WO2015152327A1

WO2015152327A1 - 観察画像取得システム及び観察画像取得方法

Info

Publication number: WO2015152327A1
Application number: PCT/JP2015/060333
Authority: WO
Inventors: 和昭田村; 伊藤　毅
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2015-10-08
Also published as: DE112015001158T5; US10582842B2; JP2015196004A; CN106132275B; CN106132275A; US20170014022A1; JP6412709B2

Abstract

　観察画像取得システムは、光源部（６）と、撮像部（７）と、画像取得部（８）とを含む。前記光源部（６）は、観察対象中に含まれる対象物質の吸収ピークが存在する波長領域を含まない波長領域の第１の光と、前記吸収ピークが存在する波長領域の第２の光とを前記観察対象に照射する。前記画像取得部（８）は、前記第１の光を前記観察対象に照射したときに前記撮像部（７）により取得される第１の画像情報と、前記第２の光を前記観察対象に照射したときに前記撮像部（７）により取得される第２の画像情報とに基づいて前記対象物質を強調する強調画像情報を生成する強調画像情報生成部を含む。

Description

観察画像取得システム及び観察画像取得方法

　本発明は、例えば白色光による観察、又は白色光の波長とは異なる波長の光、例えば特定の対象物質を観察するための特殊光による観察などを行う観察画像取得システム及び観察画像取得方法に関する。

　現在、小型の固体光源から光を出力し、この光を光ファイバ先端に配置した波長変換部材に照射して波長変換し、この波長変換によって光を所望の照射パターンや色へ変化させる発光装置、又は当該発光装置を用いた内視鏡装置が開発されている。　
　例えば特許文献１は、波長の異なる励起光源と複数の波長変換部材との組合せにより白色光と特定の狭い波長域の光（以下、特殊光と称する）とを射出する光源装置と、この光源装置から白色光と特殊光とを射出したときの被検体からの各反射光を撮像し、これら撮像により取得される各画像を画像処理して白色光画像と特殊光画像とを生成し表示する内視鏡装置とについて開示する。

　又、特許文献１は、狭帯域光（青色、緑色）と広帯域光とを含む白色光画像情報と、特殊光画像情報とから狭帯域光による強調画像情報を解析的に求め、例えば血管強調画像を生成して表示することを開示する。

特開２００９－２９７１４１号公報

　しかしながら、特許文献１は、抽出される狭帯域光の１つが白色照明光用の青色ＬＤ光であり、例えば血管をコントラスト良く表示するための波長（血管の吸収ピーク）と合っていない。また、特許文献１は、各色画素で検出される照明光が同じ波長範囲から抽出されるので、例えば血管等の強調画像を生成するためにはその情報量が少なく、血管等の診断に有効な画像を取得するには難しい面がある。

　本発明は、観察対象中に存在する対象物質の吸収特性を考慮して、特定の色画素で波長領域の異なる光を観察対象に照射して撮像した画像情報から対象物質の強調画像情報を生成し、対象物質のコントラストが高い白色光もしくは特殊光観察画像を取得できる観察画像取得システム及び観察画像取得方法を提供することを目的とする。

　本発明の主要な局面に係る観察画像取得システムは、観察対象中に含まれる対象物質の吸収ピークが存在する波長領域を含まない波長領域の第１の光と、前記吸収ピークが存在する波長領域の第２の光とを前記観察対象に照射する光源部と、前記観察対象を撮像して画像情報を取得する撮像部と、前記撮像部により取得された前記画像情報を演算して前記対象物質を強調する強調画像情報を生成する画像取得部とを具備し、前記画像取得部は、前記第１の光を前記観察対象に照射したときに前記撮像部により取得される第１の画像情報と、前記第２の光を前記観察対象に照射したときに前記撮像部により取得される第２の画像情報とに基づいて前記強調画像情報を生成する強調画像情報生成部を含む。

　本発明によれば、観察対象中に存在する対象物質の吸収特性を考慮して、特定の色画素で波長領域の異なる光を観察対象に照射して撮像した画像情報から対象物質の強調画像情報を生成し、対象物質のコントラストが高い白色光もしくは特殊光観察画像を取得できる観察画像取得システム及び観察画像取得方法を提供できる。

図１は、本発明に係る観察画像取得システムの第１の実施の形態を示す構成図である。図２は、同装置における波長変換ユニットを示す具体的な構成図である。図３は、同装置における波長変換ユニットに用いるＹＡＧ蛍光体の励起・蛍光スペクトル特性を示す図である。図４は、同装置における波長変換ユニットに用いるサイアロン蛍光体の励起・蛍光スペクトル特性を示す図である。図５は、同装置における撮像装置を構成する撮像素子の分光感度特性を示す図である。図６は、同装置における被検体としての血管内のヘモグロビンの吸収強度の指標となる吸収係数を示す図である。図７は、同装置における観察画像生成表示フロートチャートである。図８は、同装置における生体組織の吸収特性や励起光の強度、撮像装置の各色画素の受光感度特性を示す図である。図９は、同装置における強調画像情報（Ｂ３）生成の一手法を示す模式図である。図１０は、同装置における強調画像情報（Ｂ３）生成の他の手法を示す模式図である。図１１は、同装置において白色光強調観察画像と特殊光強調観察画像とを交互に表示するときの動作タイミング図である。図１２は、同装置における青色ＬＥＤを用いて照明光を生成したときの白色光と特殊光との波長に対する強度を示す図である。図１３は、本発明に係る観察画像取得システムの第２の実施の形態を示す構成図である。

［第１の実施の形態］　
　以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態において、青緑赤の色領域と可視光波長範囲との関係は、青色領域を波長３８０ｎｍ～５００ｎｍの領域とし、緑色領域を波長５００ｎｍ～６００ｎｍの領域とし、赤色領域を波長６００ｎｍ～７８０ｎｍの領域とする。

　図１は観察画像取得システム１の構成図を示す。本システム１は、観察対象中に存在する対象物質のコントラストを高く強調表示する強調画像情報を生成する。ここで、観察対象は、例えば人体等の被検体２であり、生体組織４を含む。対象物質は、観察対象中に存在し、被検体２の生体組織４内の表層部に存在する表層血管３及びこの表層血管３よりも深い部位に存在する中層血管５に流れるヘモグロビンである。　
　本実施の形態では、対象物質としてヘモグロビンを用いたが、他の体内に存在する物質を用いても良いし、体外より投与する蛍光プローブを用いても良い。この場合、蛍光プローブの吸収波長域は、励起光の波長に合わせるのが良い。蛍光プローブは、被検体外より投与され特定の波長に反応して発光する。　
　本システム１の構成を説明すると、本システム１は、被検体２に照明光を照射する光源装置６と、被検体２からの反射光を撮像する撮像装置（撮像部）７と、被検体２の画像情報を生成する画像取得装置（画像取得部）８と、被検体２の画像を表示する画像表示装置（画像表示部）９と、本システム１の観察モードを設定する観察モード入力装置（観察モード入力部）１０と、この観察モード入力装置１０に設定された観察モードに従って光源装置６と撮像装置７と画像取得装置８とをそれぞれ動作制御するシステム制御装置１１とを含む。

　光源装置６は、人体等の被検体２中に流れるヘモグロビンの吸収ピークが存在する波長領域を含まない波長領域にピーク波長を有する第１の光（第１の照明光）Ｑ１と、ヘモグロビンの吸収ピークが存在する波長領域にピーク波長を有する第２の光（第２の照明光）Ｑ２とを被検体２に照射する。この光源装置６は、第１励起光源２０と、第２励起光源２１と、光源制御部２２と、導光部２３と、波長変換ユニット２４とを含む。　
　第１励起光源２０は、発光ピーク波長が４５０ｎｍ（λ１）、半値幅が数ｎｍ以下の青色のレーザ光を射出する第１の半導体レーザ（ＬＤ）を含む。この第１励起光源２０では、射出する青色レーザ光に含まれる青色のレーザ光成分を第１の励起光とする。この第１励起光源２０は、以下、第１の半導体レーザ２０と称する。

　第２励起光源２１は、発光ピーク波長が４１５ｎｍ（λ２）、半値幅が数ｎｍ以下の青紫色のレーザ光を射出する第２の半導体レーザ（ＬＤ）を含む。この第２励起光源２１では、射出するレーザ光に含まれる青紫色のレーザ光成分を第２の励起光とする。この第２励起光源２１は、以下、第２の半導体レーザ２１と称する。　
　光源制御部２２は、第１の半導体レーザ２０及び第２の半導体レーザ２１に供給する各駆動電流を制御し、かつこれら第１の半導体レーザ２０及び第２の半導体レーザ２１の駆動方式、例えばパルス駆動又は連続駆動の制御を行う。

　導光部２３は、第１の半導体レーザ２０から射出される青色レーザ光と、第２の半導体レーザ２１から射出される青紫色レーザ光とを波長変換ユニット２４に導光する。この導光部２３は、第１の光ファイバ２５と、第２の光ファイバ２６と、光合波部２７と、第３の光ファイバ２８とを含む。　
　第１の光ファイバ２５は、第１の半導体レーザ２０と光合波部（２×１の光カプラー：２入力－１出力）２７との間に光学的に接続されている。この第１の光ファイバ２５は、第１の半導体レーザ２０から射出される青色レーザ光を光合波部２７に導光する。　
　第２の光ファイバ２６は、第２の半導体レーザ２１と光合波部２７との間に光学的に接続されている。この第２の光ファイバ２６は、第２の半導体レーザ２１から射出される青紫色レーザ光を光合波部２７に導光する。

　光合波部２７は、第１の光ファイバ２５により導光された第１の半導体レーザ２０からの青色レーザ光と、第２の光ファイバ２６により導光された第２の半導体レーザ２１からの青紫色レーザ光とを合波して第３の光ファイバ２８に出力する。　
　第３の光ファイバ２８は、光合波部２７と波長変換ユニット２４との間に光学的に接続されている。この第３の光ファイバ２８は、光合波部２７から出力される青色レーザ光、青紫色レーザ光、又はこれら青紫色レーザ光と青紫色レーザ光との合波光を波長変換ユニット２４に導光する。

　従って、光合波部２７は、第１の半導体レーザ２０から青色レーザ光が射出され、第２の半導体レーザ２１から青紫色レーザ光の射出が無ければ、当該青色レーザ光のみを第３の光ファイバ２８に出力する。又、光合波部２７は、第１の半導体レーザ２０から青色レーザ光の射出が無く、第２の半導体レーザ２１から青紫色レーザ光が射出されると、当該青紫色レーザ光のみを第３の光ファイバ２８に出力する。

　上記第１乃至第３の光ファイバ２５、２６、２８は、それぞれ例えばコア径５０μｍ、開口数ＦＮＡ＝０．２を有するマルチモード光ファイバである。　
　第１の半導体レーザ２０と第１の光ファイバ２５との間と、第２の半導体レーザ２１と第２の光ファイバ２６との間とには、それぞれ図示されない結合レンズが設けられている。これら結合レンズは、それぞれ第１の半導体レーザ２０から射出される青色レーザ光を収束し、又は第２の半導体レーザ２１から射出される青紫色レーザ光を収束することによって、第１の半導体レーザ２０と第１の光ファイバ２５との間と、第２の半導体レーザ２１と第２の光ファイバ２６との間との各結合効率を良くする。

　波長変換ユニット２４は、第３の光ファイバ２８の射出端側に接続されている。この波長変換ユニット２４は、第３の光ファイバ２８から射出される青色レーザ光、青紫色レーザ光、又は青色レーザ光と青紫色レーザ光との合波光の照射により励起される。この波長変換ユニット２４は、青色レーザ光により励起されて白色光Ｑ１に波長変換し、青紫色レーザ光により励起されて特殊光Ｑ２に波長変換する。

　図２は波長変換ユニット２４の具体的な構成図を示す。この波長変換ユニット２４は、ホルダ３０と、光透過部材としてのガラス部材３１と、第１の波長変換部材としての第１の蛍光体３２と、第２の波長変換部材としての第２の蛍光体３３とを含む。　
　ホルダ３０は、テーパー形状の保持穴３４が形成され、小径側をレーザ光の入射端とし、大径側を波長変換した光を射出する射出端とする。保持穴３４は、入射端から射出端に向かって径の大きさが連続して大きくなるように形成されている。この保持穴３４内には、小径側の入射端から大径側の射出端に向かってガラス部材３１、第１の蛍光体３２、第２の蛍光体３３が設けられている。保持穴３４の内周面には、反射部材が形成されている。この反射部材は、青色レーザ光や青紫色レーザ光の励起光、第１の蛍光体３２により発光される黄色の蛍光、及び第２の蛍光体３３により発光される緑色の蛍光を正反射又は拡散反射する。

　第１の蛍光体３２は、第１の半導体レーザ２０から射出される波長４５０ｎｍ（λ１）の青色レーザ光を吸収して黄色を呈する波長領域の蛍光（以下、黄色蛍光と称する）を発する。この第１の蛍光体３２は、例えばＹＡＧ：Ｃｅ蛍光体（以下、ＹＡＧ蛍光体と称する）から成る。　
　図３はＹＡＧ蛍光体の励起・蛍光スペクトル特性を示す。このＹＡＧ蛍光体は、可視光領域の中で波長４５０ｎｍ（λ１）付近の青色レーザ光で励起されると、強い発光強度の黄色蛍光を発光する。この黄色蛍光スペクトルは、ピークが波長５７５ｎｍ（λ３）に存在し、半値幅が１３０ｎｍのブロードなスペクトルを有する。

　第２の蛍光体３３は、波長４１５ｎｍの青紫色レーザ光を吸収して緑色を呈する波長領域の蛍光（以下、緑色蛍光と称する）を発光する。この第２の蛍光体３３は、Ｅｕ（ユーロピウム）賦活のサイアロン系蛍光体（以下、サイアロン蛍光体）から成る。　
　図４はサイアロン蛍光体の励起・蛍光スペクトル特性を示す。この第２の蛍光体３３は、近紫外波長域に近いほど強い発光強度の緑色蛍光を発光する。この緑色蛍光スペクトルは、ピークが波長５４０ｎｍ（λ４）に存在し、半値幅が９５ｎｍのブロードなスペクトルを有する。

　第１及び第２の蛍光体３２、３３は、それぞれ粉末形状の蛍光材をシリコーン樹脂やガラスなどの封止材料に分散させ、封止材料を固化させることにより形成される。これら第１及び第２の蛍光体３２、３３の厚さ及び封止材料に混合される粉末蛍光体の濃度は、蛍光材の励起光吸収率や波長変換効率の特性等を考慮した所定の条件に設定される。すなわち、第１及び第２の蛍光体３２、３３の厚さ及び粉末蛍光体の濃度は、青色レーザ光を当該青色レーザ光と黄色蛍光との混色による白色光Ｑ１に変換し、かつ青紫色レーザ光を当該青紫色レーザ光と緑色蛍光との混色による特殊光Ｑ２に変換するための所定の条件に設定される。　
　白色光Ｑ１は、青色領域と、緑色領域と、赤色領域とにスペクトル成分を含む。　
　特殊光Ｑ２は、青色領域と、緑色領域とにスペクトル成分を含む。特殊光Ｑ２は、表示画像上においてヘモグロビン等の対象物質を強調表示するためのものである。この特殊光Ｑ２のピーク波長は、白色光Ｑ１のピーク波長よりもヘモグロビン等の対象物質の吸収ピークに近い波長領域に存在する。　
　ヘモグロビン等の対象物質の吸収ピークが存在する波長領域に対応し、撮像装置７の各波長領域のうち最大受光感度を有する波長領域を特定色領域とすると、当該特定色領域における特殊光Ｑ２の発光スペクトル成分は、白色光Ｑ１の発光スペクトル成分と同等以上の強度を有する。

　ガラス部材３１は、光透過部材として透過率が高いガラス、及びシリコーン樹脂により形成される。このガラス部材３１は、光ファイバ２８の射出端から射出される青色レーザ光と、青紫色レーザ光と、これら青色レーザ光と青紫色レーザ光との混合光と、第１の蛍光体３２から放射される黄色蛍光と、第２の蛍光体３３から放射される緑色蛍光とを透過する。

　撮像装置７は、上記の通り観察対象である被検体２を撮像して画像情報を取得する。この撮像装置７は、複数の撮像素子（ＣＣＤ）を縦横方向に配列して成る。これら撮像素子は、それぞれ青色（Ｂ）領域と、緑色（Ｇ）領域と、赤色（Ｒ）領域との各画素に割り当てられる。すなわち、撮像装置７は、図５に示す撮像素子の分光感度特性のように、Ｂ色領域内の波長４６０ｎｍ（λｂ）に感度ピークを有する複数のＢ画素と、Ｇ色領域内の波長５４０ｎｍ（λｇ）に感度ピークを有する複数のＧ画素と、Ｒ色領域内の波長６３０ｎｍ（λr）に感度ピークを有する複数のＲ画素とを含む。

　この撮像装置７は、白色光Ｑ１を被検体２等の観察対象に照射したときに、Ｂ色領域とＧ色領域とＲ色領域との各画素領域毎に第１の画像情報として白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）を取得する。　
　この撮像装置７は、特殊光Ｑ２を被検体２に照射したときに、Ｂ色領域とＧ色領域とＲ色領域との各画素領域毎に第２の画像情報として特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）を取得する。

　ここで、白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２との強度比率について説明する。　
　白色光Ｑ１は、青色レーザ光と、第１の蛍光体３２から発せられる黄色蛍光との混色光である。　
　特殊光Ｑ２は、青紫色レーザ光と、第２の蛍光体３３から発せられる緑色蛍光との混色光である。　
　これら白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とは、上記の通りヘモグロビン等の対象物質の吸収ピークが存在する波長領域に対応し、撮像装置７の各波長領域のうち最大受光感度を有する波長領域である特定色領域において発光スペクトルの帯域幅が異なる。　
　これら白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とは、同特定色領域において発光スペクトルが互いに重ならない。　
　被検体２内の血管の吸収特性は、青色レーザ光の吸収量よりも青紫色レーザ光の吸収量の方が多い。

　一方、撮像装置７の各ＣＣＤの感度特性は、青紫色レーザ光に対する感度よりも青色レーザ光に対する感度の方が高い。この感度特性により白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とで略同じＳ／Ｎの青色画像を取得するためには、少なくともＢ色領域の青紫色レーザ光は、青色レーザ光よりも高いスペクトル強度を必要とする。　
　さらに、白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とで略同じＳ／Ｎの青色画像を取得するためには、白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とを切り替えて照射するのが好ましい。すなわち、白色光Ｑ１の照明光スペクトルＰ(λ)と撮像素子のＢ画素の感度特性ｂ(λ)とを掛け合わせたものの積算を第１の青色レベルＢ１とする。特殊光Ｑ２の照明光スペクトルＱ(λ)と撮像素子のＢ画素の感度特性ｂ(λ)とを掛け合わせたものの積算を第２の青色レベルＢ２とする。　
　次式（１）は第１の青色レベルＢ１と第２の青色レベルＢ２とを示す。　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１）
　従って、白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とで略同じＳ／Ｎの青色画像を取得するためには、第１の青色レベルＢ１と第２の青色レベルＢ２とが略同じレベルになるような青色レーザ光と青紫色レーザ光との比率を求め、この比率になるように白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とを切り替えて被検体２に照射するのが好ましい。

　上記同様に、白色光Ｑ１の照明光スペクトルＰ(λ)と撮像素子のＧ画素の感度特性ｇ(λ)とを掛け合わせたものは、第１の緑色レベルＧ１とする。同白色光Ｑ１の照明光スペクトルＰ(λ)と撮像素子のＲ画素の感度特性ｒ(λ)とを掛け合わせたもの、第１の赤色レベルＲ１とする。　
　特殊光Ｑ２の照明光スペクトルＱ(λ)と撮像素子のＧ画素の感度特性ｇ(λ)とを掛け合わせたものは、第２の緑色レベルＧ２とする。同特殊光Ｑ２の照明光スペクトルＱ(λ)と撮像素子のＲ画素の感度特性ｒ(λ)とを掛け合わせたものは、第２の赤色レベルＲ２とする。

　画像取得装置８は、撮像装置７の撮像により取得された画像情報を演算してヘモグロビン等の対象物質のコントラストを高く強調表示する強調画像情報を生成する。この画像取得装置８は、第１メモリ４０と、第２メモリ４１と、強調画像情報生成装置４２と、第１現像部４３と、第２現像部４４とを含む。このうち強調画像情報生成装置４２は、画像演算部４５と、第３メモリ４６とを含む。

　第１メモリ４０には、第１の半導体レーザ２０を駆動して被検体２に白色光Ｑ１を照射したときに撮像装置７の撮像により取得される第１の画像情報としての白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）が一時保存される。この白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）は、第１の光である白色光を被検体２に照射したときに撮像装置７のＢ色領域とＧ色領域とＲ色領域とにより取得される画像情報を示す。　
　第２メモリ４１には、第２の半導体レーザ２１を駆動して被検体２に特殊光Ｑ２を照射したときに撮像装置７の撮像により取得される第２の画像情報としての特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）が一時保存される。この特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）は、第２の光である特殊光を被検体２に照射したときに撮像装置７のＢ色領域とＧ色領域とＲ色領域とにより取得される画像情報を示す。

　強調画像情報生成装置４２は、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とに基づいて対象物質であるヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。

　具体的に、強調画像情報生成装置４２は、画像演算部４５と、第３メモリ４６とを含み、このうちの画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えば強調画像情報生成用の基準画像情報として例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とを選択する。画像演算部４５は、選択した第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とに対して所定の演算を実行してヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。

　この画像演算部４５は、生成した強調画像情報（Ｂ３）を第３メモリ４６に保存する。この強調画像情報（Ｂ３）は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）及び特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）よりも表層血管３のコントラストが高くなる。Ｂ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）又は第２の色画像情報（Ｂ２）の選択の指示は、システム制御装置１１から強調画像情報生成装置４２に発せられる。

　ここで、強調画像情報（Ｂ３）の生成の具体例として２つの手法を説明する。　
　第１の手法として、画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とから対象物質であるヘモグロビンの吸収の差分を示す吸収差分情報を抽出し、この吸収差分情報をヘモグロビンの吸収が強い特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）に付加して強調画像情報（Ｂ３）を生成する。　
　具体的に、画像演算部４５は、同一波長領域、例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）との差分を求める演算を行って差分情報を抽出し、当該差分情報に対して閾値以上の吸収差分情報を抽出する。画像演算部４５は、当該抽出された吸収差分情報と、Ｂ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とのうち何れか一方の画像情報（Ｂ１又はＢ２）との差分を求める演算を行って強調画像情報（Ｂ３）を生成する。

　第２の手法として、画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とからヘモグロビン以外の画像情報のみに画像ノイズ低減処理を行い、当該画像ノイズ低減処理した画像情報から強調画像情報（Ｂ３）を生成する。　
　具体的に、画像演算部４５は、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）に含まれる同一波長領域、例えばＢ色領域の輝度情報に対して閾値以上の輝度情報を抽出する。画像演算部４５は、当該抽出された輝度情報と、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）に含まれる同一波長領域、例えばＢ色領域の輝度情報との差分を求める演算を行って輝度情報を求める。画像演算部４５は、当該輝度情報と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）に含まれるＢ領域の輝度情報との差分を求める演算を行って強調画像情報（Ｂ３）を生成する。

　第１現像部４３は、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）の一部の画像情報（Ｇ１、Ｒ１）と、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）とに対して所定の画像処理を行って白色光の強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）を生成し、この白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）の白色カラー映像信号を出力する。　
　この第１現像部４３は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）から白色光通常観察画像を生成し、この白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）の白色カラー映像信号を出力する。　
　ここで、白色光強調画像情報（ここではＢ３、Ｇ１、Ｒ１）は、観察対象の色合いが白色光画像の条件を保ったままで、対象物質、例えば被検体２の生体組織４内の表層部に存在する表層血管３及びこの表層血管３よりも深い部位に存在する中層血管５に流れるヘモグロビンのみを強調することができる。この白色光強調画像は、粘膜など非対称物質の白色光画像情報を失わずに、上記対象物質を強調することができる。

　第２現像部４４は、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）の一部の画像情報（Ｇ２）と、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）とに対して所定の画像処理を行って特殊光の強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２）を生成し、この特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２）の特殊カラー映像信号を出力する。この第２現像部４４は、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）の一部の画像情報（Ｒ２）と、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）とに対して所定の画像処理を行って特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｒ２）を生成し、この特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｒ２）の特殊カラー映像信号を出力するようにしてもよい。　
　この第２現像部４４は、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）の一部の画像情報（Ｂ２、Ｇ２）から特殊光通常観察画像情報（Ｂ２、Ｇ２）を生成し、この特殊光通常観察画像（Ｂ２、Ｇ２）の特殊カラー映像信号を出力する。　
　これら特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｒ２）及び特殊光通常観察画像情報（Ｂ２、Ｇ２）の特殊光画像情報は、青色領域と緑色領域のみの特殊光Ｑ２を被検体２に照射して生成される。この特殊光画像情報は、後述するように生体組織４の表面から内部に侵入する特殊光Ｑ２の深さと、この特殊光Ｑ２の光の散乱特性が異なる性質を持つこととを利用して表層血管３と、この表層血管３よりも深い部位に存在する中層血管５等とをコントラスト良く観察でき、癌等の発見を容易にできるものである。

　第１と第２現像部３３、３４は、白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）と、白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と、特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｒ２）と、特殊光通常観察画像（Ｂ２、Ｇ２）との各色情報を決定するホワイトバランス係数や色変換係数などを図示しない記憶部に保存している。これら第１と第２現像部３３、３４は、ホワイトバランス係数又は色変換係数などを用いて画像生成に必要なその他の画像処理、例えばノイズ低減、構造強調、色変換などを行う。　
　さらに、第１と第２現像部３３、３４は、白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）と白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）との色合いと、特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｒ２）と特殊光通常観察画像（Ｂ２、Ｇ２）との色合いとを揃えるための観察モード色調整パラメータを図示しない記憶部に保存している。これら第１と第２現像部３３、３４は、観察モード色調整パラメータを用いて当該観察モード色調整パラメータを各種の画像処理に適用する。

　画像表示装置９は、ＣＲＴや液晶等のディスプレイを含む。画像表示装置９は、第１現像部４３から出力される白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）又は白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）の映像信号を入力してその画像をディスプレイに表示する。　
　画像表示装置９は、特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｒ２）又は特殊光通常観察画像（Ｂ２、Ｇ２）の映像信号を入力してその画像をディスプレイに表示する。

　被検体２の吸収特性について図６に示す血管内のヘモグロビンの吸収強度の指標となる吸収係数を参照して説明する。　
　人体の被検体２は、大きく分けて表層血管３や中層血管５などの血管３、５と、例えば粘膜などの生体組織４との少なくとも吸収特性が異なる２種類の組織が存在する。図６に示すように血管３、５内のヘモグロビンの吸収強度は、波長帯域３８０ｎｍ～７８０ｎｍの可視光領域において、波長４１５ｎｍ付近（λh1）と、波長５４０ｎｍ付近（λh2）との異なる波長に吸収強度ピークを持つ。このヘモグロビンの吸収強度は、波長４１５ｎｍ（λh1）付近の吸収強度が最も大きくなるという性質を持つ。

　一般に内視鏡のＮＢＩ（狭帯域観察）は、波長λh1と波長λh2との波長領域を含む２つの波長の光、例えばおよそ波長４００ｎｍ～４４０ｎｍの光と、およそ波長５２５ｎｍ～５５５ｎｍの光とを観察光として使用する。さらに、ＮＢＩは、２つの波長の光が生体組織４の表面から内部へ侵入する光の深さ、および散乱特性が異なる性質を持つことを利用して、血管３、５等をコントラスト良く観察し、癌等の発見を容易にする技術（特殊光観察）である。

　一方、ヘモグロビンの吸収特性は、波長λh1から長波長側になるにつれて吸収強度が急激に低下する傾向を示す。例えば、ヘモグロビンの吸収強度は、波長４５０ｎｍの吸収係数と波長４１５ｎｍ（λh1）とを比較した場合、これら波長４５０ｎｍと波長４１５ｎｍとの波長差３５ｎｍでおよそ５分の１まで低下する。

　これに対して人体等の被検体２内の生体組織４は、肌色から赤色を示すものが多い。この生体組織４の吸収特性は、一例として、青色領域から赤色領域にかけて吸収係数が緩やかに低下し、かつ青色領域の波長４１５ｎｍ付近においてヘモグロビンの吸収係数よりも小さくなり、波長４５０ｎｍ付近ではヘモグロビンの吸収係数より大きい組織も存在するものとなっている。

　システム制御装置１１は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むコンピュータから成る。システム制御装置１１は、ＲＯＭ等に格納されている観察画像生成表示プログラムを実行することにより、白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｒ２）とを生成・表示するために光源装置６と撮像装置７と画像取得装置８とにそれぞれ動作指令を発する。

　次に、上記の如く構成されたシステム１による白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ２）との生成・表示の動作について図７に示す観察画像生成表示フロートチャートに従って説明する。　
　観察モード入力装置１０は、ユーザの操作を受けて本システム１の観察モードの設定及び当該の観察モードの順序を設定する。この観察モード入力装置１０は、ユーザの操作によって例えば、先ず、白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）を生成・表示するモードを設定し、次に、特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ２）を生成・表示するモードを設定したとする。特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ２）を生成・表示し、次に白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）を生成・表示するように設定してもよい。

　システム制御装置１１は、ステップＳ１において、光源制御部２２に対して第１の半導体レーザ２０を駆動する指令を発する。この第１の半導体レーザ２０は、図８に示すように発光ピーク波長が４５０ｎｍ（λ１）、半値幅が数ｎｍ以下の青色レーザ光を射出する。この青色レーザ光は、導光部２３の第１の光ファイバ２５に入射すると、この第１の光ファイバ２５から光合波部２７、第３の光ファイバ２８により導光され、第１の励起光として波長変換ユニット２４に照射される。

　この波長変換ユニット２４の第１の蛍光体３２は、青色レーザ光が照射されると、この青色レーザ光を吸収して励起され、黄色蛍光を発する。この黄色蛍光スペクトルは、ピークが波長５７５ｎｍ（λ２）に存在し、半値幅が１３０ｎｍのブロードなスペクトルを有する。これと共に第１の蛍光体３２は、青色レーザ光の一部が黄色蛍光に寄与せずに透過する。これにより、第１の蛍光体３２からは、黄色蛍光と青色レーザ光の一部とが混色された白色光Ｑ１が射出され、この白色光Ｑ１が被検体２に照射される。

　この白色光Ｑ１は、被検体２に照射されることにより、この被検体２における白色光Ｑ１の照射領域Ｗ内の生体組織４に存在する表層血管３に照射される。この白色光Ｑ１は、図８に示すようにヘモグロビンの流れる表層血管３、及び粘膜などの生体組織４の吸収特性に従ってその一部が吸収され、かつ残りの一部が散乱、反射される。このうち表層血管３や生体組織４からの反射光は、撮像装置７に入射する。

　この撮像装置７は、表層血管３や生体組織４からの反射光を入射し、この反射光をＣＣＤのＢ色領域とＧ色領域とＲ色領域とにより受光し、これらＢＧＲ色毎の３つの画像情報すなわち白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）を出力する。この白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）は、画像取得装置８に送られ、同装置８の第１メモリ４０に保存される。白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）は、３枚の画像情報（Ｂ１）（Ｇ１）（Ｒ１）として第１メモリ４０に保存される。

　撮像装置７のＢ色画素の受光感度特性は、図８に示すように波長領域３８０ｎｍ～５４０ｎｍに存在する。これにより、Ｂ色画素が受光する表層血管３及び生体組織４からの反射光は、青色レーザ光と黄色蛍光の短波長領域になる。但し、Ｂ色画素は、波長５２０ｎｍ付近の感度が低いので、主にＢ色画素により受光される成分は青色レーザ光になる。

　次に、システム制御装置１１は、ステップＳ２において、強調画像情報（Ｂ３）を生成するための色情報、例えば白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えば強調画像情報生成用の基準画像情報として例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とを強調画像情報生成装置４２に指示する。　
　この強調画像情報生成装置４２の画像演算部４５は、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）から例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）を選択する。　
　この画像演算部４５は、強調画像情報（Ｂ３）の生成に使用しない基準画像情報の例えばＧ、Ｒ色領域の色画像情報（Ｇ１、Ｒ１）を白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）から選択し、この色画像情報（Ｇ１、Ｒ１）を第１現像部４３に送信する。

　一方、システム制御装置１１は、上記ステップＳ１の処理に並行するステップＳ３において、光源制御部２２に対して第２の半導体レーザ２１を駆動する指令を発する。この第２の半導体レーザ２１は、図８に示すように発光ピーク波長が４１５ｎｍ（λ２）、半値幅が数ｎｍ以下の青紫色のレーザ光を射出する。この青紫色レーザ光は、導光部２３の第２の光ファイバ２６に入射すると、この第１の光ファイバ２６から光合波部２７、第３の光ファイバ２８により導光され、第２の励起光として波長変換ユニット２４に照射される。

　この波長変換ユニット２４の第２の蛍光体３３は、青紫色レーザ光が照射されると、この青紫色レーザ光を吸収して励起され、緑色蛍光を発する。この緑色蛍光スペクトルは、ピークが波長５４０ｎｍ（λ４）に存在し、半値幅が９５ｎｍのブロードなスペクトルを有する。これと共に第２の蛍光体３３は、青紫色レーザ光の一部が緑色蛍光に寄与せずに透過する。これにより、第２の蛍光体３３からは、緑色蛍光と青紫色レーザ光の一部とが混色された特殊光Ｑ２が射出され、この特殊光Ｑ２が被検体２に照射される。

　この特殊光Ｑ２は、被検体２に照射されることにより、この被検体２における特殊光Ｑ２の照射領域Ｗ内の生体組織４に存在する表層血管３に照射される。この特殊光Ｑ２は、図８に示すようにヘモグロビンの流れる表層血管３、粘膜などの生体組織４の吸収特性に従ってその一部が吸収され、かつ残りの一部が散乱、反射される。このうち表層血管３や生体組織４からの反射光は、撮像装置７に入射する。

　この撮像装置７は、表層血管３や生体組織４からの反射光を入射し、この反射光をＣＣＤのＢ色領域とＧ色領域とＲ色領域とにより受光し、これらＢＧＲ色毎の３つの画像情報すなわち特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）を出力する。この特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）は、画像取得装置８に送られ、同装置８の第２メモリ４１に保存される。なお、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）は、３枚の各色の画像情報（Ｂ２）（Ｇ２）（Ｒ２）として第２メモリ４１に保存される。

　撮像装置７のＢ色画素の受光感度特性は、図８に示すように波長領域３８０ｎｍ～５４０ｎｍに存在するので、Ｂ色画素が受光する表層血管３や中層血管５からの反射光は、青紫色レーザ光と緑色蛍光とになる。すなわち、Ｂ色画素により受光される色成分は、主に青紫色レーザ光になる。

　次に、画像演算部４５は、ステップＳ４において、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）から強調画像情報（Ｂ３）を生成するための色情報、例えば上記同様に、Ｂ色領域の第２の色画像情報（Ｂ２）を選択する。この画像演算部４５は、強調画像情報（Ｂ３）を生成するために使用しない基準画像情報としての例えばＧ、Ｒ色領域の第２の色画像情報（Ｇ２、Ｒ２）を特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）から選択し、この特殊光画像情報（Ｇ２、Ｒ２）を第２現像部４４に送信する。

　次に、画像演算部４５は、ステップＳ５において、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ２，Ｇ２、Ｒ２）とを読み出す。　
　画像演算部４５は、読み出した白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とを選択する。　
　画像演算部４５は、Ｂ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と同色領域の第２の色画像情報（Ｂ２）とに対して所定の演算を実行してヘモグロビンが存在する例えば表層血管３を強調する強調画像情報（Ｂ３）を生成し、この強調画像情報（Ｂ３）を第３メモリ４６に保存する。この強調画像情報（Ｂ３）は、第１の色画像情報（Ｂ１）及び第２の色画像情報（Ｂ２）よりも表層血管３のコントラストが高いものとなる。

　ここで、白色光による第１の色画像情報（Ｂ１）と特殊光による第２の色画像情報（Ｂ２）との差について説明する。　
　表層血管３をＣＲＴや液晶ディスプレイ等の画像表示装置９に表示した場合、この表層血管３は、白色光（青色レーザ光の射出時）を被検体２に照射して取得した第１の色画像情報（Ｂ１）よりも、特殊光（青紫色レーザ光の射出時）を照射して取得した第２の色画像情報（Ｂ２）の方が相対的に暗く表示される。表層血管３に流れるヘモグロビンは、青紫色レーザ光（特殊光）を吸収し易いためである。

　生体組織４をＣＲＴや液晶ディスプレイ等の画像表示装置９に表示した場合、生体組織４は、青紫色レーザ光と青色レーザ光との波長差の吸収特性がヘモグロビンの吸収特性より少ないので、第２の色画像情報（Ｂ２）と第１の色画像情報（Ｂ１）との表示画像を比較すると、生体組織４の画像の方が表層血管３の画像よりも輝度の差の少ないものとなる。　
　従って、生体組織４に対する表層血管３のコントラストは、白色光を照射して取得した第１の色画像情報（Ｂ１）による画像よりも、特殊光を照射して取得した第２の色画像情報（Ｂ２）の方が高くなる。

　次に、強調画像情報（Ｂ３）を生成する一手法について図９を参照して具体的に説明する。　
　画像演算部４５は、上記同一波長領域、すなわち特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）におけるＢ色領域の第２の色画像情報（Ｂ２）と、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）におけるＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）との差分を求める演算を行って差分情報（第１の中間情報）Ｙ１（＝Ｂ２－Ｂ１）を抽出する。　
　画像演算部４５は、差分情報（Ｙ１）に対して閾値を設定し、この差分情報（Ｙ１）から閾値（Ｔ１）以上の吸収差分情報（第２の中間情報）Ｙ２（＞Ｔ１）を抽出する。

　画像演算部４５は、第２の色画像情報（Ｂ２）と、上記抽出された吸収差分情報（Ｙ２）との差分を求める演算を行ってヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報Ｂ３（＝Ｂ２－Ｙ２）を生成する。この強調画像情報（Ｂ３）は、白色光画像情報（第１の色画像情報Ｂ１）及び特殊光画像情報（第２の色画像情報Ｂ２）よりも表層血管３のコントラストが高いものとなる。　
　この画像演算部４５は、第１の色画像情報（Ｂ１）と上記抽出された吸収差分情報（第１の中間情報）Ｙ２との差分を求める演算を行って強調画像情報（Ｂ３＝Ｂ１－Ｙ２）を生成してもよい。

　次に、強調画像情報（Ｂ３）を生成する他の手法について図１０を参照して具体的に説明する。　
　画像演算部４５は、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）に含まれる同一波長領域、例えばＢ色領域の輝度情報に対して平均輝度値である閾値（Ｔ２）を設定し、第２の色画像情報（Ｂ２）から閾値（Ｔ２）以上の輝度情報（第３の中間情報）Ｙ３（＞Ｔ２）を抽出する。上記平均輝度値である閾値（Ｔ２）は、ヘモグロビンの吸収量が大きい第２の色画像情報（Ｂ２）の各画素輝度値から算出される。　
　画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）に含まれる同一波長領域、例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と、上記抽出された輝度情報（第３の中間情報）Ｙ３との差分を求める演算を行って輝度情報（第４の中間情報）Ｙ４（＝Ｂ１－Ｙ３）を求める。

　画像演算部４５は、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）に含まれるＢ領域の輝度情報（Ｂ２）と上記輝度情報（第４の中間情報）Ｙ４との差分を求める演算を行ってヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３＝Ｂ２－Ｙ４）を生成するようにしてもよい。　
　このように他の手法により生成された強調画像情報（Ｂ３）でも、白色光画像情報（第１の色画像情報Ｂ１）及び特殊光画像情報（第２の色画像情報Ｂ２）よりも表層血管３のコントラストが高いものとなる。

　その他の強調画像情報（Ｂ３）の生成手法についても説明する。　
　画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）に含まれる例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）に含まれるＢ領域の第２の色画像情報（Ｂ２）とに対応する２枚の画像から生体組織部４（所定の輝度値以上）のノイズを低減する画像処理を行って中間画像情報を求める。そして、画像演算部４５は、当該中間画像情報と上記Ｂ領域の第２の色画像情報（Ｂ２）とを画像合成して強調画像情報（Ｂ３）を生成してもよい。この強調画像情報（Ｂ３）も表層血管３のコントラストが高いものとなる。

　さらに、他の方法として、画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）に含まれる第１の色画像情報（Ｂ１）と、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）に含まれるＢ領域の第１の色画像情報（Ｂ２）とに対応する２枚の画像から表層血管３と生体組織４との境界（所定の明暗差以上）を抽出する画像処理を行ってエッジを抽出した中間画像を生成する。そして、画像演算部４５は、当該エッジを抽出した中間画像と上記Ｂ領域の第１の色画像情報（Ｂ２）とを画像合成して表層血管３とこの表層血管３よりも深層の中層血管５とを異なる色で表示した血管強調画像情報（Ｂ３）を生成してもよい。

　次に、第１現像部４３は、ステップＳ６において、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）から一部の画像情報（Ｇ１、Ｒ１）を読み出すと共に、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）を読み出す。第１現像部４３は、これら画像情報（Ｇ１、Ｒ１）と強調画像情報（Ｂ３）とに対して所定の画像処理を行って白色光の強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）を生成し、この白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）の白色カラー映像信号を出力する。この白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）の白色カラー映像信号は、画像表示装置９に送られる。

　次に、この画像表示装置９は、ステップＳ７において、第１現像部４３から出力される白色カラー映像信号を入力し、この白色カラー映像信号を表示用信号に処理して白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）の画像をＣＲＴや液晶等のディスプレイに表示する。

　一方、第２現像部４４は、ステップＳ８において、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）の一部の画像情報（Ｇ２）を読み取ると共に、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）を読み取る。第２現像部４４は、これら画像情報（Ｇ２）と強調画像情報（Ｂ３）とに対して所定の画像処理を行って特殊光の強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２）を生成し、この特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２）の特殊カラー映像信号を出力する。この特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２）の映像信号は、画像表示装置９に送られる。

　次に、この画像表示装置９は、ステップＳ９において、第２現像部４４から出力される特殊カラー映像信号を入力し、この特殊カラー映像信号を表示用信号に処理して特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２）の画像をＣＲＴや液晶等のディスプレイに表示する。

　第１現像部４３は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）から白色光通常観察画像を生成し、この白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）の白色カラー映像信号を出力する。　
　画像表示装置９は、第１現像部４３から出力される白色カラー映像信号を入力し、この白色カラー映像信号を表示用信号に処理して白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）をＣＲＴや液晶等のディスプレイに表示する。　
　第２現像部４４は、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）の一部の画像情報（Ｂ２、Ｇ２）から特殊光通常観察画像情報（Ｂ２、Ｇ２）を生成し、この特殊光通常観察情報（Ｂ２、Ｇ２）の特殊カラー映像信号を出力する。　
　画像表示装置９は、第２現像部４４から出力される特殊カラー映像信号を入力し、この特殊カラー映像信号を表示用信号に処理して特殊光通常観察画像情報（Ｂ２、Ｇ２）の画像をＣＲＴや液晶等のディスプレイに表示する。

　第２現像部４４は、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）の一部の画像情報（Ｒ２）と、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）とに対して所定の画像処理を行って特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｒ２）を生成し、この特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｒ２）の特殊カラー映像信号を出力するようにしてもよい。これにより、画像表示装置９には、特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｒ２）の画像がＣＲＴや液晶等のディスプレイに表示される。

　このように第１現像部３３は、特殊光強調観察情報（Ｂ３、Ｇ２）と特殊光通常観察情報（Ｂ２、Ｇ２）とを生成する。第２現像部３４は、白色光強調観察情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）と白色光通常観察情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）とを生成する。この生成時に、第１現像部３３と第２現像部３４とは、それぞれホワイトバランス係数又は色変換係数などを用いて画像生成に必要なその他の画像処理、例えばノイズ低減、構造強調、色変換などを行う。

　さらに、第１現像部３３は、白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）と白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）との色合いを揃えるための観察モード色調整パラメータに基づいて各種の画像処理に適用する。　
　同様に、第２現像部３４は、特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｒ２）と特殊光通常観察画像（Ｂ２、Ｇ２）との色合いを揃えるための観察モード色調整パラメータを保存し、かつ当該観察モード色調整パラメータを各種の画像処理に適用する。

　以上の動作により被検体２に２種類の照明光、すなわち白色光の第１の照明光Ｑ１と特殊光の第１の照明光Ｑ２とを照射して白色光通常観察情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）及び特殊光通常観察情報（Ｂ２、Ｇ２）よりも血管のコントラストを高く強調表示できる白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）及び特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２）を取得することができる。

　次に、白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２）とを交互に表示するための動作タイミングについて図１１を参照して説明する。　
　第１の半導体レーザ２０から青色レーザ光を射出することにより波長変換ユニット２４からは、白色光Ｑ１が被検体２に照射される。　
　第２の半導体レーザ２１から青紫色レーザ光を射出することにより波長変換ユニット２４からは、青紫色レーザ光と緑色蛍光との混合による特殊光Ｑ２が被検体２に照射される。　
　これら白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とは、１フレーム期間毎に切り替わり、交互に被検体２に照射される。図１１は第１乃至第３のフレーム期間までを示す。

　第１のフレーム期間Ｆ１では、白色光Ｑ１が被検体２に照射され、撮像装置７の撮像により白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）が取得される。　
　この第１のフレーム期間Ｆ１の１つ前のフレーム期間では、既に、特殊光Ｑ２が被検体２に照射され、撮像装置７の撮像により特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）が取得されている。

　１つ前のフレーム期間では、強調画像情報生成装置４２は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とを選択する。強調画像情報生成装置４２は、これら第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とに対して所定の演算を実行してヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を生成している。　
　従って、第１のフレーム期間Ｆ１では、前のフレーム期間で取得された強調画像情報（Ｂ３）と、本フレーム期間Ｆ１で取得された白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）との演算により白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）が生成される。

　次に、第２のフレーム期間Ｆ２では、特殊光Ｑ２が被検体２に照射され、撮像装置７の撮像により特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）が取得される。　
　この第２のフレーム期間Ｆ２の１つ前のフレーム期間Ｆ１では、上記説明の通り白色光Ｑ１が被検体２に照射され、撮像装置７の撮像により白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）が取得されている。

　同第２のフレーム期間Ｆ２では、強調画像情報生成装置４２は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とにそれぞれ含まれるＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とを選択する。強調画像情報生成装置４２は、これら第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とに対して所定の演算を実行してヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。

　従って、同第２のフレーム期間Ｆ２では、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）と、強調画像情報（Ｂ３）との演算により特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２、Ｒ２）が生成される。　
　これ以降、白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とが１フレーム期間毎に切り替わって交互に被検体２に照射されることにより、白色光観察強調画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光観察強調画像（Ｂ３、Ｇ２、Ｒ２）とが１フレーム期間毎に交互に生成される。

　このように上記第１の実施の形態によれば、被検体２中に存在するヘモグロビンの吸収特性を考慮し、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とを選択し、これら第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ２）とに対して所定の演算を実行し、ヘモグロビン等の対象物質が存在する例えば表層血管３を強調する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。これにより、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）及び特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）よりも表層血管３のコントラストを高くすることができる。この表層血管３のコントラストを高くした強調画像情報（Ｂ３）の画像は、ＣＲＴ又は液晶等のディスプレイの画像表示装置９に表示することができる。

　特に、ヘモグロビン等の対象物質に対してそれぞれ吸収が異なる白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とを照射して白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）とを取得し、これら情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）に対して所定の演算を行うので、画像ノイズが少なく、ＳＮ比の高い強調画像情報（Ｂ３）を取得することができる。　
　生体組織４は、青紫色レーザ光と青色レーザ光との波長差の吸収特性がヘモグロビンの吸収特性より少ない。これにより、生体組織４の画像の方が表層血管３の画像よりも輝度の差の少なくなり、白色光を照射して取得した第１の色画像情報（Ｂ１）による表層血管３のコントラストよりも、特殊光を照射して取得した第２の色画像情報（Ｂ２）による表層血管３のコントラストの方を高く強調できる。

　強調画像情報（Ｂ３）を生成する手法としては、一手法として、Ｂ色領域の特殊光画像情報（Ｂ２）と、同Ｂ色領域の白色光画像情報（Ｂ１）との差分情報Ｙ１を抽出し、この差分情報Ｙ１に対して閾値以上の吸収差分情報Ｙ２を抽出し、この吸収差分情報Ｙ２と特殊光画像情報（Ｂ２）との差分からヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。　
　他の手法としては、特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）に含まれる例えばＢ色領域の輝度情報に対して閾値以上の輝度情報（Ｙ３）を抽出し、この輝度情報（Ｙ３）とＢ色領域の輝度情報（Ｂ１）との差分の輝度情報（Ｙ４）を求め、この輝度情報（Ｙ４）とＢ領域の輝度情報（Ｂ２）との差分からヘモグロビンが存在する例えば表層血管３を強調する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。

　これら手法により生成された強調画像情報（Ｂ３）は、１つの照明光から生成した通常画像よりも、表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を得ることができる。この強調画像情報（Ｂ３）をＣＲＴや液晶等のディスプレイの画像表示装置９に表示すれば、表層血管３を識別し易く、かつ診断に有効とすることができる。

　第１現像部４３により白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）を生成し、第２現像部４４により特殊光通常観察画像情報（Ｂ２、Ｇ２）を生成できるので、これら生成した白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光通常観察画像情報（Ｂ２、Ｇ２）との表示タイミングを制御することにより、観察モードの条件に応じて当該白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光通常観察画像情報（Ｂ２、Ｇ２）とを所望のタイミングで画像表示装置９に表示できる。

　画像取得装置８は、強調画像情報（Ｂ３）と白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）とに基づいて白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）を生成するので、この白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）によって被検体２等の観察対象の色合いが白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）の条件を保ったままで、ヘモグロビン等の対象物質の流れる表層血管３のみのコントラストを高く強調表示することができる。　
　白色光強調画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）によって粘膜などの非対象物質の白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）を失わずに、ヘモグロビン等が流れる表層血管３等の対象物質のコントラストを高く強調表示することができる。

　なお、上記第１の実施の形態は、次のように変形してもよい。　
　上記第１の実施の形態では、青色レーザを用いて白色光Ｑ１を生成したが、青色の発光ダイオード（ＬＥＤ）から発する青色ＬＥＤ光を用いて白色光のスペクトル、すなわち青色領域から緑色領域にかけてスペクトル成分を有する白色光Ｑ１を生成してもよい。図１２は青色ＬＥＤを用いて照明光を生成したときの白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２との波長に対する強度を示す。　
　特殊光Ｑ２は、波長４１５ｎｍの青紫色レーザを使用したが、白色光Ｑ１を生成するための青色レーザの波長４５０ｎｍよりもヘモグロビンの吸収特性が約２倍以上大きい波長領域４００ｎｍから４３５ｎｍの青紫色レーザを使用して生成してもよい。

　波長変換ユニット２４に搭載する蛍光体は、青色の蛍光を励起可能な緑蛍光体や赤色蛍光体を用いてもよい。これら緑蛍光体や赤色蛍光体は、波長変換ユニット２４に青色光を入射したときに白色光を発光するような濃度条件で当該波長変換ユニット２４に搭載するのがよい。　
　画像取得装置８は、白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）又は／及び特殊光通常観察画像情報（Ｂ２、Ｇ２）を生成し、これら白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）又は／及び特殊光通常観察画像情報（Ｂ２、Ｇ２）と、白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）又は／及び特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ２）とをモニタ等の画像表示装置９に並べて表示してもよい。　
　白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ２）とを交互に繰り返して生成する以外に、観察モード入力装置１０の設定方法により、所定のタイミング条件のみ白色光Ｑ１と特殊光Ｑ２とを照射し強調観察画像を表示してもよい。
［第２の実施の形態］　
　次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。　
　図１３は観察画像取得システム１の構成図を示す。光源装置６は、第１の光（第１の照明光）Ｑ１と、青紫色レーザ光と緑色レーザ光との混合光による特殊光Ｑ３を被検体２に照射する。光源装置６は、上記の通り、青色のレーザ光を射出する第１の半導体レーザ（ＬＤ）を含む第１励起光源２０と、青紫色のレーザ光を射出する第２の半導体レーザ（ＬＤ）を含む第２励起光源２１と、光源制御部２２と、導光部２３と、波長変換ユニット２４とに加え、第３励起光源５０を含む。　
　第３励起光源５０は、発光ピーク波長が５４０ｎｍの緑色のレーザ光を射出する第３の半導体レーザ（ＬＤ）を含む。以下、第３の半導体レーザ（ＬＤ）を第３の半導体レーザ５０と称する。

　波長変換ユニット２４は、第３の光ファイバ２８から射出される青色レーザ光により励起されて白色光Ｑ１に波長変換する。　
　この波長変換ユニット２４は、青紫色レーザ光と緑色レーザ光との混合光の照射では殆ど励起されずに、透過した青紫色レーザ光と緑色レーザ光を特殊光Ｑ３として射出する。

　この波長変換ユニット２４は、ホルダ３０と、光透過部材としてのガラス部材３１と、第１の波長変換部材としての第１の蛍光体３２とを含む。この波長変換ユニット２４は、上記第１の実施の形態における波長変換ユニット２４から第２の蛍光体３３を除き、第１の蛍光体３２のみを搭載する。第１の蛍光体３２は、第１の半導体レーザ２０から射出される青色レーザ光を吸収して黄色蛍光を発する。この第１の蛍光体３２は、第３の半導体レーザ５０から射出される緑色レーザ光が照射されても、当該緑色レーザ光を透過し、励起されない。

　撮像装置７は、白色光Ｑ１を被検体２等の観察対象に照射したときに、Ｂ色領域とＧ色領域とＲ色領域との各画素領域毎に第１の画像情報として白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）を取得する。この白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）は、第１メモリ４０に保存される。　
　撮像装置７は、特殊光Ｑ３を被検体２に照射したときに、Ｂ色領域とＧ色領域とＲ色領域との各画素領域毎に第３の画像情報として特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）を取得する。特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）は、第２メモリ４１に保存される。

　強調画像情報生成装置４２は、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）とに基づいて対象物質であるヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。

　具体的に、強調画像情報生成装置４２の画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えば強調画像情報生成用の基準画像情報として例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ４）とを選択する。画像演算部４５は、これら第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ４）とに対して所定の演算を実行してヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。　
　この画像演算部４５は、生成した強調画像情報（Ｂ３）を第３メモリ４６に保存する。この強調画像情報（Ｂ３）は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）及び特殊光画像情報（Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２）よりも表層血管３のコントラストが高くなる。

　画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えばＧ色領域の第１の色画像情報（Ｇ１）と第２の色画像情報（Ｇ４）とを選択する。画像演算部４５は、これら第１の色画像情報（Ｇ１）と第２の色画像情報（Ｇ４）とに対して所定の演算を実行してヘモグロビンが存在する例えば中層血管５のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｇ５）を生成する。　
　この画像演算部４５は、生成した強調画像情報（Ｇ５）を第３メモリ４６に保存する。この強調画像情報（Ｇ５）は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）よりも中層血管５のコントラストが高くなる。

　第１現像部４３は、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）の一部の画像情報（Ｒ１）と、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）と、同第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｇ５）とに対して所定の画像処理を行って白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５、Ｒ１）を生成し、この白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５、Ｒ１）の白色カラー映像信号を出力する。　
　第２現像部４４は、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）と、同第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｇ５）とに対して所定の画像処理を行って特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５）を生成し、この特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５）の特殊カラー映像信号を出力する。　
　画像表示装置９は、第１現像部４３から出力される白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ５、Ｒ１）の映像信号を入力してその画像をＣＲＴや液晶等のディスプレイに表示する。　
　画像表示装置９は、特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ５）の映像信号を入力してその画像をディスプレイに表示する。

　次に、上記の如く構成されたシステム１の動作について説明する。　
　第１の半導体レーザ２０は、青色レーザ光を射出する。この青色レーザ光は、導光部２３により導光されて波長変換ユニット２４に照射される。この波長変換ユニット２４の第１の蛍光体３２は、青色レーザ光の照射により黄色蛍光を発すると共に、青色レーザ光の一部を透過し、これら黄色蛍光と青色レーザ光の一部とを混色した白色光Ｑ１を射出する。この白色光Ｑ１は被検体２に照射される。

　撮像装置７は、表層血管３や生体組織４からの反射光を入射し、この反射光をＣＣＤのＢ色領域とＧ色領域とＲ色領域とにより受光してその白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）を出力する。この白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）は、第１メモリ４０に保存される。　
　強調画像情報生成装置４２の画像演算部４５は、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）から例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）を選択する。

　一方、第２の半導体レーザ２１は、青紫色レーザ光を射出する。これと共に、第３の半導体レーザは、緑色レーザ光を射出する。これら青紫色レーザ光と緑色レーザ光との混合光は、導光部２３により導光されて波長変換ユニット２４に照射される。　
　この波長変換ユニット２４の第１の蛍光体３２は、第２の半導体レーザ２１から射出される青紫色レーザ光と、第３の半導体レーザ５０から射出される緑色レーザ光とが照射されても、殆ど励起されない。これにより、青紫色レーザ光と緑色レーザ光との成分が透過して特殊光Ｑ３として被検体２に照射される。

　撮像装置７は、特殊光Ｑ３を被検体２に照射したときに、Ｂ色領域とＧ色領域とＲ色領域との各画素領域毎の特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）を取得する。この特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）は、第２メモリ４１に保存される。　
　強調画像情報生成装置４２は、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）とに基づいて対象物質であるヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。

　具体的に、強調画像情報生成装置４２の画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えばＢ色領域の第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ４）とを選択する。画像演算部４５は、これら第１の色画像情報（Ｂ１）と第２の色画像情報（Ｂ４）とに対して所定の演算を実行してヘモグロビンが存在する例えば表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）を生成する。この画像演算部４５は、生成した強調画像情報（Ｂ３）を第３メモリ４６に保存する。この強調画像情報（Ｂ３）は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）及び特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）よりも表層血管３のコントラストが高くなる。

　画像演算部４５は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えばＧ色領域の第１の色画像情報（Ｇ１）と第２の色画像情報（Ｇ４）とを選択する。画像演算部４５は、これら第１の色画像情報（Ｇ１）と第２の色画像情報（Ｇ４）とに対して所定の演算を実行してヘモグロビンが存在する例えば中層血管５のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｇ５）を生成する。この画像演算部４５は、生成した強調画像情報（Ｇ５）を第３メモリ４６に保存する。この強調画像情報（Ｇ５）は、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）とよりも中層血管５のコントラストが高くなる。

　第１現像部４３は、第１メモリ４０に保存されている白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）の一部の画像情報（Ｒ１）と、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）と、同第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｇ５）とに対して所定の画像処理を行って白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５、Ｒ１）を生成し、この白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５、Ｒ１）の白色カラー映像信号を出力する。　
　画像表示装置９は、第１現像部４３から出力される白色光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ５、Ｒ１）の白色カラー映像信号を入力してその画像をＣＲＴや液晶等のディスプレイに表示する。　
　第２現像部４４は、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｂ３）と、同第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｇ５）とに対して所定の画像処理を行って特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５）を生成し、この特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５）の特殊カラー映像信号を出力する。　
　画像表示装置９は、特殊光強調観察画像（Ｂ３、Ｇ５）の特殊カラー映像信号を入力してその画像をディスプレイに表示する。

　このように上記第２の実施の形態によれば、発光ピーク波長が５４０ｎｍの緑色のレーザ光を射出する第３の半導体レーザ５０を設け、被検体２中に存在するヘモグロビンの吸収特性を考慮し、表層血管３のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｂ３）の生成に加えて、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えばＧ色領域の色画像情報（Ｇ１）と色画像情報（Ｇ４）とを選択して所定の演算を実行し、ヘモグロビン等の対象物質が存在する例えば中層血管５のコントラストを高く強調表示する強調画像情報（Ｇ５）を生成する。これにより、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）及び特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）よりも中層血管５のコントラストを高くすることができる。この中層血管５のコントラストを高くした強調画像情報（Ｇ５）の画像、すなわち白色光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５、Ｒ１）及び特殊光強調画像情報（Ｂ３、Ｇ５）の画像をＣＲＴや液晶等のディスプレイの画像表示装置９に表示することができる。

　これに加えて、第１現像部４３は、上記同様に、白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）の映像信号を出力するようにしてもよい。この白色光通常観察画像（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）であれば、表層血管３のコントラストを高くすることができ、この表層血管３のコントラストを高くした強調画像情報（Ｂ３）の画像をＣＲＴや液晶等のディスプレイの画像表示装置９に表示できる。

　第２現像部４４は、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）の一部の画像情報（Ｂ４）と、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｇ５）とに対して所定の画像処理を行って特殊光の強調画像情報（Ｂ４、Ｇ５）の映像信号を出力するようにしてもよい。この特殊光強調画像情報（Ｂ４、Ｇ５）であれば、中層血管５のコントラストを高くした強調画像情報（Ｇ５）の画像を画像表示装置９に表示できる。

　なお、上記第２の実施の形態は、次のように変形してもよい。　
　本実施の形態では、白色光画像情報（Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１）と特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）とにそれぞれ含まれる同一波長領域、例えばＧ色領域の色画像情報（Ｇ１）と色画像情報（Ｇ４）とから強調画像情報（Ｇ５）を生成する。これにより、当該生成された強調画像情報（Ｇ５）は、ＣＲＴ又は液晶等のディスプレイの画像表示装置９に表示してもよい。強調画像情報（Ｇ５）であれば、ヘモグロビン等の対象物質が存在する例えば中層血管５のコントラストを高く強調表示する画像を観察できる。

　第２現像部４４は、第２メモリ４１に保存されている特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）の一部の画像情報（Ｂ４）と、第３メモリ４６に保存されている強調画像情報（Ｇ５）とに対して所定の画像処理を行って特殊光強調画像情報（Ｂ４、Ｇ５）を生成し、この特殊光強調画像情報（Ｂ４、Ｇ５）の特殊カラー映像信号を出力するようにしてもよい。この特殊光通常観察画像（Ｂ４、Ｇ５）によれば、中層血管５のコントラストを高くした強調画像情報（Ｇ５）の画像を画像表示装置９に表示できる。　
　この第２現像部４４は、特殊光画像情報（Ｂ４、Ｇ４、Ｒ４）の一部の画像情報（Ｂ４、Ｇ４）を生成し、この特殊光通常観察画像（Ｂ４、Ｇ４）の特殊カラー映像信号を出力するようにしてもよい。　
　従って、上記第２の実施の形態によれば、表層血管３と中層血管５や、中層血管５のみのコントラストを高くした強調画像情報の画像をＣＲＴや液晶等のディスプレイの画像表示装置９に表示できる。

　なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

　１：観察画像取得システム、７：撮像装置、２：被検体、３：表層血管、４：生体組織、５：中層血管、６：光源装置、８：画像取得装置、９：画像表示装置、１０：観察モード入力装置、１１：システム制御装置、２０：第１励起光源（第１の半導体レーザ）、２１：第２励起光源（第２の半導体レーザ）、２２：光源制御部、２３：導光部、２４：波長変換ユニット、２５：第１の光ファイバ、２６：第２の光ファイバ、２７：光合波部、２８：第３の光ファイバ、３０：ホルダ、３１：ガラス部材、３２：第１の蛍光体、３３：第２の蛍光体、３４：保持穴、４０：第１メモリ、４１：第２メモリ、４２：強調画像情報生成装置、４３：第１現像部、４４：第２現像部、４５：画像演算部、４６：第３メモリ、５０：第３励起光源（第３の半導体レーザ）。

Claims

　観察対象中に含まれる対象物質の吸収ピークが存在する波長領域を含まない波長領域の第１の光と、前記吸収ピークが存在する波長領域の第２の光とを前記観察対象に照射する光源部と、
　前記観察対象を撮像して画像情報を取得する撮像部と、
　前記撮像部により取得された前記画像情報を演算して前記対象物質を強調する強調画像情報を生成する画像取得部と、
を具備し、
　前記画像取得部は、前記第１の光を前記観察対象に照射したときに前記撮像部により取得される第１の画像情報と、前記第２の光を前記観察対象に照射したときに前記撮像部により取得される第２の画像情報とに基づいて前記強調画像情報を生成する強調画像情報生成部を含む、
ことを特徴とする観察画像取得システム。
　前記強調画像情報生成部は、前記第１の画像情報と前記第２の画像情報とに含まれる同一波長領域の第１の色画像情報と第２の色画像情報とを選択し、これら第１の色画像情報と第２の色画像情報とを演算して前記対象物質を強調する前記強調画像情報を生成することを特徴とする請求項１記載の観察画像取得システム。
　前記強調画像情報生成部は、前記第１の画像情報及び前記第２の画像情報のコントラストよりも前記対象物質のコントラストが高い前記強調画像情報を生成することを特徴とする請求項１又は２記載の観察画像取得システム。
　前記第２の光のピーク波長は、前記第１の光のピーク波長よりも前記対象物質の吸収ピークに近い波長領域に存在し、
　前記対象物質の吸収ピークが存在する波長領域に対応し、前記撮像部の各波長領域のうち最大受光感度を有する前記波長領域を特定色領域とすると、当該特定色領域における前記第２の光の発光スペクトル成分は、前記第１の光の発光スペクトル成分と同等以上の強度を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の観察画像取得システム。
　前記第１の光は、白色光であり、
　前記撮像部は、前記白色光が前記観察対象に照射されたときに前記第１の画像情報として白色光画像情報を取得し、
　前記画像取得部は、前記強調画像情報と前記白色光画像情報とに基づいて白色光強調画像情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の観察画像取得システム。
　前記第２の光は、前記対象物質を強調するための特殊光であり、
　前記撮像部は、前記特殊光が前記観察対象に照射されたときに前記第２の画像情報として特殊光画像情報を取得し、
　前記画像取得部は、前記強調画像情報と前記特殊光画像情報とに基づいて特殊光強調画像情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の観察画像取得システム。
　前記撮像部は、青色領域と緑色領域と赤色領域との各画素領域を含み、前記第１の光を前記観察対象に照射したときに前記画素領域毎に前記第１の画像情報を取得し、前記第２の光を前記観察対象に照射したときに前記画素領域毎に前記第２の画像情報を取得し、
　前記強調画像情報生成部は、前記第１と前記第２の画像情報とにそれぞれ含まれる前記同一波長領域の前記第１と前記第２の画像情報とを選択し、これら第１と第２の画像情報を演算して前記強調画像情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１記載の観察画像取得システム。
　前記強調画像情報生成部は、前記第１の画像情報と前記第２の画像情報とから前記対象物質の吸収の差分を示す吸収差分情報を抽出し、当該吸収差分情報を前記対象物質の吸収が強い前記第２の画像情報に付加して前記強調画像情報を生成することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の観察画像取得システム。
　前記第１の光は、青色領域と、緑色領域と、赤色領域とにスペクトル成分を含む白色光であり、
　前記第２の光は、前記青色領域と、前記緑色領域とにスペクトル成分を含む特殊光であり、
　前記撮像部は、前記白色光を前記観察対象に照射したときに前記第１の画像情報を取得し、前記特殊光を前記観察対象に照射したときに前記第２の画像情報を取得し、
　前記強調画像情報生成部は、前記同一波長領域の前記第１と前記第２の画像情報との差分を求める演算を行って前記差分情報を抽出し、当該差分情報に対して閾値以上の吸収差分情報を抽出し、当該抽出された吸収差分情報と前記同一波長領域の前記第１又は前記第２の画像情報のうち何れか一方の画像情報との差分を求める演算を行って前記強調画像情報を生成する、
ことを特徴とする請求項８記載の観察画像取得システム。
　前記強調画像情報生成部は、前記第１の画像情報と前記第２の画像情報とから前記対象物質以外の画像情報のみに画像ノイズ低減処理を行い、当該画像ノイズ低減処理した画像情報から前記強調画像情報を生成することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の観察画像取得システム。
　前記第１の光は、青色領域と、緑色領域と、赤色領域とにスペクトル成分を含む白色光であり、
　前記第２の光は、前記青色領域と、前記緑色領域とにスペクトル成分を含む特殊光であり、
　前記撮像部は、前記白色光を前記観察対象に照射したときに前記第１の画像情報を取得し、前記特殊光を前記観察対象に照射したときに前記第２の画像情報を取得し、
　前記強調画像情報生成部は、前記第２の画像情報に含まれる前記同一波長領域の輝度情報に対して閾値以上の輝度情報を抽出し、前記第１の画像情報に含まれる前記同一波長領域の輝度情報と前記抽出された輝度情報との差分を求める演算を行って差分情報を求め、前記第２の画像情報に含まれる前記青色領域の輝度情報と前記差分情報との差分を求める演算を行って前記強調画像情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１０記載の観察画像取得システム。
　前記同一波長領域は、青色領域であることを特徴とする請求項８乃至１１のうちいずれか１項記載の観察画像取得システム。
　前記第１と前記第２の光は、前記特定色領域において前記発光スペクトルの帯域幅が異なることを特徴とする請求項４記載の観察画像取得システム。
　前記第１と前記第２の光は、前記特定色領域において前記発光スペクトルが互いに重ならないことを特徴とする請求項４又は１０記載の観察画像取得システム。
　前記対象物質の吸収ピークが存在する波長領域に対応し、前記撮像部の各波長領域のうち最大受光感度を有する前記波長領域を特定色領域とすると、
　前記光源部は、前記特定色領域内に含まれる青色領域内に第１のピーク波長を含む第１の発光スペクトルを発光する第１の半導体レーザと、
　前記特定色領域内に含まれる前記青紫色領域内に第２のピーク波長を含む第２の発光スペクトルを発光する第２の半導体レーザと、
　前記第１の半導体レーザから発光される前記第１の発光スペクトルの一部を吸収して緑色領域と赤色領域とを含むブロードな蛍光スペクトルを発光し、当該蛍光スペクトルと前記第１の発光スペクトルとの混合光を前記第１の光として前記観察対象に照射し、かつ前記第２の発光スペクトルを前記第２の光として前記観察対象に照射する波長変換部材と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の観察画像取得システム。
　前記第１の半導体レーザは、前記青色領域内に含まれる波長領域４４０ｎｍ～４６０ｎｍに第１のピーク波長を有する前記第１の発光スペクトルを発光し、
　前記第２の半導体レーザは、前記青色領域内に含まれる波長領域４００ｎｍ～４４０ｎｍに第２のピーク波長を有する前記第２の発光スペクトルを発光する、
ことを特徴とする請求項１５記載の観察画像取得システム。
　前記第１の光は、青色領域と、緑色領域と、赤色領域とにスペクトル成分を含む白色光であり、
　前記第２の光は、前記青色領域と、前記緑色領域とにスペクトル成分を含む特殊光であり、
　前記撮像部は、前記白色光を前記観察対象に照射したときに前記第１の画像情報を取得し、前記特殊光を前記観察対象に照射したときに前記第２の画像情報を取得し、
　前記画像取得部は、前記強調画像情報と、前記第１の画像情報に含まれる前記青色領域、前記緑色領域又は前記赤色領域の画像情報のうちいずれか１つの画像情報とを演算して所定のカラー画像である第１の観察画像情報を構築し、かつ前記強調画像情報と、前記第２の画像情報に含まれる前記青色領域又は前記緑色領域の画像情報のうちいずれか１つの画像情報とを演算して所定のカラー画像である第２の観察画像情報を構築する、
ことを特徴とする請求項１記載の観察画像取得システム。
　前記光源部は、前記第１の光と前記第２の光とを繰り返し前記観察対象に照射し、
　前記撮像部は、前記第１の光が前記観察対象に照射される毎に前記第１の画像情報として第１のフレーム画像を取得し、前記第２の光が前記観察対象に照射される毎に前記第２の画像情報として第２のフレーム画像を取得し、
　前記強調情報生成部は、前記撮像部により繰り返し取得される前記第１のフレーム画像と前記第２のフレーム画像とに基づいて前記第１の光に関する第１の前記強調画像情報と前記第２の光に関する第２の前記強調画像情報とを生成し、
　前記画像取得部は、前記第１の強調画像情報に基づいて第１の観察画像情報を順次構築し、前記第２の強調画像情報に基づいて第２の観察画像情報を順次構築する、
ことを特徴とする請求項１記載の観察画像取得システム。
　前記光源部は、前記特定色領域内に含まれる青色領域内の青色レーザ光を射出する第１の半導体レーザと、
　前記特定色領域内に含まれる青紫色領域内の青紫色レーザ光を射出する第２の半導体レーザと、
　前記特定色領域内に含まれる緑色領域内の緑色レーザ光を射出する第３の半導体レーザと、
　前記青色レーザ光により励起されて白色光に波長変換し、かつ前記青紫色レーザ光と前記緑色レーザ光との混合光の照射により特殊光に波長変換する波長変換ユニットと、
を含み、
　前記撮像部は、青色領域と緑色領域と赤色領域との各画素領域を含み、前記白色光が前記観察対象に照射されたときに前記画素領域毎に前記第１の画像情報として白色光画像情報を取得し、かつ前記特殊光が前記観察対象に照射されたとき前記画素領域毎に前記第２の画像情報として特殊光画像情報を取得し、
　前記強調画像情報生成部は、前記白色光画像情報と前記特殊光画像情報とにそれぞれ含まれる前記同一波長領域である少なくとも前記緑色領域の前記第１と前記第２の画像情報とを選択し、これら第１と第２の画像情報から前記白色光と前記特殊光の各強調画像情報を生成する、
ことを特徴とする請求項１記載の観察画像取得システム。
　前記強調画像情報生成部は、前記同一波長領域として前記緑色領域と前記青色領域との前記第１と前記第２の画像情報とを選択し、これら第１と第２の画像情報から前記白色光と前記特殊光の各強調画像情報を生成することを特徴とする請求項１９記載の観察画像取得システム。
　観察対象中の対象物質の吸収ピークが存在する波長領域を含まない波長領域の第１の光を前記観察対象に照射し、
　前記第１の光を前記観察対象に照射したときに第１の画像情報を取得し、
　前記吸収ピークが存在する波長領域の第２の光を前記観察対象に照射し、
　前記第２の光を前記観察対象に照射したときに第２の画像情報を取得し、
　前記第１の光を前記観察対象に照射したときに取得される前記第１の画像情報と、前記第２の光を前記観察対象に照射したときに取得される前記第２の画像情報とに基づいて前記対象物質を強調する強調画像情報を生成する、
ことを特徴とする観察画像取得方法。
　前記強調画像情報の生成は、前記第１の画像情報と前記第２の画像情報とにそれぞれ含まれる同一波長領域の前記各画像情報を選択し、これら画像情報を演算して前記対象物質を強調する前記強調画像情報を生成することを特徴とする請求項２１記載の観察画像取得方法。