[go: up one dir, main page]

JP2018134413A - Imaging apparatus - Google Patents

Imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2018134413A
JP2018134413A JP2018028621A JP2018028621A JP2018134413A JP 2018134413 A JP2018134413 A JP 2018134413A JP 2018028621 A JP2018028621 A JP 2018028621A JP 2018028621 A JP2018028621 A JP 2018028621A JP 2018134413 A JP2018134413 A JP 2018134413A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
hue
unit
fluorescent
visible
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
JP2018028621A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6512320B2 (en
Inventor
紘之 妻鳥
Hiroyuki Tsumadori
紘之 妻鳥
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.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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 Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP2018028621A priority Critical patent/JP6512320B2/en
Publication of JP2018134413A publication Critical patent/JP2018134413A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6512320B2 publication Critical patent/JP6512320B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

【課題】被写体の可視画像と蛍光画像とを合成して合成画像を作成するときに、蛍光画像の視認性を向上することが可能なイメージング装置を提供する。【解決手段】制御部30における画像処理部31は、支配的色相特定部37により可視画像における支配的な色相を特定し、着色色相特定部38により支配的色相に対して、R、G、B値においてそれぞれの差の絶対値の総和が設定値以上となり、かつ、輝度比が最大となる色相を着色色相として特定し、蛍光画像着色部39により蛍光画像である近赤外画像を着色色相特定部38で特定された着色色相で着色し、合成部36により可視画像と蛍光画像着色部39で着色された近赤外画像とを合成して合成画像を作成する。【選択図】図3An imaging apparatus capable of improving the visibility of a fluorescent image when a composite image is created by synthesizing a visible image of a subject and a fluorescent image. An image processing unit 31 in a control unit 30 specifies a dominant hue in a visible image by a dominant hue specifying unit 37, and R, G, B for the dominant hue by a colored hue specifying unit 38. Value, the sum of the absolute values of the differences is equal to or greater than the set value, and the hue with the maximum luminance ratio is specified as the colored hue, and the near-infrared image that is the fluorescent image is specified by the fluorescent image coloring unit 39 as the colored hue Coloring is performed with the color hue specified by the unit 38, and the synthesized image is synthesized by the synthesizing unit 36 with the near-infrared image colored by the visible image and the fluorescent image coloring unit 39. [Selection] Figure 3

Description

この発明は、被写体に注入された蛍光色素に対して励起光を照射し、蛍光色素から発生した蛍光を撮影するイメージング装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that irradiates a fluorescent dye injected into a subject with excitation light and images fluorescence generated from the fluorescent dye.

近年、近赤外蛍光イメージングと呼称される手法が外科手術に利用されている。この近赤外蛍光イメージングにおいては、蛍光色素としてのインドシアニングリーン(ICG)を患部に注入する。そして、このインドシアニングリーンに750〜810nm(ナノメータ)の近赤外光を励起光として照射すると、インドシアニングリーンはおおよそ850nmをピークとする近赤外領域の蛍光を発する。この蛍光を、近赤外光を検出可能なカメラで撮影し、その画像を液晶表示パネル等の表示部に表示する。この近赤外蛍光イメージングによれば、体表から20mm程度までの深さに存在する血管やリンパ管等の観察が可能となる。   In recent years, a technique called near-infrared fluorescence imaging has been used for surgery. In this near-infrared fluorescence imaging, indocyanine green (ICG) as a fluorescent dye is injected into the affected area. When this indocyanine green is irradiated with near infrared light of 750 to 810 nm (nanometer) as excitation light, indocyanine green emits fluorescence in the near infrared region having a peak at about 850 nm. This fluorescence is photographed with a camera capable of detecting near-infrared light, and the image is displayed on a display unit such as a liquid crystal display panel. According to this near-infrared fluorescence imaging, it is possible to observe blood vessels, lymph vessels, and the like existing at a depth of about 20 mm from the body surface.

特許文献1には、インドシアニングリーンが投与された生体の被検臓器に対して、インドシアニングリーンの励起光を照射して得られた、近赤外蛍光の強度分布イメージと、インドシアニングリーン投与前の被検臓器に対して、X線、核磁気共鳴または超音波を作用させて得られた、癌病巣分布イメージと、を比較し、近赤外蛍光の強度分布イメージで検出されるが、癌病巣分布イメージでは検出されない領域のデータを、癌の副病巣領域データとして収集するデータ収集方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a near-infrared fluorescence intensity distribution image obtained by irradiating an indocyanine green excitation light to a living organ to which indocyanine green is administered, and indocyanine green administration. Compared with the cancer lesion distribution image obtained by applying X-rays, nuclear magnetic resonance or ultrasound to the previous test organ, it is detected by the intensity distribution image of near-infrared fluorescence, A data collection method is disclosed in which data of a region that is not detected in a cancer lesion distribution image is collected as cancer secondary lesion region data.

また、特許文献2には、血管造影剤が投与された被検体に対して励起光と可視光とを交互に照射し、撮像手段によって励起光が照射された蛍光画像と可視画像とを交互に取得するとともに、蛍光画像を所定の閾値により閾値処理して血管画像を抽出し、可視画像と抽出した血管画像を重畳させた合成画像を作成する手術支援方法が開示されている。   Patent Document 2 discloses that a subject to which an angiographic contrast agent is administered is alternately irradiated with excitation light and visible light, and a fluorescent image and a visible image irradiated with excitation light by an imaging unit are alternately displayed. A surgical support method is disclosed in which a blood vessel image is extracted by performing threshold processing on a fluorescent image with a predetermined threshold, and a composite image in which a visible image and the extracted blood vessel image are superimposed is obtained.

国際公開第2009/139466号公報International Publication No. 2009/139466 特開2009−226072号公報JP 2009-226072 A

特許文献2に記載されたように、可視画像と蛍光画像とを合成した合成画像を作成する場合においては、蛍光画像における造影剤の領域は明度として表現されるために白黒の画像となり、可視画像とその蛍光画像とを合成しているが、合成後における可視画像と蛍光画像との判別が困難となる場合がある。   As described in Patent Document 2, in the case of creating a composite image obtained by combining a visible image and a fluorescent image, the contrast agent region in the fluorescent image is expressed as lightness, and thus becomes a black and white image. And the fluorescence image thereof are combined, but it may be difficult to distinguish between the visible image and the fluorescence image after the combination.

すなわち、蛍光画像は可視画像上に白く表示されることから、その輪郭は鮮明ではない。特に明度差が小さくなるにつれて輪郭は不鮮明となる。このため、蛍光画像における蛍光領域がどこまでであるのかを正確に判別することはできない。このような場合においては、患者に対する施術等を正確に実行することが困難となるという問題が生ずる。   That is, since the fluorescent image is displayed in white on the visible image, its outline is not clear. In particular, the outline becomes unclear as the brightness difference decreases. For this reason, it is impossible to accurately determine how far the fluorescent region in the fluorescent image is. In such a case, there arises a problem that it is difficult to accurately perform the treatment on the patient.

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、被写体の可視画像と蛍光画像とを合成して合成画像を作成するときに、蛍光画像の視認性を向上することが可能なイメージング装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an imaging apparatus capable of improving the visibility of a fluorescent image when a composite image is created by synthesizing a visible image of a subject and a fluorescent image. The purpose is to provide.

第1の発明では、被写体に注入された蛍光色素を励起させるための励起光を前記被写体に向けて照射する励起用光源と、前記被写体に向けて可視光を照射する可視光源と、励起光が照射されることにより前記蛍光色素から発生した蛍光と、前記被写体表面で反射した可視光とを撮影するための、蛍光と可視光とを検出可能なカメラと、を備えたイメージング装置において、前記カメラにより撮影した前記被写体の可視画像における支配的な色相を特定する支配的色相特定部と、前記支配的色相特定部で特定された色相に対して異なる色相を着色色相として特定する着色色相特定部と、前記カメラにより撮影した前記被写体の蛍光画像を前記着色色相特定部で特定された着色色相で着色する蛍光画像着色部と、前記カメラにより撮影した前記被写体の可視画像と前記蛍光画像着色部で着色された着色蛍光画像とを合成することにより、合成画像を作成する合成部と、を備えたことを特徴とする。   In the first invention, the excitation light source that irradiates the subject with excitation light for exciting the fluorescent dye injected into the subject, the visible light source that irradiates visible light toward the subject, and the excitation light An imaging apparatus comprising: a camera capable of detecting fluorescence and visible light for photographing fluorescence generated from the fluorescent dye by irradiation and visible light reflected from the surface of the subject. A dominant hue identifying unit that identifies a dominant hue in a visible image of the subject photographed by: a colored hue identifying unit that identifies a hue different from the hue identified by the dominant hue identifying unit as a colored hue; A fluorescent image coloring unit for coloring a fluorescent image of the subject photographed by the camera with a colored hue identified by the colored hue identifying unit; and the object photographed by the camera. By combining the body visible image and the fluorescence image colored fluorescence image colored with the coloring unit, characterized by comprising a synthesizing unit creating a synthesized image.

第2の発明では、前記支配的色相特定部は、前記可視画像から前記蛍光画像における蛍光領域の画像を減算した画像を使用して、支配的な色相を特定する。   In the second invention, the dominant hue specifying unit specifies a dominant hue using an image obtained by subtracting an image of a fluorescent region in the fluorescent image from the visible image.

第3の発明では、前記支配的色相特定部は、ヒストグラムを利用して最も多く現れる色相を支配的な色相として特定する。   In the third invention, the dominant hue specifying unit specifies a hue that appears most frequently as a dominant hue using a histogram.

第1の発明によれば、被写体の可視画像と蛍光画像とを合成して合成画像を作成するときに、蛍光画像と背景となる可視画像とを明確に識別することができ、蛍光画像の視認性を向上させることが可能となる。   According to the first invention, when a composite image is created by synthesizing a visible image of a subject and a fluorescent image, the fluorescent image and the visible image serving as a background can be clearly identified. It becomes possible to improve the property.

第2の発明によれば、可視画像から蛍光画像を除外することにより、背景画像における支配的な色相を適切に特定することが可能となる。   According to the second invention, it is possible to appropriately specify the dominant hue in the background image by excluding the fluorescent image from the visible image.

第3の発明によれば、ヒストグラムを利用することにより、支配的な色相を容易に特定することが可能となる。   According to the third invention, it is possible to easily identify the dominant hue by using the histogram.

この発明に係るイメージング装置の概要図である。1 is a schematic diagram of an imaging apparatus according to the present invention. 照明・撮影部12の斜視図である。2 is a perspective view of an illumination / photographing unit 12. FIG. この発明に係るイメージング装置の主要な制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main control systems of the imaging device which concerns on this invention. この発明に係るイメージング装置により可視画像と近赤外画像とを合成して合成画像を作成する画像合成工程のフロー図である。It is a flowchart of the image synthetic | combination process which synthesize | combines a visible image and a near-infrared image with the imaging apparatus which concerns on this invention, and produces a synthesized image.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係るイメージング装置の概要図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an imaging apparatus according to the present invention.

このイメージング装置は、タッチパネル等の入力部11を備え、後述する制御部30等を内蔵した本体10と、アーム13により移動可能に支持された照明・撮影部12と、液晶表示パネル等から構成される表示部14と、患者17を載置する治療台16とを備える。なお、照明・撮影部12はアーム13によって支持されたものに限定されず、術者が手に携帯するものであってもよい。   The imaging apparatus includes an input unit 11 such as a touch panel, and includes a main body 10 including a control unit 30 and the like described later, an illumination / photographing unit 12 supported movably by an arm 13, a liquid crystal display panel, and the like. And a treatment table 16 on which a patient 17 is placed. The illumination / imaging unit 12 is not limited to the one supported by the arm 13, and may be carried by the surgeon in hand.

図2は、上述した照明・撮影部12の斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view of the illumination / imaging unit 12 described above.

この照明・撮影部12は、近赤外線および可視光を検出可能なカメラ21と、このカメラ21の外周部に配設された多数のLEDよりなる可視光源22と、この可視光源22の外周部に配設された多数のLEDよりなる励起用光源23とを備える。可視光源22は、可視光を照射する。励起用光源23は、インドシアニングリーンを励起させるための励起光であるその波長が780nmの近赤外光を照射する。   The illumination / photographing unit 12 includes a camera 21 capable of detecting near-infrared rays and visible light, a visible light source 22 including a large number of LEDs disposed on the outer peripheral portion of the camera 21, and an outer peripheral portion of the visible light source 22. And an excitation light source 23 made up of a number of arranged LEDs. The visible light source 22 emits visible light. The excitation light source 23 emits near infrared light having a wavelength of 780 nm, which is excitation light for exciting indocyanine green.

図3は、この発明に係るイメージング装置の主要な制御系を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing a main control system of the imaging apparatus according to the present invention.

このイメージング装置は、論理演算を実行するCPU、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたROM、制御時にデータ等が一時的にストアされるRAM等から構成され、装置全体を制御する制御部30を備える。この制御部30は、後述する各種の画像処理を実行する画像処理部31を備える。この画像処理部31は、可視画像と蛍光画像を合成することにより合成画像を作成する合成部36と、支配的な色相を特定する支配的色相特定部37と、着色色相を特定する着色色相特定部38と、蛍光画像を着色色相で着色する蛍光画像着色部39とを備える。   This imaging apparatus is composed of a CPU that performs logical operations, a ROM that stores operation programs necessary for controlling the apparatus, a RAM that temporarily stores data during control, and the like, and a control unit that controls the entire apparatus 30. The control unit 30 includes an image processing unit 31 that executes various image processing described later. The image processing unit 31 includes a combining unit 36 that generates a combined image by combining a visible image and a fluorescent image, a dominant hue specifying unit 37 that specifies a dominant hue, and a coloring hue specifying that specifies a coloring hue. A unit 38 and a fluorescent image coloring unit 39 for coloring the fluorescent image with a colored hue.

この制御部30は、上述した入力部11および表示部14と接続されている。また、この制御部30は、カメラ21、可視光源22および励起用光源23を備えた照明・撮影部12と接続されている。さらに、この制御部30は、カメラ21により撮影された画像を記憶する画像記憶部33とも接続されている。この画像記憶部33は、近赤外画像を記憶する近赤外画像記憶部34と、可視画像を記憶する可視画像記憶部35とから構成される。なお、近赤外画像記憶部34および可視画像記憶部35を備えるかわりに、可視画像と近赤外画像とを合成した画像を記憶する合成画像記憶部を備えていてもよい。   The control unit 30 is connected to the input unit 11 and the display unit 14 described above. The control unit 30 is connected to an illumination / photographing unit 12 including a camera 21, a visible light source 22, and an excitation light source 23. Further, the control unit 30 is also connected to an image storage unit 33 that stores an image taken by the camera 21. The image storage unit 33 includes a near-infrared image storage unit 34 that stores a near-infrared image and a visible image storage unit 35 that stores a visible image. Instead of providing the near-infrared image storage unit 34 and the visible image storage unit 35, a composite image storage unit that stores an image obtained by combining the visible image and the near-infrared image may be provided.

以下、この発明に係るイメージング装置を使用して外科の手術を行う場合の動作について説明する。なお、以下の説明においては、患者17に対して乳癌の手術を行う場合について説明する。   The operation when performing a surgical operation using the imaging apparatus according to the present invention will be described below. In the following description, a case where breast cancer surgery is performed on the patient 17 will be described.

この発明に係るイメージング装置を使用して乳癌の手術を行う場合には、治療台16上の仰臥した患者17の乳房にインドシアニングリーンを注射により注入する。そして、患部を含む被写体に向けて、励起用光源23から近赤外線を照射するとともに可視光源22から可視光を照射する。なお、励起用光源23から照射される近赤外光としては、上述したように、インドシアニングリーンが蛍光を発するための励起光として作用する780nmの近赤外光が採用される。これにより、インドシアニングリーンは、約850nmをピークとする近赤外領域の蛍光を発生する。   When performing breast cancer surgery using the imaging apparatus according to the present invention, indocyanine green is injected into the breast of the patient 17 who is supine on the treatment table 16 by injection. Then, near infrared rays are emitted from the excitation light source 23 toward the subject including the affected part, and visible light is emitted from the visible light source 22. Note that as the near-infrared light emitted from the excitation light source 23, as described above, near-infrared light of 780 nm that acts as excitation light for indocyanine green to emit fluorescence is employed. As a result, indocyanine green generates fluorescence in the near infrared region having a peak at about 850 nm.

そして、患者17の患部付近をカメラ21により撮影する。このカメラ21は、近赤外光と可視光とを検出することが可能となっている。患者17に可視光を照射し、これをカメラ21により撮影した画像が可視画像となり、患者17に近赤外光を照射し、インドシアニングリーンからの蛍光をカメラ21により撮影した画像が近赤外画像となる。カメラ21により撮影された近赤外画像および可視画像は、図3に示す画像処理部31に送られる。画像処理部31においては、近赤外画像および可視画像が表示部14に表示可能な画像データに変換される。近赤外画像のデータは画像記憶部33における近赤外画像記憶部34に記憶される。また、可視画像のデータは、画像記憶部33における可視画像記憶部35に記憶される。   Then, the vicinity of the affected part of the patient 17 is photographed by the camera 21. The camera 21 can detect near infrared light and visible light. An image obtained by irradiating the patient 17 with visible light and capturing the image by the camera 21 becomes a visible image, irradiating the patient 17 with near-infrared light, and an image obtained by photographing the fluorescence from indocyanine green by the camera 21. It becomes an image. The near-infrared image and visible image captured by the camera 21 are sent to the image processing unit 31 shown in FIG. In the image processing unit 31, the near-infrared image and the visible image are converted into image data that can be displayed on the display unit 14. The near-infrared image data is stored in the near-infrared image storage unit 34 in the image storage unit 33. The visible image data is stored in the visible image storage unit 35 of the image storage unit 33.

この状態において、画像処理部31における合成部36は、後述するように、近赤外画像データと可視画像データとを利用して、可視画像と近赤外画像とを融合させた合成画像を作成する。そして、画像処理部31は、表示部14に、近赤外画像、可視画像および合成画像を、領域を分けて同時に、あるいは、選択的に表示する。   In this state, the composition unit 36 in the image processing unit 31 uses the near-infrared image data and the visible image data to create a composite image that combines the visible image and the near-infrared image, as will be described later. To do. Then, the image processing unit 31 displays the near-infrared image, the visible image, and the composite image on the display unit 14 at the same time or selectively in divided regions.

次に、この発明の特徴部分である合成画像の作成動作について説明する。図4は、この発明に係るイメージング装置により可視画像と近赤外画像とを合成して合成画像を作成する画像合成工程のフロー図である。   Next, a composite image creation operation, which is a characteristic part of the present invention, will be described. FIG. 4 is a flowchart of an image composition process for creating a composite image by combining a visible image and a near-infrared image by the imaging apparatus according to the present invention.

図3に示す制御部30における画像処理部31は、支配的色相特定部37により可視画像における支配的な色相を特定し、着色色相特定部38により支配的色相に対して、R、G、B値においてそれぞれの差の絶対値の総和が設定値以上となり、かつ、輝度比が最大となる色相を着色色相として特定し、蛍光画像着色部39により蛍光画像である近赤外画像を着色色相特定部38で特定された着色色相で着色し、合成部36により可視画像と蛍光画像着色部39で着色された近赤外画像とを合成して合成画像を作成する。   The image processing unit 31 in the control unit 30 shown in FIG. 3 specifies a dominant hue in the visible image by using the dominant hue specifying unit 37, and R, G, B for the dominant hue by the colored hue specifying unit 38. Value, the sum of the absolute values of the differences is equal to or greater than the set value, and the hue with the maximum luminance ratio is specified as the colored hue, and the near-infrared image that is the fluorescent image is specified by the fluorescent image coloring unit 39 as the colored hue Coloring is performed with the color hue specified by the unit 38, and the synthesized image is synthesized by the synthesizing unit 36 with the near-infrared image colored by the visible image and the fluorescent image coloring unit 39.

すなわち、画像処理部31は、最初に、可視画像から、近赤外画像における蛍光領域であるインドシアニングリーンの領域の画像を減算することにより、下地(バックグラウンド)となる可視画像を作成する。そして、支配的色相特定部37によりこの可視画像に対してカラー抽出を行い、蛍光領域を減算(除外)した可視画像における支配的な色相(hue)を特定する。ここで、支配的な色相とは、ドミナントカラー(dominant color)とも呼称され、その画像全体の印象を支配する色である。   In other words, the image processing unit 31 first creates a visible image as a background (background) by subtracting the image of the indocyanine green region that is the fluorescent region in the near-infrared image from the visible image. Then, the dominant hue specifying unit 37 performs color extraction on the visible image, and specifies a dominant hue (hue) in the visible image obtained by subtracting (excluding) the fluorescent region. Here, the dominant hue is also called a dominant color, and is a color that controls the impression of the entire image.

この支配的な色相は、例えば、可視画像に最も多く現れる色相である。この支配的な色相は、可視画像に対するヒストグラムを利用することにより特定される。このとき、可視画像の周辺領域には、患者17の患部以外の画像も撮影される可能性があることから、可視画像の中央部付近の画像に対してヒストグラムを適用するようにしてもよい。なお、支配的な色相の特定には任意の色空間で諧調変換、平均値、中間値、最頻値を用いて算出してもよい。   This dominant hue is, for example, the hue that appears most frequently in the visible image. This dominant hue is identified by using a histogram for the visible image. At this time, since there is a possibility that an image other than the affected part of the patient 17 may be taken in the peripheral region of the visible image, a histogram may be applied to an image near the center of the visible image. Note that the dominant hue may be specified using tone conversion, an average value, an intermediate value, and a mode value in an arbitrary color space.

次に、着色色相特定部38により、インドシアニングリーンを示す近赤外画像を着色すべき着色色相を特定する。この着色色相は、先に特定した可視画像における支配的な色相に対して、識別力が高い色相とすることが好ましい。このため、この着色色相は、支配的色相に対して、R、G、B値においてそれぞれの差の絶対値の総和である色差ΔRGBが設定値以上となり、かつ、支配的色相に対して輝度比(輝度Lの比)が最大となる色相が選択される。   Next, the coloring hue specifying unit 38 specifies the coloring hue that should color the near-infrared image indicating indocyanine green. This colored hue is preferably a hue having a high discriminating power with respect to the dominant hue in the previously identified visible image. For this reason, this colored hue has a color difference ΔRGB, which is the sum of absolute values of differences in the R, G, and B values with respect to the dominant hue, equal to or greater than the set value, and the luminance ratio with respect to the dominant hue. The hue with the highest (ratio of luminance L) is selected.

ここで、上述した色差ΔRGBは、以下の式で表される。   Here, the color difference ΔRGB described above is expressed by the following equation.

ΔRGB=[max(Rb、Rf)−min(Rb、Rf)]+[max(Gb、Gf)−min(Gb、Gf)]+[max(Bb、Bf)−min(Bb、Bf)]   ΔRGB = [max (Rb, Rf) −min (Rb, Rf)] + [max (Gb, Gf) −min (Gb, Gf)] + [max (Bb, Bf) −min (Bb, Bf)]

ここで、Rb、Gb、Bbは、背景(バックグラウンド)となる可視画像のRGB値で有り、Rf、Gf、Bfは、背景となる可視画像上(フォアグラウンド)に表示される蛍光画像である赤外画像のRGB値である。この式により、R、G、B値においてそれぞれの差の絶対値の総和である色差ΔRGBが演算される。   Here, Rb, Gb, and Bb are RGB values of the visible image that becomes the background (background), and Rf, Gf, and Bf are red that is a fluorescent image displayed on the visible image that becomes the background (foreground). This is the RGB value of the outer image. From this equation, the color difference ΔRGB, which is the sum of the absolute values of the differences between the R, G, and B values, is calculated.

また、輝度Lは、以下の式で表される。なお、以下の式以外に色差信号で用いられる輝度算出式を用いてもよい。   The luminance L is expressed by the following formula. In addition to the following formula, a luminance calculation formula used for the color difference signal may be used.

L=R1×0.2126+G1×0.7152+B1×0.0722   L = R1 × 0.2126 + G1 × 0.7152 + B1 × 0.0722

ここで、sR=R/255、sB=B/255、sG=G/255とした場合、上記R1は、sRが0.03928以下であれば[sR/12.92]となり、0.03928より大きければ[sR+0.055)/1.055]の2.4乗となる。同様に、上記G1は、sGが0.03928以下であれば[sG/12.92]となり、0.03928より大きければ[sR+0.055)/1.055]の2.4乗となる。また、上記B1は、sBが0.03928以下であれば[sB/12.92]となり、0.03928より大きければ[sR+0.055)/1.055]の2.4乗となる。   Here, when sR = R / 255, sB = B / 255, and sG = G / 255, R1 is [sR / 12.92] if sR is 0.03928 or less, and from 0.03928 If it is larger, it is [sR + 0.055) /1.055] to the 2.4th power. Similarly, G1 is [sG / 12.92] if sG is 0.03928 or less, and [sR + 0.055) /1.055] to the 2.4th power if it is greater than 0.03928. B1 is [sB / 12.92] when sB is 0.03928 or less, and [sR + 0.055) /1.055] to the 2.4th power when it is greater than 0.03928.

上述した色差ΔRGBおよび輝度Lの計算については、ウエブ上で使用される各種技術の標準化を推進するために設立された標準化団体であるW3C(World Wide Web Consortium)による「ウエブコンテンツ・アクセシビリティ・ガイドライン)WCAG)」の1.0および2.0により規定されている。   Regarding the calculation of the color difference ΔRGB and the luminance L described above, “Web Content Accessibility Guidelines” by W3C (World Wide Web Consortium) which is a standardization body established to promote standardization of various technologies used on the web. WCAG) "1.0 and 2.0.

そして、画像処理部31における蛍光画像着色部39により、蛍光画像である近赤外画像が着色色相特定部38で特定された着色色相で着色される。なお、このときの赤外画像を着色するときの明度(value)は、造影画像である近赤外画像の明度と同じ明度が採用され、彩度(saturation)としては最大値が採用される。これにより、インドシアニングリーンによる蛍光領域を可視画像上においてより好適に認識することが可能となる。   Then, the near-infrared image, which is a fluorescent image, is colored with the color hue specified by the color hue specifying unit 38 by the fluorescent image coloring unit 39 in the image processing unit 31. In addition, the brightness (value) at the time of coloring the infrared image at this time employs the same brightness as the brightness of the near-infrared image that is the contrast image, and the maximum value is adopted as the saturation (saturation). Thereby, it becomes possible to recognize the fluorescent region by indocyanine green more suitably on the visible image.

しかる後、画像処理部31における合成部36が、蛍光画像着色部39で着色された着色蛍光画像と可視画像とを、スクリーン合成や加算合成等により合成して、合成画像を作成する。   Thereafter, the synthesizing unit 36 in the image processing unit 31 synthesizes the colored fluorescent image colored by the fluorescent image coloring unit 39 and the visible image by screen synthesis or addition synthesis to create a synthesized image.

以上のように、この発明に係るイメージング装置においては、着色色相として、支配的色相に対して、R、G、B値においてそれぞれの差の絶対値の総和である色差ΔRGBが設定値以上となり、かつ、支配的色相に対して輝度比が最大となる色相が選択されることから、インドシアニングリーンによる蛍光領域を、背景となる可視画像と明確に識別することが可能となる。このため、患者17に対する施術等を正確に実行することが可能となる。   As described above, in the imaging apparatus according to the present invention, the color difference ΔRGB, which is the sum of the absolute values of the differences in the R, G, and B values, is greater than or equal to the set value with respect to the dominant hue as the colored hue. In addition, since the hue having the maximum luminance ratio with respect to the dominant hue is selected, the indocyanine green fluorescent region can be clearly distinguished from the background visible image. For this reason, it becomes possible to perform the treatment etc. with respect to the patient 17 correctly.

なお、上述した色差ΔRGBに対する設定値とは、例えば、R、G、B値がそれぞれ256階調、Hueが360諧調であるとき、上述したWCAGで規定される500を適用することができる。このときには、着色色相と支配的色相との色相の差であるΔHueは、118〜242となる。但し、支配的色相に対して、ΔHueが90〜270程度となる着色色相を選択するようにしてもよい。   As the setting value for the color difference ΔRGB described above, for example, when the R, G, and B values are 256 gradations and Hue is 360 tone, 500 defined by the WCAG described above can be applied. At this time, ΔHue which is a difference in hue between the colored hue and the dominant hue is 118 to 242. However, it is also possible to select a colored hue with which ΔHue is about 90 to 270 with respect to the dominant hue.

また、上述した実施形態においては、励起用光源23として、波長が780nmの近赤外光を照射するものを使用しているが、励起用光源23としては、インドシアニングリーンを励起させて励起光を発生させることが可能な750nm〜810nm程度の近赤外光を照射させるものを使用することができる。   In the above-described embodiment, the excitation light source 23 that emits near-infrared light having a wavelength of 780 nm is used. However, the excitation light source 23 excites indocyanine green to generate excitation light. What irradiates near-infrared light of about 750 nm to 810 nm that can generate the light can be used.

さらに、上述した実施形態においては、蛍光色素を含む材料としてインドシアニングリーンを使用し、このインドシアニングリーンに対して780nmの近赤外光を励起光として照射することにより、インドシアニングリーンからおおよそ850nmをピークとする近赤外領域の蛍光を発光させる場合について説明したが、近赤外線以外の光を使用してもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, indocyanine green is used as a material containing a fluorescent dye, and the indocyanine green is irradiated with near-infrared light of 780 nm as excitation light, thereby approximately 850 nm from indocyanine green. Although the case of emitting fluorescence in the near-infrared region having a peak at, light other than near-infrared light may be used.

例えば、蛍光色素として、5−ALA(5−アミノレブリン酸/5−Aminolevulinic Acid)を使用することができる。この5−ALAを使用した場合には、患者17の体内に侵入した5−ALAが蛍光物質であるプロトポルフィリン(protoporphyrinIX/PpIX)に変化する。このプロトポルフィリンに向けて400nm程度の可視光を照射すると、プロトポルフィリンから赤色の可視光が蛍光として照射される。このため、5−ALAを使用する場合には、励起用光源としてはその波長が400nm程度の可視光を照射するものを使用すればよい。   For example, 5-ALA (5-aminolevulinic acid / 5-aminolevulinic acid) can be used as the fluorescent dye. When 5-ALA is used, 5-ALA that has entered the body of the patient 17 is changed to a protoporphyrin IX / PpIX that is a fluorescent substance. When visible light of about 400 nm is irradiated toward the protoporphyrin, red visible light is irradiated as fluorescence from the protoporphyrin. For this reason, when 5-ALA is used, an excitation light source that emits visible light having a wavelength of about 400 nm may be used.

10 本体
11 入力部
12 照明・撮影部
13 アーム
14 表示部
16 治療台
17 患者
21 カメラ
22 可視光源
23 励起用光源
30 制御部
31 画像処理部
33 画像記憶部
34 近赤外画像記憶部
35 可視画像記憶部
36 合成部
37 支配的色相特定部
38 着色色相特定部
39 蛍光画像着色部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Main body 11 Input part 12 Illumination / imaging | photography part 13 Arm 14 Display part 16 Treatment table 17 Patient 21 Camera 22 Visible light source 23 Excitation light source 30 Control part 31 Image processing part 33 Image storage part 34 Near-infrared image storage part 35 Visible image Storage unit 36 Compositing unit 37 Dominant hue specifying unit 38 Colored hue specifying unit 39 Fluorescent image coloring unit

Claims (3)

被写体に注入された蛍光色素を励起させるための励起光を前記被写体に向けて照射する励起用光源と、
前記被写体に向けて可視光を照射する可視光源と、
励起光が照射されることにより前記蛍光色素から発生した蛍光と、前記被写体表面で反射した可視光とを撮影するための、蛍光と可視光とを検出可能なカメラと、
を備えたイメージング装置において、
前記カメラにより撮影した前記被写体の可視画像における支配的な色相を特定する支配的色相特定部と、
前記支配的色相特定部で特定された色相に対して異なる色相を着色色相として特定する着色色相特定部と、
前記カメラにより撮影した前記被写体の蛍光画像を前記着色色相特定部で特定された着色色相で着色する蛍光画像着色部と、
前記カメラにより撮影した前記被写体の可視画像と前記蛍光画像着色部で着色された着色蛍光画像とを合成することにより、合成画像を作成する合成部と、
を備えたことを特徴とするイメージング装置。
An excitation light source that irradiates the subject with excitation light for exciting the fluorescent dye injected into the subject;
A visible light source that emits visible light toward the subject;
A camera capable of detecting fluorescence and visible light for photographing fluorescence generated from the fluorescent dye by irradiation of excitation light and visible light reflected from the surface of the subject;
In an imaging apparatus comprising:
A dominant hue specifying unit for specifying a dominant hue in a visible image of the subject photographed by the camera;
A colored hue specifying unit that specifies a hue different from the hue specified by the dominant hue specifying unit as a colored hue;
A fluorescent image coloring unit for coloring a fluorescent image of the subject photographed by the camera with a coloring hue specified by the coloring hue specifying unit;
Combining a visible image captured by the camera and a colored fluorescent image colored by the fluorescent image coloring unit to create a composite image;
An imaging apparatus comprising:
請求項1に記載のイメージング装置において、
前記支配的色相特定部は、前記可視画像から前記蛍光画像における蛍光領域の画像を減算した画像を使用して、支配的な色相を特定するイメージング装置。
The imaging apparatus according to claim 1, wherein
The dominant hue specifying unit is an imaging device that specifies a dominant hue using an image obtained by subtracting an image of a fluorescent region in the fluorescent image from the visible image.
請求項1または請求項2に記載のイメージング装置において、
前記支配的色相特定部は、ヒストグラムを利用して最も多く現れる色相を支配的な色相として特定するイメージング装置。
The imaging apparatus according to claim 1 or 2,
The dominant hue specifying unit is an imaging apparatus that specifies a hue that appears most frequently as a dominant hue using a histogram.
JP2018028621A 2018-02-21 2018-02-21 Imaging device Active JP6512320B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018028621A JP6512320B2 (en) 2018-02-21 2018-02-21 Imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018028621A JP6512320B2 (en) 2018-02-21 2018-02-21 Imaging device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014215017A Division JP6295915B2 (en) 2014-10-22 2014-10-22 Imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018134413A true JP2018134413A (en) 2018-08-30
JP6512320B2 JP6512320B2 (en) 2019-05-15

Family

ID=63366450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018028621A Active JP6512320B2 (en) 2018-02-21 2018-02-21 Imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6512320B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109166159A (en) * 2018-10-12 2019-01-08 腾讯科技(深圳)有限公司 Obtain the method, apparatus and terminal of the dominant hue of image
CN113784658A (en) * 2019-03-11 2021-12-10 斯普林生物医学视觉有限公司 System and method for enhanced imaging of biological tissue
JP2022545172A (en) * 2019-08-23 2022-10-26 リバウンド セラピュティクス コーポレーション fluorescence imaging system
JP2023502868A (en) * 2019-11-25 2023-01-26 サージビジョン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング Inspection of luminescence imaging equipment with automatic detection of inspection devices
JP2023066984A (en) * 2021-10-29 2023-05-16 コニカミノルタ株式会社 Image processing device, image processing method, and image processing program

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001299676A (en) * 2000-04-25 2001-10-30 Fuji Photo Film Co Ltd Method and system for detecting sentinel lymph node
JP2003126015A (en) * 2001-10-22 2003-05-07 Olympus Optical Co Ltd Endoscope
JP2007129427A (en) * 2005-11-02 2007-05-24 Canon Inc Image forming apparatus and image forming method
JP2008123194A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Sanyo Electric Co Ltd Imaging apparatus and image signal processing apparatus
JP2008188196A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Sanyo Electric Co Ltd Imaging device
JP2010103877A (en) * 2008-10-27 2010-05-06 Sony Corp Image processing apparatus, image processing method, and program
JP2012235983A (en) * 2011-05-13 2012-12-06 Olympus Medical Systems Corp Medical image display system
JP2014030488A (en) * 2012-08-01 2014-02-20 Olympus Corp Fluorescent observation device and fluorescent observation system
WO2014156493A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 オリンパス株式会社 Fluorescence observation device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001299676A (en) * 2000-04-25 2001-10-30 Fuji Photo Film Co Ltd Method and system for detecting sentinel lymph node
JP2003126015A (en) * 2001-10-22 2003-05-07 Olympus Optical Co Ltd Endoscope
JP2007129427A (en) * 2005-11-02 2007-05-24 Canon Inc Image forming apparatus and image forming method
JP2008123194A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Sanyo Electric Co Ltd Imaging apparatus and image signal processing apparatus
JP2008188196A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Sanyo Electric Co Ltd Imaging device
JP2010103877A (en) * 2008-10-27 2010-05-06 Sony Corp Image processing apparatus, image processing method, and program
JP2012235983A (en) * 2011-05-13 2012-12-06 Olympus Medical Systems Corp Medical image display system
JP2014030488A (en) * 2012-08-01 2014-02-20 Olympus Corp Fluorescent observation device and fluorescent observation system
WO2014156493A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 オリンパス株式会社 Fluorescence observation device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109166159A (en) * 2018-10-12 2019-01-08 腾讯科技(深圳)有限公司 Obtain the method, apparatus and terminal of the dominant hue of image
CN109166159B (en) * 2018-10-12 2021-04-30 腾讯科技(深圳)有限公司 Method and device for acquiring dominant tone of image and terminal
CN113784658A (en) * 2019-03-11 2021-12-10 斯普林生物医学视觉有限公司 System and method for enhanced imaging of biological tissue
JP2022545172A (en) * 2019-08-23 2022-10-26 リバウンド セラピュティクス コーポレーション fluorescence imaging system
JP2023502868A (en) * 2019-11-25 2023-01-26 サージビジョン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング Inspection of luminescence imaging equipment with automatic detection of inspection devices
JP7750830B2 (en) 2019-11-25 2025-10-07 サージビジョン・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング Inspection of luminescence imaging devices with automatic detection of the inspection device
JP2023066984A (en) * 2021-10-29 2023-05-16 コニカミノルタ株式会社 Image processing device, image processing method, and image processing program
JP7658249B2 (en) 2021-10-29 2025-04-08 コニカミノルタ株式会社 IMAGE PROCESSING APPARATUS, IMAGE PROCESSING METHOD, AND IMAGE PROCESSING PROGRAM

Also Published As

Publication number Publication date
JP6512320B2 (en) 2019-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6319449B2 (en) Imaging device
JP6778807B2 (en) Methods and devices for displaying highlighted imaging data on clinical images
JP6512320B2 (en) Imaging device
RU2506896C2 (en) Determination of location and analysis of perforated flaps for plastic and rehabilitative surgery
US20190239749A1 (en) Imaging apparatus
US11689689B2 (en) Infrared imaging system having structural data enhancement
JP6485275B2 (en) Imaging device
JP6295915B2 (en) Imaging device
CN111936031A (en) Medical image processing apparatus
Taniguchi et al. Improving convenience and reliability of 5-ALA-induced fluorescent imaging for brain tumor surgery
JP6721939B2 (en) Fluorescence image analyzer
JP2021021573A (en) Imaging equipment
JP2025141866A (en) Operation method of surgical system, surgical system, and operation program of surgical system
JP2025141861A (en) Operation method of surgical system, surgical system, and operation program of surgical system
JP2016112220A (en) Imaging device
CN113229783A (en) Image acquisition system, method and device for fluorescence imaging
JP2018134421A (en) Infrared imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190121

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: 20190312

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190325

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6512320

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151