fluorescence wavelength ⁇ 2 is increased from the exposure time under the reference exposure condition by a predetermined time for the samples in which the fluorescent components 1 to 3 having the brightness shown in FIGS.
  • the UNMIXING process is performed on each spectral image at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the exposure time for the fluorescence image at the fluorescence wavelength ⁇ 2 shown in FIGS. 22A to 22C is increased from the exposure time under the reference exposure condition.
  • FIG. 6 is a diagram showing respective distribution images of fluorescent components 1 to 3 after having been subjected to, and is a diagram showing a group of acquired spectral images.
  • the UNMIXING process is performed on each spectral image at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the exposure time for the fluorescence image at the fluorescence wavelength ⁇ 2 shown in FIGS. 22A to 22C is increased from the exposure time under the reference exposure condition.
  • FIG. 6 is a diagram showing respective distribution images of fluorescent components 1 to 3 after having been subjected to, and is a diagram showing a group of acquired spectral images.
  • the UNMIXING process is performed on each spectral image at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution image of each of the fluorescent components 1 to 3 after applying the above, and a diagram showing a distribution image of the fluorescent component 1.
  • the UNMIXING process is performed on each spectral image at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the exposure time for the fluorescence image at the fluorescence wavelength ⁇ 2 shown in FIGS. 22A to 22C is increased from the exposure time under the reference exposure condition.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution image of each of the fluorescent components 1 to 3 after being applied, and a diagram showing a distribution image of the fluorescent component 2.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution image of each of the fluorescent components 1 to 3 after having been applied, and a diagram showing a distribution image of the fluorescent component 3.
  • the light source 11a for excitation light includes a light source (not shown) and a plurality of types of excitation filters (not shown) that separately excite a plurality of types of fluorescent components, or one type of excitation filter that excites a plurality of types of fluorescent components simultaneously. (Not shown), and is configured to emit light in a predetermined excitation wavelength range.
  • the light source control circuit 11b emits light from the light source unit 11, for example, by rotating a turret having an excitation filter and a transparent glass plate on the circumference, or via a variable spectroscopic element such as an etalon, for example.
  • the intensity and irradiation time of excitation light corresponding to a plurality of types of fluorescent components from the excitation light source 11a are selectively selected according to the excitation time and excitation intensity values set by the exposure condition setting unit 15. It is comprised so that switching control can be performed.
  • the endoscope distal end insertion unit 12 includes an illumination optical system 12a and an imaging unit 12b.
  • the illumination optical system 12a irradiates the living tissue 9 with light from the light source unit 11 via the light guide 12c.
  • the excitation light source 11a, the light guide 12c, and the illumination optical system 12a in the light source unit 11 combine with each other to excite a plurality of types of fluorescent components having different fluorescence wavelength characteristics with respect to the observation unit of the living body 9. It functions as a light source unit that emits one or more types of excitation light.
  • Imaging unit 12b as shown in FIG. 2, the objective optical system 12b 1, an imaging optical system 12b 2, an excitation light cut filter 12b 3, the variable spectroscopic element 12b 4, and an image pickup device 12b 5 Yes.
  • the excitation light cut filter 12b 3 has an optical characteristic of cutting light in a predetermined excitation wavelength region and transmitting light in other wavelength regions.
  • the variable spectroscopic element 12b 4 is composed of an etalon or the like.
  • the etalon includes a pair of optical substrates 12b 41 and 12b 42 , capacitance sensors 12b 43 and 12b 44 that measure the distance between the opposing surfaces of the pair of optical substrates 12b 41 and 12b 42 , and one substrate 12b 41.
  • a piezo element 12b 45 whose drive is controlled by a variable spectroscopic element control unit 13a described later is provided.
  • variable spectroscopic element 12b 4 selects, in a time division manner, a plurality of types of fluorescence in a predetermined wavelength region from light incident from the observation unit of the living body 9 through control of the variable spectroscopic element control circuit 13a described later. And make it transparent.
  • the imaging element 12b 5 is composed of, for example, a black and white CCD composed of a single-plate image sensor, and photoelectrically converts the light selected and transmitted by the spectroscopic optical element 12b 4 .
  • the photoelectrically converted image is stored in frame memories 13c 1 to 13c 3 provided in a control unit 13 described later.
  • the imaging unit 12b functions as a fluorescence image acquisition unit that acquires fluorescence images generated from living tissue for each of n types [where m ⁇ n] of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the control unit 13 includes a variable spectral element control circuit 13a, an image sensor control circuit 13b, a frame memory 13c, and an image processing circuit 13d.
  • Variable spectroscopic element control circuit 13a set in the exposure condition setting unit 15, depending on the value of the exposure time, and controls the driving of the variable spectral element 12b 4.
  • the frame memory 13c includes spectral image frame memories 13c 1 , 13c 2 , and 13c 3 . Each of the spectral image frame memories 13c 1 , 13c 2 , and 13c 3 is selected and transmitted through the variable spectral element 12b 4 and photoelectrically converted through the imaging element 12b 5 . Memorize the light image.
  • the image sensor control circuit 13b controls driving of the image sensor 12b 5 according to numerical values such as the exposure time set by the exposure condition setting unit 15 and the gain of the detection wavelength signal imaged by the image sensor.
  • the image processing circuit 13d includes a UNMIXING coefficient recording unit 13d 1, the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2, and a fluorescent image combining unit 13d 3.
  • the UNMIXING coefficient recording unit 13d 1 records the fluorescence spectrum under the standard exposure conditions at the respective standard concentrations of m types [where 2 ⁇ m] of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m existing in the living tissue 9. And functions as a fluorescence spectrum recording unit.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 includes the fluorescence spectrum under the reference exposure conditions at the respective reference concentrations of the fluorescence component 1 to the fluorescence component m recorded in the UNMIXING coefficient recording unit 13d 1 and the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 1 acquired by the imaging unit 12b. Using the fluorescent image for each wavelength ⁇ n, the concentration of each fluorescent component present in the living tissue 9 is obtained by calculation for all the pixels in the fluorescent image.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 checks whether or not the exposure condition component set by the exposure condition setting unit 15 is changed with respect to the reference exposure condition, and at least one wavelength ⁇ x of the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the concentration D1 of the fluorescent component 1 using equation (1) described later
  • the coefficients a1 ( ⁇ x) to am ( ⁇ x) of the wavelength ⁇ x under the reference exposure conditions with the reference concentrations of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m are used as fluorescent images of the wavelength ⁇ x. Is changed using the ratio of the numerical value of the predetermined exposure condition component after the change to the numerical value of the predetermined exposure condition component under the reference exposure condition when the imaging unit 12b acquires the image.
  • the exposure condition component in the present invention is an operator that can be set in the fluorescence endoscope apparatus, for example, exposure time, excitation intensity, excitation time, gain of a signal of a detection wavelength imaged by an image sensor, ND filter It refers to various factors such as the detection intensity of the detection wavelength to be adjusted.
  • the exposure condition setting unit 15 is configured to be able to set and input numerical values of these exposure condition components.
  • the exposure condition setting unit 15 transmits the numerical values of the excitation time and the excitation intensity among the exposure conditions that are set and input to the light source control circuit 11 b in the light source unit 11.
  • the exposure condition setting unit 15 transmits the numerical value of the set exposure time to the variable spectroscopic element control circuit 13a and the image sensor control circuit 13b in the control unit 13.
  • the exposure condition setting unit 15 transmits the numerical value of the gain of the detection wavelength signal captured by the image sensor that has been set and input to the image sensor control circuit 13 b in the control unit 13.
  • the exposure condition setting unit 15 transmits the numerical values of these exposure condition components that have been set and input to the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 of the image processing circuit 13d in the control unit 13.
  • the exposure condition setting unit 15 may be a device that can input numerical values via a screen according to a personal computer or the like, or a switch that can be directly set by an operator in the light source unit 11, the imaging unit 12, and the like. There may be.
  • the fluorescence image synthesis unit 13d 3 creates a distribution image of each fluorescence component based on the concentration of each fluorescence component obtained by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 , and for each created distribution image of the fluorescence component, For example, a predetermined color such as R, G, and B corresponding to each fluorescent component is assigned, and a distribution image to which the predetermined color is assigned is combined into one image. At this time, each image signal is converted into an output signal having a different hue so that, for example, a portion where each fluorescent component is distributed, such as a normal tissue portion and a lesion tissue portion, can be easily identified.
  • the display unit 14 functions as an image display unit and displays an image synthesized through the fluorescence image synthesis unit 13d 3 .
  • the image pickup device 12b 5 may be constituted by, for example, a color CCD provided with a mosaic filter (not shown) and a single-plate image sensor (not shown).
  • the single-plate image sensor corresponds to each filter that transmits light in each wavelength band constituting the mosaic filter, and each pixel separately acquires the light of the image separated through the mosaic filter by different pixels. You may comprise so that it may do.
  • the spectral image frame memories 13c 1 , 13c 2 , and 13c 3 correspond to the respective filters that transmit the light in the respective wavelength regions constituting the mosaic filter, and are separated through the mosaic filter. You may comprise so that each image signal acquired with each corresponding pixel may be memorize
  • the signal intensity I all ( ⁇ n) at the wavelength ⁇ n to be measured is the total signal intensity at the wavelength ⁇ n of each fluorescent component, and can be expressed as the following equation (11).
  • I all ( ⁇ n) I1 ( ⁇ n) + I2 ( ⁇ n)... + Im ( ⁇ n) (11)
  • I1 is the signal intensity at the wavelength ⁇ n obtained from the fluorescent component 1
  • I2 is the signal intensity at the wavelength ⁇ n obtained from the fluorescent component 2
  • Im is the signal intensity at the wavelength ⁇ n obtained from the fluorescent component m.
  • the signal intensity obtained from the fluorescent component is proportional to the concentration of the fluorescent component. Therefore, when m types of fluorescent components are present in the measurement target, the signal intensity obtained from each fluorescent component at the wavelength ⁇ n can be expressed as the following equations (12a) to (12c).
  • I1 ( ⁇ n) a1 ( ⁇ n) * D1 ...
  • D1 is the density
  • a1 ((lambda) n) is a coefficient in wavelength (lambda) n on the standard exposure conditions in the reference density of the fluorescence component 1.
  • FIG. I2 ( ⁇ n) a2 ( ⁇ n) * D2 ...
  • D2 is the density
  • a2 ((lambda) n) is a coefficient in wavelength (lambda) n on the standard exposure conditions with the reference density of the fluorescence component 2.
  • FIG. Im ( ⁇ n) am ( ⁇ n) * Dm ... (12c)
  • Dm is the density
  • am ((lambda) n) is a coefficient in wavelength (lambda) n on the standard exposure conditions with the reference density of the fluorescence component m.
  • the signal intensity of the measurement target at the n types of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n is, for example, It can be expressed by the determinant (13).
  • the left side of the determinant (13) Indicates a spectral spectrum to be measured.
  • the determinant is obtained by using the least square method. Can be solved.
  • the type of spectral image is smaller than the type of fluorescent component (that is, n ⁇ m)
  • the determinant cannot be solved because the number of formulas is smaller than the type of concentration of the fluorescent component. Therefore, the UNMIXING method is based on the premise that the type of spectral image is equal to or greater than the type of fluorescent component (ie, n ⁇ m).
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 relates to the exposure conditions when the imaging unit 12b acquires the respective fluorescence images at the fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n, and the exposure conditions for the fluorescence image at at least one wavelength ⁇ x.
  • the concentration D1 to fluorescence of the fluorescent component 1 using the equation (1)
  • the fluorescent image of the wavelength ⁇ x is captured with the coefficients a1 ( ⁇ x) to am ( ⁇ x) of the wavelength ⁇ x under the reference exposure conditions at the reference densities of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m.
  • the value is changed using the ratio of the numerical value of the predetermined exposure condition component after the change to the numerical value of the predetermined exposure condition component under the reference exposure condition at the time of acquisition by the unit 12b. For example, if there is a change in comparison with the exposure time exposure time in standard exposure conditions for fluorescence images at the fluorescence wavelength .lambda.2, when the changed ratio of the exposure time and ⁇ 2, UNMINXING in the formula (1) The coefficient is corrected as in the following equation (1 ′). Next, the above equation (1 ′) in which the UNMIXING coefficient is corrected is solved to obtain the concentrations D1, D2,.
  • each of the fluorescent wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 when the maximum fluorescent wavelength ⁇ 2 emitted from the fluorescent component 2 is extremely dark is shown.
  • a spectral image may be obtained.
  • the UNMIXING technique described in Patent Document 1 is used for the spectral images as shown in FIGS. 21A to 21C.
  • FIG. 3B the distribution image of the fluorescent component 2 becomes dark and cannot be observed.
  • Spectral image I all ( ⁇ 1) at fluorescence wavelength ⁇ 1 D1 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + D2 ⁇ a2 ( ⁇ 1) + D3 ⁇ a3 ( ⁇ 1)
  • Spectral image I all ( ⁇ 2) at fluorescence wavelength ⁇ 2 D1 ⁇ a1 ( ⁇ 2) + D2 ⁇ a2 ( ⁇ 2) + D3 ⁇ a3 ( ⁇ 2)
  • Spectral image I all ( ⁇ 3) at fluorescence wavelength ⁇ 3 D1 ⁇ a1 ( ⁇ 3) + D2 ⁇ a2 ( ⁇ 3) + D3 ⁇ a3 ( ⁇ 3)
  • Fluorescence component 2 distribution image [I all ( ⁇ 1) + I all ( ⁇ 2) + I all ( ⁇ 3)] ⁇ ⁇ D1 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + D3 ⁇ a3 ( ⁇ 1) + D1 ⁇ a1 ( ⁇ 2) + D3 ⁇ a3 ( ⁇ 2) + D1 ⁇ a1 ( ⁇ 2) + D1 ⁇ a1 ( ⁇ 2) + D1 ⁇ a1 ( ⁇ 2) + D1 ⁇ a1 ( ⁇ 2) + D1 ⁇ a
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 changes the reference exposure time with respect to the UNMIXING coefficient obtained in the process of using the UNMIXING technology in conjunction with the change in the exposure time. Adjust by the ratio of exposure time. For this reason, the density
  • the maximum fluorescence wavelength ⁇ 2 of the fluorescence component 2 is dark, it is assumed that the exposure condition of the fluorescence image at the fluorescence wavelength ⁇ 2 is changed twice (for example, the exposure time is doubled). If the UNMIXING coefficient changes at this time, the spectral images of the fluorescent components 1 to 3 at the maximum fluorescence wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 are represented as follows using the UNMIXING coefficient.
  • 6A and 6B are diagrams showing the fluorescence spectra of the fluorescence components 1 and 2 under the reference exposure condition and the fluorescence spectrum of the measurement target in a state where the fluorescence components 1 and 2 are mixed
  • FIG. FIG. 6B is a diagram showing each spectrum when the fluorescence intensities of the fluorescent components 1 and 2 are remarkably different from each other.
  • the spectral image can be expressed by the following equation (21) using UNMIXING coefficients.
  • the respective concentrations D1 and D2 of the fluorescent components 1 and 2 can be expressed as the following equation (22).
  • the concentrations D1 and D2 of the fluorescent components 1 and 2 can be obtained by solving the following equations (23) and (24).
  • the concentration calculation of the fluorescent component by the conventional UNMIXING technique when the exposure conditions are changed, and the present invention.
  • the concentration calculation of the fluorescent component will be described.
  • the ratio of the intensity of the fluorescence component 1 at the fluorescence wavelength ⁇ 1 to the intensity of the fluorescence component 2 at the fluorescence wavelength ⁇ 1 at the maximum fluorescence wavelength ⁇ 1 of the fluorescence component 1 is 1: 0.5
  • the maximum fluorescence wavelength of the fluorescence component 2 It is assumed that the ratio of the intensity of the fluorescent component 1 at ⁇ 2 at the fluorescent wavelength ⁇ 2 to the intensity of the fluorescent component 2 at the fluorescent wavelength ⁇ 2 is 0.5: 1. Assume that the intensities of spectral images at wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 are 1, respectively.
  • the fluorescent component of the fluorescent component 1 is not mixed.
  • the spectral image can be expressed as the following equation (21b) when applied to the above equation (21).
  • the concentrations D1 ′ and D2 ′ of the fluorescent components 1 and 2 are applied to the above formulas (23) and (24),
  • the values are different from the concentrations D1 and D2 obtained from the above equation (21a).
  • the fluorescent component 9D2 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 2) of the fluorescent component 2 cannot be separated.
  • the fluorescent component of the fluorescent component 1 in the distribution image of the fluorescent component 1 here is D1 ′ ⁇ a1 ( ⁇ 1) + 10D1 ′ ⁇ a1 ( ⁇ 2) ⁇ -5.33 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ ( ⁇ 5.33) ⁇ a2 ( ⁇ 2) It is.
  • the fluorescent component of fluorescent component 2 in the distribution image of fluorescent component 1 is 9D2 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 2) ⁇ 9 ⁇ 12.67 ⁇ a2 ( ⁇ 2) It is.
  • the fluorescent component 9D1 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 2) of the fluorescent component 1 cannot be separated.
  • the fluorescent component of the fluorescent component 1 in the distribution image of the fluorescent component 1 here is 9D1 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 2) ⁇ 9 ⁇ ( ⁇ 5.33) ⁇ a2 ( ⁇ 2) It is.
  • the fluorescent component of fluorescent component 2 in the distribution image of fluorescent component 1 is D2 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 1) + 10D2 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 2) ⁇ 12.67 ⁇ a2 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ 12.67 ⁇ a2 ( ⁇ 2) It is.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 changes the exposure with respect to the reference exposure time with respect to the UNMIXING coefficient obtained in the process of using the UNMIXING technique in conjunction with the change of the exposure time. Adjust by time ratio. For this reason, the density
  • the distribution image of the fluorescent component 1 includes only the fluorescent component of the fluorescent component 1, D1 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ D1 ⁇ a1 ( ⁇ 2) ⁇ 0.67 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ 0.67 ⁇ a1 ( ⁇ 2).
  • the distribution image of the fluorescent component 2 at this time includes only the fluorescent component of the fluorescent component 2, D2 ⁇ a2 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ D2 ⁇ a2 ( ⁇ 2) ⁇ 12.67 ⁇ a2 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ 12.67 ⁇ a2 ( ⁇ 2) It is.
  • the ratio of the intensity of the fluorescence component 1 at the fluorescence wavelength ⁇ 1 to the intensity of the fluorescence component 2 at the fluorescence wavelength ⁇ 1 at the maximum fluorescence wavelength ⁇ 1 of the fluorescence component 1 is 1: 0.5
  • the maximum fluorescence wavelength of the fluorescence component 2 It is assumed that the ratio of the intensity of the fluorescent component 1 at ⁇ 2 at the fluorescent wavelength ⁇ 2 to the intensity of the fluorescent component 2 at the fluorescent wavelength ⁇ 2 is 0.5: 1. Assume that the intensities of spectral images at wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 are 1,0.55, respectively.
  • the distribution image of the fluorescent component 1 includes only the fluorescent component of the fluorescent component 1, D1 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + D1 ⁇ a1 ( ⁇ 2) ⁇ 0.97 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + 0.97 ⁇ a2 ( ⁇ 2) It is.
  • the distribution image of the fluorescent component 2 includes only the fluorescent component of the fluorescent component 2, D2 ⁇ a2 ( ⁇ 1) + D2 ⁇ a2 ( ⁇ 2) ⁇ 0.07 ⁇ a2 ( ⁇ 1) + 0.07 ⁇ a2 ( ⁇ 2) It is.
  • the calculated values of the concentrations of the fluorescent components 1 and 2 by the conventional UNMIXING technique and the present invention The calculated value of the density
  • the concentration of the fluorescent components 1 and 2 by the conventional UNMIXING technique when the spectral image is applied to the above equation (21), it can be expressed as the following equation (21b ′).
  • the concentrations D1 ′ and D2 ′ of the fluorescent components 1 and 2 are applied to the above formulas (23) and (24), Thus, the values are different from the concentrations D1 and D2 obtained from the above equation (21a ′).
  • the fluorescent component 9D2 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 2) of the fluorescent component 2 cannot be separated.
  • the fluorescent component of the fluorescent component 1 in the distribution image of the fluorescent component 1 here is D1 ′ ⁇ a1 ( ⁇ 1) + 10D1 ′ ⁇ a1 ( ⁇ 2) ⁇ -2.33 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ ( ⁇ 2.33) ⁇ a1 ( ⁇ 2) It is.
  • the fluorescent component of fluorescent component 2 in the distribution image of fluorescent component 1 is 9D2 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 2) ⁇ 9 ⁇ 6.67 ⁇ a2 ( ⁇ 2) It is.
  • the fluorescent component 9D1 ′ ⁇ a1 ( ⁇ 2) of the fluorescent component 1 cannot be separated.
  • the fluorescent component of the fluorescent component 1 in the distribution image of the fluorescent component 2 here is 9D1 ′ ⁇ a1 ( ⁇ 2) ⁇ 9 ⁇ ( ⁇ 2.33) ⁇ a1 ( ⁇ 2) It is.
  • the fluorescent component of the fluorescent component 2 in the distribution image of the fluorescent component 2 is D2 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 1) + 10D2 ′ ⁇ a2 ( ⁇ 2) ⁇ 6.67 ⁇ a2 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ 6.67 ⁇ a1 ( ⁇ 2) It is.
  • the spectral image can be expressed as the following equation (21c ′) when applied to the above equation (21).
  • the concentrations D1 and D2 of the fluorescent components 1 and 2 are applied to the above formulas (23) and (24),
  • the values are the same as the concentrations D1 and D2 obtained from the above equation (21a ′).
  • the distribution image of the fluorescent component 1 includes only the fluorescent component of the fluorescent component 1, D1 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ D1 ⁇ a1 ( ⁇ 2) ⁇ 0.97 ⁇ a1 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ 0.97 ⁇ a1 ( ⁇ 2).
  • the distribution image of the fluorescent component 2 at this time is D2 ⁇ a2 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ D2 ⁇ a2 ( ⁇ 2) ⁇ 0.07 ⁇ a2 ( ⁇ 1) + 10 ⁇ 0.07 ⁇ a2 ( ⁇ 2).
  • the detected fluorescence signal includes a noise component.
  • the total signal intensity including the noise component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 1 is I all ( ⁇ 1)
  • the signal intensity of the fluorescence component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 1 is I all ( ⁇ 1) ′
  • the noise component in the fluorescence image is Noise1
  • the overall signal intensity including the noise component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 2 is I all ( ⁇ 2)
  • the signal intensity of the fluorescence component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 2 is I all ( ⁇ 2) ′.
  • the spectral image can be expressed by the following equation (21 ′′) using the UNMIXING coefficient. From the equation (21 ′), the respective concentrations D1 and D2 of the fluorescent components 1 and 2 can be expressed as the following equation (22 ′′). From the equation (22 ′′), the concentrations D1 and D2 of the fluorescent components 1 and 2 can be expressed by the following equations (23 ′′) and (24 ′′).
  • the total signal intensity I all ( ⁇ 1) including the noise component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 1 is 1.03, and the signal intensity of the fluorescence component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 1.
  • I all ( ⁇ 1) ′ is 1, the signal intensity Noise1 of the noise component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 1 is 0.03, and the total signal intensity I all ( ⁇ 2) including the noise component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 2 is 0. .58, the signal intensity I all ( ⁇ 2) ′ of the fluorescence component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 2 is 0.55, and the signal intensity Noise2 of the noise component in the fluorescence image at the wavelength ⁇ 2 is 0.03.
  • the concentration of the actual fluorescent component 2 is low and the fluorescent intensity of the fluorescent component 2 is small, the signal intensity of I all ( ⁇ 2) is detected with a small value. For this reason, in the calculation by the UNMIXING process, the density calculation cannot be performed accurately due to the large influence of noise.
  • the exposure time of the fluorescence wavelength ⁇ 2 is lengthened so that the fluorescence component signal at the wavelength ⁇ 2 is detected larger than the noise signal so as to avoid the influence of the noise component signal. It is desirable to make it.
  • the concentrations of the fluorescence components 1 and 2 are as follows: Is calculated as follows. That is, in the calculation method of the concentrations of the fluorescent components 1 and 2 by the UNMIXING technique of the present invention, the spectral image can be expressed as the following equation (21c ′′) when applied to the above equation (21 ′′).
  • the signal intensities I all ( ⁇ 1) to I all ( ⁇ n) in equation (1) can be handled as follows: desirable.
  • I all ( ⁇ 1) is the total signal intensity including noise components in the fluorescence image at wavelength ⁇ 1
  • I all ( ⁇ 1) ′ is the signal intensity of the fluorescence component in the fluorescence image at wavelength ⁇ 1
  • Noise1 is at wavelength ⁇ 1.
  • I all ( ⁇ n) is the wavelength ⁇ n
  • the total signal intensity including the noise component in the fluorescent image at I, (I all ( ⁇ n) ′) is the signal intensity of the fluorescent component in the fluorescent image at the wavelength ⁇ n
  • Neuisen is the noise component in the fluorescent image at the wavelength ⁇ n.
  • the fluorescence endoscope apparatus of the present invention without changing the frame rate as much as possible, even if the exposure conditions are changed so that the brightness of each fluorescent component is suitable for fluorescent image observation, A fluorescence endoscope apparatus capable of separately displaying each fluorescent component regardless of changes in exposure conditions is obtained.
  • FIGS. 7A to 7E are explanatory diagrams showing the exposure conditions and the calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 7A shows the variable spectroscopic element 12b 4 under the reference exposure conditions.
  • FIG. 7B is a diagram showing light in each wavelength range that is selectively transmitted through, and FIG. 7B is photoelectrically converted via the image sensor 12b 5 at approximately the same time as FIG. 7A, and is transmitted to each frame memory 13c 1 , 13c 2 , 13c 3 .
  • FIG. 7C is a diagram showing in time series the light in each wavelength range to be recorded, and FIG.
  • 7C is a diagram showing in time series the light in each wavelength range selected and transmitted by the variable spectroscopic element 12b 4 under the exposure conditions of Example 1.
  • 7D is a diagram showing light in each wavelength region in time series recorded in the frame memories 13c 1 , 13c 2 , and 13c 3 by photoelectric conversion through the image sensor 12b 5 at approximately the same time as FIG. 7C, and FIG. 7 and 7D under the exposure conditions shown in FIGS. It is a diagram illustrating a matrix equation used in UNMIXING processing component concentration calculating section 13d 2 is performed.
  • the basic configuration of the fluorescence endoscope apparatus according to the first embodiment is as described with reference to FIGS.
  • the transmission time t ⁇ 2 ′ of the fluorescence wavelength ⁇ 2 from the fluorescence component 2 transmitted through the variable spectroscopic element 12b 4 is used as the reference shown in FIG. 7A.
  • the exposure condition is set via the exposure condition setting unit 15 so that the time recorded in the frame memory 13c 2 is increased by increasing the transmission time t ⁇ 2 under the exposure condition. Has been changed.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 uses Equation (1) in conjunction with the change in the exposure time that is performed when the imaging unit 12b acquires the fluorescence image of the predetermined wavelength ⁇ x among the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ n.
  • the coefficients a1 ( ⁇ x) to am ( ⁇ x) of the predetermined wavelength ⁇ x under the reference exposure conditions at the reference concentrations of the fluorescent component 1 to the fluorescent component m so as to multiply the 'ratio (t [lambda 2 of' / t [lambda 2) predetermined wavelength ⁇ x fluorescence image exposure time after the change with respect to the exposure time t [lambda 2 at the reference exposure conditions when the imaging unit 12b acquires the t [lambda 2 ing.
  • the spectral image under the exposure conditions of Example 1 can be expressed as the following equation (1a ′) when expressed by a determinant using the UNMIXING coefficient.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 calculates the concentrations D1 to D3 of the fluorescence components 1 to 3 from this equation (1a ′).
  • each detection wavelength is separated from a plurality of phosphors even if the exposure time for a spectroscopic image of a specific detection wavelength is changed in order to suppress degradation of the frame rate as much as possible. Bright detection is possible in the state.
  • FIGS. 8A to 8C are explanatory diagrams showing exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8A shows the variable spectroscopic element 12b 4 under the reference exposure conditions.
  • FIG. 8B is a diagram showing light in each wavelength range that is selectively transmitted by the variable spectroscopic element 12b 4 under the exposure conditions of the second embodiment.
  • 8C is a diagram showing a determinant used for UNMIXING processing performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 under the exposure conditions shown in FIG. 8B.
  • the ratios of the exposure times t ⁇ 1 ′′, t ⁇ 2 ′′, t ⁇ 3 ′′ of the detection wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 are shown while the frame rate is kept constant.
  • the exposure conditions are changed via the exposure condition setting unit 15 so as to be different from the ratio of the exposure times t ⁇ 1 , t ⁇ 2 , t ⁇ 3 of the detection wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 under the reference exposure conditions shown in 8A.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 is linked to the change of the exposure time while the frame rate is kept constant, which is made when the imaging unit 12b acquires the fluorescence images of the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3.
  • each of the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3 under the reference exposure conditions with the reference concentrations of the fluorescent component 1 to the fluorescent component 3 is calculated.
  • the spectral image under the exposure conditions of Example 2 can be expressed as the following formula (1b ′) when expressed by a determinant using the UNMIXING coefficient.
  • the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 calculates the concentrations D1 to D3 of the fluorescent components 1 to 3 from this equation (1b ′).
  • the frame rate is constant as described above. Therefore, in the above formula (1b ′), It is.
  • each detection wavelength is separated from the plurality of phosphors, and Bright detection is possible with a balanced brightness.
  • Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the fluorescence endoscope apparatus according to the first embodiment.
  • Example 3 9A to 9C are explanatory diagrams showing the exposure conditions and the calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 9A shows the fluorescence wavelengths of the respective fluorescence components under the reference exposure conditions.
  • FIG. 9B shows in time series the intensity and irradiation timing of each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescent component under the exposure conditions in Example 3.
  • FIG. FIG. 9C is a diagram showing a determinant used for UNMIXING processing performed by the fluorescence component concentration calculator 13d 2 under the exposure conditions shown in FIG. 9B.
  • the fluorescence endoscope apparatus of the third embodiment as shown in FIG. 9B, the excitation light intensity I EX2 'which excites the fluorescence wavelength ⁇ 2 of the fluorescence component 2, the intensity I EX2 in reference exposure conditions shown in FIG. 9A by stronger than the intensity recorded in the frame memory 13c 2 exposure conditions such that amount becomes stronger, it has changed through the exposure condition setting unit 15.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 uses Equation (1) in conjunction with the change in the intensity of the excitation light that excites the fluorescence wavelength ⁇ 2 that is made when the imaging unit 12b acquires the fluorescence image with the fluorescence wavelength ⁇ 2.
  • the spectral image under the exposure conditions of Example 3 can be expressed as the following formula (1c ′) when expressed by a determinant using the UNMIXING coefficient.
  • the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 calculates the concentrations D1 to D3 of the fluorescent components 1 to 3 from this equation (1c ′).
  • Example 4 10A to 10C are explanatory diagrams showing the exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10A shows the fluorescence wavelengths of the respective fluorescence components under the reference exposure conditions.
  • FIG. 10B shows the intensity and irradiation timing of each excitation light for exciting the fluorescence wavelength of each fluorescent component under the exposure conditions in Example 4 in time series.
  • FIG. 10C is a diagram showing a determinant used for UNMIXING processing performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 under the exposure conditions shown in FIG. 10B.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 operates in conjunction with the change in the intensity of the excitation light that excites each wavelength, which is made when the imaging unit 12b acquires the fluorescence images of the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3.
  • concentration D1 of the fluorescent component 1 to the concentration D3 of the fluorescent component 3 is calculated.
  • the imaging unit 12b obtains fluorescent images of wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3, respectively, under the reference exposure conditions.
  • the spectral image under the exposure conditions of Example 4 can be expressed as the following formula (1d ′) when expressed by a determinant using the UNMIXING coefficient.
  • the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 calculates the concentrations D1 to D3 of the fluorescent components 1 to 3 from this equation (1d ′).
  • each of the detection wavelengths is separated from the plurality of phosphors, and , It can detect brightly with brightness in a balanced state.
  • Example 5 11A to 11C are explanatory diagrams showing the exposure conditions and the calculation performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 11A shows the fluorescence wavelength of each fluorescence component under the reference exposure conditions.
  • FIG. 11B is a diagram showing in time series the intensity and irradiation timing of each excitation light that excites the fluorescence wavelength of each fluorescent component in Example 5, and
  • FIG. 11C is a diagram illustrating a determinant used for UNMIXING processing performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 under the exposure conditions illustrated in FIG. 11B.
  • Fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 is in conjunction with the change of the intensity of the excitation light for exciting the fluorescence wavelength .lambda.2 a fluorescent image section 12b is made at the time of acquisition of fluorescence wavelength .lambda.2, using Equation (1)
  • a fluorescent image section 12b is made at the time of acquisition of fluorescence wavelength .lambda.2, using Equation (1)
  • the ratio of EX2 '( tEX2 ' / tEX2 ) is multiplied.
  • the spectral image under the exposure conditions of Example 5 can be expressed as the following formula (1e ′) when expressed by a determinant using the UNMIXING coefficient.
  • the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 calculates the concentrations D1 to D3 of the fluorescent components 1 to 3 from this equation (1e ′).
  • the detection wavelengths of the plurality of phosphors are separated even if the excitation time for the spectroscopic image of the specific detection wavelength is changed so that the frame rate does not deteriorate, and Can detect brightly in a balanced state.
  • Example 6 12A to 12C are explanatory views showing the exposure conditions and calculations performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 12A is a fluorescence wavelength of each fluorescence component under the reference exposure conditions.
  • FIG. 12B shows the intensity and irradiation timing of each excitation light for exciting the fluorescence wavelength of each fluorescent component under the exposure conditions in Example 6 in time series.
  • FIG. 12C is a diagram illustrating a determinant used for UNMIXNG processing performed by the fluorescence component concentration calculator 13d 2 under the exposure conditions illustrated in FIG. 12B.
  • the excitation intensity I Ex2 ′ and excitation time t Ex2 ′ of excitation light for exciting the fluorescence wavelength ⁇ 2 of the fluorescence component 2 are set as the reference exposure conditions shown in FIG. 12A. changed by changing as compared to the excitation intensity I Ex2 'and excitation time t Ex2 under exposure conditions such that the intensity recorded in the frame memory 13c 2 is correspondingly changed, through an exposure condition setting section 15 Has been.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 changes the intensity and excitation time of the excitation light that excites the predetermined wavelength ⁇ 2 when the imaging unit 12b acquires the fluorescence image of the predetermined wavelength ⁇ 2 among the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3.
  • the coefficient of the wavelength ⁇ 2 under the reference exposure conditions at the reference concentrations of the fluorescent component 1 to the fluorescent component 3 With respect to a1 ( ⁇ 2) to a3 ( ⁇ 2), the intensity I EX2 of excitation light and excitation time t EX2 for exciting the predetermined wavelength ⁇ 2 under the reference exposure condition when the imaging unit 12b acquires a fluorescence image of the predetermined wavelength ⁇ 2
  • the ratio ((I EX2 ′ / I EX2 ) ⁇ (t EX2 ′ / t EX2 )) of the intensity I EX2 ′ of the excitation light exciting the predetermined wavelength ⁇ 2 after the change and the excitation time t EX2 ′ is multiplied.
  • the spectral image under the exposure conditions of Example 6 can be expressed as the following formula (1f ′) when expressed by a determinant using the UNMIXING coefficient.
  • ⁇ 2 6 I Ex2 ' ⁇ t Ex2 ' / I Ex2 ⁇ t Ex2
  • the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 calculates the concentrations D1 to D3 of the fluorescent components 1 to 3 from this equation (1f ′).
  • the fluorescence endoscope apparatus of the sixth embodiment even if the excitation intensity and the excitation time for a spectroscopic image of a specific detection wavelength are changed so that there is no deterioration in the frame rate, a plurality of phosphors are separated by each detection wavelength. In addition, it is possible to detect brightly in a state where the brightness is balanced.
  • Example 7 13A to 13C are explanatory diagrams showing the exposure conditions and the calculation performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the seventh embodiment.
  • FIG. 13A is a fluorescence wavelength of each fluorescence component under the reference exposure conditions.
  • FIG. 13B shows the intensity and irradiation timing of each excitation light for exciting the fluorescence wavelength of each fluorescent component under the exposure conditions in Example 7 in time series.
  • FIG. 13C is a diagram illustrating a determinant used for UNMIXING processing performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 under the exposure conditions illustrated in FIG. 13B.
  • the detection intensity I recorded in the frame memory 13c 2 is changed as shown in FIG. 13B by changing the intensity of the fluorescence wavelength ⁇ 2 of the fluorescence component 2 using the ND filter.
  • the exposure condition is changed via the exposure condition setting unit 15 so that 2 'becomes weaker by that amount.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 uses Equation (1) in conjunction with the change in the detection intensity made when the imaging unit 12b acquires the fluorescence image of the predetermined wavelength ⁇ 2 among the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3.
  • the ratio (I 2 ′ / I 2 ) of the detection intensity I 2 ′ after the change to the detection intensity I 2 under the reference exposure condition when the imaging unit 12b acquires the fluorescence image having the predetermined wavelength ⁇ 2 is multiplied.
  • the spectral image under the exposure conditions of Example 7 can be expressed as the following formula (1g ′) when expressed by a determinant using the UNMIXING coefficient.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 calculates the concentrations D1 to D3 of the fluorescence components 1 to 3 from this equation (1g ′).
  • the detection wavelengths of the plurality of phosphors are separated even if the detection intensity of the spectroscopic image of the specific detection wavelength is changed so that the frame rate does not deteriorate, and Can detect brightly in a balanced state.
  • Example 8 14A to 14C are explanatory views showing the exposure conditions and the calculation performed by the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 in the fluorescence endoscope apparatus according to the eighth embodiment.
  • FIG. 14A is a fluorescence wavelength of each fluorescence component under the reference exposure conditions.
  • FIG. 14B is a diagram showing the gain and detection timing of the fluorescence image of each fluorescent component under the exposure conditions of Example 8 in time series, and
  • FIG. is a diagram illustrating a matrix equation used in UNMIXING processing fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 is performed in the exposure conditions shown in FIG. 14B.
  • the intensity recorded in the frame memory 13c 2 is increased by changing the gain G 2 ′ of the fluorescence wavelength ⁇ 2 of the fluorescence component 2.
  • the exposure conditions are changed via the exposure condition setting unit 15.
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 uses the equation (1) in conjunction with the gain change made when the imaging unit 12b acquires the fluorescence image of the predetermined wavelength ⁇ 2 among the wavelengths ⁇ 1 to ⁇ 3.
  • the ratio (G2 ′ / G2) of the gain G 2 ′ after the change to the gain G 2 under the reference exposure conditions when the imaging portion 12b acquires the fluorescence image of the predetermined wavelength ⁇ 2 is multiplied.
  • the spectral image under the exposure conditions of Example 8 can be expressed as the following equation (1h ′) when expressed by a determinant using the UNMIXING coefficient.
  • the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 calculates the concentrations D1 to D3 of the fluorescent components 1 to 3 from this equation (1h ′).
  • the detection wavelengths of the plurality of phosphors are separated even if the gain of the spectroscopic image of the specific detection wavelength is changed so that the frame rate does not deteriorate, and Bright detection is possible with a balanced brightness.
  • the fluorescence endoscope apparatus of this invention is not limited to these Examples, For example, of the exposure conditions which combined the exposure condition component in each Example
  • the fluorescence component concentration calculation unit 13d 2 sets the ratio of the combination value of the exposure condition component after the change to the combination value of the exposure condition component under the reference exposure condition.
  • the UNMIXING coefficient under the standard exposure condition at the standard density may be multiplied.
  • the fluorescent component concentration calculation unit 13d 2 operates in conjunction with the change of an arbitrary exposure condition component to the numerical value of the exposure condition component under the reference exposure condition after the change of the changed exposure condition component.
  • the ratio may be multiplied by the UNMIXING coefficient under the standard exposure condition.
  • the fluorescence endoscope apparatus of the present invention can be applied to detection of various combinations of fluorescent components including only a plurality of human tissues, only a plurality of fluorescent agents, or residues.
  • the fluorescence endoscope apparatus of the present invention is useful in the field of detecting a fluorescence spectrum generated from a living tissue in order to observe the living tissue.

Abstract

　励起光照射部（１１，１２ａ，１２ｃ）、蛍光画像の取得部（１２ｂ，１３ａ，１３ｂ）、蛍光成分の基準濃度，基準露光条件下の蛍光スペクトル記録部（１３ｄ1）と、蛍光成分の濃度演算部（１３ｄ2）、蛍光成分の濃度から分布画像を作成し配色し合成する画像合成部（１３ｄ3）、画像表示部（１４）を有し、濃度演算部が、記録部の蛍光スペクトルより得られる蛍光成分１～ｍの波長λ１～λｎの係数をａ１（λ１）～ａｍ（λｎ）、取得部が取得した波長λ１～λｎの蛍光画像の強度をＩall（λ１）～Ｉall（λｎ）とし、下記式より蛍光成分１～ｍの濃度Ｄ１～Ｄｍを計算する内視鏡装置で、濃度演算部が、波長λｘの蛍光画像取得の際の露光条件構成要素の数値の変更に連動し、濃度Ｄ１～Ｄｍの計算に際し波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）を、露光条件構成要素の基準露光条件下の数値に対する変更後の数値の比率を用いて変更する。

Description

蛍光内視鏡装置
　本発明は、最大蛍光波長が異なり少なくとも一部の波長域で蛍光波長が重なる複数種類の蛍光成分を有する生体組織から発生する複数種類の蛍光画像を取得し、取得した蛍光画像を用いて生体組織に存在する複数種類の蛍光成分を分離して表示する蛍光内視鏡装置に関する。
　蛍光内視鏡装置を用いた分子イメージング診断においては、生体由来の自家蛍光（組織、残渣等）のノイズを除去して、蛍光プローブからの蛍光を抽出する、いわゆるＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光抽出処理が有効である。ＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光抽出処理において光強度の弱い蛍光画像の画質のＳ／Ｎを向上させるためには、例えば、エタロン型の可変分光素子と高感度カメラを備えた分光撮像ユニットを介して露光時間を任意に変更できるようにすることが有効である。
　従来、ＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光内視鏡装置としては、例えば、次の特許文献１に記載の内視鏡装置がある。
特許第２００８－４３３９６号公報
　ところで、複数種類の蛍光を分光撮像する蛍光内視鏡装置においては、露光時間を長くすると、フレームレートが落ちる。
　観察対象の生体組織中に存在する各蛍光成分（人組織、残渣、蛍光薬剤）の明るさは一様ではない。
　このため、例えば、生体組織中に暗い蛍光成分が存在する場合には、その暗い蛍光成分の蛍光画像が観察に適した明るさとなるように露光時間を長くする必要がある。しかし、その暗い蛍光成分の蛍光画像についての露光時間の変更に合わせて、生体組織中に存在する他の蛍光成分の蛍光画像についての露光時間を同じように長くするのでは、フレームレートが大きく低下してしまう。生体組織中に存在する他の蛍光成分が明るすぎる場合に、さらに露光時間を長くすると、その明るすぎる蛍光成分の蛍光画像の明るさが飽和してしまう。
　例えば、生体組織中に明るすぎる蛍光成分が存在する場合には、その明るすぎる蛍光成分の画像が観察に適した明るさとなるように露光時間を短くする必要がある。しかし、その明るすぎる蛍光成分の蛍光画像についての露光時間の変更に合わせて、生体組織中に存在する他の蛍光成分の蛍光画像についての露光時間を同じように短くするのは、例えば、他の蛍光成分が暗い場合に、その暗い蛍光成分の蛍光画像がさらに暗くなって検出できなくなってしまう。
　しかるに、特許文献１に記載の内視鏡装置におけるＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光抽出処理においては、露光時間等の露光条件に関係なく一定のＵＮＭＩＸＩＮＧ係数（蛍光成分の成分比）が用いられていた。このため、夫々の蛍光波長毎に適切な明るさが得られるように露光時間等の露光条件を調整して蛍光画像を検出した場合には、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数が適切なものではなくなり、蛍光成分の分離を適切に行うことができなかった。
　従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光内視鏡装置において露光時間等の露光条件を変更したときに生じる問題点を、蛍光波長の異なる３種類の蛍光成分が内在するサンプルを分光観察する場合を一例に用いて詳述する。
　図１５Ａおよび図１５Ｂはサンプル内に存在する３種類の蛍光成分１～３の説明図で、図１５Ａは蛍光成分１～３のサンプル内での分布を概念的に示す図、図１５Ｂは蛍光成分１～３の蛍光スペクトルを示す図である。図１６Ａ～図１６Ｃは蛍光内視鏡装置においてエタロン等の可変分光素子を経て撮像装置で撮像された分光画像の分布及び明るさを概念的に示す説明図で、図１６Ａは蛍光成分１における最大蛍光波長λ１での分光画像を示す図、図１６Ｂは蛍光成分２における最大蛍光波長λ２での分光画像を示す図、図１６Ｃは蛍光成分３における最大蛍光波長λ３での分光画像を示す図である。Ｉall（λ１），Ｉall（λ２），Ｉall（λ３）は、図１６Ａ～図１６Ｃの夫々の分光画像における共通の任意の画素Ｐｉで検出される信号強度である。図１７Ａ～図１７Ｃは蛍光成分１～３の夫々における最大蛍光波長λ１～λ３での分光画像についての露光タイミングの一例を示す図で、図１７Ａは可変分光素子による３種類の蛍光成分１～３の最大蛍光波長λ１～λ３の透過切り替えタイミングを示す図、図１７Ｂは撮像装置で撮像される蛍光波長λ１～λ３の撮像タイミングを示す図、図１７Ｃは蛍光成分１～３から発生した蛍光が混在する分光画像に対して、従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いて蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出するときの行列式の一例を示す図である。図１７Ａ～図１７Ｃ中、ｔλ1～ｔλ2は、夫々蛍光波長λ１～λ３が可変分光素子等を介して夫々分光される露光時間、Ｍ1～Ｍ3は、可変分光素子等を介して夫々分光された蛍光波長λ１～λ３が夫々撮像装置で撮像されたデータを格納するメモリーである。
　図１５Ｂに示すように、波長λ１に最大蛍光波長を持つ蛍光成分１、波長λ２に最大蛍光波長を持つ蛍光成分２、波長λ３に最大蛍光波長を持つ蛍光成分３が、図１５Ａに示すような位置に夫々分布するサンプルを対象として、夫々の蛍光成分１～３から発する蛍光波長λ１～λ３を、可変分光素子を介して時分割で透過し撮像装置で撮像するものとする。
　このとき、夫々の蛍光波長での分光画像は、図１６Ａ～図１６Ｃに示すように、いずれも、夫々の蛍光成分１～３からの蛍光の強弱は異なるものの、３種類の蛍光成分から発生した蛍光が混在した画像となる。即ち、これらの分光画像においては、蛍光成分１～３から発する蛍光は分離していない。
　ここで、蛍光成分１～３からの蛍光が混在する分光画像に対して特許文献１に記載したような従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光抽出処理を行うものとする。
　従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光抽出処理においては、サンプル中に存在する３種類の蛍光成分１～３の夫々の基準濃度での蛍光スペクトルのＵＮＭＩＸＩＮＧ係数（蛍光成分の成分比）を、所定の記憶媒体に予め記録しておく。
　そして、所定の記憶媒体に記録しておいた蛍光成分１～３の夫々の基準濃度での蛍光スペクトルのＵＮＭＩＸＩＮＧ係数（蛍光成分の成分比）と検出される各蛍光波長λ１～λ３での蛍光画像の強度Ｉall（λ１）～Ｉall（λ３）とを用いて、図１７Ｃに示す行列式より蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出する。
　ここで、従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた各蛍光成分の濃度Ｄの演算方法について説明する。
　測定対象の波長λｎでの信号強度Ｉall（λｎ）は、各蛍光成分の波長λｎでの信号強度の合計であり、次の式（１１）のように表すことができる。
　　　Ｉall（λｎ）＝Ｉ１（λｎ）＋Ｉ２（λｎ）・・・＋Ｉｍ（λｎ）・・・（１１）
　但し、Ｉ１は蛍光成分１から得られる波長λｎでの信号強度、Ｉ２は蛍光成分２から得られる波長λｎでの信号強度、Ｉｍは蛍光成分ｍから得られる波長λｎでの信号強度である。
　ところで、蛍光成分から得られる信号強度は蛍光成分の濃度に比例する。従って、測定対象中にｍ種類の蛍光成分が存在する場合、波長λｎでの各蛍光成分から得られる信号強度は、次の式（１２ａ）～（１２ｃ）のように表すことができる。
　　　Ｉ１（λｎ）＝ａ１（λｎ）＊Ｄ１　            ・・・（１２ａ）
　但し、Ｄ１は蛍光成分１の濃度、ａ１（λｎ）は蛍光成分１の基準濃度での波長λｎでの係数である。
　　　Ｉ２（λｎ）＝ａ２（λｎ）＊Ｄ２            
 ・・・（１２ｂ）
  但し、Ｄ２は蛍光成分２の濃度、ａ２（λｎ）は蛍光成分２の基準濃度での波長λｎでの係数である。
　　　Ｉｍ（λｎ）＝ａｍ（λｎ）＊Ｄｍ            
 ・・・（１２ｃ）
　但し、Ｄｍは蛍光成分ｍの濃度、ａｍ（λｎ）は蛍光成分ｍの基準濃度での波長λｎでの係数である。
　これらの式（１２ａ）～（１２ｃ）より、測定対象中にｍ種類の蛍光成分が存在すると想定される場合におけるｎ種類の波長λ１～波長λｎでの測定対象の信号強度は、例えば、次の行列式（１３）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  
　ここで、行列式（１３）の左辺の
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  
は測定対象の分光スペクトルを示す。
　行列式（１３）の右辺における
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
  
は各蛍光成分の基準濃度での蛍光スペクトルを示している。
　そこで、従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた演算においては、次の行列式（１４）を解くことで、各蛍光成分の濃度Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍを求めている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
  
　上記行列式において、分光画像の種類と蛍光成分の種類とが同数（即ち、ｎ＝ｍ）場合は、式の数と蛍光成分の濃度の種類とが同数となるので、一意的に行列式を解くことができる。分光画像の種類が蛍光成分の種類よりも多い（即ち、ｎ＞ｍ）場合は、式の数が蛍光成分の濃度の種類よりも多くなるが、この場合は最小２乗法を用いることで行列式を解くことができる。これに対し、分光画像の種類が蛍光成分の種類よりも少ない（即ち、ｎ＜ｍ）場合は、式の数が蛍光成分の濃度の種類よりも少なくなるため、行列式を解くことができない。
　従って、ＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いる場合には、分光画像の種類を蛍光成分の種類以上（即ち、ｎ≧ｍ）にすることが前提となる。
　このように、従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光内視鏡装置では、分光画像に対し、夫々の蛍光成分のスペクトルを用いてＵＮＭＩＸＩＮＧを行うことで、夫々の蛍光成分の分布画像を得ることができる。
　図１８Ａ～図１８ＧはＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の画像処理を示す図で、図１８ＡはＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の蛍光成分１の分布画像図１８Ｂは図１８Ａの分布画像における蛍光成分１の分布領域に所定の色を割り当てた状態を示す図、図１８ＣはＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の蛍光成分２の分布画像、図１８Ｄは図１８Ｃの分布画像における蛍光成分２の分布領域に所定の色を割り当てた状態を示す図、図１８ＥはＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の蛍光成分３の分布画像、図１８Ｆは図１８Ｅの分布画像における蛍光成分３の分布領域に所定の色を割り当てた状態を示す図、図１８Ｇは図１８Ｂ，図１８Ｄ，図１８Ｆの分布画像を一画像に合成した状態を示す図である。
　ところで、蛍光成分の単体での明るさや、サンプルである生体内での集積性や病変部への運搬性、生体内での代謝特性（時間）、蛍光体を生体に入れてから測定するまでの（評価）時間や、タイミング等に応じて、サンプル内の蛍光成分ごとに最大蛍光波長での蛍光強度（明るさ）が異なる。
　例えば、図１９Ａに示すような蛍光スペクトル特性を持つ蛍光成分１～３であっても、図１９Ｂに示すように蛍光成分２の最大蛍光波長λ２での蛍光強度が異なる場合がある。
　このような場合、例えば、図１９Ａおよび図１９Ｂにおける蛍光成分２の蛍光画像についての露光時間を長くする等、適宜、露光時間等の露光条件を変更しないと、暗い蛍光成分を検出することが難しくなる。暗い蛍光成分２から検出される蛍光波長λ２は強度が弱いため、検出される信号がノイズの影響を受けやすく、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理を施しても正確な濃度を得ることが難しい。
　しかし、例えば、最大蛍光波長の暗い蛍光成分に対する露光時間の適正化に合わせて、全ての蛍光成分の最大蛍光波長での蛍光画像について露光時間を一様に長くすると、フレームレートが著しく低下してしまう。
　最大蛍光波長の暗い蛍光成分についての最大蛍光波長での蛍光画像の露光時間のみを長くすると、その画像に含まれる他の蛍光成分の蛍光波長の検出量が変動し、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数（蛍光成分の成分比）と乖離を生じ、蛍光成分の分離が困難になってしまう。
　例えば、図１９Ａおよび図１９Ｂに示す場合とは逆に、蛍光成分２の最大蛍光波長が明るすぎる場合においては、蛍光成分２の蛍光画像についての露光時間を短くする等、適宜、露光時間等の露光条件を変更しないと、蛍光成分２の画像の明るさが飽和してしまう。
　しかし、例えば、最大蛍光波長の暗い蛍光成分に対する露光時間の適正化に合わせて、全ての蛍光成分の最大蛍光波長での蛍光画像について露光時間を一様に短くすると、他の蛍光成分の最大蛍光波長での蛍光画像が暗くなって、暗い蛍光成分を検出することが難しくなる、あるいは、検出される信号がノイズの影響を受けやすく、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理を施しても正確な濃度を得ることが難しくなってしまう。
　最大蛍光波長の明るすぎる蛍光成分についての最大蛍光波長での蛍光画像の露光時間のみを短くすると、その画像に含まれる他の蛍光成分の蛍光波長の検出量が変動し、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数（蛍光成分の成分比）と乖離を生じ、蛍光成分の分離が困難になってしまう。
　図２０Ａ～図２０Ｃは３種類の蛍光成分１～３が同等の明るさである場合における最大蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、図２０Ａは蛍光波長λ１での分光画像を示す図、図２０Ｂは蛍光波長λ２での分光画像を示す図、図２０Ｃは蛍光波長λ３での分光画像を示す図である。
図２１Ａ～図２１Ｃは図２０に対する比較例として、３種類の蛍光成分１～３のうち、蛍光成分２から発する蛍光波長λ２が著しく暗い場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、図２１Ａは蛍光波長λ１での分光画像を示す図、図２１Ｂは蛍光波長λ２での分光画像を示す図、図２１Ｃは蛍光波長λ３での分光画像を示す図である。図２２Ａ～図２２Ｃは図２１Ａ～図２１Ｃに示す明るさの蛍光成分１～３が内在するサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、図２２Ａは蛍光波長λ１での分光画像を示す図、図２２Ｂは蛍光波長λ２での分光画像を示す図、図２２Ｃは蛍光波長λ３での分光画像を示す図である。図２３Ａ～図２３Ｄは図２２Ａ～図２２Ｃに示す蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対して、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理を施した後の蛍光成分１～３の夫々の分布画像を示す図で、図２３Ａは取得した夫々の分光画像の群を概念的に示す図、図２３Ｂは蛍光成分１の分布画像を示す図、図２３Ｃは蛍光成分２の分布画像を示す図、図２３Ｄは蛍光成分３の分布画像を示す図である。
　図２２Ｂに示すように、図２１Ｂに示す蛍光波長λ２での蛍光画像についてのみ露光時間を増加させた場合、蛍光成分２だけでなく、その他の蛍光成分１、蛍光成分３も明るく検出される。
　その場合、取得した分光画像に対してＵＮＭＩＸＩＮＧ処理を施しても、実際の蛍光成分の成分比が、予めメモリー等に記録されているＵＮＭＩＸＩＮＧ係数とは異なったものとなる。このため、上記行列式（１３）を当てはめた図１７Ｃに示す行列式を用いて蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を求めても、図２３Ｂ～図２３Ｄに示すように、夫々の蛍光成分ごとに分離した分布画像を得ることができない。
　本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、フレームレートを極力変更させずに、各蛍光成分の明るさが蛍光画像観察に適した明るさとなるように露光条件を変更しても、露光条件の変更如何にかかわらず各蛍光成分を分離して表示できる蛍光内視鏡装置を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するため、本発明の一態様による蛍光内視鏡装置は、最大蛍光波長が異なり少なくとも一部の波長域で蛍光波長が重なる複数種類の蛍光成分を有する生体組織に励起光を照射し前記生体組織から発生する複数種類の蛍光画像を取得し、取得した蛍光画像を用いて生体組織に存在する複数種類の蛍光成分を分離して表示にする蛍光内視鏡装置であって、前記複数種類の蛍光成分を励起させる少なくとも１種類以上の励起光を照射する光源部と、前記生体組織から発生する蛍光画像を、ｎ種類[但し、ｍ≦ｎ]の波長λ１～波長λｎごとに取得する蛍光画像取得部と、前記生体組織中に存在するｍ種類[但し、２≦ｍ]の蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における蛍光スペクトルが記録された蛍光スペクトル記録部と、前記蛍光スペクトル記録部に記録された蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における蛍光スペクトルと前記蛍光画像取得部が取得した波長λ１～波長λｎごとの蛍光画像を用いて、前記生体組織中に存在する夫々の蛍光成分の濃度を、該蛍光画像における全ての画素について演算により求める蛍光成分濃度演算部と、前記蛍光成分濃度演算部が求めた夫々の蛍光成分の濃度に基づいて夫々の蛍光成分の分布画像を作成し、作成した夫々の蛍光成分の分布画像に対し夫々の蛍光成分に対応する所定の色を割り当て、所定の色を割り当てた分布画像を一つの画像に合成する蛍光画像合成部と、前記蛍光画像合成部を介して合成された画像を表示する画像表示部を有し、前記蛍光成分濃度演算部が、前記蛍光スペクトル記録部に記録された蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における蛍光スペクトルより得られる、蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における波長λ１～波長λｎの係数をａ１（λ１）～ａ１（λｎ）～ａｍ（λ１）～ａｍ（λｎ）、前記蛍光画像取得部が取得した波長λ１～波長λｎの蛍光画像の強度をＩall（λ１）～Ｉall（λｎ）、蛍光成分１～蛍光成分ｍの濃度をＤ１～Ｄｍとしたとき、次の式（１）を用いて、蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍを、該蛍光画像における画素ごとに全ての画素について計算する内視鏡装置であって、前記蛍光成分濃度演算部が、露光条件構成要素の基準露光条件に対する変更の有無をチェックし、波長λ１～波長λｎのうちの少なくとも１つの波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた所定の露光条件構成要素の数値の変更があるとき、その変更に連動して、前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）を、当該波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における前記所定の露光条件構成要素の数値に対する変更後の前記所定の露光条件構成要素の数値の比率を用いて変更する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
  
　上記蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光成分濃度演算部が、波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた露光時間の変更があるとき、その変更に連動して、前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における前記所定波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における露光時間に対する変更後の露光時間の比率を乗算するのが好ましい。
　上記蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光成分濃度演算部が、波長λ１～波長λｎの夫々の波長の蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた、フレームレートを一定に保ったままでの露光時間の変更があるとき、その変更に連動して、前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における波長λ１～波長λｎの夫々の波長の係数ａ１（λ１）～ａｍ（λ１）～ａ１（λｎ）～ａｍ（λｎ）に対し、波長λ１～波長λｎの夫々の波長の蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における露光時間に対する変更後の露光時間の比率を乗算するのが好ましい。
　上記蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光成分濃度演算部が、波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた前記所定波長λｘを励起する励起光の強度の変更があるとき、その変更に連動して、前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における前記所定波長λｘを励起する励起光の強度に対する変更後の前記所定波長λｘを励起する励起光の強度の比率を乗算するのが好ましい。
　上記蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光成分濃度演算部が、波長λ１～波長λｎの夫々の波長の蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた夫々の波長を励起する励起光の強度の変更があるとき、その変更に連動して、前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における波長λ１～波長λｎの夫々の波長の係数ａ１（λ１）～ａｍ（λ１）～ａ１（λｎ）～ａｍ（λｎ）に対し、波長λ１～波長λｎの夫々の波長の蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における夫々の波長を励起する励起光の強度に対する変更後の夫々の波長を励起する励起光の強度の比率を乗算するのが好ましい。
　上記蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光成分濃度演算部が、波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた前記所定波長λｘを励起する励起光の励起時間の変更があるとき、その変更に連動して、前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における前記所定波長λｘを励起する励起光の励起時間に対する変更後の前記所定波長λｘを励起する励起光の励起時間の比率を乗算するのが好ましい。
　上記蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光成分濃度演算部が、波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた前記所定波長λｘを励起する励起光の強度及び励起時間の変更があるとき、その変更に連動して、前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における前記所定波長λｘを励起する励起光の強度及び励起時間に対する変更後の前記所定波長λｘを励起する励起光の強度及び励起時間の比率を乗算するのが好ましい。
　上記蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光成分濃度演算部が、波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた検出強度の変更があるとき、その変更に連動して、前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における前記所定波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における検出強度に対する変更後の検出強度の比率を乗算するのが好ましい。
　上記蛍光内視鏡装置においては、前記蛍光成分濃度演算部が、波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされたゲインの変更があるとき、その変更に連動して、前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における前記所定波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下におけるゲインに対する変更後のゲインの比率を乗算するのが好ましい。
　本発明によれば、フレームレートを極力変更させずに、各蛍光成分の明るさが蛍光画像観察に適した明るさとなるように、露光条件を変更しても、露光条件の変更如何にかかわらず各蛍光成分を分離して表示できる蛍光内視鏡装置が得られる。
本発明の各実施例の蛍光内視鏡装置に共通の構成を概略的に示すブロック図である。 図１の蛍光内視鏡装置における撮像部の構成を示す説明図である。 図２１Ａ～図２１Ｃに示すような３種類の蛍光成分１～３のうち、蛍光成分２から発する蛍光波長λ２が著しく暗い場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対し、特許文献１に記載のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合の各蛍光成分の分布画像を示す図で、蛍光成分１の分布画像を示す図である。 図２１Ａ～図２１Ｃに示すような３種類の蛍光成分１～３のうち、蛍光成分２から発する蛍光波長λ２が著しく暗い場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対し、特許文献１に記載のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合の各蛍光成分の分布画像を示す図で、蛍光成分２の分布画像を示す図である。 図２１Ａ～図２１Ｃに示すような３種類の蛍光成分１～３のうち、蛍光成分２から発する蛍光波長λ２が著しく暗い場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対し、特許文献１に記載のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合の各蛍光成分の分布画像を示す図で、蛍光成分３の分布画像を示す図である。 図２２Ａ～図２２Ｃに示すような図２１Ａ～図２１Ｃの蛍光成分の組み合わせのサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対し、特許文献１に記載のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合の各蛍光成分の分布画像を示す図で、蛍光成分１の分布画像を示す図である。 図２２Ａ～図２２Ｃに示すような図２１Ａ～図２１Ｃの蛍光成分の組み合わせのサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対し、特許文献１に記載のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合の各蛍光成分の分布画像を示す図で、蛍光成分２の分布画像を示す図である。 図２２Ａ～図２１Ｃに示すような図２１Ａ～図２１Ｃの蛍光成分の組み合わせのサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対し、特許文献１に記載のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合の各蛍光成分の分布画像を示す図で、蛍光成分３の分布画像を示す図である。 図２２Ａ～図２２Ｃに示すような図２１Ａ～図２１Ｃの蛍光成分の組み合わせのサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対し、本発明の蛍光内視鏡装置における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合の各蛍光成分の分布画像を示す図で、蛍光成分１の分布画像を示す図である。 図２２Ａ～図２２Ｃに示すような図２１Ａ～図２１Ｃの蛍光成分の組み合わせのサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対し、本発明の蛍光内視鏡装置における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合の各蛍光成分の分布画像を示す図で、蛍光成分２の分布画像を示す図である。 図２２Ａ～図２２Ｃに示すような図２１Ａ～図２１Ｃの蛍光成分の組み合わせのサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対し、本発明の蛍光内視鏡装置における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合の各蛍光成分の分布画像を示す図で、蛍光成分３の分布画像を示す図である。 基準露光条件下における蛍光成分１，２の夫々の蛍光スペクトル及び蛍光成分１，２が混在した状態の測定対象の蛍光スペクトルを示す図で、蛍光成分１，２の夫々の蛍光強度が同程度の場合における各スペクトルを示す図である。 基準露光条件下における蛍光成分１，２の夫々の蛍光スペクトル及び蛍光成分１，２が混在した状態の測定対象の蛍光スペクトルを示す図で、蛍光成分１，２の夫々の蛍光強度が著しく異なる場合における各スペクトルを示す図である。 実施例１にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、基準露光条件下における可変分光素子１２ｂ4が選択して透過する各波長域の光を時系列で示す図である。 実施例１にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図７Ａと略同時刻に撮像素子１２ｂ5を介して光電変換され、各フレームメモリ１３ｃ1，１３ｃ2，１３ｃ3に記録される各波長域の光を時系列で示す図である。 実施例１にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、実施例１の露光条件下における可変分光素子１２ｂ4が選択して透過する各波長域の光を時系列で示す図である。 実施例１にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図７Ｃと略同時刻に撮像素子１２ｂ5を介して光電変換され、各フレームメモリ１３ｃ1，１３ｃ2，１３ｃ3に記録される各波長域の光を時系列で示す図である。 実施例１にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図７Ｃ，図７Ｄに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。 実施例２にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、基準露光条件下における可変分光素子１２ｂ4が選択して透過する各波長域の光を時系列で示す図である。 実施例２にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、実施例２の露光条件下における可変分光素子１２ｂ4が選択して透過する各波長域の光を時系列で示す図である。 実施例２にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図８Ｂに示す露光条件における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。 実施例３にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例３にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、実施例３の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例３にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図９Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。 実施例４にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例４にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、実施例４の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例４にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１０Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。 実施例５にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例５にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、実施例５の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例５にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１１Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。 実施例６にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例６にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、実施例６の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例６にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１２Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。 実施例７にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例７にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、実施例７の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図である。 実施例７にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１３Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。 実施例８にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長の蛍光画像のゲイン及び検出タイミングを時系列で示す図である。 実施例８にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、実施例５の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長の蛍光画像のゲイン及び検出タイミングを時系列で示す図である。 実施例８にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１４Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。 サンプル内に存在する３種類の蛍光成分１～３の説明図で、蛍光成分１～３のサンプル内での分布を概念的に示す図である。 サンプル内に存在する３種類の蛍光成分１～３の説明図で、蛍光成分１～３の蛍光スペクトルを示す図である。 蛍光内視鏡装置において所定の可変分光素子を経て撮像装置で撮像された分光画像の分布及び明るさを概念的に示す説明図で、蛍光成分１における最大蛍光波長λ１での分光画像を示す図である。 蛍光内視鏡装置において所定の可変分光素子を経て撮像装置で撮像された分光画像の分布及び明るさを概念的に示す説明図で、蛍光成分２における最大蛍光波長λ２での分光画像を示す図である。 蛍光内視鏡装置において所定の可変分光素子を経て撮像装置で撮像された分光画像の分布及び明るさを概念的に示す説明図で、蛍光成分３における最大蛍光波長λ３での分光画像を示す図である。 蛍光成分１～３の夫々における最大蛍光波長λ１～λ３での分光画像についての露光タイミングの一例を示す図で、は可変分光素子による３種類の蛍光成分１～３の最大波長λ１～λ３の透過切り替えタイミングを示す図である。 蛍光成分１～３の夫々における最大蛍光波長λ１～λ３での分光画像についての露光タイミングの一例を示す図で、撮像装置で撮像される蛍光波長λ１～λ３の撮像タイミングを示す図である。 蛍光成分１～３の夫々における最大蛍光波長λ１～λ３での分光画像についての露光タイミングの一例を示す図で、蛍光成分１～３から発生した蛍光が混在する分光画像に対して、従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いて蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出するときの行列式の一例を示す図である。 ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の画像処理を示す図で、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の蛍光成分１の分布画像である。 ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の画像処理を示す図で、図１８Ａの分布画像における蛍光成分１の分布領域に所定の色を割り当てた状態を示す図である。 ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の画像処理を示す図で、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の蛍光成分２の分布画像である。 ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の画像処理を示す図で、図１８Ｃの分布画像における蛍光成分２の分布領域に所定の色を割り当てた状態を示す図である。 ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の画像処理を示す図で、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の蛍光成分３の分布画像である。 ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の画像処理を示す図で、図１８Ｅの分布画像における蛍光成分３の分布領域に所定の色を割り当てた状態を示す図である。 ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理後の画像処理を示す図で、図１８Ｂ，図１８Ｄ，図１８Ｆの分布画像を一画像に合成した状態を示す図である。 サンプル内に存在する３種類の蛍光成分の蛍光強度を示す説明図で、夫々の蛍光成分の蛍光スペクトルを示す図である。 サンプル内に存在する３種類の蛍光成分の蛍光強度を示す説明図で、蛍光成分２の蛍光強度が異なる場合の一例を示す図である。 ３種類の蛍光成分１～３が同等の明るさである場合における最大蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、蛍光波長λ１での分光画像を示す図である。 ３種類の蛍光成分１～３が同等の明るさである場合における最大蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、蛍光波長λ２での分光画像を示す図である。 ３種類の蛍光成分１～３が同等の明るさである場合における最大蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、蛍光波長λ３での分光画像を示す図である。 図２０Ａに対する比較例として、３種類の蛍光成分１～３のうち、蛍光成分２から発する蛍光波長λ２が著しく暗い場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、蛍光波長λ１での分光画像を示す図である。 図２０Ｂに対する比較例として、３種類の蛍光成分１～３のうち、蛍光成分２から発する蛍光波長λ２が著しく暗い場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、蛍光波長λ２での分光画像を示す図である。 図２０Ｃに対する比較例として、３種類の蛍光成分１～３のうち、蛍光成分２から発する蛍光波長λ２が著しく暗い場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、蛍光波長λ３での分光画像を示す図である。 図２１Ａ～図２１Ｃに示す明るさの蛍光成分１～３が内在するサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、蛍光波長λ１での分光画像を示す図である。 図２１Ａ～図２１Ｃに示す明るさの蛍光成分１～３が内在するサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、蛍光波長λ２での分光画像を示す図である。 図２１Ａ～図２１Ｃに示す明るさの蛍光成分１～３が内在するサンプルに対し、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から所定時間増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像を示す図で、蛍光波長λ３での分光画像を示す図である。 図２２Ａ～図２２Ｃに示す蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対して、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理を施した後の蛍光成分１～３の夫々の分布画像を示す図で、取得した夫々の分光画像の群を示す図である。 図２２Ａ～図２２Ｃに示す蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対して、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理を施した後の蛍光成分１～３の夫々の分布画像を示す図で、蛍光成分１の分布画像を示す図である。 図２２Ａ～図２２Ｃに示す蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対して、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理を施した後の蛍光成分１～３の夫々の分布画像を示す図で、蛍光成分２の分布画像を示す図である。 図２２Ａ～図２２Ｃに示す蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から増加させた場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像に対して、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理を施した後の蛍光成分１～３の夫々の分布画像を示す図で、蛍光成分３の分布画像を示す図である。
　図１は本発明の各実施例の蛍光内視鏡装置に共通の構成を概略的に示すブロック図である。図２は図１の蛍光内視鏡装置における撮像部の構成を示す説明図である。
　図１の蛍光内視鏡装置は、光源ユニット１１と、内視鏡先端挿入部１２と、制御ユニット１３と、表示ユニット１４と、露光条件設定部１５を有している。
　光源ユニット１１は、励起光用光源１１ａと、光源制御回路１１ｂを有している。
　励起光用光源１１ａは、光源（図示省略）と、複数種類の蛍光成分をそれぞれ別々に励起させる複数種類の励起フィルタ（図示省略）、あるいは複数種類の蛍光成分を同時に励起させる１種類の励起フィルタ（図示省略）を有しており、所定の励起用の波長域の光を発するように構成されている。
　光源制御回路１１ｂは、例えば、円周上に励起フィルタと透明なガラス板を備えたターレットを回転させることによって、あるいは、例えば、エタロン等の可変分光素子を介して、光源ユニット１１から出射する、励起光用光源１１ａからの複数種類の蛍光成分に対応した励起用の光の強度及び照射時間を、露光条件設定部１５で設定された、励起時間や励起強度の数値に応じて、選択的に切替え制御することができるように構成されている。
　内視鏡先端挿入部１２は、照明光学系１２ａと、撮像部１２ｂを有している。
　照明光学系１２ａは、ライトガイド１２ｃを経由した光源ユニット１１からの光を生体組織９に照射する。
　これら光源ユニット１１における励起光用光源１１ａとライトガイド１２ｃと照明光学系１２ａは、互いに相俟って、生体９の観察部に対して、蛍光波長特性の異なる複数種類の蛍光成分を励起させる少なくとも１種類以上の励起光を照射する光源部として機能する。
　撮像部１２ｂは、図２に示すように、対物光学系１２ｂ1と、結像光学系１２ｂ2と、励起光カットフィルタ１２ｂ3と、可変分光素子１２ｂ4と、撮像素子１２ｂ5を有している。
　励起光カットフィルタ１２ｂ3は、所定の励起波長域の光をカットし、その他の波長域の光を透過させる光学特性を有している。
　可変分光素子１２ｂ4は、エタロン等で構成されている。エタロンは、一対の光学基板１２ｂ41，１２ｂ42と、一対の光学基板１２ｂ41，１２ｂ42の対向する面同士の面間隔を測定する静電容量センサ１２ｂ43，１２ｂ44と、一方の基板１２ｂ41を移動させるためのアクチュエータとして、後述の可変分光素子制御部１３ａにより駆動を制御されるピエゾ素子１２ｂ45を備えている。このような構成により、可変分光素子１２ｂ4は、後述の可変分光素子制御回路１３ａの制御を介して生体９の観察部から入射する光のうち複数種類の所定波長域の蛍光を時分割で選択して透過させる。
　撮像素子１２ｂ5は、例えば、単板式イメージセンサからなる白黒ＣＣＤで構成されていて、分光光学素子１２ｂ4により選択されて透過させられた光を光電変換する。光電変換された画像は、後述の制御ユニット１３内に設けられたフレームメモリ１３ｃ1～１３ｃ3に記憶される。
　そして、撮像部１２ｂは、生体組織から発生する蛍光画像を、ｎ種類[但し、ｍ≦ｎ]の波長λ１～波長λｎごとに取得する蛍光画像取得部として機能する。
　制御ユニット１３は、可変分光素子制御回路１３ａと、撮像素子制御回路１３ｂと、フレームメモリ１３ｃと、画像処理回路１３ｄを有している。
　可変分光素子制御回路１３ａは、露光条件設定部１５で設定された、露光時間の数値に応じて、可変分光素子１２ｂ4の駆動を制御する。
　フレームメモリ１３ｃは、分光画像用のフレームメモリ１３ｃ1，１３ｃ2，１３ｃ3を有している。
　分光画像用のフレームメモリ１３ｃ1，１３ｃ2，１３ｃ3は、夫々が、可変分光素子１２ｂ4を介して選択・透過され、撮像素子１２ｂ5を介して光電変換された、蛍光検出用波長域の光の画像を記憶する。
　撮像素子制御回路１３ｂは、露光条件設定部１５で設定された、露光時間や撮像素子で撮像される検出波長の信号のゲイン等の数値に応じて、撮像素子１２ｂ5の駆動を制御する。
　画像処理回路１３ｄは、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数記録部１３ｄ1と、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2と、蛍光画像合成部１３ｄ3を有している。
　ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数記録部１３ｄ1は、生体組織９中に存在するｍ種類[但し、２≦ｍ]の蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における蛍光スペクトルが記録されており、蛍光スペクトル記録部として機能する。
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数記録部１３ｄ1に記録された蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における蛍光スペクトルと撮像部１２ｂが取得した波長λ１～波長λｎごとの蛍光画像を用いて、生体組織９中に存在する夫々の蛍光成分の濃度を、蛍光画像における全ての画素について演算により求める。
　その際、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、露光条件設定部１５で設定された露光条件構成要素の基準露光条件に対する変更の有無をチェックし、波長λ１～波長λｎのうちの少なくとも１つの波長λｘの蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際になされた所定の露光条件構成要素の数値に変更があるとき、その変更に連動して、後述の式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）を、当該波長λｘの蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の基準露光条件下における所定の露光条件構成要素の数値に対する変更後の所定の露光条件構成要素の数値の比率を用いて変更する。
　本発明における露光条件構成要素とは、蛍光内視鏡装置において操作者が設定可能な、例えば、露光時間、励起強度、励起時間、撮像素子で撮像された検出波長の信号のゲイン、ＮＤフィルタにより調整される検出波長の検出強度などの諸要素をいう。
　露光条件設定部１５は、これらの露光条件構成要素の数値を設定入力可能に構成されている。露光条件設定部１５は、設定入力された露光条件のうち、励起時間、励起強度の数値を、光源ユニット１１内の光源制御回路１１ｂに伝送する。露光条件設定部１５は、設定入力された露光時間の数値を、制御ユニット１３内の可変分光素子制御回路１３ａ、撮像素子制御回路１３ｂに伝送する。露光条件設定部１５は、設定入力された撮像素子で撮像された検出波長の信号のゲインの数値を、制御ユニット１３内の撮像素子制御回路１３ｂに伝送する。露光条件設定部１５は、設定入力されたこれらの露光条件構成要素の数値を、制御ユニット１３内の画像処理回路１３ｄの蛍光成分濃度演算部１３ｄ2に伝送する。
　露光条件設定部１５は、パソコン等に準じた画面を介して数値を入力できる装置であってもよいし、或いは、光源ユニット１１、撮像ユニット１２等において操作者が直接的に設定可能なスイッチであっても良い。
　蛍光画像合成部１３ｄ3は、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が求めた夫々の蛍光成分の濃度に基づいて夫々の蛍光成分の分布画像を作成し、作成した夫々の蛍光成分の分布画像に対し、夫々の蛍光成分に対応する例えばＲ・Ｇ・Ｂ等の所定の色を割り当て、所定の色を割り当てた分布画像を一つの画像に合成する。その際、各画像信号に対して、例えば、正常組織部分と病変組織部分等、夫々の蛍光成分が分布する部分が識別し易くなるように、異なる色相の出力信号に変換する。
　表示ユニット１４は、画像表示部として機能し、蛍光画像合成部１３ｄ3を介して合成された画像を表示する。
　撮像素子１２ｂ5は、例えば、モザイクフィルタ（図示省略）と、単板式イメージセンサ（図示省略）とを備えたカラーＣＣＤで構成しても良い。
　単板式イメージセンサは、夫々の画素が、モザイクフィルタを構成する夫々の波長域の光を透過させる夫々のフィルタに対応し、モザイクフィルタを介して分離された画像の光を異なる画素によって別々に取得するように構成しても良い。
　その場合、分光画像用のフレームメモリ１３ｃ1，１３ｃ2，１３ｃ3は、夫々が、モザイクフィルタを構成する夫々の波長域の光を透過させる夫々のフィルタに対応し、モザイクフィルタを介して分離され対応する夫々の画素で取得された各画像信号を、別々に記憶するように構成しても良い。
　ここで、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2におけるＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光成分の分離手順を説明する。
　まず、ＵＮＭＩＸＩＮＧにおける各蛍光成分の濃度Ｄの演算方法について説明する。
　上述したように、測定対象の波長λｎでの信号強度Ｉall（λｎ）は、各蛍光成分の波長λｎでの信号強度の合計であり、次の式（１１）のように表すことができる。
　　　Ｉall（λｎ）＝Ｉ１（λｎ）＋Ｉ２（λｎ）・・・＋Ｉｍ（λｎ）・・・（１１）
但し、Ｉ１は蛍光成分１から得られる波長λｎでの信号強度、Ｉ２は蛍光成分２から得られる波長λｎでの信号強度、Ｉｍは蛍光成分ｍから得られる波長λｎでの信号強度である。
　蛍光成分から得られる信号強度は蛍光成分の濃度に比例する。従って、測定対象中にｍ種類の蛍光成分が存在する場合、波長λｎでの各蛍光成分から得られる信号強度は、次の式（１２ａ）～（１２ｃ）のように表すことができる。
　　　Ｉ１（λｎ）＝ａ１（λｎ）＊Ｄ１             
・・・（１２ａ）
　但し、Ｄ１は蛍光成分１の濃度、ａ１（λｎ）は蛍光成分１の基準濃度での基準露光条件下における波長λｎでの係数である。
　　　Ｉ２（λｎ）＝ａ２（λｎ）＊Ｄ２             
・・・（１２ｂ）
　但し、Ｄ２は蛍光成分２の濃度、ａ２（λｎ）は蛍光成分２の基準濃度での基準露光条件下における波長λｎでの係数である。
　　　Ｉｍ（λｎ）＝ａｍ（λｎ）＊Ｄｍ             
・・・（１２ｃ）
　但し、Ｄｍは蛍光成分ｍの濃度、ａｍ（λｎ）は蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における波長λｎでの係数である。
　これらの式（１２ａ）～（１２ｃ）より、測定対象中にｍ種類の蛍光成分が存在すると想定される場合におけるｎ種類の波長λ１～波長λｎでの測定対象の信号強度は、例えば、次の行列式（１３）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
  
　ここで、行列式（１３）の左辺の
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
  
は測定対象の分光スペクトルを示す。
　行列式（１３）の右辺における
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
  
は各蛍光成分の基準濃度での基準露光条件下における蛍光スペクトルを示している。
　ここで、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、蛍光波長λ１～蛍光波長λｎでの夫々の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の露光条件に関し、いずれの露光条件構成要素の数値も基準露光条件下における露光条件構成要素の数値と比較して変更がない場合には、次の行列式（１）を解いて、各蛍光成分の濃度Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍを求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
  
　上記行列式において、分光画像の種類と蛍光成分の種類とが同数（即ち、ｎ＝ｍ）場合は、式の数と蛍光成分の濃度の種類とが同数となるので、一意的に行列式を解くことができる。分光画像の種類が蛍光成分の種類よりも多い（即ち、ｎ＞ｍ）場合は、式の数が蛍光成分の濃度の種類よりも多くなるが、この場合は最小２乗法を用いることで行列式を解くことができる。これに対し、分光画像の種類が蛍光成分の種類よりも少ない（即ち、ｎ＜ｍ）場合は、式の数が蛍光成分の濃度の種類よりも少なくなるため、行列式を解くことができない。
　従って、ＵＮＭＩＸＩＮＧの手法は、分光画像の種類を蛍光成分の種類以上（即ち、ｎ≧ｍ）にすることが前提となる。
　一方、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、蛍光波長λ１～蛍光波長λｎでの夫々の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の露光条件に関し、少なくとも１つの波長λｘでの蛍光画像についての露光条件を構成するいずれかの露光条件構成要素の数値が基準露光条件下における露光条件構成要素の数値と比較して変更がある場合には、式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）を、当該波長λｘの蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の基準露光条件下における所定の露光条件構成要素の数値に対する変更後の所定の露光条件構成要素の数値の比率を用いて変更する。
　例えば、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間が基準露光条件下における露光時間と比較して変更がある場合、その変更した露光時間の比率をα2とすると、上記式（１）におけるＵＮＭＩＮＸＩＮＧ係数を次式（１’）のように補正する。
 
　次いで、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を補正した上記式（１’）を解いて、各蛍光成分の濃度Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｍを求める。
　次に、このように構成された本発明の蛍光内視鏡装置の作用効果について説明する。
　ここで、例えば、図２１Ａ～図２１Ｃに示したように、３種類の蛍光成分１～３のうち、蛍光成分２から発する最大蛍光波長λ２が著しく暗い場合における蛍光波長λ１～λ３での夫々の分光画像が得られるような場合があるとする。その場合には、蛍光成分２の蛍光画像についての露光時間を長くなるように調整しないと、図２１Ａ～図２１Ｃに示すような分光画像に対し、特許文献１に記載のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いても、図３Ｂに示すように、蛍光成分２の分布画像が暗くなって観察できない。
　次に、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間よりも長くした場合、図２２Ａ～図２２Ｃに示すような分光画像が得られる。その場合に、特許文献１に記載のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた場合、図４Ｂに示すように、蛍光成分２の分布画像においては、蛍光成分２の蛍光成分を明るく抽出できるが、その他の蛍光成分１，３の蛍光成分を分離することができない。
　これに対し、本発明によれば、蛍光波長λ２での蛍光画像についての露光時間を基準露光条件下での露光時間から増加させて、図２２Ａ～図２２Ｃのような分光画像が得られる場合に、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2がその露光時間の変化に連動して、ＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いる過程で得られるＵＮＭＩＸＩＮＧ係数に対し、基準露光時間に対する変更した露光時間の比率で調整する。このため、行列式（１）を介して算出される蛍光成分の濃度が、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を適正に補正した値に基づいて求まることになる。その結果、得られる分光画像は、図５Ａ～図５Ｃに示すように、蛍光成分１～３の夫々において、蛍光成分が分離した状態の明るい画像となる。
　このことを、ＵＮＭＩＩＸＩＮＧ技術における行列式を用いて説明する。
＜ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて示される分光画像の強度＞
　例えば、蛍光成分１～３の分光画像の強度をＩall（λ１），Ｉall（λ２），Ｉall（λ３）とした場合、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて次の式で示すことができる。
(1)蛍光波長λ１での分光画像
Ｉall（λ１）＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ３×ａ３（λ１）
(2)蛍光波長λ２での分光画像
Ｉall（λ２）＝Ｄ１×ａ１（λ２）＋Ｄ２×ａ２（λ２）＋Ｄ３×ａ３（λ２）
(3)蛍光波長λ３での分光画像
Ｉall（λ３）＝Ｄ１×ａ１（λ３）＋Ｄ２×ａ２（λ３）＋Ｄ３×ａ３（λ３）
＜上記分光画像より導かれる分布画像＞
　上記式より蛍光成分１～３の分布画像は、夫々次の式で表すことができる。
(1)蛍光成分１の分布画像
[Ｉall（λ１）＋Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ３×ａ３（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ２）＋Ｄ３×ａ３（λ２）＋Ｄ２×ａ２（λ３）＋Ｄ３×ａ３（λ３）]＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）＋Ｄ１×ａ１（λ３）
(2)蛍光成分２の分布画像
[Ｉall（λ１）＋Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ３×ａ３（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）＋Ｄ３×ａ３（λ２）＋Ｄ１×ａ１（λ３）＋Ｄ３×ａ３（λ３）]＝Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ２）＋Ｄ２×ａ２（λ３）
(3)蛍光成分３の分布画像
[Ｉall（λ１）＋Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）＋Ｄ２×ａ２（λ２）＋Ｄ１×ａ１（λ３）＋Ｄ２×ａ２（λ３）]＝Ｄ３×ａ３（λ１）＋Ｄ３×ａ３（λ２）＋Ｄ３×ａ３（λ３）
　ここで、蛍光成分２の最大蛍光波長λ２での蛍光画像の露光条件を基準露光条件下における露光条件から変更したときの従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いた蛍光成分２の濃度計算における問題点について説明する。
　例えば、蛍光成分２の最大蛍光波長λ２が暗いために、蛍光波長λ２での蛍光画像の露光条件を２倍（例えば、露光時間を２倍）に変更したとする。このときにＵＮＭＩＸＩＮＧ係数が変わらないとすると、蛍光成分１～３の最大蛍光波長λ１～λ３での分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて夫々次式のように示されることになる。このとき、各蛍光成分の濃度Ｄ１’，Ｄ２’，Ｄ３’は露光条件の変更に伴い基準露光条件下での濃度Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３とは異なる値となっている。
＜ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて示される分光画像＞
(1)蛍光波長λ１での分光画像
Ｉall（λ１）＝Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ１）＋Ｄ３’×ａ３（λ１）
(2)蛍光波長λ２での分光画像
２×Ｉall（λ２）＝Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）＋Ｄ３’×ａ３（λ２）
(3)蛍光波長λ３での分光画像
Ｉall（λ３）＝Ｄ１’×ａ１（λ３）＋Ｄ２’×ａ２（λ３）＋Ｄ３’×ａ３（λ３）
　しかるに、実際には、蛍光波長λ２についての露光条件を２倍（例えば、露光時間を２倍）に変更したときの蛍光波長λ２での分光画像は、２×Ｉall（λ２）＝２×[Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）＋Ｄ３’×ａ３（λ２）]である。
このため、
(1)蛍光成分１の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋２×Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ２’×ａ２（λ１）＋Ｄ３’×a３（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）＋Ｄ３’×ａ３（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ３）＋Ｄ３’×ａ３（λ３）]＝Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ１’×ａ１（λ３）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）＋Ｄ３’×ａ３（λ２）となり、図４Ａに示すように、蛍光成分２の蛍光成分Ｄ２’×ａ２（λ２）、蛍光成分３の蛍光成分Ｄ３’×ａ３（λ２）を分離できない。
(2)蛍光成分２の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋２×Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ３’×a３（λ１）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ３’×ａ３（λ２）＋Ｄ１’×ａ１（λ３）＋Ｄ３’×ａ３（λ３）]＝Ｄ２’×ａ２（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ３）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ３’×ａ３（λ２）となり、図４Ｂに示すように、蛍光成分１の蛍光成分Ｄ１’×ａ１（λ２）、蛍光成分３の蛍光成分Ｄ３’×ａ３（λ２）を分離できない。
(3)蛍光成分３の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋２×Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ２’×a２（λ１）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）＋Ｄ１’×ａ１（λ３）＋Ｄ２’×ａ２（λ３）]＝Ｄ３’×ａ３（λ１）＋Ｄ３’×ａ３（λ２）＋Ｄ３’×ａ３（λ３）＋Ｄ３’×ａ３（λ２）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）となり、図４Ｃに示すように、蛍光成分１の蛍光成分Ｄ１’×ａ１（λ２）、蛍光成分２の蛍光成分Ｄ２’×ａ２（λ２）を分離できない。
　例えば、蛍光成分２の最大蛍光波長λ２が明るすぎるために、蛍光波長λ２での蛍光画像の露光条件を１／２（例えば、露光時間を１／２）に変更したとする。このときにＵＮＭＩＸＩＮＧ係数が変わらないとすると、蛍光成分１～３の最大蛍光波長λ１～λ３での分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて次のように示されることになる。このとき、各蛍光成分の濃度Ｄ１”，Ｄ２”，Ｄ３”は露光条件の変更に伴い基準露光条件下での濃度Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３とは異なる値となっている。
＜ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて示される分光画像＞
(1)蛍光波長λ１での分光画像
Ｉall（λ１）＝Ｄ１”×ａ１（λ１）＋Ｄ２”×ａ２（λ１）＋Ｄ３”×ａ３（λ１）
(2)蛍光波長λ２での分光画像
１／２×Ｉall（λ２）＝Ｄ１”×ａ１（λ２）＋Ｄ２”×ａ２（λ２）＋Ｄ３”×ａ３（λ２）
(3)蛍光波長λ３での分光画像
Ｉall（λ３）＝Ｄ１”×ａ１（λ３）＋Ｄ２”×ａ２（λ３）＋Ｄ３”×ａ３（λ３）
　しかるに、実際には、蛍光波長λ２についての露光条件を１／２（例えば、露光時間を１／２）に変更したときの蛍光波長λ２での分光画像は、
１／２×Ｉall（λ２）＝１／２×[Ｄ１”×ａ１（λ２）＋Ｄ２”×ａ２（λ２）＋Ｄ３”×ａ３（λ２）]
である。
このため、
(1)蛍光成分１の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１／２×Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ２”×ａ２（λ１）＋Ｄ３”×a３（λ１）＋Ｄ２”×ａ２（λ２）＋Ｄ３”×ａ３（λ２）＋Ｄ２”×ａ２（λ３）＋Ｄ３”×ａ３（λ３）]＝Ｄ１”×ａ１（λ１）＋Ｄ１”×ａ１（λ２）＋Ｄ１”×ａ１（λ３）－１／２×[Ｄ１”×ａ１（λ２）＋Ｄ２”×ａ２(λ２)＋Ｄ３”×ａ３（λ２）]
となり、蛍光成分１の蛍光成分が－１／２×Ｄ１”×ａ１（λ２）だけ、必要以上に暗くなってしまう。
(2)蛍光成分２の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１／２×Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ１”×ａ１（λ１）＋Ｄ３”×a３（λ１）＋Ｄ１”×ａ１（λ２）＋Ｄ３”×ａ３（λ２）＋Ｄ１”×ａ１（λ３）＋Ｄ３”×ａ３（λ３）]＝Ｄ２”×ａ２（λ１）＋Ｄ２”×ａ２（λ２）＋Ｄ２”×ａ２（λ３）－１／２×[Ｄ２”×ａ２（λ２）＋Ｄ１”×ａ１(λ２)＋Ｄ３”×ａ３（λ２）]
となり、蛍光成分２の蛍光成分が－１／２×Ｄ２”×ａ２（λ２）だけ、必要以上に暗くなってしまう。その結果、図３Ｂに示すように、蛍光成分２の分布画像が得られない。
(3)蛍光成分３の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１／２×Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ２”×ａ２（λ１）＋Ｄ３”×a３（λ１）＋Ｄ２”×ａ２（λ２）＋Ｄ３”×ａ３（λ２）＋Ｄ２”×ａ２（λ３）＋Ｄ３”×ａ３（λ３）]＝Ｄ３”×ａ３（λ１）＋Ｄ３”×ａ３（λ２）＋Ｄ３”×ａ３（λ３）－１／２×[Ｄ３”×ａ３（λ２）＋Ｄ１”×ａ１(λ２)＋Ｄ２”×ａ２（λ２）]
となり、蛍光成分３の蛍光成分が－１／２×Ｄ３”×ａ３（λ２）だけ、必要以上に暗くなってしまう。
　これに対し、本発明では、上述したように、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2がその露光時間の変化に連動して、ＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いる過程で得られるＵＮＭＩＸＩＮＧ係数に対し、基準露光時間に対する変更した露光時間の比率で調整する。このため、行列式（１）を介して算出されるべき蛍光成分の濃度が、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を適正に補正した値に基づいて求まることになる。
　即ち、例えば、蛍光成分２の最大蛍光波長λ２が暗いために、蛍光波長λ２での蛍光画像の露光条件を２倍（例えば、露光時間を２倍）に変更したとする。このときにＵＮＭＩＸＩＮＧ係数が変わるとすると、蛍光成分１～３の最大蛍光波長λ１～λ３での分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて次のように示されることになる。
＜ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて示される分光画像＞
(1)蛍光波長λ１での分光画像
Ｉall（λ１）＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ３×ａ３（λ１）
(2)蛍光波長λ２での分光画像
２×Ｉall（λ２）＝Ｄ１×ａ１（λ２）×２＋Ｄ２×ａ２（λ２）×２＋Ｄ３×ａ３（λ２）×２
(3)蛍光波長λ３での分光画像
Ｉall（λ３）＝Ｄ１×ａ１（λ３）＋Ｄ２×ａ２（λ３）＋Ｄ３×ａ３（λ３）
このため、
(1)蛍光成分１の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋２×Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ３×a３（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ２）×２＋Ｄ３×ａ３（λ２）×２＋Ｄ２×ａ２（λ３）＋Ｄ３×ａ３（λ３）]＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）×２＋Ｄ１×ａ１（λ３）となり、図５Ａに示すように、蛍光成分２，蛍光成分３の蛍光成分から分離した画像となる。
(2)蛍光成分２の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋２×Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ３×a３（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）×２＋Ｄ３×ａ３（λ２）×２＋Ｄ１×ａ１（λ３）＋Ｄ３×ａ３（λ３）]＝Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ２）×２＋Ｄ２×ａ２（λ３）となり、図５Ｂに示すように、蛍光成分１，蛍光成分３の蛍光成分から分離した画像となる。
(3)蛍光成分３の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋２×Ｉall（λ２）＋Ｉall（λ３）]－｛Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ２×a２（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）×２＋Ｄ２×ａ２（λ２）×２＋Ｄ１×ａ１（λ３）＋Ｄ２×ａ２（λ３）]＝Ｄ３×ａ３（λ１）＋Ｄ３×ａ３（λ２）×２＋Ｄ３×ａ３（λ３）となり、図５Ｃに示すように、蛍光成分２，蛍光成分３の蛍光成分から分離した画像となる。
　ここで、露光条件を変更したときの従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術による蛍光成分の濃度計算と本発明による蛍光成分の濃度計算について、さらに具体的な数値を用いて説明する。
　説明の便宜上、ここでは２種類の蛍光成分１，２を用いた場合について説明する。
　図６Ａおよび図６Ｂは基準露光条件下における蛍光成分１，２の夫々の蛍光スペクトル及び蛍光成分１，２が混在した状態の測定対象の蛍光スペクトルを示す図で、図６Ａは蛍光成分１，２の夫々の蛍光強度が同程度の場合における各スペクトルを示す図、図６Ｂは蛍光成分１，２の夫々の蛍光強度が著しく異なる場合における各スペクトルを示す図である。
　蛍光成分１，２の分光画像の強度をＩall（λ１），Ｉall（λ２）とした場合、分光画像はＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて次式（２１）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
  
　式（２１）より、蛍光成分１，２の夫々の濃度Ｄ１，Ｄ２は次式（２２）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
  
　式（２２）より蛍光成分１，２の濃度Ｄ１，Ｄ２は、次式（２３），（２４）を解くことにより求まる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
  
　まず、図６Ａに示すように蛍光成分１，２の夫々の蛍光強度が同程度の明るさの場合おいて、露光条件を変更したときの従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術による蛍光成分の濃度計算と本発明による蛍光成分の濃度計算について説明する。
　ここでは、蛍光成分１の最大蛍光波長λ１における蛍光成分１の蛍光波長λ１での強度と蛍光成分２の蛍光波長λ１での強度との比率が１：０．５、蛍光成分２の最大蛍光波長λ２における蛍光成分１の蛍光波長λ２での強度と蛍光成分２の蛍光波長λ２での強度との比率が０．５：１であるものとする。波長λ１，λ２での分光画像の強度がそれぞれ１であるものとする。
　このときの分光画像は上記式（２１）に当てはめると、次式（２１ａ）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
  
　蛍光成分１，２の濃度Ｄ１，Ｄ２は、上記式(23)，(24)に当てはめると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
  
となる。
　このときの蛍光成分１の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋Ｉall（λ２）]－｛Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ２）]
＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）
＝０．６７×ａ１（λ１）＋０．６７×ａ１(λ２)
となり、蛍光成分１の蛍光成分のみ存在し、蛍光成分２の蛍光成分が混在しない画像となる。
　蛍光成分２の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋Ｉall（λ２）]－｛Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）]
＝Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ２）＝０．６７×ａ２（λ１）＋０．６７×ａ２（λ２)
となり、蛍光成分２の蛍光成分のみ存在し、蛍光成分１の蛍光成分が混在しない画像となる。
　ここで、蛍光波長λ２の露光時間を１０倍して蛍光強度Ｉall（λ２）が１０倍になった場合について、従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術による蛍光成分１，２の濃度の算出値と、本発明による蛍光成分１，２の濃度の算出値を示すこととする。
　従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術による蛍光成分１，２の濃度の算出方法においては、分光画像は上記式（２１）に当てはめると、次式(２１ｂ)のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
  
　蛍光成分１，２の濃度Ｄ１’，Ｄ２’は上記式（２３），（２４）に当てはめると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
  
となり、上記式（２１ａ）より求まる濃度Ｄ１，Ｄ２とは異なった値となる。
　このときの蛍光成分１の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１０×Ｉall（λ２）]－｛Ｄ２’×ａ２（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）]＝Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ１）＋１０[Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）]－｛Ｄ２’×ａ２（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）]＝Ｄ１’×ａ１（λ１）＋１０Ｄ１’×ａ１（λ２）＋９Ｄ２’×ａ２（λ２）
となり、蛍光成分２の蛍光成分９Ｄ２’×ａ２（λ２）を分離できない。
　ここでの、蛍光成分１の分布画像における蛍光成分１の蛍光成分は、
　Ｄ１’×ａ１（λ１）＋１０Ｄ１’×ａ１（λ２）
≒－５．３３×ａ１（λ１）＋１０×（－５．３３）×ａ２（λ２）
である。
　蛍光成分１の分布画像における蛍光成分２の蛍光成分は、
　９Ｄ２’×ａ２（λ２）≒９×１２．６７×ａ２（λ２）
である。
　蛍光成分２の分布画像は、
　[Ｉall（λ１）＋１０×Ｉall（λ２）]－｛Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）]＝Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ１）＋１０[Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）]－｛Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）]＝Ｄ２’×ａ２（λ１）＋９Ｄ１’×ａ２（λ２）＋１０Ｄ２’×ａ２（λ２）
となり、蛍光成分１の蛍光成分９Ｄ１’×ａ２（λ２）を分離できない。
　ここでの、蛍光成分１の分布画像における蛍光成分１の蛍光成分は、
９Ｄ１’×ａ２（λ２）≒９×（－５．３３）×ａ２（λ２）
である。
　蛍光成分１の分布画像における蛍光成分２の蛍光成分は、
Ｄ２’×ａ２（λ１）＋１０Ｄ２’×ａ２（λ２）≒１２．６７×ａ２（λ１）＋１０×１２．６７×ａ２（λ２）
である。
　これに対し、本発明では、上述したように、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が露光時間の変化に連動して、ＵＮＭＩＸＩＮＧ技術を用いる過程で得られるＵＮＭＩＸＩＮＧ係数に対し、基準露光時間に対する変更した露光時間の比率で調整する。このため、行列式（１）を介して算出されるべき蛍光成分の濃度が、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を適正に補正した値に基づいて求まることになる。
　即ち、本発明のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術による蛍光成分１，２の濃度の算出方法においては、分光画像は上記式（２１）に当てはめると、次式（２１ｃ）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
  
　蛍光成分１，２の濃度Ｄ１，Ｄ２は上記式（２３），（２４）に当てはめると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
  
となり、上記式（２１ａ）より求める濃度Ｄ１，Ｄ２と同じ値となる。
　このときの蛍光成分１の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１０×Ｉall（λ２）]－[Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０×Ｄ２×ａ２（λ２）]＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０[Ｄ１×ａ１（λ２）＋Ｄ２×ａ２（λ２）]－｛Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０×Ｄ２×ａ２（λ２）]＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋１０×Ｄ１×ａ１（λ２）となり、蛍光成分２の蛍光成分から分離した画像となる。
　ここでの、蛍光成分１の分布画像は、蛍光成分１の蛍光成分のみ存在し、
Ｄ１×ａ１（λ１）＋１０×Ｄ１×ａ１（λ２）≒０．６７×ａ１（λ１）＋１０×０．６７×ａ１（λ２）である。
　蛍光成分２の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１０×Ｉall（λ２）]－[Ｄ１×ａ１（λ１）＋１０×Ｄ１×ａ１（λ２）]＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０[Ｄ１×ａ１（λ２）＋Ｄ２×ａ２（λ２）]－｛Ｄ１×ａ１（λ１）＋１０×Ｄ１×ａ１（λ２）]＝Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０×Ｄ２×ａ２（λ２）となり、蛍光成分１の蛍光成分から分離した画像となる。
　このときの蛍光成分２の分布画像は、蛍光成分２の蛍光成分のみ存在し、
　Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０×Ｄ２×ａ２（λ２）≒１２．６７×ａ２（λ１）＋１０×１２．６７×ａ２（λ２）
である。
　次に、図６Ｂに示すように蛍光成分１，２の夫々の蛍光強度が著しく異なる場合について説明する。
　ここでは、蛍光成分１の最大蛍光波長λ１における蛍光成分１の蛍光波長λ１での強度と蛍光成分２の蛍光波長λ１での強度との比率が１：０．５、蛍光成分２の最大蛍光波長λ２における蛍光成分１の蛍光波長λ２での強度と蛍光成分２の蛍光波長λ２での強度との比率が０．５：１であるものとする。波長λ１，λ２での分光画像の強度がそれぞれ１，０．５５であるものとする。
　このときの分光画像は上記式（２１）に当てはめると、次式（２１ａ'）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
  
　蛍光成分１，２の濃度Ｄ１，Ｄ２は上記式（２３），（２４）に当てはめると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
  
となる。
　このときの蛍光成分１の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋Ｉall（λ２）]－｛Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ２）]
＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）
となり、蛍光成分２の蛍光成分が混在しない画像となる。
　ここでの、蛍光成分１の分布画像は、蛍光成分１の蛍光成分のみ存在し、
Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）≒０．９７×ａ１（λ１）＋０．９７×ａ２（λ２）
である。
　蛍光成分２の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋Ｉall（λ２）]－｛Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ１×ａ１（λ２）]
＝Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ２）
となり、蛍光成分１の蛍光成分が混在しない画像となる。
　ここでの、蛍光成分２の分布画像は、蛍光成分２の蛍光成分のみ存在し、
Ｄ２×ａ２（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ２）≒０．０７×ａ２（λ１）＋０．０７×ａ２（λ２）
である。
　ここで、蛍光波長λ２の露光時間を１０倍して蛍光強度Ｉall（λ２）が１０倍になった場合について、従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術による蛍光成分１，２の濃度の算出値と、本発明による蛍光成分１，２の濃度の算出値を示す。
従来のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術による蛍光成分１，２の濃度の算出方法においては、分光画像は上記式（２１）に当てはめると、次式（２１ｂ'）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
  
　蛍光成分１，２の濃度Ｄ１’，Ｄ２’は上記式（２３），（２４）に当てはめると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
  
となり、上記式（２１ａ’）より求まる濃度Ｄ１，Ｄ２とは異なった値となる。
　このときの蛍光成分１の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１０×Ｉall（λ２）]－｛Ｄ２’×ａ２（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）]＝Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ１）＋１０[Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）]－｛Ｄ２’×ａ２（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）]＝Ｄ１’×ａ１（λ１）＋１０Ｄ１’×ａ１（λ２）＋９Ｄ２’×ａ２（λ２）
となり、蛍光成分２の蛍光成分９Ｄ２’×ａ２（λ２）を分離できない。
　ここでの、蛍光成分１の分布画像における蛍光成分１の蛍光成分は、
Ｄ１’×ａ１（λ１）＋１０Ｄ１’×ａ１（λ２）
≒－２．３３×ａ１（λ１）＋１０×（－２．３３）×ａ１（λ２）
である。
　蛍光成分１の分布画像における蛍光成分２の蛍光成分は、
９Ｄ２’×ａ２（λ２）≒９×６．６７×ａ２（λ２）
である。
　蛍光成分２の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１０×Ｉall（λ２）]－｛Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）]＝Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ２’×ａ２（λ１）＋１０[Ｄ１’×ａ１（λ２）＋Ｄ２’×ａ２（λ２）]－｛Ｄ１’×ａ１（λ１）＋Ｄ１’×ａ１（λ２）]＝Ｄ２’×ａ２（λ１）＋９Ｄ１’×ａ１（λ２）＋１０Ｄ２’×ａ２（λ２）
となり、蛍光成分１の蛍光成分９Ｄ１’×ａ１（λ２）を分離できない。
　ここでの、蛍光成分２の分布画像における蛍光成分１の蛍光成分は、
９Ｄ１’×ａ１（λ２）≒９×（－２．３３）×ａ１（λ２）
である。
蛍光成分２の分布画像における蛍光成分２の蛍光成分は、
Ｄ２’×ａ２（λ１）＋１０Ｄ２’×ａ２（λ２）≒６．６７×ａ２（λ１）＋１０×６．６７×ａ１（λ２）
である。
　これに対し、本発明のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術による蛍光成分１，２の濃度の算出方法においては、分光画像は上記式（２１）に当てはめると、次式（２１ｃ'）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
  
　蛍光成分１，２の濃度Ｄ１，Ｄ２は上記式（２３），（２４）に当てはめると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
  
となり、上記式（２１ａ'）により求まる濃度Ｄ１，Ｄ２と同じ値となる。
　このときの蛍光成分１の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１０×Ｉall（λ２）]－[Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０×Ｄ２×ａ２（λ２）]＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０[Ｄ１×ａ１（λ２）＋Ｄ２×ａ２（λ２）]－｛Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０×Ｄ２×ａ２（λ２）]＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋１０×Ｄ１×ａ１（λ２）となり、蛍光成分２の蛍光成分から分離した画像となる。
　ここでの、蛍光成分１の分布画像は、蛍光成分１の蛍光成分のみ存在し、
Ｄ１×ａ１（λ１）＋１０×Ｄ１×ａ１（λ２）≒０．９７×ａ１（λ１）＋１０×０．９７×ａ１（λ２）である。
　蛍光成分２の分布画像は、
[Ｉall（λ１）＋１０×Ｉall（λ２）]－[Ｄ１×ａ１（λ１）＋１０×Ｄ１×ａ１（λ２）]＝Ｄ１×ａ１（λ１）＋Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０[Ｄ１×ａ１（λ２）＋Ｄ２×ａ２（λ２）]－｛Ｄ１×ａ１（λ１）＋１０×Ｄ１×ａ１（λ２）]＝Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０×Ｄ２×ａ２（λ２）となり、蛍光成分１の蛍光成分から分離した画像となる。
　このときの蛍光成分２の分布画像は、
Ｄ２×ａ２（λ１）＋１０×Ｄ２×ａ２（λ２）≒０．０７×ａ２（λ１）＋１０×０．０７×ａ２（λ２）である。
　ところで、実際には、検出される蛍光信号には、ノイズ成分も含まれる。このため、特に蛍光強度が小さい場合にはノイズ成分の影響が大きくなりやすい。
　ここで、波長λ１での蛍光画像におけるノイズ成分を含めた全体の信号強度をＩall(λ１)、波長λ１での蛍光画像における蛍光成分の信号強度をＩall(λ１)’、波長λ１での蛍光画像におけるノイズ成分をＮｏｉｓｅ１、波長λ２での蛍光画像におけるノイズ成分を含めた全体の信号強度をＩall(λ２)、波長λ２での蛍光画像における蛍光成分の信号強度をＩall(λ２)’、波長λ２での蛍光画像におけるノイズ成分をＮｏｉｓｅ２とすると、分光画像はＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いて次式（２１”）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
  
　式（２１'）より、蛍光成分１，２の夫々の濃度Ｄ１，Ｄ２は、次式（２２”）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
  
　式（２２”）より蛍光成分１，２の濃度Ｄ１，Ｄ２は、次の式（２３”），（２４”）で示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
  
　ここで、例えば、図６Ｂに示す場合において、波長λ１での蛍光画像におけるノイズ成分を含めた全体の信号強度Ｉall(λ１)が１．０３、波長λ１での蛍光画像における蛍光成分の信号強度Ｉall(λ１)’が１、波長λ１での蛍光画像におけるノイズ成分の信号強度Ｎｏｉｓｅ１が０．０３、波長λ２での蛍光画像におけるノイズ成分を含めた全体の信号強度Ｉall(λ２)が０．５８、波長λ２での蛍光画像における蛍光成分の信号強度Ｉall(λ２)’が０．５５、波長λ２での蛍光画像におけるノイズ成分の信号強度Ｎｏｉｓｅ２が０．０３であるとする。
　このときの分光画像は上記式（２１”）に当てはめると、次式（２１ａ”）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
  
　蛍光成分１，２の濃度Ｄ１，Ｄ２は上記式（２３”），（２４”）に当てはめると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000031
  
となり、実際の濃度Ｄ１＝0.97、Ｄ２＝0.07と相違する。
　上記例のように、実際の蛍光成分２の濃度が低く、蛍光成分２の蛍光強度が小さい場合、Ｉall（λ２）の信号強度が小さい値で検出される。このため、ＵＮＭＩＸＩＮＧ処理による演算においては、ノイズの影響を大きく受けて濃度計算を正確に行うことができない。
　そこで、このような場合には、蛍光波長λ２の露光時間を長くして、波長λ２での蛍光成分の信号をノイズ信号に比べて大きく検出されるようにしてノイズ成分の信号の影響を避けるようにすることが望まれる。
　例えば、上記の場合において、蛍光波長λ２の露光時間を１０倍して蛍光強度Ｉall（λ２）’が１０倍になった場合、本発明によれば、蛍光成分１，２の濃度は次のように算出される。
　即ち、本発明のＵＮＭＩＸＩＮＧ技術による蛍光成分１，２の濃度の算出方法においては、分光画像は上記式（２１”）に当てはめると、次式（２１ｃ”）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000032
  
　蛍光成分１，２の濃度Ｄ１，Ｄ２は上記式（２３”），（２４”）に当てはめると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000033
  
となり、上記（２１ａ”）により求めた値により近い、ノイズの影響を極力排除した値が得られる。
　蛍光成分からの蛍光が非常に微弱でノイズ成分を十分に考慮する必要がある場合には、式（１）における信号強度Ｉall（λ１）～Ｉall（λｎ）は以下のように扱うことが望ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000034
  
　ただし、Ｉall（λ１）は波長λ１での蛍光画像におけるノイズ成分を含めた全体の信号強度、Ｉall（λ１）’は波長λ１での蛍光画像における蛍光成分の信号強度、Ｎｏｉｓｅ１は波長λ１での蛍光画像におけるノイズ成分、・・・、Ｉall（λｎ）は波長λｎ
での蛍光画像におけるノイズ成分を含めた全体の信号強度、Ｉall（λｎ）’は波長λｎでの蛍光画像における蛍光成分の信号強度、Ｎｏｉｓｅｎは波長λｎでの蛍光画像におけ
るノイズ成分である。
　このため、本発明の蛍光内視鏡装置によれば、フレームレートを極力変更させずに、各蛍光成分の明るさが蛍光画像観察に適した明るさとなるように露光条件を変更しても、露光条件の変更如何にかかわらず、各蛍光成分を分離して表示できる蛍光内視鏡装置が得られる。
実施例１
　図７Ａ～図７Ｅは実施例１にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図７Ａは基準露光条件下における可変分光素子１２ｂ4が選択して透過する各波長域の光を時系列で示す図、図７Ｂは図７Ａと略同時刻に撮像素子１２ｂ5を介して光電変換され、各フレームメモリ１３ｃ1，１３ｃ2，１３ｃ3に記録される各波長域の光を時系列で示す図、図７Ｃは実施例１の露光条件下における可変分光素子１２ｂ4が選択して透過する各波長域の光を時系列で示す図、図７Ｄは図７Ｃと略同時刻に撮像素子１２ｂ5を介して光電変換され、各フレームメモリ１３ｃ1，１３ｃ2，１３ｃ3に記録される各波長域の光を時系列で示す図、図７Ｅは図７図７，図７Ｄに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。
　実施例１の蛍光内視鏡装置の基本的な構成は、図１～図２を用いて説明したとおりである。
実施例１の蛍光内視鏡装置では、図７Ｃに示すように、可変分光素子１２ｂ4を介して透過される蛍光成分２からの蛍光波長λ２の透過時間ｔλ2’を、図７Ａに示す基準露光条件下における透過時間ｔλ2に比べて長くすることで、図７Ｄに示すように、フレームメモリ１３ｃ2に記録される時間がその分長くなるように露光条件が、露光条件設定部１５を介して変更されている。
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際になされた露光時間の変更に連動して、式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における所定波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、所定波長λｘの蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の基準露光条件下における露光時間ｔλ2に対する変更後の露光時間ｔλ2’の比率（ｔλ2’／ｔλ2）を乗算するようになっている。
　実施例１の露光条件における分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いた行列式で表すと次の式（１ａ’）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000035
  
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、この式（１ａ’）より、蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出する。
　実施例１の蛍光内視鏡装置によれば、フレームレートの劣化を極力抑えるために特定の検出波長の分光画像についての露光時間を変更しても複数の蛍光体を各検出波長が分離された状態で明るく検出できる。
実施例２
　図８Ａ～図８Ｃは実施例２にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図８Ａは基準露光条件下における可変分光素子１２ｂ4が選択して透過する各波長域の光を時系列で示す図、図８Ｂは実施例２の露光条件下における可変分光素子１２ｂ4が選択して透過する各波長域の光を時系列で示す図、図８Ｃは図８Ｂに示す露光条件における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。
　実施例２の蛍光内視鏡装置では、図８Ｂに示すように、フレームレートを一定にしたまま、各検出波長λ１～λ３の露光時間ｔλ1”，ｔλ2”，ｔλ3”の比率が図８Ａに示す基準露光条件下での各検出波長λ１～λ３の露光時間ｔλ1，ｔλ2，ｔλ3の比率と異なるように露光条件が、露光条件設定部１５を介して変更されている。
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、波長λ１～波長λ３の夫々の波長の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際になされた、フレームレートを一定に保ったままでの露光時間の変更に連動して、式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分３の濃度Ｄ３の計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分３の基準濃度での基準露光条件下における波長λ１～波長λ３の夫々の波長の係数ａ１（λ１）～ａ３（λ１）～ａ１（λ３）～ａ３（λ３）に対し、波長λ１～波長λ３の夫々の波長の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の基準露光条件下における露光時間ｔλ1，ｔλ2，ｔλ3に対する変更後の露光時間ｔλ1”，ｔλ2”，ｔλ3”の比率（ｔλ1”／ｔλ1，ｔλ2”／ｔλ2，ｔλ3”／ｔλ3）を夫々乗算するようになっている。
　実施例２の露光条件における分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いた行列式で表すと次の式（１ｂ’）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000036
  
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、この式（１ｂ’）より、蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出する。
　実施例２では上述のようにフレームレートは一定である。従って、上記式（１ｂ’）においては、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000037
  
である。
　実施例２の蛍光内視鏡装置によれば、フレームレートの劣化が無いように各検出波長の分光画像についての露光時間を変更しても複数の蛍光体を各検出波長が分離され、かつ、明るさのバランスが取れた状態で明るく検出できる。
　その他の構成及び作用効果は実施例１の蛍光内視鏡装置と略同じである。
実施例３
　図９Ａ～図９Ｃは実施例３にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図９Ａは基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図９Ｂは実施例３の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図９Ｃは図９Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。
　実施例３の蛍光内視鏡装置では、図９Ｂに示すように、蛍光成分２の蛍光波長λ２を励起する励起光の強度ＩEX2’を、図９Ａに示す基準露光条件下における強度ＩEX2に比べて強くすることで、フレームメモリ１３ｃ2に記録される強度がその分強くなるように露光条件が、露光条件設定部１５を介して変更されている。
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、蛍光波長λ２の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際になされた蛍光波長λ２を励起する励起光の強度の変更に連動して、式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分３の濃度Ｄ３の計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分３の基準濃度での基準露光条件下における当該波長λ２の係数ａ１（λ２）～ａ３（λ２）に対し、蛍光波長λ２の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の基準露光条件下における蛍光波長λ２を励起する励起光の強度ＩEX2に対する変更後の蛍光波長λ２を励起する励起光の強度ＩEX2’の比率（ＩEX2’／ＩEX2）を乗算するようになっている。
  実施例３の露光条件における分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いた行列式で表すと次の式（１ｃ’）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000038
  
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、この式（１ｃ’）より、蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出する。
　実施例３の蛍光内視鏡装置によれば、フレームレートの劣化が無いように特定の検出波長の分光画像についての励起強度を変更しても複数の蛍光体を各検出波長が分離された状態で明るく検出できる。
実施例４
　図１０Ａ～図１０Ｃは実施例４にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１０Ａは基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図１０Ｂは実施例４の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図１０Ｃは図１０Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。
　実施例４の蛍光内視鏡装置では、図１０Ｂに示すように、蛍光成分１の蛍光波長λ１～蛍光成分３の蛍光波長λ３を夫々励起する夫々の励起光の強度ＩEX1”～ＩEX3”を、図１０Ａに示す基準露光条件下における強度ＩEX1～に強度ＩEX3に対して変更することで、フレームメモリ１３ｃ1～１３ｃ3に記録される強度がその分、変更されるように露光条件が、露光条件設定部１５を介して変更されている。
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、波長λ１～波長λ３の夫々の波長の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際になされた夫々の波長を励起する励起光の強度の変更に連動して、式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分３の濃度Ｄ３の計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分３の基準濃度での基準露光条件下における波長λ１～波長λ３の夫々の波長の係数ａ１（λ１）～ａ３（λ１）～ａ１（λ３）～ａ３（λ３）に対し、波長λ１～波長λ３の夫々の波長の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の基準露光条件下における夫々の波長を励起する励起光の強度ＩEX1，ＩEX2，ＩEX3に対する変更後の夫々の波長を励起する励起光の強度ＩEX1”，ＩEX2”ＩEX3”の比率（ＩEX1”／ＩEX1，ＩEX2”／ＩEX2，ＩEX3”／ＩEX3）を夫々乗算するようになっている。
　実施例４の露光条件における分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いた行列式で表すと次の式（１ｄ’）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000039
  
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、この式（１ｄ’）より、蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出する。
　実施例４の蛍光内視鏡装置によれば、フレームレートの劣化が無いように夫々の検出波長の分光画像についての励起強度を変更しても複数の蛍光体を各検出波長が分離され、かつ、明るさのバランスが取れた状態の明るさで明るく検出できる。
実施例５
　図１１Ａ～図１１Ｃは実施例５にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１１Ａは基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図１１Ｂは実施例５における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図１１Ｃは図１１Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。
　実施例５の蛍光内視鏡装置では、図１１Ｂに示すように、蛍光成分２の蛍光波長λ２を励起する励起光の励起時間ｔEx2’を図１１Ａに示す基準露光条件下における励起時間ｔEx2に比べて短くすることで、フレームメモリ１３ｃ2に記録される強度がその分弱くなるように露光条件が、露光条件設定部１５を介して変更されている。
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、蛍光波長λ２の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際になされた蛍光波長λ２を励起する励起光の強度の変更に連動して、式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分３の濃度Ｄ３の計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分３の基準濃度での基準露光条件下における当該波長λ２の係数ａ１（λ２）～ａ３（λ２）に対し、蛍光波長λ２の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の基準露光条件下における蛍光波長λ２を励起する励起光の励起時間ｔEX2に対する変更後の蛍光波長λ２を励起する励起光の励起時間ｔEX2’の比率（ｔEX2’／ｔEX2）を乗算するようになっている。
　実施例５の露光条件における分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いた行列式で表すと次の式（１ｅ’）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000040
  
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、この式（１ｅ’）より、蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出する。
　実施例５の蛍光内視鏡装置によれば、フレームレートの劣化が無いように特定の検出波長の分光画像についての励起時間を変更しても複数の蛍光体を各検出波長が分離され、かつ、明るさのバランスが取れた状態で明るく検出できる。
実施例６
　図１２Ａ～図１２Ｃは実施例６にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１２Ａは基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図１２Ｂは実施例６の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図１２Ｃは図１２Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。
　実施例６の蛍光内視鏡装置では、図１２Ｂに示すように、蛍光成分２の蛍光波長λ２を励起する励起光の励起強度ＩEx2’及び励起時間ｔEx2’を図１２Ａに示す基準露光条件下における励起強度ＩEx2’及び励起時間ｔEx2に比べて変更することで、フレームメモリ１３ｃ2に記録される強度がその分変更されるように露光条件が、露光条件設定部１５を介して変更されている。
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、波長λ１～波長λ３のうちの所定波長λ２の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際になされた所定波長λ２を励起する励起光の強度及び励起時間の変更に連動して、式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分３の濃度Ｄ３の計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分３の基準濃度での基準露光条件下における当該波長λ２の係数ａ１（λ２）～ａ３（λ２）に対し、所定波長λ２の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の基準露光条件下における所定波長λ２を励起する励起光の強度ＩEX2及び励起時間ｔEX2に対する変更後の所定波長λ２を励起する励起光の強度ＩEX2’及び励起時間ｔEX2’の比率（（ＩEX2’／ＩEX2）×（ｔEX2’／ｔEX2））を乗算するようになっている。
　実施例６の露光条件における分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いた行列式で表すと次の式（１ｆ’）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000041
  
　ただし、α2６＝ＩEx2’×ｔEx2’／ＩEx2×ｔEx2
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、この式（１ｆ’）より、蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出する。
　実施例６の蛍光内視鏡装置によれば、フレームレートの劣化が無いように特定の検出波長の分光画像についての励起強度及び励起時間を変更しても複数の蛍光体を各検出波長が分離され、かつ、明るさのバランスが取れた状態で明るく検出できる。
実施例７
　図１３Ａ～図１３Ｃは実施例７にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１３Ａは基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図１３Ｂは実施例７の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長を励起する各励起光の強度及び照射タイミングを時系列で示す図、図１３Ｃは図１３Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。
　実施例７の蛍光内視鏡装置では、蛍光成分２の蛍光波長λ２の強度を、ＮＤフィルタを用いて変更することで、図１３Ｂに示すように、フレームメモリ１３ｃ2に記録される検出強度Ｉ2’がその分弱くなるように露光条件が、露光条件設定部１５を介して変更されている。
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、波長λ１～波長λ３のうちの所定波長λ２の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際になされた検出強度の変更に連動して、式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分３の濃度Ｄ３の計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分３の基準濃度での基準露光条件下における所定波長λ２の係数ａ１（λ２）～ａ３（λ２）に対し、所定波長λ２の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際の基準露光条件下における検出強度Ｉ2に対する変更後の検出強度Ｉ2’の比率（Ｉ2’／Ｉ2）を乗算するようになっている。
　実施例７の露光条件における分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いた行列式で表すと次の式（１ｇ’）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000042
  
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、この式（１ｇ’）より、蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出する。
　実施例７の蛍光内視鏡装置によれば、フレームレートの劣化が無いように特定の検出波長の分光画像についての検出強度を変更しても複数の蛍光体を各検出波長が分離され、かつ、明るさのバランスが取れた状態で明るく検出できる。
実施例８
　図１４Ａ～図１４Ｃは実施例８にかかる蛍光内視鏡装置における露光条件及び蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行う演算を示す説明図で、図１４Ａは基準露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長の蛍光画像のゲイン及び検出タイミングを時系列で示す図、図１４Ｂは実施例８の露光条件下における各蛍光成分の蛍光波長の蛍光画像のゲイン及び検出タイミングを時系列で示す図、図１４Ｃは図１４Ｂに示す露光条件下における蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が行うＵＮＭＩＸＩＮＧ処理に用いる行列式を示す図である。
　実施例８の蛍光内視鏡装置では、図１４Ｂに示すように、蛍光成分２の蛍光波長λ２のゲインＧ2’を変更することで、フレームメモリ１３ｃ2に記録される強度がその分強くなるように露光条件が、露光条件設定部１５を介して変更されている。
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、波長λ１～波長λ３のうちの所定波長λ２の蛍光画像を撮像部１２ｂが取得する際になされたゲインの変更に連動して、式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分３の濃度Ｄ３の計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分３の基準濃度での基準露光条件下における所定波長λ２の係数ａ１（λ２）～ａ３（λ２）に対し、所定波長λ２の蛍光画像を撮像分１２ｂが取得する際の基準露光条件下におけるゲインＧ2に対する変更後のゲインＧ2’の比率（Ｇ２’／Ｇ２）を乗算するようになっている。
　実施例８の露光条件における分光画像は、ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数を用いた行列式で表すと次の式（１ｈ’）のように示すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000043
  
　蛍光成分濃度演算部１３ｄ2は、この式（１ｈ’）より、蛍光成分１～３の濃度Ｄ１～Ｄ３を算出する。
　実施例８の蛍光内視鏡装置によれば、フレームレートの劣化が無いように特定の検出波長の分光画像についてのゲインを変更しても複数の蛍光体を各検出波長が分離され、かつ、明るさのバランスが取れた状態で明るく検出できる。
　以上、本発明の実施例について説明したが、本発明の蛍光内視鏡装置は、これらの実施例に限定されるものではなく、例えば、各実施例における露光条件構成要素を組み合わせた露光条件の変更に対し、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が基準露光条件下における当該露光条件構成要素の組み合せの数値に対する変更後の当該露光条件構成要素の組み合せの数値の比率を蛍光成分１～蛍光成分３の基準濃度での基準露光条件下におけるＵＮＭＩＸＩＮＧ係数に乗算するようにしてもよい。さらには、蛍光成分濃度演算部１３ｄ2が任意の露光条件構成要素の変更に連動して、当該変更した露光条件構成要素の変更後の数値の基準露光条件下における当該露光条件構成要素の数値に対する比率を基準露光条件下におけるＵＮＭＩＸＩＮＧ係数に乗算するようにしてもよい。本発明の蛍光内視鏡装置は、複数の人組織のみ、複数の蛍光薬剤のみ、または残渣を含め様々な組み合わせの蛍光成分の検出に適用できる。
　本発明の蛍光内視鏡装置は、生体組織を観察するために、生体組織から発生する蛍光スペクトルを検出する分野に有用である。
９         
生体（組織）
１１       
光源ユニット
１１ａ      励起光用光源
１１ｂ      照明光用光源
１１ｃ      光源制御回路
１２       
内視鏡先端挿入部
１２ａ      照明光学系
１２ｂ      撮像部
１２ｂ1    
対物光学系
１２ｂ2    
結像光学系
１２ｂ3    
励起光カットフィルタ
１２ｂ4    
可変分光素子
１２ｂ5    
撮像素子
１２ｃ      ライトガイド
１３       
制御ユニット
１３ａ      可変分光素子制御回路
１３ｂ      撮像素子制御回路
１３ｃ      フレームメモリ
１３ｃ1    
Ｒフレームメモリ
１３ｃ2    
Ｇフレームメモリ
１３ｃ3    
Ｂフレームメモリ
１３ｄ      画像処理回路
１３ｄ1    
ＵＮＭＩＸＩＮＧ係数記録部
１３ｄ2    
蛍光成分濃度演算部
１３ｄ3    
蛍光画像合成部
１４       
表示ユニット
１５       
露光条件設定部

Claims (9)

  1. 　最大蛍光波長が異なり少なくとも一部の波長域で蛍光波長が重なる複数種類の蛍光成分を有する生体組織に励起光を照射し前記生体組織から発生する複数種類の蛍光画像を取得し、取得した蛍光画像を用いて生体組織に存在する複数種類の蛍光成分を分離して表示にする蛍光内視鏡装置であって、
    　前記複数種類の蛍光成分を励起させる少なくとも１種類以上の励起光を照射する光源部と、
    　前記生体組織から発生する蛍光画像を、ｎ種類[但し、ｍ≦ｎ]の波長λ１～波長λｎごとに取得する蛍光画像取得部と、
    　前記生体組織中に存在するｍ種類[但し、２≦ｍ]の蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における蛍光スペクトルが記録された蛍光スペクトル記録部と、
    　前記蛍光スペクトル記録部に記録された蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における蛍光スペクトルと前記蛍光画像取得部が取得した波長λ１～波長λｎごとの蛍光画像を用いて、前記生体組織中に存在する夫々の蛍光成分の濃度を、該蛍光画像における全ての画素について演算により求める蛍光成分濃度演算部と、
    　前記蛍光成分濃度演算部が求めた夫々の蛍光成分の濃度に基づいて夫々の蛍光成分の分布画像を作成し、作成した夫々の蛍光成分の分布画像に対し夫々の蛍光成分に対応する所定の色を割り当て、所定の色を割り当てた分布画像を一つの画像に合成する蛍光画像合成部と、
    　前記蛍光画像合成部を介して合成された画像を表示する画像表示部を有し、
    　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　前記蛍光スペクトル記録部に記録された蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における蛍光スペクトルより得られる、蛍光成分１～蛍光成分ｍの夫々の基準濃度での基準露光条件下における波長λ１～波長λｎの係数をａ１（λ１）～ａ１（λｎ）～ａｍ（λ１）～ａｍ（λｎ）、前記蛍光画像取得部が取得した波長λ１～波長λｎの蛍光画像の強度をＩall（λ１）～Ｉall（λｎ）、蛍光成分１～蛍光成分ｍの濃度をＤ１～Ｄｍとしたとき、次の式（１）を用いて、蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍを、該蛍光画像における画素ごとに全ての画素について計算する内視鏡装置であって、
    　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　露光条件構成要素の基準露光条件に対する変更の有無をチェックし、
    　波長λ１～波長λｎのうちの少なくとも１つの波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた所定の露光条件構成要素の数値の変更があるとき、その変更に連動して、
    　前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）を、当該波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における前記所定の露光条件構成要素の数値に対する変更後の前記所定の露光条件構成要素の数値の比率を用いて変更する蛍光内視鏡装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
      
  2. 　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた露光時間の変更があるとき、その変更に連動して、
    　前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における前記所定波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における露光時間に対する変更後の露光時間の比率を乗算する請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
  3. 　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　波長λ１～波長λｎの夫々の波長の蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた、フレームレートを一定に保ったままでの露光時間の変更があるとき、その変更に連動して、
    　前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における波長λ１～波長λｎの夫々の波長の係数ａ１（λ１）～ａｍ（λ１）～ａ１（λｎ）～ａｍ（λｎ）に対し、波長λ１～波長λｎの夫々の波長の蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における露光時間に対する変更後の露光時間の比率を乗算する請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
  4. 　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた前記所定波長λｘを励起する励起光の強度の変更があるとき、その変更に連動して、
    　前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における前記所定波長λｘを励起する励起光の強度に対する変更後の前記所定波長λｘを励起する励起光の強度の比率を乗算する請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
  5. 　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　波長λ１～波長λｎの夫々の波長の蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた夫々の波長を励起する励起光の強度の変更があるとき、その変更に連動して、
    　前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における波長λ１～波長λｎの夫々の波長の係数ａ１（λ１）～ａｍ（λ１）～ａ１（λｎ）～ａｍ（λｎ）に対し、波長λ１～波長λｎの夫々の波長の蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における夫々の波長を励起する励起光の強度に対する変更後の夫々の波長を励起する励起光の強度の比率を乗算する請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
  6. 　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた前記所定波長λｘを励起する励起光の励起時間の変更があるとき、その変更に連動して、
    　前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における前記所定波長λｘを励起する励起光の励起時間に対する変更後の前記所定波長λｘを励起する励起光の励起時間の比率を乗算する請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
  7. 　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた前記所定波長λｘを励起する励起光の強度及び励起時間の変更があるとき、その変更に連動して、
    　前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における当該波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における前記所定波長λｘを励起する励起光の強度及び励起時間に対する変更後の前記所定波長λｘを励起する励起光の強度及び励起時間の比率を乗算する請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
  8. 　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされた検出強度の変更があるとき、その変更に連動して、
    　前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における前記所定波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下における検出強度に対する変更後の検出強度の比率を乗算する請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
  9. 　前記蛍光成分濃度演算部が、
    　波長λ１～波長λｎのうちの所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際になされたゲインの変更があるとき、その変更に連動して、
    　前記式（１）を用いた蛍光成分１の濃度Ｄ１～蛍光成分ｍの濃度Ｄｍの計算に際し、蛍光成分１～蛍光成分ｍの基準濃度での基準露光条件下における前記所定波長λｘの係数ａ１（λｘ）～ａｍ（λｘ）に対し、前記所定波長λｘの蛍光画像を前記蛍光画像取得部が取得する際の基準露光条件下におけるゲインに対する変更後のゲインの比率を乗算する請求項１に記載の蛍光内視鏡装置。
PCT/JP2011/080158 2010-12-27 2011-12-27 蛍光内視鏡装置 WO2012090982A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/920,136 US9050012B2 (en) 2010-12-27 2013-06-18 Fluorescence-endoscope apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-290927 2010-12-27
JP2010290927A JP2014039571A (ja) 2010-12-27 2010-12-27 蛍光内視鏡装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/920,136 Continuation-In-Part US9050012B2 (en) 2010-12-27 2013-06-18 Fluorescence-endoscope apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012090982A1 true WO2012090982A1 (ja) 2012-07-05

Family

ID=46383076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/080158 WO2012090982A1 (ja) 2010-12-27 2011-12-27 蛍光内視鏡装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9050012B2 (ja)
JP (1) JP2014039571A (ja)
WO (1) WO2012090982A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6103824B2 (ja) * 2012-06-04 2017-03-29 オリンパス株式会社 蛍光内視鏡装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006043002A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Olympus Corp 内視鏡観察装置および内視鏡観察方法
JP2008043396A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Olympus Corp 内視鏡システム
JP2009542415A (ja) * 2006-07-11 2009-12-03 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 蛍光光画像の発生システムおよび方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3983947B2 (ja) * 1999-11-16 2007-09-26 富士フイルム株式会社 蛍光画像表示方法および装置
US20020138008A1 (en) * 2000-01-13 2002-09-26 Kazuhiro Tsujita Method and apparatus for displaying fluorescence images and method and apparatus for acquiring endoscope images
JP5461753B2 (ja) * 2004-07-30 2014-04-02 オリンパス株式会社 内視鏡装置
JP4954699B2 (ja) * 2006-12-28 2012-06-20 オリンパス株式会社 蛍光内視鏡システム
US8300093B2 (en) * 2009-01-12 2012-10-30 Fujifilm Corporation Endoscope image processing method and apparatus, and endoscope system using the same
EP2359745A1 (en) * 2010-02-12 2011-08-24 Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) Method and device for multi-spectral photonic imaging

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006043002A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Olympus Corp 内視鏡観察装置および内視鏡観察方法
JP2009542415A (ja) * 2006-07-11 2009-12-03 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 蛍光光画像の発生システムおよび方法
JP2008043396A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Olympus Corp 内視鏡システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014039571A (ja) 2014-03-06
US9050012B2 (en) 2015-06-09
US20140005476A1 (en) 2014-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9066676B2 (en) Endoscopic image display apparatus
JP5735031B2 (ja) コンパクトな蛍光内視鏡映像システム
JP5184016B2 (ja) 撮像装置
US8188446B2 (en) Fluorescence imaging apparatus
JP5466182B2 (ja) 内視鏡システムおよび内視鏡システムの作動方法
JP5274720B2 (ja) 撮像装置
EP2656774B1 (en) Fluorescence observation apparatus
JP4772235B2 (ja) 内視鏡装置
WO2017085793A1 (ja) 内視鏡システム、画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
JP5669828B2 (ja) 画像処理装置および蛍光観察装置
JPWO2013164962A1 (ja) 内視鏡装置
WO2011115087A1 (ja) 蛍光内視鏡装置
JP5752423B2 (ja) 分光計測システムおよび分光計測システムの作動方法
JP2012213541A (ja) 内視鏡装置
JP5930474B2 (ja) 内視鏡システム及びその作動方法
US8300093B2 (en) Endoscope image processing method and apparatus, and endoscope system using the same
WO2012002320A1 (ja) 画像処理装置および画像処理方法
WO2012090982A1 (ja) 蛍光内視鏡装置
JP2011200364A (ja) 内視鏡装置
US8380278B2 (en) Image capturing apparatus, image capturing method, and computer readable medium
JP6396717B2 (ja) 感度調整方法および撮像装置
CN108882835B (zh) 内窥镜图像信号处理装置及方法以及存储介质
JP2009125411A (ja) 内視鏡画像処理方法および装置ならびにこれを用いた内視鏡システム
EP3669743A1 (en) System and method, in particular for microscopes and endoscopes, for creating an hdr image of a fluorescing fluorophore
EP2206459B1 (en) Endoscope image processing method and apparatus, and endoscope system using the same

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11852881

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11852881

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP