[go: up one dir, main page]

JP2001161696A - Method and apparatus for acquiring fluorescent image - Google Patents

Method and apparatus for acquiring fluorescent image

Info

Publication number
JP2001161696A
JP2001161696A JP2000231894A JP2000231894A JP2001161696A JP 2001161696 A JP2001161696 A JP 2001161696A JP 2000231894 A JP2000231894 A JP 2000231894A JP 2000231894 A JP2000231894 A JP 2000231894A JP 2001161696 A JP2001161696 A JP 2001161696A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluorescence
image
pixel
value
calculation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2000231894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4245787B2 (en
Inventor
Tomonari Sendai
知成 千代
Katsumi Hayashi
克巳 林
Kazuo Hakamata
和男 袴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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 Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2000231894A priority Critical patent/JP4245787B2/en
Publication of JP2001161696A publication Critical patent/JP2001161696A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4245787B2 publication Critical patent/JP4245787B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for acquiring a fluorescent image without producing a visually adverse effect even if a value with a large percentage of noise is included in the fluorescence intensity value of pixels obtained by imaging the fluorescence generated from an organism, etc., by the irradiation of excitation light. SOLUTION: In the fluorescent imaging apparatus, an image taking unit 300 extracts the fluorescence intensity of plural different wavelength regions from the fluorescence generated from a biological tissue 1 by the irradiation of excitation light Le to the biological tissue 1, and a discrimination operation unit 500 executes the operation based on the fluorescence intensity to obtain image data for displaying a fluorescent image of the biological tissue 1. Then, a judging unit 400 judges whether each pixel constituting the fluorescent image is suitable or unsuitable for operation. If the pixel is suitable for operation, the value of the pixel is obtained by the operation. If the pixel is unsuitable for operation, such a value as will not have a visually adverse effect when the fluorescent image is displayed as a visible image is allotted as the value of the pixel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光の照射によ
り生体等の試料から発せられる蛍光を画像として測定す
る蛍光画像取得方法および装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for acquiring a fluorescence image for measuring fluorescence emitted from a sample such as a living body by irradiation of excitation light as an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、励起光の照射により生体等か
ら発生する微弱な蛍光の強度あるいはスペクトル強度を
取得し、診断に供する情報を得る診断装置等が知られて
いる。これらの診断装置は、生体組織に励起光を照射す
ることにより発生した蛍光(自家蛍光)を検出する方
式、あるいは蛍光診断薬を予め吸収させた生体組織に励
起光を照射することにより発生した蛍光(薬剤蛍光)を
検出する方式等があり、多くの場合、体腔内部に挿入さ
れる内視鏡、コルポスコープあるいは手術用顕微鏡等に
組み込まれ、生体の組織性状の診断に利用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a diagnostic apparatus or the like which obtains the intensity of weak fluorescence or spectrum intensity generated from a living body or the like by irradiation of excitation light and obtains information to be used for diagnosis. These diagnostic devices detect fluorescence (auto-fluorescence) generated by irradiating living tissue with excitation light, or generate fluorescence by irradiating excitation light to living tissue that has previously absorbed a fluorescent diagnostic agent. There is a method of detecting (drug fluorescence) and the like. In many cases, the method is incorporated into an endoscope, a colpososcope, a surgical microscope, or the like inserted into a body cavity, and is used for diagnosis of tissue characteristics of a living body.

【0003】当初、励起光の照射により生体組織から発
生する蛍光の強度に注目した診断が試みられたが、生体
組織と励起光の照射部との相対的な位置関係(角度、距
離)の変化によって生体組織に照射される励起光の強度
が変わり、この励起光が照射された生体組織から発生す
る蛍光の強度も変化するので、同じ生体組織の部位を診
断しても異なる位置から診断すると生体組織から発生す
る蛍光の強度が変化してしまうこととなり、蛍光の強度
情報だけでは十分な診断能が得られなかった。そこで、
現在の診断装置の多くは、生体組織から発せられる蛍光
のスペクトル強度のプロファイルが組織状態の相異によ
り異なることに基づき識別を試みており、例えば病変組
織と正常組織とでは、その組織から発せられる蛍光の緑
色の波長領域の強度と赤色の波長領域の強度との比が大
きく異なることに注目し、診断対象となる生体組織から
発せられた蛍光の緑色帯域の波長領域の強度を赤色帯域
の波長領域の強度で除算し、その値と、予め別の方式に
より正常組織と判定された生体組織から上記と同様な手
法により求められた値とを比較することにより、前記生
体組織が病変組織であるか正常組織であるかを識別し画
像として表示する方式が特開平6−54792号で提案
されている。
[0003] Initially, an attempt was made to focus on the intensity of fluorescence generated from a living tissue by irradiation with excitation light, but a change in the relative positional relationship (angle, distance) between the living tissue and a portion irradiated with the excitation light was examined. The intensity of the excitation light applied to the living tissue changes as a result, and the intensity of the fluorescence generated from the living tissue irradiated with the excitation light also changes. The intensity of the fluorescence generated from the tissue would change, and sufficient diagnostic ability could not be obtained only by the information on the intensity of the fluorescence. Therefore,
Many current diagnostic devices attempt identification based on the fact that the spectral intensity profile of the fluorescence emitted from a living tissue differs depending on the difference in tissue state.For example, a diseased tissue and a normal tissue emit the same from that tissue. Focusing on the fact that the ratio of the intensity in the green wavelength region of the fluorescence to the intensity in the red wavelength region is significantly different, the intensity in the green band wavelength region of the fluorescence emitted from the living tissue to be diagnosed is converted into the wavelength in the red band. Dividing by the intensity of the region, the value is compared with a value obtained by a method similar to the above from a living tissue previously determined to be normal tissue by another method, whereby the living tissue is a diseased tissue. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-54792 proposes a method of identifying whether the tissue is a normal tissue or not and displaying the image as an image.

【0004】さらに、本出願人も、特開平10−225
436号において、励起光の照射により生体組織から発
生する緑色の波長領域の蛍光の強度を、この蛍光が備え
るスペクトルの概略全ての波長範囲(以下全波長領域と
呼ぶ)の蛍光の強度で除算し規格化した値と、予め別の
方式により正常組織と判定された生体組織から上記と同
様の手法により取得され規格化された値とを比較するこ
とにより病変組織であるか正常組織であるかを識別し画
像として表示する方式を提案している。
[0004] Furthermore, the present applicant also discloses Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-225.
No. 436, the intensity of the fluorescence in the green wavelength region generated from the living tissue due to the irradiation of the excitation light is divided by the intensity of the fluorescence in substantially the entire wavelength range of the spectrum of the fluorescence (hereinafter referred to as the entire wavelength region). Whether the tissue is a diseased tissue or a normal tissue by comparing the normalized value and a standardized value obtained from a living tissue previously determined to be normal tissue by another method in the same manner as above, A method of identifying and displaying as an image is proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、生体組
織から発生する微弱な蛍光を撮像して取得した各画素の
蛍光強度値には、撮像素子のノイズ(固定パターンノイ
ズ/フォトンショットノイズ/ダークショットノイズ/
読出ノイズ)、電気処理回路のノイズ、信号伝送系のノ
イズおよび光学系のノイズ(光学部品に付着した埃によ
る光の散乱等の迷光によるノイズ)等の値が含まれ、特
に蛍光の受光光量が極微弱な領域の画素に関して、例え
ば緑色の波長領域の蛍光の強度を全波長領域の蛍光の強
度で除算して規格化し、診断に供する情報とする値を得
ようとしても、これらの値は極めて小さく、かつこれら
の値に含まれる本来の測定対象である蛍光の強度に比し
て上記ノイズ成分の強度が大きいので、除算等の演算を
行なっても生体の組織性状を正しく反映する情報とはな
らず、これらの情報がそのまま可視画像として表示され
た場合には可視画像を観察する上で視覚的に悪影響を及
ぼす虞がある。
However, the fluorescence intensity value of each pixel obtained by imaging weak fluorescence generated from a living tissue includes noise (fixed pattern noise / photon shot noise / dark shot noise) of the image sensor. /
Readout noise), electrical processing circuit noise, signal transmission system noise, and optical system noise (stray light such as light scattering due to dust attached to optical components). For a pixel in a very weak region, for example, even if the intensity of the fluorescence in the green wavelength region is divided by the intensity of the fluorescence in the entire wavelength region and standardized to obtain a value as information to be used for diagnosis, these values are extremely large. Since the intensity of the noise component is small compared to the intensity of the fluorescence that is the original measurement target included in these values, the information that correctly reflects the tissue properties of the living body even when an operation such as division is performed is However, when such information is displayed as a visible image as it is, there is a possibility that the visual image may be adversely affected when observing the visible image.

【0006】なお、この種の課題は生体組織に励起光を
照射した際に発生する蛍光(自家蛍光)、および予め蛍
光診断薬を吸収させた生体組織に励起光を照射した際に
発生する蛍光(薬剤蛍光)に共通する課題である。
[0006] This type of problem is caused by the fluorescence (autofluorescence) generated when the living tissue is irradiated with excitation light and the fluorescence generated when the living tissue that has previously absorbed the fluorescent diagnostic agent is irradiated with the excitation light. (Drug fluorescence).

【0007】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あって、励起光の照射により生体等から発生した蛍光を
撮像して得た各画素の蛍光強度値の中にノイズを大きな
割合で含む値が存在しても、それが視覚的に悪影響を及
ぼすことのない蛍光画像を取得することができる蛍光画
像取得方法および装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a large ratio of noise in the fluorescence intensity value of each pixel obtained by imaging fluorescence generated from a living body or the like by irradiation of excitation light. It is an object of the present invention to provide a fluorescence image acquisition method and apparatus capable of acquiring a fluorescence image that does not visually affect even if a value exists.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の蛍光画像取得方
法は、生体等の試料に励起光を照射することにより試料
から発せられた蛍光から少なくとも1つの波長領域の蛍
光強度を求め、前記蛍光強度に基づき演算を行なってこ
の試料の蛍光画像を表す画像データを取得する蛍光画像
取得方法であって、蛍光画像を構成する各画素につい
て、前記蛍光強度に基づいて演算適画素であるか演算不
適画素であるかを判別し、演算適画素については前記演
算を行なって画素の値を得、演算不適画素については演
算適画素に対応する蛍光画像部分に対して視覚的に悪影
響を及ぼさない値を画素の値として割り当てることを特
徴とする。
According to the fluorescence image acquiring method of the present invention, a fluorescence intensity of at least one wavelength region is obtained from fluorescence emitted from a sample such as a living body by irradiating the sample with excitation light. A fluorescent image acquiring method for acquiring image data representing a fluorescent image of the sample by performing an operation based on the intensity, wherein for each pixel constituting the fluorescent image, whether the pixel is an operation-appropriate pixel or an operation inappropriate based on the fluorescence intensity It is determined whether the pixel is a pixel, and the above calculation is performed for a pixel suitable for calculation to obtain a pixel value, and for a pixel not suitable for calculation, a value that does not visually adversely affect the fluorescent image portion corresponding to the pixel suitable for calculation. It is characterized in that it is assigned as a pixel value.

【0009】前記判別は、蛍光画像を構成する各画素に
ついて、各画素における蛍光強度と、あらかじめ測定さ
れ記憶された蛍光強度を求める蛍光強度測定手段自身か
ら発生する各画素におけるノイズの値とを比較すること
により行うことができる。
In the determination, for each pixel constituting the fluorescence image, a comparison is made between the fluorescence intensity at each pixel and the noise value at each pixel generated by the fluorescence intensity measurement means for obtaining the fluorescence intensity measured and stored in advance. Can be performed.

【0010】前記取得された蛍光画像を表す画像データ
の画像処理を行う際に、前記演算適画素のみを画像処理
の対象とすることができる。
[0010] When performing image processing of the image data representing the acquired fluorescent image, only the calculation-appropriate pixels can be subjected to image processing.

【0011】前記試料を生体とし、前記蛍光を生体内か
ら発せられた自家蛍光としてもよい。
[0011] The sample may be a living body, and the fluorescence may be autofluorescence emitted from inside the living body.

【0012】前記励起光の光源としては、GaN系の半
導体レーザを使用することができる。
As the light source of the excitation light, a GaN-based semiconductor laser can be used.

【0013】本発明の蛍光画像取得装置は、生体等の試
料に励起光を照射する励起光照射手段と、励起光照射手
段により励起光が照射された試料から発せられた蛍光か
ら少なくとも1つの波長領域の蛍光強度を求める蛍光強
度測定手段と、前記蛍光強度に基づき演算を行なって試
料の蛍光画像を表す画像データを取得する演算処理手段
とを備えた蛍光画像取得装置であって、蛍光画像を構成
する各画素について、蛍光強度に基づいて、演算適画素
であるか演算不適画素であるかを判別する判別手段を備
え、演算処理手段が、演算適画素については前記演算を
行なって画素の値を得、演算不適画素については演算適
画素に対応する蛍光画像部分に対して視覚的に悪影響を
及ぼさない値を画素の値として割り当てるように構成さ
れていることを特徴とする。
[0013] A fluorescence image acquiring apparatus according to the present invention comprises an excitation light irradiating means for irradiating a sample such as a living body with excitation light, and at least one wavelength from fluorescence emitted from the sample irradiated with the excitation light by the excitation light irradiating means. A fluorescence intensity measurement unit for obtaining the fluorescence intensity of the region, and a fluorescence image acquisition device including a calculation processing unit for performing an operation based on the fluorescence intensity to obtain image data representing a fluorescence image of the sample, wherein the fluorescence image For each of the constituent pixels, a determination means is provided for determining whether the pixel is a calculation-appropriate pixel or a calculation-inappropriate pixel based on the fluorescence intensity. It is characterized in that the configuration is such that a value that does not visually affect the fluorescent image portion corresponding to the calculation-appropriate pixel is assigned as the pixel value for the calculation-unsuitable pixel. To.

【0014】前記判別手段は、蛍光画像を構成する各画
素について、各画素における蛍光強度と、あらかじめ測
定され記憶された蛍光強度を求める蛍光強度測定手段自
身から発生する各画素におけるノイズの値とを比較する
ことによって判別するものとすることができる。
The discriminating means calculates, for each pixel constituting the fluorescent image, the fluorescence intensity at each pixel and the noise value at each pixel generated by the fluorescence intensity measuring means itself for obtaining the fluorescence intensity measured and stored in advance. It can be determined by comparing.

【0015】前記取得された蛍光画像を表す画像データ
の画像処理を行なう画像処理手段をさらに備え、画像処
理手段が、演算適画素の画像データについてのみ画像処
理を行なうものとすることができる。
[0015] The image processing apparatus may further include image processing means for performing image processing on the image data representing the acquired fluorescence image, and the image processing means may perform image processing only on image data of pixels suitable for calculation.

【0016】前記試料を生体とし、前記蛍光を生体内か
ら発せられた自家蛍光としてもよい。
[0016] The sample may be a living body, and the fluorescence may be autofluorescence emitted from inside the living body.

【0017】前記励起光の光源は、GaN系の半導体レ
ーザとすることができる。
The light source of the excitation light may be a GaN-based semiconductor laser.

【0018】前記蛍光画像取得装置は、内視鏡とするこ
とができる。
[0018] The fluorescence image acquiring apparatus may be an endoscope.

【0019】前記「蛍光強度測定手段自身から発生する
各画素におけるノイズ」とは、該手段において蛍光を受
光してから各波長領域の蛍光強度を求め終えるまでの間
に発生するノイズの全部もしくは一部もしくはそれらを
含むノイズを意味し、代表的なノイズ成分としては、例
えば撮像素子の回路、撮像素子によって変換された電気
的な信号を取り扱う回路、該信号を伝送する信号伝送回
路、蛍光を撮像するための光学系等において発生するノ
イズ等が挙げられる。
The "noise in each pixel generated by the fluorescence intensity measuring means itself" refers to all or one of the noises generated from the reception of the fluorescence by the means to the completion of obtaining the fluorescence intensity in each wavelength region. Part or noise including them, and typical noise components include, for example, a circuit of an image sensor, a circuit for handling an electrical signal converted by the image sensor, a signal transmission circuit for transmitting the signal, and imaging of fluorescence. And the like generated in an optical system for performing the operation.

【0020】前記「演算」とは、生体等の試料に励起光
を照射することにより該試料から発せられた蛍光から求
められた1つの波長領域の蛍光強度に基づいて行なわれ
る演算の場合は、前記蛍光強度を反映した値を割り付け
る演算および近赤外光を試料に照射することにより該試
料から反射された反射光から求められた参照強度と前記
蛍光強度間において行なう演算等を意味し、また生体等
の試料に励起光を照射することにより該試料から発せら
れた蛍光から求められた2つ以上の波長領域の蛍光強度
に基づいて行なわれる演算の場合は、前記求められた蛍
光強度間の演算および前記蛍光強度と前記参照強度とを
含めて行なう演算等を意味するものである。
The “calculation” is a calculation performed based on the fluorescence intensity in one wavelength region obtained from the fluorescence emitted from a sample such as a living body by irradiating the sample with excitation light. Means a calculation for assigning a value reflecting the fluorescence intensity and a calculation performed between the reference intensity and the fluorescence intensity determined from the reflected light reflected from the sample by irradiating the sample with near-infrared light, and In the case where the calculation is performed based on the fluorescence intensities in two or more wavelength regions obtained from the fluorescence emitted from the sample by irradiating the sample such as a living body with excitation light, the fluorescence intensity between the obtained fluorescence intensities is calculated. This means the calculation and the calculation performed including the fluorescence intensity and the reference intensity.

【0021】前記演算不適画素とは、ある画素が受光し
た蛍光の受光光量が極微弱で、この画素の値に含まれる
ノイズの量が蛍光の受光光量に比して相対的に大きくな
り、画素についての演算を行なっても生体の組織性状を
正しく反映する結果が得られないと考えられる画素を意
味する。
The unsuitable pixel is a pixel in which the amount of fluorescence received by a certain pixel is extremely weak, and the amount of noise contained in the value of this pixel is relatively large compared to the amount of received fluorescence. Means a pixel for which it is considered that a result that correctly reflects the tissue property of the living body cannot be obtained even if the calculation of is performed.

【0022】前記演算適画素とは、上記演算不適画素と
は反対に、ある画素が受光した蛍光の受光光量が大き
く、この画素の値に含まれるノイズの量が蛍光の受光光
量に比して相対的に小さくなり、画素についての演算を
行なうことにより生体の組織性状を正しく反映する結果
が得られると考えられる画素を意味する。
In contrast to the above-mentioned calculation inappropriate pixel, the calculation-appropriate pixel has a large amount of fluorescent light received by a certain pixel, and the amount of noise included in the value of this pixel is smaller than the amount of fluorescent light received. It means a pixel that is relatively small and is considered to provide a result that correctly reflects the tissue properties of the living body by performing an operation on the pixel.

【0023】なお、前記演算適画素および演算不適画素
は、演算適画素および演算不適画素が予め存在するわけ
ではなく、蛍光強度測定手段自身から発生するノイズの
量と、生体組織を撮像するときに得られる蛍光の光量と
に基づき各画素毎に定められるものである。
It is to be noted that the above-mentioned calculation-suitable pixels and calculation-unsuitable pixels do not necessarily have the calculation-suitable pixels and the calculation-unsuitable pixels in advance. It is determined for each pixel based on the obtained amount of fluorescent light.

【0024】また、前記生体内から発せられる自家蛍光
は「in vivo 自家蛍光」と呼ばれることがある。
The auto-fluorescence emitted from the living body may be called “in vivo auto-fluorescence”.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の蛍光画像取得方法および装置に
よれば、蛍光画像を構成する各画素について、演算適画
素であるか演算不適画素であるかを判別し、演算適画素
については蛍光成分に基づく演算を行なって画素の値を
得、演算不適画素については、意図的に蛍光画像を可視
画像として表示したときに演算適画素の領域に対して演
算不適画素が視覚的に悪影響を及ぼさない値を演算不適
画素の値として割り当てるようにしたので、この演算不
適画素を含む画像データが可視画像として表示されたと
きに、演算不適画素によって視覚的に悪影響を及ぼされ
ることのない観察適性の優れた蛍光画像を取得すること
ができる。
According to the fluorescent image acquiring method and apparatus of the present invention, it is determined whether each pixel constituting the fluorescent image is a pixel suitable for calculation or a pixel inappropriate for calculation. The value of the pixel is obtained by performing the calculation based on the above. Regarding the unsuitable pixel, the unsuitable pixel does not visually affect the area of the suitable pixel when the fluorescent image is intentionally displayed as a visible image. Since the value is assigned as the value of the inappropriate pixel, it is possible to achieve excellent observation suitability that is not adversely affected visually by the inappropriate pixel when the image data including the inappropriate pixel is displayed as a visible image. Fluorescent images can be obtained.

【0026】また、演算不適画素に関しては演算を行な
わないので、蛍光画像を表す画像データを取得する演算
に要する時間を短縮することができる。
In addition, since the calculation is not performed on the unsuitable calculation pixel, the time required for the calculation for obtaining the image data representing the fluorescent image can be reduced.

【0027】また、前記判別を、蛍光画像を構成する各
画素について、各画素における蛍光強度と、あらかじめ
測定され記憶された蛍光強度を求める蛍光強度測定手段
自身から発生する各画素におけるノイズの値とを比較す
ることにより行えば、演算適画素と演算不適画素とをよ
り合理的に判別することができる。
Further, the above-mentioned determination is made by determining, for each pixel constituting the fluorescence image, the fluorescence intensity at each pixel and the value of the noise at each pixel generated by the fluorescence intensity measuring means itself for obtaining the fluorescence intensity measured and stored in advance. Is compared, the calculation-appropriate pixel and the calculation-inappropriate pixel can be determined more rationally.

【0028】また、前記取得された蛍光画像を表す画像
データの画像処理を行う際に、演算適画素のみを画像処
理の対象とすれば、画像データが可視画像として表示さ
れたときに演算適画素の領域が視覚的に悪影響を受ける
ことを避けることができると共に、蛍光画像を取得する
処理に要する時間を短縮することができる。
Further, when performing image processing on the acquired image data representing the fluorescent image, if only the pixels suitable for calculation are subjected to image processing, the pixels suitable for calculation are displayed when the image data is displayed as a visible image. Region can be prevented from being visually adversely affected, and the time required for the process of acquiring a fluorescent image can be reduced.

【0029】また、前記励起光の光源としてGaN系の
半導体レーザを用いれば、装置を小型化しかつ装置コス
トを安価にすることができる。
If a GaN-based semiconductor laser is used as the light source of the excitation light, the size of the device can be reduced and the cost of the device can be reduced.

【0030】また、試料を生体とし、生体内から発せら
れた自家蛍光から蛍光強度を求めるようにすれば、生体
内を診断することができる。
Further, if the specimen is a living body and the fluorescence intensity is obtained from the autofluorescence emitted from the living body, the inside of the living body can be diagnosed.

【0031】また、蛍光画像取得装置を内視鏡とすれ
ば、より容易に生体内を診断することができる。
Further, if the fluorescent image acquiring device is an endoscope, it is possible to more easily diagnose the inside of a living body.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の第
1の実施の形態として蛍光画像取得装置を内視鏡に適用
した蛍光内視鏡の概略構成を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fluorescent endoscope in which a fluorescent image acquiring device is applied to an endoscope as a first embodiment of the present invention.

【0033】図1に示すように蛍光内視鏡600は、励
起光および白色光の光源を備えた光源ユニット100
と、光源ユニット100から導かれる白色光Whを生体
組織1へ照射することにより得られる通常の像(以後通
常像と呼ぶ)を撮像すると共に、光源ユニット100か
ら導かれる励起光Leを生体組織1へ照射することによ
り得られる自家蛍光の像(以後蛍光像と呼ぶ)を光ファ
イバ26により伝搬する内視鏡先端ユニット200と、
内視鏡先端ユニット200で撮像された通常像を通常画
像データとして記憶し、内視鏡先端ユニット200から
光ファイバ26により伝搬された蛍光像を3つの波長領
域に分割して受光し、これらの波長領域にそれぞれ対応
した3種類の蛍光強度値(蛍光画像を構成する各画素毎
の蛍光強度値)として記憶する画像取込ユニット300
と、画像取込ユニット300に記憶された蛍光強度値を
入力し蛍光画像を構成する各画素について演算適画素で
あるかまたは演算不適画素であるかを判別し、演算不適
画素の画素位置を演算不適画素位置データとして記憶す
る判別ユニット400と、判別ユニット400に記憶さ
れた演算不適画素位置データを参照し、画像取込ユニッ
ト300に記憶された3種類の蛍光強度値に基づき正常
組織と病変組織とを識別するための識別演算を行ない、
その識別結果を識別画像データとして記憶する識別演算
ユニット500とから構成されている。
As shown in FIG. 1, a fluorescent endoscope 600 includes a light source unit 100 having a light source for excitation light and white light.
A normal image (hereinafter, referred to as a normal image) obtained by irradiating the living tissue 1 with the white light Wh guided from the light source unit 100 is captured, and the excitation light Le guided from the light source unit 100 is captured by the living tissue 1. An endoscope tip unit 200 that propagates an image of autofluorescence (hereinafter, referred to as a fluorescence image) obtained by irradiating the endoscope with the optical fiber 26,
The normal image picked up by the endoscope head unit 200 is stored as normal image data, and the fluorescence image transmitted from the endoscope head unit 200 by the optical fiber 26 is divided into three wavelength regions and received. An image capturing unit 300 that stores three types of fluorescence intensity values (fluorescence intensity values for each pixel constituting a fluorescence image) respectively corresponding to the wavelength regions.
And input the fluorescence intensity value stored in the image capturing unit 300 to determine whether each pixel constituting the fluorescent image is a pixel suitable for calculation or a pixel inappropriate for calculation, and calculates the pixel position of the pixel inappropriate for calculation. The determination unit 400 stores the data as inappropriate pixel position data, and refers to the calculation inappropriate pixel position data stored in the determination unit 400 and refers to the normal tissue and the diseased tissue based on the three types of fluorescence intensity values stored in the image capture unit 300. Performs an identification operation to identify
And an identification operation unit 500 for storing the identification result as identification image data.

【0034】なお、画像取込ユニット300から出力さ
れる通常画像データおよび識別演算ユニット500から
出力される識別画像データは、ビデオ信号処理回路60
に入力されビデオ信号に変換されてそれぞれ外部の通常
像TVモニタ80および蛍光像TVモニタ81に出力さ
れ表示される。また、装置全体の制御はコントロール部
70によって行なわれる。
The normal image data output from the image capturing unit 300 and the identification image data output from the identification operation unit 500 are combined with the video signal processing circuit 60.
Are converted into video signals and output to external normal image TV monitor 80 and fluorescent image TV monitor 81 for display. The control of the entire apparatus is performed by the control unit 70.

【0035】光源ユニット100の白色光光源12に
は、コントロール部70により制御される白色光電源1
0が接続され、白色光光源12は1/60秒周期でパル
ス状の白色光Whを発生し、その白色光Whは白色光集
光レンズ14により集光されて、光源ユニット100に
接続されている多成分ガラスファイバで形成された白色
光ライトガイド25−1に入射する。
The white light source 12 of the light source unit 100 includes a white light source 1 controlled by the control unit 70.
0 is connected, the white light source 12 generates pulsed white light Wh with a period of 1/60 second, and the white light Wh is collected by the white light collecting lens 14 and connected to the light source unit 100. Light guide 25-1 formed of a multi-component glass fiber.

【0036】一方、光源ユニット100の励起光光源1
3にはレーザ光源が用いられ、コントロール部70によ
り制御されるLD電源11によってパルス駆動され、1
/60秒周期で波長410nmのパルス状の励起光Le
を上記パルス状の白色光Whと重複しないタイミングで
発生する。この励起光Leは励起光集光レンズ15によ
り集光され、光源ユニット100に接続されている石英
ガラスファイバで形成された励起光ライトガイド25−
2に入射される。
On the other hand, the excitation light source 1 of the light source unit 100
The laser light source 3 is pulse-driven by the LD power supply 11 controlled by the control unit 70,
Pulsed excitation light Le with a wavelength of 410 nm with a period of / 60 seconds
Is generated at a timing that does not overlap with the pulsed white light Wh. The excitation light Le is condensed by the excitation light condensing lens 15 and is formed of a silica glass fiber connected to the light source unit 100.
2 is incident.

【0037】なお、上記白色光ライトガイド25−1と
励起光ライトガイド25−2とはバンドルされており、
ライトガイド25としてケーブル状に一体化されてい
る。
The white light guide 25-1 and the excitation light guide 25-2 are bundled.
The light guide 25 is integrated in a cable shape.

【0038】内視鏡先端ユニット200には、上記ライ
トガイド25が挿入され、照明レンズ21を介して生体
組織1に向けて励起光Leまたは白色光Whが照射され
るように配設されている。白色光Whの照射により照明
された生体組織1の像は通常観察用対物レンズ22によ
って通常観察用CCD撮像素子23の受光面に結像さ
れ、該撮像素子23により電気的な信号に変換されてC
CDケーブル27により画像取込ユニット300に伝送
される。一方、励起光Leが照射されたときに生体組織
1から発生する蛍光Keの像は蛍光観察用対物レンズ2
0によって蛍光像イメージファイバ26の端面Kiに結
像され、その像は蛍光像イメージファイバ26内を伝搬
して画像取込ユニット300に接続された蛍光像イメー
ジファイバ26の他方の端面Koに導かれる。
The light guide 25 is inserted into the endoscope distal end unit 200, and is disposed so that the living tissue 1 is irradiated with the excitation light Le or the white light Wh through the illumination lens 21. . The image of the living tissue 1 illuminated by the irradiation of the white light Wh is formed on the light receiving surface of the normal observation CCD imaging device 23 by the normal observation objective lens 22, and is converted into an electric signal by the imaging device 23. C
The data is transmitted to the image capturing unit 300 via the CD cable 27. On the other hand, the image of the fluorescence Ke generated from the living tissue 1 when irradiated with the excitation light Le is reflected by the fluorescence observation objective lens 2.
0 forms an image on the end face Ki of the fluorescent image fiber 26, and the image propagates through the fluorescent image fiber 26 and is guided to the other end face Ko of the fluorescent image fiber 26 connected to the image capturing unit 300. .

【0039】画像取込ユニット300には、CCDケー
ブル27によって伝送された電気的な画像信号をA/D
変換する通常観察用A/D変換器30とA/D変換され
た画像を記憶する通常画像メモリ31とが通常像の処理
用に備えられている。一方、蛍光像の処理用としては、
蛍光像イメージファイバ26の端面Koに導かれた蛍光
像を、蛍光観察用高感度撮像素子34の受光面に結像さ
せる、波長410nm以下の波長を遮断する励起光カッ
トフィルタ32と蛍光用集光レンズ33とを含む光学系
と、蛍光観察用高感度撮像素子34によって受光され変
換された電気的な画像信号をA/D変換する蛍光観察用
A/D変換器35と、A/D変換された画像(画像を構
成する各画素の蛍光強度に対応する値)を記憶する蛍光
画像h1メモリ36−1、蛍光画像h2メモリ36−2
および蛍光画像h3メモリ36−3からなる蛍光画像メ
モリ36とが備えられている。
The image capturing unit 300 converts the electrical image signal transmitted by the CCD cable 27 into an A / D signal.
An A / D converter for normal observation 30 for conversion and a normal image memory 31 for storing an A / D converted image are provided for processing of a normal image. On the other hand, for processing fluorescent images,
An excitation light cut filter 32 for blocking a wavelength of 410 nm or less, and a fluorescent light condenser for forming a fluorescent image guided to the end face Ko of the fluorescent image fiber 26 on the light receiving surface of the high-sensitivity image sensor 34 for fluorescent observation. An optical system including a lens 33; a fluorescence observation A / D converter 35 for A / D converting an electric image signal received and converted by the fluorescence observation high-sensitivity imaging device 34; Image h1 memory 36-1 and fluorescence image h2 memory 36-2 for storing the images (values corresponding to the fluorescence intensities of the respective pixels constituting the image).
And a fluorescent image memory 36 including a fluorescent image h3 memory 36-3.

【0040】なお、蛍光観察用高感度撮像素子34と蛍
光用集光レンズ33との間には、図2に示すような波長
領域h1(480nm近傍の波長領域)、波長領域h2
(630nm近傍の波長領域)、波長領域h3(全波長
領域)をそれぞれ透過させる特性を備えた図3に示すよ
うな3種類のフィルタH1(波長領域h1の光を透過す
るフィルタ)、フィルタH2(波長領域h2の光を透過
するフィルタ)およびフィルタH3(波長領域h3の光
を透過する素通しフィルタ)からなる色分離フィルタ3
7が、モータ38によって蛍光観察用高感度撮像素子3
4の1/60秒の撮像周期に同期して回転するように配
設されている。蛍光像イメージファイバ26の端面Ko
の蛍光像は色分離フィルタ37によって波長領域h1、
h2およびh3の3つの波長領域に分離されて蛍光観察
用高感度撮像素子34によって撮像され、撮像されたこ
れらの画像はA/D変換され、A/D変換されたそれぞ
れの蛍光強度に対応する値(以後蛍光強度値と呼ぶ)は
波長領域毎に、蛍光画像h1メモリ36−1、蛍光画像
h2メモリ36−2および蛍光画像h3メモリ36−3
に記憶される。
A wavelength region h1 (a wavelength region near 480 nm) and a wavelength region h2 as shown in FIG. 2 are provided between the high-sensitivity image sensor for fluorescence observation 34 and the condenser lens 33 for fluorescence.
(A wavelength region in the vicinity of 630 nm) and three types of filters H1 (filters that transmit light in the wavelength region h1) and filters H2 (shown in FIG. 3) having characteristics of transmitting the wavelength region h3 (all wavelength regions), respectively. A color separation filter 3 including a filter that transmits light in the wavelength region h2 and a filter H3 (a transparent filter that transmits light in the wavelength region h3).
7 is a high-sensitivity image sensor for fluorescence observation 3
It is arranged to rotate in synchronization with an imaging cycle of 1/60 second of 4. End face Ko of fluorescence image fiber 26
The fluorescence image of the wavelength region h1 by the color separation filter 37,
The images are separated into three wavelength regions of h2 and h3 and are picked up by the high-sensitivity image pickup device for fluorescence observation 34, and these picked-up images are A / D converted and correspond to the respective fluorescence intensities that have been A / D converted. The values (hereinafter referred to as fluorescent intensity values) are stored in the fluorescent image h1 memory 36-1, the fluorescent image h2 memory 36-2, and the fluorescent image h3 memory 36-3 for each wavelength region.
Is stored.

【0041】判別ユニット400には、蛍光画像メモリ
36に記憶された3種類の蛍光強度値と、ノイズレベル
メモリ41にあらかじめ記憶されているノイズ画像デー
タとを比較することにより、蛍光画像の各画素を演算適
画素と演算不適画素とに判別する判別演算部40が備え
られ、演算不適画素と判別された各画素の位置は、演算
不適画素位置データとして演算不適画素位置メモリ42
に記憶される。
The discrimination unit 400 compares each of the three types of fluorescence intensity values stored in the fluorescence image memory 36 with the noise image data stored in the noise level memory 41 in advance, thereby determining each pixel of the fluorescence image. Is provided as a calculation inappropriate pixel and a calculation inappropriate pixel, and the position of each pixel determined to be a calculation inappropriate pixel is stored as a calculation inappropriate pixel position data as a calculation inappropriate pixel position data.
Is stored.

【0042】識別演算ユニット500には、蛍光画像メ
モリ36に記憶された3種類の蛍光強度値を入力して各
蛍光強度値間の演算を演算不適画素位置データを参照し
て行なう識別演算部51が備えられ、識別演算部51に
より行なわれた演算結果は識別画像メモリ52に識別画
像データとして記憶される。
The identification calculation unit 500 receives the three types of fluorescence intensity values stored in the fluorescence image memory 36 and performs an operation between the fluorescence intensity values with reference to the inappropriate pixel position data. The result of the operation performed by the identification operation section 51 is stored in the identification image memory 52 as identification image data.

【0043】次に、上記実施の形態における作用につい
て説明する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0044】まず始めに、白色光光源12から発せられ
たパルス状の白色光Whは、白色光集光レンズ14およ
び白色光ライトガイド25−1を介して内視鏡先端ユニ
ット200に導かれ照明レンズ21を介して生体組織1
に照射される。白色光Whによって照明された生体組織
1の像は、通常観察用対物レンズ22により通常観察用
CCD撮像素子23の受光面上に結像される。該撮像素
子23によって撮像され電気的な信号に変換された画像
信号は、さらに通常観察用A/D変換器30によりデジ
タル値に変換され、画像データとして通常画像メモリ3
1に記憶される。
First, the pulsed white light Wh emitted from the white light source 12 is guided to the endoscope tip unit 200 via the white light condenser lens 14 and the white light guide 25-1, and is illuminated. Living tissue 1 via lens 21
Is irradiated. The image of the living tissue 1 illuminated by the white light Wh is formed on the light receiving surface of the normal observation CCD imaging device 23 by the normal observation objective lens 22. The image signal imaged by the image sensor 23 and converted into an electrical signal is further converted into a digital value by an A / D converter 30 for normal observation, and is converted as image data into a normal image memory 3.
1 is stored.

【0045】上記白色光Whの照射が終了すると、次に
励起光光源13から発せられたパルス状の励起光Le
が、励起光集光レンズ15および励起光ライトガイド2
5−2を経由して内視鏡先端ユニット200に導かれ照
明レンズ21を通して生体組織1に向って照射される。
When the irradiation of the white light Wh is completed, the pulse-like excitation light Le emitted from the excitation light source 13 is next emitted.
Are the excitation light condenser lens 15 and the excitation light light guide 2.
The light is guided to the endoscope distal end unit 200 via 5-2 and is irradiated toward the living tissue 1 through the illumination lens 21.

【0046】励起光Leの照射により生体組織1から発
せられた自家蛍光Keは蛍光観察用対物レンズ20によ
って蛍光像イメージファイバ26の端面Kiに結像され
他方の端面Koに伝搬される。端面Koに伝搬された蛍
光像は、励起光カットフィルタ32により自家蛍光Ke
に混入する励起光Leが除去され、色分離フィルタ37
のフィルタH1を通して蛍光観察用高感度撮像素子34
の受光面上に結像され撮像される。蛍光観察用高感度撮
像素子34によって撮像された蛍光像は信号電荷に変換
され、蛍光観察用A/D変換器35によりデジタル値
(各画素の蛍光強度値)に変換されて、蛍光画像h1メ
モリ36−1に記憶される。
The auto-fluorescence Ke emitted from the living tissue 1 by the irradiation of the excitation light Le forms an image on the end face Ki of the fluorescence image fiber 26 by the fluorescence observation objective lens 20 and propagates to the other end face Ko. The fluorescence image transmitted to the end face Ko is subjected to the auto-fluorescence Ke by the excitation light cut filter 32.
The excitation light Le mixed into the color separation filter 37 is removed.
High-sensitivity imaging device 34 for fluorescence observation through filter H1
And an image is formed on the light receiving surface. The fluorescent image picked up by the fluorescent observation high-sensitivity imaging device 34 is converted into a signal charge, and converted into a digital value (fluorescent intensity value of each pixel) by the fluorescent observation A / D converter 35, and is stored in the fluorescent image h1 memory. 36-1.

【0047】パルス状の励起光Leが照射される次の周
期においては、色分離フィルタ37のフィルタH2を通
して蛍光像が撮像され、その各画素の蛍光強度値は蛍光
画像h2メモリ36−2に記憶され、さらにその次の周
期の励起光照射においてはフィルタH3を通して蛍光像
が撮像され、その各画素の蛍光強度値は蛍光画像h3メ
モリ36−3に記憶されるという具合に、各波長領域h
1、h2およびh3を透過した蛍光像が3画像を1組と
して順次撮像され、これらの3画像の各画素の蛍光強度
値は、蛍光強度値Dh1、Dh2およびDh3として蛍
光画像h1メモリ36−1、蛍光画像h2メモリ36−
2および蛍光画像h3メモリ36−3にそれぞれ記憶さ
れる。
In the next cycle in which the pulsed excitation light Le is irradiated, a fluorescent image is captured through the filter H2 of the color separation filter 37, and the fluorescent intensity value of each pixel is stored in the fluorescent image h2 memory 36-2. In the next cycle of excitation light irradiation, a fluorescence image is captured through the filter H3, and the fluorescence intensity value of each pixel is stored in the fluorescence image h3 memory 36-3.
The fluorescent images transmitted through 1, h2, and h3 are sequentially captured as a set of three images, and the fluorescent intensity values of the pixels of these three images are stored as fluorescent intensity values Dh1, Dh2, and Dh3 as the fluorescent image h1 memory 36-1. , Fluorescent image h2 memory 36-
2 and the fluorescent image h3 are stored in the memory 36-3.

【0048】次に、上記3画像1組の蛍光強度値は、判
別演算部40に入力され、ノイズレベルメモリ41に記
憶されているノイズ画像データと比較され、演算不適画
素と判別された画素はその画素位置が演算不適画素位置
メモリに記憶される。
Next, the fluorescence intensity values of one set of the three images are input to the discrimination calculation section 40 and compared with the noise image data stored in the noise level memory 41. The pixel position is stored in a calculation inappropriate pixel position memory.

【0049】ここで、演算適画素と演算不適画素とを判
別する方法の具体例の詳細を説明する。ノイズレベルメ
モリ41に記憶されているノイズ画像データDnは、図
4に示すように行列状の蛍光画像の各画素の位置(x,
y)に対応して予め測定等により求められた行列状の値
である。このノイズ画像データDn(x,y)の値は、
例えば、全く光の届かない暗所において白色光Whおよ
び励起光Leを照射せずに蛍光観察用高感度撮像素子3
4により撮像されA/D変換されてデジタル値となった
撮像データの各画素の値は、撮像素子、電気処理回路お
よび信号伝送系等から発生するノイズの値として扱うこ
とができるので、これらの値をノイズ画像データDn
(x,y)の値として記憶させることにより求めること
がができる。
Here, the details of a specific example of a method for determining a pixel suitable for calculation and a pixel inappropriate for calculation will be described. The noise image data Dn stored in the noise level memory 41 is, as shown in FIG. 4, the position (x,
This is a matrix-like value obtained in advance by measurement or the like corresponding to y). The value of the noise image data Dn (x, y) is
For example, in a dark place where light does not reach at all, the high-sensitivity imaging device 3 for fluorescence observation is not irradiated with the white light Wh and the excitation light Le.
4, the value of each pixel of the image data that has been converted into a digital value by A / D conversion can be treated as a value of noise generated from an image sensor, an electric processing circuit, a signal transmission system, and the like. The value is the noise image data Dn
It can be obtained by storing as the value of (x, y).

【0050】演算適画素あるいは演算不適画素の判別
は、注目する画素を例えば位置(X1,Y1)の位置の
画素とし、3つのフィルタH1、H2およびH3をそれ
ぞれ透過した同じ画素位置(X1,Y1)から得られる
3つの蛍光強度値Dh1、Dh2およびDh3の値のい
ずれもが、位置(X1,Y1)に対応するノイズ画像デ
ータDn(X1,Y1)の値の係数倍(α倍)より小さ
ければ、その画素は演算不適画素として記憶される。す
なわち、 Dh1(X1,Y1)<α×Dn(X1,Y1) かつ Dh2(X1,Y1)<α×Dn(X1,Y1) かつ Dh3(X1,Y1)<α×Dn(X1,Y1) の判別条件を満たすとき位置(X1,Y1)の画素は演
算不適と判別され、この判別条件を満たさない画素は演
算適画素として判別される。全ての画素について、判別
が行なわれ、その中で演算不適画素と判別された画素は
その画素位置が演算不適画素位置データGFとして演算
不適画素位置メモリ42に記憶される。
The pixel suitable for calculation or the pixel unsuitable for calculation is determined by, for example, setting the pixel of interest to be the pixel at the position (X1, Y1) and the same pixel position (X1, Y1) transmitted through the three filters H1, H2 and H3, respectively. ), The values of the three fluorescence intensity values Dh1, Dh2, and Dh3 are all smaller than the coefficient times (α times) the value of the noise image data Dn (X1, Y1) corresponding to the position (X1, Y1). If so, the pixel is stored as a computationally unsuitable pixel. That is, Dh1 (X1, Y1) <α × Dn (X1, Y1) and Dh2 (X1, Y1) <α × Dn (X1, Y1) and Dh3 (X1, Y1) <α × Dn (X1, Y1) When the determination condition is satisfied, the pixel at the position (X1, Y1) is determined to be inappropriate for calculation, and the pixel that does not satisfy the determination condition is determined to be a calculation-appropriate pixel. The determination is performed for all the pixels, and among the pixels determined to be the calculation inappropriate pixels, the pixel positions are stored in the calculation inappropriate pixel position memory 42 as the calculation inappropriate pixel position data GF.

【0051】次に、識別演算ユニット51により各蛍光
強度値Dh1、Dh2およびDh3間の演算が行なわれ
る。具体的には480nm近傍の蛍光成分と630nm
近傍の蛍光成分との減算により求まる蛍光差成分(波長
領域h1を透過し検出された蛍光強度値Dh1と、波長
領域h2を透過し検出された蛍光強度値Dh2との差)
を、全蛍光成分(波長領域h3である全波長領域を透過
し検出された蛍光強度値Dh3)で除算することにより
識別画像データShが求められる。すなわち、 Sh(x,y)={Dh2(x,y)−Dh1(x,
y)}/Dh3(x,y) =Dh2(x,y)/Dh3(x,y)−Dh1(x,
y)/Dh3(x,y) ここで、生体の正常組織から発せられる自家蛍光のスペ
クトルの強度分布Spと病変組織から発せられる自家蛍
光のスペクトルの強度分布Bpとを比較すると、図5
(a)に示すように正常組織の方が強度が高いが、これ
らのスペクトルについて特定の波長領域の蛍光の強度の
積分値と全波長領域に亘る蛍光の強度の積分値との比率
によって表される相対強度比を求めることにより得られ
る正常組織の相対強度比プロファイルSkpと病変組織
の相対強度比プロファイルBkpとを比較すると(すな
わち、それぞれのスペクトルの全波長領域に亘る蛍光の
強度を積分した値が同一の値となるように、例えば1と
なるように変換し比較することにより)、図5(b)に
示すように550nm以下(特に480nm近傍)の波
長領域において正常組織の蛍光成分は病変組織の蛍光成
分より大きくなり、600nm以上(特に630nm近
傍)の波長領域においては、正常組織の蛍光成分が病変
組織の蛍光成分より小さくなる。
Next, the identification operation unit 51 performs an operation among the fluorescence intensity values Dh1, Dh2 and Dh3. Specifically, the fluorescence component near 480 nm and 630 nm
A fluorescence difference component obtained by subtraction from a nearby fluorescence component (the difference between the fluorescence intensity value Dh1 transmitted through the wavelength region h1 and detected and the fluorescence intensity value Dh2 transmitted through the wavelength region h2).
Is divided by the total fluorescence component (the fluorescence intensity value Dh3 transmitted through the entire wavelength region that is the wavelength region h3) to obtain the identification image data Sh. That is, Sh (x, y) = {Dh2 (x, y) −Dh1 (x,
y)} / Dh3 (x, y) = Dh2 (x, y) / Dh3 (x, y) −Dh1 (x,
y) / Dh3 (x, y) Here, comparing the intensity distribution Sp of the spectrum of the autofluorescence emitted from the normal tissue of the living body with the intensity distribution Bp of the spectrum of the autofluorescence emitted from the diseased tissue, FIG.
As shown in (a), the intensity of the normal tissue is higher, and these spectra are expressed by the ratio of the integrated value of the fluorescent intensity in a specific wavelength region to the integrated value of the fluorescent intensity over the entire wavelength region. By comparing the relative intensity ratio profile Skp of the normal tissue obtained by determining the relative intensity ratio with the relative intensity ratio profile Bkp of the diseased tissue (that is, the value obtained by integrating the intensity of the fluorescence over the entire wavelength region of each spectrum) Is converted to have the same value, for example, by converting it to 1), and as shown in FIG. 5B, in the wavelength region of 550 nm or less (especially near 480 nm), the fluorescent component of In the wavelength region of 600 nm or more (especially in the vicinity of 630 nm), the fluorescence component of the normal tissue is larger than the fluorescence component of the diseased tissue. Smaller.

【0052】従って、480nm近傍の波長領域の相対
強度比Gk(Dh2(x,y)/Dh3(x,y))か
ら630nm近傍の波長領域の相対強度比Rk(Dh1
(x,y)/Dh3(x,y))を減算したときに求ま
る識別画像データSh(x,y)の値が大きな値となれ
ば正常組織と識別され(図6−(a)参照)、小さな値
となれば病変組織と識別される(図6−(b)参照)。
Accordingly, from the relative intensity ratio Gk (Dh2 (x, y) / Dh3 (x, y)) in the wavelength region near 480 nm to the relative intensity ratio Rk (Dh1 in the wavelength region near 630 nm).
If the value of the identification image data Sh (x, y) obtained by subtracting (x, y) / Dh3 (x, y) becomes a large value, it is identified as a normal tissue (see FIG. 6A). Is small, the tissue is identified as a diseased tissue (see FIG. 6- (b)).

【0053】上記演算は演算不適画素位置データGFを
参照して行なわれ、演算不適画素に関しては識別画像デ
ータShを求める上記演算は行なわれない。一方、演算
適画素においては上記演算が行なわれ、各画素位置毎に
取得された識別画像データSh(x,y)の値は識別画
像メモリ52に記憶される。このように、蛍光観察用高
感度撮像素子34が受光した蛍光の光量が極微弱な領域
に存在した画素の値に含まれるノイズの量が蛍光の受光
光量に比して相対的に大きくなり、演算を行なっても生
体の組織性状を正しく反映する結果が得られないような
値となる画素は、演算不適画素として演算の対象外とさ
れる。
The above calculation is performed with reference to the calculation inappropriate pixel position data GF, and the above calculation for determining the identification image data Sh is not performed for the calculation inappropriate pixel. On the other hand, the above calculation is performed on the pixels suitable for calculation, and the value of the identification image data Sh (x, y) obtained for each pixel position is stored in the identification image memory 52. As described above, the amount of noise included in the value of the pixel that is present in the region where the amount of fluorescence received by the high-sensitivity imaging element for fluorescence observation 34 is extremely weak is relatively larger than the amount of received fluorescence light, Pixels having a value that does not provide a result that correctly reflects the tissue properties of the living body even after the calculation are excluded from the calculation as inappropriate pixels.

【0054】この演算不適画素については正常組織と病
変組織とを識別する演算は行なわれず、演算不適画素の
位置に対応する画像データの値は、識別演算ユニット5
1によって、例えば蛍光像TVモニタ81上で暗く表示
される値が割り当てられ、最終的に蛍光像TVモニタ8
1に表示される画像は、図7に示すように、病変組織B
sは明るく、正常組織Ssは暗く表示され、演算不適画
素に対応する位置Efは視覚的に悪影響を及ぼさないよ
うに暗く表示される。また、演算不適画素の位置に対応
する画像データに割り当てる値は、上記例に限らず、0
または正常組織と同じ値もしくはTVモニタの画面の背
景と同じ明るさおよび色となる値を割り当てることもで
きる。
The operation for discriminating between the normal tissue and the diseased tissue is not performed on the inappropriate pixel, and the value of the image data corresponding to the position of the inappropriate pixel is determined by the identification operation unit 5.
For example, a value that is displayed dark on the fluorescent image TV monitor 81 is assigned by 1, and finally the fluorescent image TV monitor 8 is assigned.
The image displayed in No. 1 is, as shown in FIG.
s is displayed brightly, normal tissue Ss is displayed darkly, and the position Ef corresponding to the unsuitable pixel for calculation is displayed darkly so as not to visually affect. Further, the value assigned to the image data corresponding to the position of the inappropriate pixel is not limited to the above example, but may be 0.
Alternatively, the same value as the normal tissue or the same brightness and color as the background of the screen of the TV monitor can be assigned.

【0055】次に、識別画像メモリ52に記憶された識
別画像データSh(x,y)は、画像処理部53によっ
て画像処理(エッジ強調、スムージング、各種フィルタ
リング、ヒストグラム補正等)が施されてビデオ信号回
路60に出力され、ビデオ信号に変換されて診断に供す
る情報として蛍光像TVモニタ81に表示される。な
お、画像処理部53には演算不適画素位置メモリ42か
ら演算不適画素の位置の情報が入力され、画像処理部5
3によって行なわれる画像処理についても、演算不適画
素に関しては演算等の処理は行なわれず、識別演算ユニ
ット51によって割り当てられた値がそのまま画像処理
部53を介してビデオ信号回路60に出力され蛍光像T
Vモニタ81によって表示される。
Next, the identification image data Sh (x, y) stored in the identification image memory 52 is subjected to image processing (edge enhancement, smoothing, various filtering, histogram correction, etc.) by the image processing section 53, and the video is processed. The information is output to the signal circuit 60, converted into a video signal, and displayed on the fluorescent image TV monitor 81 as information to be used for diagnosis. The image processing unit 53 receives information on the position of the unsuitable pixel from the unsuitable pixel position memory 42, and outputs the information to the image processing unit 5.
In the image processing performed by the image processing unit 3, the processing such as the operation is not performed on the unsuitable pixels, and the value assigned by the identification operation unit 51 is directly output to the video signal circuit 60 via the image processing unit 53 and the fluorescent image T
It is displayed by the V monitor 81.

【0056】一方、通常画像メモリ31に記憶された通
常像の画像データは、ビデオ信号処理回路60によって
ビデオ信号に変換され通常の観察画像として通常像TV
モニタ80に出力される。
On the other hand, the image data of the normal image stored in the normal image memory 31 is converted into a video signal by the video signal processing circuit 60, and is converted into a normal observation image.
Output to the monitor 80.

【0057】なお、識別演算ユニット51によって行な
われる識別画像データShを求める演算は、蛍光差成分
の強度を全蛍光成分の強度で除算する演算方式に限ら
ず、480nm近傍の蛍光成分の強度を630nm近傍
の蛍光成分の強度で除算する等の異なった演算方式によ
って行うこともできる。
The calculation for determining the identification image data Sh performed by the identification calculation unit 51 is not limited to the calculation method of dividing the intensity of the fluorescence difference component by the intensity of all the fluorescence components, and the intensity of the fluorescence component near 480 nm is calculated at 630 nm. It can also be performed by a different calculation method such as dividing by the intensity of a nearby fluorescent component.

【0058】また、上記実施の形態においては、自家蛍
光を撮像した蛍光強度値に関する画像取得方式について
説明したが、予め蛍光診断薬を吸収させた生体組織に励
起光を照射することにより発生する薬剤蛍光に関しても
同様の方式を適用することができる。
Further, in the above embodiment, the image acquisition method relating to the fluorescence intensity value obtained by imaging the autofluorescence has been described. However, the medicine generated by irradiating the living tissue, which has absorbed the fluorescent diagnostic agent in advance, with the excitation light. The same method can be applied to fluorescence.

【0059】また、上記実施の形態において説明した本
発明による蛍光画像取得方法および装置は、内視鏡以外
の装置、例えばコルポスコープ、手術顕微鏡等にも適用
することができる。
The method and apparatus for acquiring a fluorescent image according to the present invention described in the above embodiment can be applied to a device other than an endoscope, for example, a colposcope, a surgical microscope, and the like.

【0060】また、蛍光像を透過させる波長領域の範囲
および設定される領域の数等は、上記実施の形態の設定
に限定さるものではない。
Further, the range of the wavelength region through which the fluorescent image is transmitted, the number of regions to be set, and the like are not limited to the settings in the above embodiment.

【0061】また、蛍光画像の各画素に含まれるノイズ
の値は温度等の条件によって異なるので、各温度条件毎
のノイズ画像データDn(x,y)をテーブルとしてノ
イズレベルメモリ41に記憶させて、測定毎にこのテー
ブルから条件に合ったノイズ画像データを選択する方式
とすることができる。
Since the value of noise included in each pixel of the fluorescent image differs depending on conditions such as temperature, the noise image data Dn (x, y) for each temperature condition is stored in the noise level memory 41 as a table. Alternatively, a method of selecting noise image data that meets conditions from this table for each measurement can be adopted.

【0062】また、ノイズ画像データDn(x,y)の
値は、各画素毎にノイズを測定し記憶させる方式の他
に、ノイズの平均値を代表値として記憶させたり、検出
対象となる蛍光を入射させる光学系に付着する埃等の付
着によるノイズも含めて測定し記憶させる方式とするこ
ともできる。
The value of the noise image data Dn (x, y) may be determined by measuring and storing noise for each pixel, storing the average value of the noise as a representative value, or detecting the fluorescence to be detected. It is also possible to adopt a method of measuring and storing noise including noise due to the adhesion of dust or the like to the optical system for making the light incident.

【0063】また、演算適画素あるいは演算不適画素の
判別は、3つの波長領域h1、h2およびh3の同じ画
素位置(x,y)の蛍光強度値Dh1(x,y)、Dh
2(x,y)およびDh3(x,y)の全ての値が画素
位置(x,y)のノイズ画像データDn(x,y)の値
の係数倍(α倍)より小さい場合に位置(x,y)に対
応する画素を演算不適画素として記憶させる判別方式に
限らず、3つの波長領域h1、h2およびh3の同じ画
素位置(x,y)の蛍光強度値Dh1(x,y)、Dh
2(x,y)およびDh3(x,y)のそれぞれの値の
内、少なくとも1つの値が画素位置(x,y)ノイズ画
像データDn(x,y)の値の係数倍(α倍)より小さ
い値となる場合に位置(x,y)の画素を演算不適画素
とする判別方式、あるいは、3つの波長領域h1、h2
およびh3をそれぞれ透過した同じ画素位置(x,y)
の蛍光強度値Dh1(x,y)、Dh2(x,y)およ
びDh3(x,y)の値の内の少なくとも半数以上の値
が画素位置(x,y)のノイズ画像データDn(x,
y)の値の係数倍(α倍)より小さい値となる場合に位
置(x,y)の画素を演算不適画素とする判別方式等に
より行うこともできる。
Further, the determination of the pixel suitable for calculation or the pixel unsuitable for calculation is made by determining the fluorescence intensity values Dh1 (x, y), Dh at the same pixel position (x, y) in the three wavelength regions h1, h2 and h3.
When all the values of 2 (x, y) and Dh3 (x, y) are smaller than the coefficient times (α times) the value of the noise image data Dn (x, y) at the pixel position (x, y), the position ( The fluorescent intensity values Dh1 (x, y) at the same pixel position (x, y) in the three wavelength regions h1, h2, and h3 are not limited to the discrimination method in which the pixel corresponding to (x, y) is stored as a calculation inappropriate pixel. Dh
At least one of the values of 2 (x, y) and Dh3 (x, y) is a coefficient multiple (α times) of the value of the pixel position (x, y) noise image data Dn (x, y). When the value becomes smaller, the pixel at the position (x, y) is determined to be an inappropriate pixel for calculation, or three wavelength regions h1 and h2.
Pixel positions (x, y) that have passed through and h3 respectively
Of the fluorescence intensity values Dh1 (x, y), Dh2 (x, y), and Dh3 (x, y) are noise image data Dn (x, y) at the pixel position (x, y).
When the value of the value of y) is smaller than the coefficient times (α times), the pixel at the position (x, y) may be determined to be an unsuitable operation pixel by a determination method or the like.

【0064】また、係数αは、一定の値として定めても
よいし、測定者が測定時に適宜変更できる形態とするこ
ともでき、測定者が測定時に適宜変更する場合にはダイ
アル式、フットスイッチ式等で係数αの変更を行うよう
にすることもできる。
The coefficient α may be determined as a fixed value, or may be in a form that can be appropriately changed by a measurer at the time of measurement. The coefficient α can be changed by an equation or the like.

【0065】また、生体組織から発生する蛍光の光量が
少なく、予め蛍光画像の各画素の値が小さくなると予想
される場合には蛍光観察用高感度撮像素子によって受光
された値をビニング等の技術により読み取り、複数画素
を1画素として取扱い(例えば、2×2画素を1画素ま
たは4×4画素を1画素等として取扱い)、上記に説明
した内容と同様の処理を行えば、画像の解像度は劣化す
るが受光される蛍光の光量を見かけ上増大させることが
できるので、演算不適画素と判別されていた画素の中の
1部分は演算適画素として取り扱うことができるように
なる。
When the amount of fluorescent light generated from the living tissue is small and the value of each pixel of the fluorescent image is expected to be small in advance, the value received by the high-sensitivity image pickup device for fluorescent observation is determined by a technique such as binning. , And a plurality of pixels are treated as one pixel (for example, 2 × 2 pixels are treated as one pixel or 4 × 4 pixels are treated as one pixel, etc.), and if the same processing as described above is performed, the image resolution becomes Although the amount of the received fluorescent light is deteriorated but can be increased apparently, a part of the pixels which have been determined to be the calculation inappropriate pixels can be handled as the calculation suitable pixels.

【0066】また、図1に示される画像データの処理の
ブロック図は、この形態に限定されるものではなく、判
別ユニット400あるいは識別演算ユニット500等の
構成は異なる構成とすることができる。
Further, the block diagram of the processing of the image data shown in FIG. 1 is not limited to this mode, and the configuration of the discrimination unit 400 or the identification operation unit 500 can be different.

【0067】また、通常像の画像と蛍光像の画像とを1
つのTVモニタに表示させることもできる。
The image of the normal image and the image of the fluorescent image are
It can also be displayed on one TV monitor.

【0068】また、励起光Leの波長は410nm近傍
の波長領域に限定されるものではなく生体組織から蛍光
を効率良く発生させることができる波長領域を選択すれ
ばよい。
The wavelength of the excitation light Le is not limited to the wavelength region near 410 nm, but may be selected to be a wavelength region in which fluorescence can be efficiently generated from living tissue.

【0069】また、図8(a)に示すように光源を、励
起光Leの波長領域および白色光Whの波長領域を含む
波長領域の光を発生する電源90に接続された1つの光
源91に置き換えて、励起光Leの波長領域を透過させ
る半円状の帯域フィルタおよび白色光Whの波長領域を
透過させる半円状の帯域フィルタを接合した図8(b)
に示すような円盤形状の2分割フィルタ97を、光源9
1から光を射出する光路に配設し、コントロール部70
によって制御されるモータ95によって、撮像素子の受
光タイミングに同期させて該フィルタ97を回転するこ
とにより、励起光Leと白色光Whを交互に発生させる
ことができる。ここで、2分割フィルタ97を透過した
励起光Leは、白色光Whを反射し励起光Leを透過す
るダイクロイック面Fdを備えた第1のキューブビーム
スプリッタ92を透過し、集光レンズ15によって集光
され励起光ライトガイド25−2(図1参照)に入射す
る。一方、2分割フィルタ97を透過した白色光Wh
は、白色光Whを反射し励起光Leを透過するダイクロ
イック面Fdを備えた第1のキューブビームスプリッタ
92によって反射され、さらに第2のキューブビームス
プリッタ93によって反射され集光レンズ14によって
集光されて白色光ライトガイド25−1(図1参照)に
入射する。
As shown in FIG. 8A, the light source is connected to one light source 91 connected to a power supply 90 that generates light in a wavelength range including the wavelength range of the excitation light Le and the wavelength range of the white light Wh. 8B in which a semicircular bandpass filter transmitting the wavelength region of the excitation light Le and a semicircular bandpass filter transmitting the wavelength region of the white light Wh are replaced.
The disk-shaped split filter 97 shown in FIG.
1 is provided on the optical path for emitting light from
The excitation light Le and the white light Wh can be generated alternately by rotating the filter 97 in synchronization with the light receiving timing of the image sensor by the motor 95 controlled by the motor 95. Here, the excitation light Le transmitted through the two-part filter 97 transmits through the first cube beam splitter 92 having the dichroic surface Fd that reflects the white light Wh and transmits the excitation light Le, and is collected by the condenser lens 15. The light is emitted and enters the excitation light guide 25-2 (see FIG. 1). On the other hand, the white light Wh transmitted through the two-part filter 97
Is reflected by the first cube beam splitter 92 having the dichroic surface Fd that reflects the white light Wh and transmits the excitation light Le, is further reflected by the second cube beam splitter 93, and is collected by the condenser lens 14. Incident on the white light guide 25-1 (see FIG. 1).

【0070】また、上記実施の形態においては、通常観
察用CCD撮像素子23を内視鏡先端に設置する形態と
したが、イメージファイバを用いることにより、画像取
込ユニット300内に該撮像素子23を設置してもよ
い。さらに、通常像用および蛍光像用のイメージファイ
バと撮像素子とを共通化することもできる。ただし、こ
の場合には撮像素子の前面に所望の波長領域を透過した
蛍光像と通常像とを分離して取得するための光学フィル
タ等の手段が配設される。
In the above embodiment, the normal observation CCD image pickup device 23 is installed at the end of the endoscope. However, by using an image fiber, the image pickup device 23 is installed in the image capturing unit 300. May be installed. Further, the image fiber for the normal image and the image fiber for the fluorescent image can be used in common with the image pickup device. However, in this case, a means such as an optical filter for separating and acquiring a fluorescent image transmitted through a desired wavelength region and a normal image is provided on the front surface of the image sensor.

【0071】また、蛍光観察用高感度撮像素子34を内
視鏡先端ユニット200内に配設し、さらに通常観察用
CCD撮像素子23と蛍光観察用高感度撮像素子34と
を共通化することもできる。ただし、この場合には内視
鏡先端ユニット200の撮像素子の前面に色分離フィル
タ37と同等の機能を有するモザイクフィルタ等が配設
される。
Further, it is also possible to arrange the high-sensitivity image sensor for fluorescence observation 34 in the endoscope tip unit 200 and to share the CCD image sensor 23 for normal observation and the high-sensitivity image sensor 34 for fluorescence observation. it can. However, in this case, a mosaic filter or the like having the same function as the color separation filter 37 is provided on the front surface of the imaging device of the endoscope distal end unit 200.

【0072】また、励起光の光源としてGaN系の半導
体レーザを用いることにより装置を小型化することがで
きると共に装置コストを安価にすることができる。
Further, by using a GaN-based semiconductor laser as the light source of the excitation light, the size of the device can be reduced and the cost of the device can be reduced.

【0073】以上のように本発明の蛍光画像取得方法お
よび装置によれば、励起光の照射により生体等から発生
した蛍光を撮像して得た各画素の蛍光強度値の中にノイ
ズを大きな割合で含む値が存在しても、それが視覚的に
悪影響を及ぼすことのないように蛍光画像を取得するこ
とができ、かつこのノイズを大きな割合で含む値を演算
の対象外とすることにより画像データの処理時間を短縮
することができる。
As described above, according to the fluorescence image acquisition method and apparatus of the present invention, a large proportion of noise is included in the fluorescence intensity value of each pixel obtained by imaging fluorescence generated from a living body or the like by irradiation of excitation light. It is possible to acquire a fluorescence image so that even if there is a value included in the image, it does not adversely affect the image, and by excluding a value containing a large proportion of this noise from the calculation target, Data processing time can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の蛍光画像取得装置を蛍光内視鏡に適用
した概略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram in which a fluorescence image acquisition device of the present invention is applied to a fluorescence endoscope.

【図2】色分離フィルタ37を構成する各フィルタの透
過特性を示す図
FIG. 2 is a diagram showing transmission characteristics of each filter constituting a color separation filter 37;

【図3】色分離フィルタ37の構造を示す図FIG. 3 is a diagram showing a structure of a color separation filter 37;

【図4】ノイズ画像データDnの画素の位置(x,y)
を示す図
FIG. 4 shows pixel positions (x, y) of noise image data Dn.
Figure showing

【図5】(a)正常組織と病変組織とから発せられる蛍
光のスペクトル強度の分布を示す図 (b)正常組織と病変組織とから発せられる蛍光の相対
強度比プロファイルを示す図
FIG. 5 (a) is a diagram showing a distribution of spectral intensities of fluorescence emitted from a normal tissue and a diseased tissue. FIG. 5 (b) is a diagram showing a relative intensity ratio profile of fluorescence emitted from a normal tissue and a diseased tissue.

【図6】(a)正常組織から発せられる蛍光の480n
m近傍および630nm近傍の相対強度比を示す図 (b)病変組織から発せられる蛍光の480nm近傍お
よび630nm近傍の相対強度比を示す図
FIG. 6 (a) 480n of fluorescence emitted from normal tissue
Diagram showing relative intensity ratios near m and 630 nm (b) Diagram showing relative intensity ratios of fluorescence emitted from diseased tissue near 480 nm and 630 nm

【図7】最終的に蛍光像TVモニタ81に表示される画
像を示す図
FIG. 7 is a view showing an image finally displayed on a fluorescent image TV monitor 81;

【図8】2つの光源を1つの光源91で置き換えたとき
の構成を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a configuration when two light sources are replaced by one light source 91;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 生体組織 12 白色光光源 13 励起光光源 23 通常観察用CCD撮像素子 25 ライトガイド 34 蛍光観察用高感度撮像素子 60 ビデオ信号処理回路 70 コントロール部 100 光源ユニット 200 内視鏡先端ユニット 300 画像取込ユニット 400 判別ユニット 500 識別演算ユニット 600 蛍光内視鏡 Wh 白色光 Le 励起光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Living tissue 12 White light source 13 Excitation light source 23 CCD image sensor for normal observation 25 Light guide 34 High-sensitivity image sensor for fluorescence observation 60 Video signal processing circuit 70 Control unit 100 Light source unit 200 Endoscope tip unit 300 Image capture Unit 400 Discrimination unit 500 Discrimination calculation unit 600 Fluorescence endoscope Wh White light Le Excitation light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 袴田 和男 神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富 士写真フイルム株式会社内 Fターム(参考) 2G043 AA03 BA16 CA05 DA02 EA01 FA05 GA04 GB18 GB19 HA01 HA05 HA09 JA02 JA03 KA02 KA05 KA09 LA03 NA01 NA06 4C061 AA00 BB00 CC06 DD03 HH54 JJ11 JJ17 LL02 NN01 QQ04 SS09 SS11  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuo Hakamada 798, Miyadai, Kaisei-cho, Ashigara-gun, Kanagawa Prefecture F-Film Co., Ltd. F-term (reference) 2G043 AA03 BA16 CA05 DA02 EA01 FA05 GA04 GB18 GB19 HA01 HA05 HA09 JA02 JA03 KA02 KA05 KA09 LA03 NA01 NA06 4C061 AA00 BB00 CC06 DD03 HH54 JJ11 JJ17 LL02 NN01 QQ04 SS09 SS11

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生体等の試料に励起光を照射することに
より該試料から発せられた蛍光から少なくとも1つの波
長領域の蛍光強度を求め、前記蛍光強度に基づき演算を
行なって前記試料の蛍光画像を表す画像データを取得す
る蛍光画像取得方法であって、 前記蛍光画像を構成する各画素について、前記蛍光強度
に基づいて演算適画素であるか演算不適画素であるかを
判別し、演算適画素については前記演算を行なって該画
素の値を得、前記不適画素については前記演算適画素に
対応する蛍光画像部分に対して視覚的に悪影響を及ぼさ
ない値を該画素の値として割り当てることを特徴とする
蛍光画像取得方法。
1. A fluorescent image of the sample obtained by irradiating a sample such as a living body with excitation light to obtain fluorescence intensity in at least one wavelength region from fluorescence emitted from the sample, and performing an operation based on the fluorescence intensity. A fluorescent image acquisition method for acquiring image data representing the image data, wherein for each of the pixels constituting the fluorescent image, it is determined whether the pixel is an operation-appropriate pixel or an operation-improper pixel based on the fluorescence intensity. For the above, the value of the pixel is obtained by performing the above calculation, and for the inappropriate pixel, a value that does not visually affect the fluorescent image portion corresponding to the calculation suitable pixel is assigned as the value of the pixel. Fluorescent image acquisition method.
【請求項2】 前記判別を、前記蛍光画像を構成する各
画素について、各画素における前記蛍光強度と、あらか
じめ測定され記憶された前記蛍光強度を求める蛍光強度
測定手段自身から発生する各画素におけるノイズの値と
を比較することにより行うことを特徴とする請求項1記
載の蛍光画像取得方法。
2. The method according to claim 1, further comprising determining, for each of the pixels constituting the fluorescence image, the fluorescence intensity at each pixel and the noise at each pixel generated by the fluorescence intensity measurement means for obtaining the fluorescence intensity measured and stored in advance. 2. The fluorescence image acquiring method according to claim 1, wherein the method is performed by comparing the values of the fluorescence image with the fluorescence image.
【請求項3】 前記取得された蛍光画像を表す画像デー
タの画像処理を行う際に、前記演算適画素のみを画像処
理の対象とすることを特徴とする請求項1または2記載
の蛍光画像取得方法。
3. The fluorescence image acquisition according to claim 1, wherein when performing image processing of the image data representing the acquired fluorescence image, only the calculation-appropriate pixels are subjected to image processing. Method.
【請求項4】 前記試料が生体であり、前記蛍光が該生
体内から発せられた自家蛍光であることを特徴とする請
求項1から3のいずれか1項記載の蛍光画像取得方法。
4. The fluorescence image acquiring method according to claim 1, wherein the sample is a living body, and the fluorescence is auto-fluorescence emitted from the inside of the living body.
【請求項5】 前記励起光の光源にGaN系の半導体レ
ーザを用いることを特徴とする請求項1から4のいずれ
か1項記載の蛍光画像取得方法。
5. The fluorescence image acquiring method according to claim 1, wherein a GaN-based semiconductor laser is used as a light source of the excitation light.
【請求項6】 生体等の試料に励起光を照射する励起光
照射手段と、該励起光照射手段により励起光が照射され
た前記試料から発せられた蛍光から少なくとも1つの波
長領域の蛍光強度を求める蛍光強度測定手段と、前記蛍
光強度に基づき演算を行なって前記試料の蛍光画像を表
す画像データを取得する演算処理手段とを備えた蛍光画
像取得装置であって、 前記蛍光画像を構成する各画素について、前記蛍光強度
に基づいて、演算適画素であるか演算不適画素であるか
を判別する判別手段を備え、前記演算処理手段が、演算
適画素については前記演算を行なって該画素の値を得、
前記不適画素については前記演算適画素に対応する蛍光
画像部分に対して視覚的に悪影響を及ぼさない値を該画
素の値として割り当てるように構成されていることを特
徴とする蛍光画像取得装置。
6. An excitation light irradiating means for irradiating a sample such as a living body with excitation light, and a fluorescence intensity of at least one wavelength region from fluorescence emitted from the sample irradiated with the excitation light by the excitation light irradiating means. A fluorescence image measurement device comprising: a fluorescence intensity measurement means to be obtained; and a calculation processing means for performing an operation based on the fluorescence intensity to obtain image data representing a fluorescence image of the sample. A determination unit that determines whether the pixel is an operation-appropriate pixel or an operation-inappropriate pixel based on the fluorescence intensity; and the operation processing unit performs the operation on the operation-appropriate pixel and calculates the value of the pixel. Get
A fluorescence image acquiring apparatus, wherein a value that does not visually affect the fluorescence image portion corresponding to the calculation-appropriate pixel is assigned to the inappropriate pixel as a value of the pixel.
【請求項7】 前記判別手段が、前記蛍光画像を構成す
る各画素について、各画素における前記蛍光強度と、あ
らかじめ測定され記憶された前記蛍光強度測定手段自身
から発生する各画素におけるノイズの値とを比較するこ
とによって判別するものであることを特徴とする請求項
6記載の蛍光画像取得装置。
7. The method according to claim 1, wherein the determination unit determines, for each pixel constituting the fluorescence image, the fluorescence intensity of each pixel, and a noise value of each pixel generated from the fluorescence intensity measurement unit itself measured and stored in advance. 7. The fluorescence image acquisition device according to claim 6, wherein the determination is made by comparing
【請求項8】 前記取得された蛍光画像を表す画像デー
タの画像処理を行なう画像処理手段をさらに備え、該画
像処理手段が、前記演算適画素の画像データについての
み画像処理を行なうものであることを特徴とする請求項
6または7記載の蛍光画像取得装置。
8. An image processing means for performing image processing of the image data representing the acquired fluorescent image, wherein the image processing means performs image processing only on the image data of the calculation-appropriate pixel. The fluorescence image acquisition device according to claim 6 or 7, wherein:
【請求項9】 前記試料が生体であり、前記蛍光が該生
体内から発せられた自家蛍光であることを特徴とする請
求項6から8のいずれか1項記載の蛍光画像取得装置。
9. The fluorescence image acquiring apparatus according to claim 6, wherein the sample is a living body, and the fluorescence is autofluorescence emitted from inside the living body.
【請求項10】 前記励起光の光源が、GaN系の半導
体レーザであることを特徴とする請求6から9のいずれ
か1項記載の蛍光画像取得装置。
10. The fluorescence image acquiring apparatus according to claim 6, wherein the excitation light source is a GaN-based semiconductor laser.
【請求項11】 前記蛍光画像取得装置が内視鏡である
ことを特徴とする請求項6から10のいずれか1項記載
の蛍光画像取得装置。
11. The fluorescence image acquisition device according to claim 6, wherein the fluorescence image acquisition device is an endoscope.
JP2000231894A 1999-09-29 2000-07-31 Fluorescence image acquisition method and apparatus Expired - Fee Related JP4245787B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000231894A JP4245787B2 (en) 1999-09-29 2000-07-31 Fluorescence image acquisition method and apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-276381 1999-09-29
JP27638199 1999-09-29
JP2000231894A JP4245787B2 (en) 1999-09-29 2000-07-31 Fluorescence image acquisition method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001161696A true JP2001161696A (en) 2001-06-19
JP4245787B2 JP4245787B2 (en) 2009-04-02

Family

ID=26551881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000231894A Expired - Fee Related JP4245787B2 (en) 1999-09-29 2000-07-31 Fluorescence image acquisition method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4245787B2 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004000505A (en) * 2002-03-28 2004-01-08 Fuji Photo Film Co Ltd Endoscope apparatus
JP2007044309A (en) * 2005-08-10 2007-02-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Photochemical medical equipment
JP2008233647A (en) * 2007-03-22 2008-10-02 Nikon Corp Image processing method and confocal microscope
JP2009039280A (en) * 2007-08-08 2009-02-26 Arata Satori Endoscopic system and method of detecting subject using endoscopic system
US7589786B2 (en) 2001-07-13 2009-09-15 Xenogen Corporation Multi-view imaging of a sample in a box
JP2010521687A (en) * 2007-03-17 2010-06-24 デュール デンタル アクチェンゲゼルシャフト Diagnostic method and apparatus for fluorescent image
JP2012090725A (en) * 2010-10-26 2012-05-17 Fujifilm Corp Electronic endoscope system, processor device of electronic endoscope system, and method for processing image
JP2012519861A (en) * 2009-03-11 2012-08-30 財団法人工業技術研究院 Apparatus and method for detecting and identifying molecular objects
WO2012169270A1 (en) * 2011-06-07 2012-12-13 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscope apparatus and light quantity control method for fluorescent light observation
US8865078B2 (en) 2010-06-11 2014-10-21 Industrial Technology Research Institute Apparatus for single-molecule detection
US8865077B2 (en) 2010-06-11 2014-10-21 Industrial Technology Research Institute Apparatus for single-molecule detection
WO2016035450A1 (en) * 2014-09-01 2016-03-10 株式会社島津製作所 Imaging device
US9482615B2 (en) 2010-03-15 2016-11-01 Industrial Technology Research Institute Single-molecule detection system and methods
JP2022133448A (en) * 2014-07-25 2022-09-13 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション Instruments, devices and methods for in vivo imaging and diagnostics

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7589786B2 (en) 2001-07-13 2009-09-15 Xenogen Corporation Multi-view imaging of a sample in a box
US7595838B2 (en) 2001-07-13 2009-09-29 Xenogen Corporation Multi-view imaging apparatus
JP2004000505A (en) * 2002-03-28 2004-01-08 Fuji Photo Film Co Ltd Endoscope apparatus
JP2007044309A (en) * 2005-08-10 2007-02-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Photochemical medical equipment
JP2010521687A (en) * 2007-03-17 2010-06-24 デュール デンタル アクチェンゲゼルシャフト Diagnostic method and apparatus for fluorescent image
JP2008233647A (en) * 2007-03-22 2008-10-02 Nikon Corp Image processing method and confocal microscope
JP2009039280A (en) * 2007-08-08 2009-02-26 Arata Satori Endoscopic system and method of detecting subject using endoscopic system
JP2012519861A (en) * 2009-03-11 2012-08-30 財団法人工業技術研究院 Apparatus and method for detecting and identifying molecular objects
US10996166B2 (en) 2009-03-11 2021-05-04 Industrial Technology Research Institute Apparatus and method for detection and discrimination molecular object
US9778188B2 (en) 2009-03-11 2017-10-03 Industrial Technology Research Institute Apparatus and method for detection and discrimination molecular object
JP2015132615A (en) * 2009-03-11 2015-07-23 財團法人工業技術研究院Industrial Technology Research Institute Apparatus and method for detecting and discriminating molecular object
US9482615B2 (en) 2010-03-15 2016-11-01 Industrial Technology Research Institute Single-molecule detection system and methods
US9777321B2 (en) 2010-03-15 2017-10-03 Industrial Technology Research Institute Single molecule detection system and methods
US9995683B2 (en) 2010-06-11 2018-06-12 Industrial Technology Research Institute Apparatus for single-molecule detection
US8865078B2 (en) 2010-06-11 2014-10-21 Industrial Technology Research Institute Apparatus for single-molecule detection
US8865077B2 (en) 2010-06-11 2014-10-21 Industrial Technology Research Institute Apparatus for single-molecule detection
US8626273B2 (en) 2010-10-26 2014-01-07 Fujifilm Corporation Electronic endoscope system having processor device, and method for processing endoscopic image
JP2012090725A (en) * 2010-10-26 2012-05-17 Fujifilm Corp Electronic endoscope system, processor device of electronic endoscope system, and method for processing image
US8721532B2 (en) 2011-06-07 2014-05-13 Olympus Medical Systems Corp. Endoscope apparatus and method for controlling fluorescence imaging apparatus
WO2012169270A1 (en) * 2011-06-07 2012-12-13 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscope apparatus and light quantity control method for fluorescent light observation
JP2022133448A (en) * 2014-07-25 2022-09-13 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション Instruments, devices and methods for in vivo imaging and diagnostics
US11890077B2 (en) 2014-07-25 2024-02-06 The General Hospital Corporation Apparatus, devices and methods for in vivo imaging and diagnosis
WO2016035450A1 (en) * 2014-09-01 2016-03-10 株式会社島津製作所 Imaging device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4245787B2 (en) 2009-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9906739B2 (en) Image pickup device and image pickup method
JP3694667B2 (en) Apparatus and method for projecting diseased tissue images using integrated autofluorescence
CN1802560B (en) Method and apparatus for fluorescence imaging using multiple excitation-emission pairs and simultaneous multi-channel image detection
EP1535568A1 (en) Method and apparatus for obtaining fluorescence images, and computer executable program therefor
JP4311607B2 (en) Fluorescence diagnostic information generation method and apparatus
US6465968B1 (en) Method and apparatus for displaying fluorescence information
US9907493B2 (en) Endoscope system processor device, endoscope system, operation method for endoscope system processor device, and operation method for endoscope system
JP2001157658A (en) Fluorescent image display device
JP2001017379A (en) Fluorescent diagnostic device
EP2767209B1 (en) Endoscope system and image generation method
JP4245787B2 (en) Fluorescence image acquisition method and apparatus
US9788709B2 (en) Endoscope system and image generation method to generate images associated with irregularities of a subject
US20030216626A1 (en) Fluorescence judging method and apparatus
US7613505B2 (en) Device for the detection and characterization of biological tissue
EP1089067A2 (en) Method of and apparatus for obtaining fluorescence image
JP2003164414A (en) Method and device for displaying fluoroscopic image
JP3881142B2 (en) Fluorescence display method and apparatus
JP2002336187A (en) Method and apparatus for forming normalized fluorescent image
JPH04357926A (en) Endoscope device
JP4109132B2 (en) Fluorescence determination device
JP2004024496A (en) Method and apparatus for forming fluorescent diagnostic image
JP2004008230A (en) Fluorescent diagnostic information producing apparatus
JP2018201648A (en) Imaging device
JP4109133B2 (en) Fluorescence determination device
JP2001314366A (en) Method and apparatus for displaying fluorescent image

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050912

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080924

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090106

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090107

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4245787

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140116

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees