專利名稱：圖像生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像生成裝置，特別是涉及一種獲取與具 并且能夠生成與該自身熒光的像相應(yīng)的圖像的圖像生成裝置。
背景技術(shù)：
以往在醫(yī)療領(lǐng)域等廣泛使用著如下的內(nèi)窺鏡裝置獲取被 檢體內(nèi)部的被攝體的像，并且能夠生成與該被攝體的像相應(yīng)的 圖像。特別是在用戶進(jìn)行生物體內(nèi)的檢查以及觀察等處理的用 途中主要使用著醫(yī)療領(lǐng)域的內(nèi)窺鏡裝置。
作為使用了醫(yī)療領(lǐng)域的內(nèi)窺鏡裝置的觀察， 一般眾所周知 的例如除了普通觀察以外，還存在熒光觀察，該普通觀察對生 物體內(nèi)的被攝體照射白色光，獲取與用肉眼觀察大致同樣的被 攝體的像，該熒光觀察對生物體內(nèi)的被攝體照射具有特定波長 頻帶的激勵光，獲取與該激勵光相應(yīng)的從被攝體發(fā)出的自身熒 光的像。
并且，例如日本特開2006-166940號7>#艮所記載的內(nèi)窺鏡裝 置具備如下結(jié)構(gòu)能夠在對上述的普通觀察和熒光觀察這兩個 觀察模式進(jìn)行切換的同時，對生物體內(nèi)的被攝體進(jìn)行多方面的 觀察。
日本特開2006-166940號公報所記載的內(nèi)窺鏡裝置構(gòu)成為 為了防止在熒光觀察時在被攝體上反射的激勵光影響到該被攝 體的自身熒光的像而在該被攝體與攝像元件之間具備使該激勵 光的波長頻帶截止的激勵光截止濾波器。勵光的波長頻帶是藍(lán)色頻帶的 一 部分，導(dǎo)致在攝像元件中被受 光的各光中藍(lán)色光的受光量減少。其結(jié)果，日本特開
2006-166940號公報所記載的內(nèi)窺鏡裝置具有如下問題導(dǎo)致在 普通觀察時所得到的被攝體的像的色彩再現(xiàn)性下降。
本發(fā)明是鑒于上述的點而完成的，其目的在于提供一種如 下的圖像生成裝置在被攝體與攝像元件之間具備用于使規(guī)定 波長頻帶的光截止的結(jié)構(gòu)的情況下，能夠獲取再現(xiàn)了不具有該 結(jié)構(gòu)的情況下的色調(diào)的被攝體的像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方式的圖像生成裝置的特征在于，具有第 一光源部，其向被攝體射出第一波長頻帶的光作為用于照明該 被攝體的照明光；第二光源部，其向上述被攝體射出作為上述 第一波長頻帶的一部分的第二波長頻帶的光；攝像部，其拍攝 上述被攝體的像，并作為攝像信號進(jìn)行輸出；光截止濾波器部， 其被設(shè)置在上述被攝體與上述攝像部之間，使在上述被攝體上 反射的上述第二波長頻帶的光截止；以及補償處理部，其根據(jù) 上述攝像信號對上述被攝體的像中的與通過上述光截止濾波器 部而被截止的上述第二波長頻帶相當(dāng)?shù)某煞诌M(jìn)行補償處理，其 中，上述被攝體的像是在利用上述第一波長頻帶的光照明的狀 態(tài)下由上述攝像部拍攝到的像。
本發(fā)明的 第二方式的圖像生成裝置的特征在于，具有光 源部，其射出用于照明被攝體的第 一 波長頻帶的光和作為上述
第一波長頻帶的一部分的第二波長頻帶的光；攝像部，其拍攝 上述被攝體的像，并作為攝像信號進(jìn)行輸出；光截止部，其被 設(shè)置在上述被攝體與上述攝像部之間，將在上述被攝體上反射 的上述第二波長頻帶的光截止；以及補償處理部，其根據(jù)上述攝像信號對上述被攝體的像進(jìn)行補償處理，該被攝體的像是在 利用上述第 一 波長頻帶的光照明的狀態(tài)下通過上述光截止部而 從上述被攝體發(fā)出的光中的上述第二波長頻帶被截止并由上述 攝像部拍攝到的像。


圖l是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的 要部結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖2是表示圖1的旋轉(zhuǎn)濾波器的具體結(jié)構(gòu)的 一例的圖。
圖3是表示圖2的第 一 濾波器群所具有的各濾波器的透過特
性的一例的圖。
圖4是表示圖2的第二濾波器群所具有的各濾波器的透過特
性以及圖l的內(nèi)窺鏡所具有的激勵光截止濾波器的透過特性的
一例的圖。
圖5是表示在圖l的對比度變換電路進(jìn)行對比度變換處理時 所使用的變換表的一例的圖。
圖6是表示在圖l的對比度變換電路進(jìn)行對比度變換處理時 所使用的變換表的與圖5不同的例子的圖。
圖7是表示由圖l的噪聲降低電路進(jìn)行的處理的一例的流程圖。
圖8是表示關(guān)注像素和與該關(guān)注像素鄰接的8個像素之間的 位置關(guān)系的圖。
圖9是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的 要部結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖10是表示圖9的旋轉(zhuǎn)濾波器的具體結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖ll是表示圖0的第三濾波器群所具有的各濾波器的透過 特性以及圖9的內(nèi)窺鏡所具有的激勵光截止濾波器的透過特性
7的一例的圖。
圖12是表示在圖9的對比度變換電路進(jìn)行對比度變換處理時所使用的濾波器的 一例的圖。
圖13是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的要部結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖14是表示對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的光能量分布以及該光能量分布中的圖13的激勵光截止濾波器的頻帶的圖。
圖15是表示圖13的色彩變換電路所進(jìn)行的色彩變換處理的一例的圖。
圖16是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的要部結(jié)構(gòu)的與圖13不同的例子的圖。
圖17是表示對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的光能量分布以及該光能量分布中的圖16的激勵光截止濾波器的頻帶的圖。
圖18是表示圖16的色彩變換電路所進(jìn)行的色彩變換處理的一例的圖。
圖19是表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的要部結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖2 0是表示圖19的光源裝置所具有的旋轉(zhuǎn)濾波器的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖21是表示圖19的激光光源所發(fā)出的激光的波長頻譜的一例的圖。
圖2 2是表示圖19的激光截止濾波器的透過特性的 一 例的圖。
圖23是表示對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的光能量分布以及該光能量分布中的圖19的激光截止濾波器的頻帶的圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。(第一實施方式)
圖l至圖8涉及本發(fā)明的第一實施方式。圖l是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的要部結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖2是表示圖l的旋轉(zhuǎn)濾波器的具體結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖3是表示圖2的第一濾波器群所具有的各濾波器的透過特性的一例的圖。圖4是表示圖2的第二濾波器群所具有的各濾波器的透過特性以及圖l的內(nèi)窺鏡所具有的激勵光截止濾波器的透過特性的一例的圖。圖5是表示在圖l的對比度變換電路進(jìn)行對比度變換處理時所使用的變換表的一例的圖。圖6是表示在圖l的對比度變換電
的圖。圖7是表示由圖l的噪聲降低電路進(jìn)行的處理的一例的流程圖。圖8是表示關(guān)注像素和與該關(guān)注像素鄰接的8個像素之間的位置關(guān)系的圖。
如圖l所示，本實施方式所涉及的作為圖像生成裝置的內(nèi)窺鏡裝置l具有以下部分來構(gòu)成要部電子內(nèi)窺鏡2，其被插入到生物體內(nèi)，并且拍攝該生物體內(nèi)的被攝體101,作為攝像信號進(jìn)行輸出；光源裝置3，其發(fā)出觀察用的照明光；處理器4，其對從電子內(nèi)窺鏡2輸出的攝像信號實施各種信號處理；監(jiān)視器5，其根據(jù)從處理器4輸出的影像信號來對該被攝體的像進(jìn)行圖像顯示；以及數(shù)字歸檔裝置6，其根據(jù)從處理器4輸出的圖像數(shù)據(jù)來存儲該被攝體的像的圖像。
電子內(nèi)窺4竟2具有^皮插入到體腔內(nèi)的細(xì)長的插入部2a以及被設(shè)置在該插入部2a的后端的操作部2b。另夕卜，向插入部2a的
9前端部2 c傳輸從光源裝置3提供的照明光的光導(dǎo)件15貫穿于插入部2a的內(nèi)部。并且，在光導(dǎo)件15的后端設(shè)置有相對于光源裝置3安裝和拆卸自如地連接的未圖示的光導(dǎo)件連接器。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，從光源裝置3提供的照明光通過光導(dǎo)件15傳輸，在經(jīng)過被設(shè)置在插入部2a的前端部2c的照明光學(xué)系統(tǒng)21之后向生物體內(nèi)的被攝體101射出。
作為光源部的光源裝置3具有燈7,其作為發(fā)出白色光的光源，例如由氤氣燈等構(gòu)成；燈驅(qū)動電路8，其與處理器4的控制相應(yīng)地驅(qū)動燈7;光圈ll，其3皮設(shè)置在燈7的射出光路上，根據(jù)處理器4的控制來調(diào)整燈7所發(fā)出的白色光的射出量；旋轉(zhuǎn)濾波器12，其使通過了光圏ll的白色光成為面順次的照明光；馬達(dá)13,其與處理器4的控制相應(yīng)地使旋轉(zhuǎn)濾波器12旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)14,其與處理器4的控制相應(yīng)地使旋轉(zhuǎn)濾波器12和旋轉(zhuǎn)用馬達(dá)13沿與燈7的射出光路垂直的方向移動；以及聚光光學(xué)系統(tǒng)16,其對通過了旋轉(zhuǎn)濾波器12的照明光進(jìn)行聚光，并提供給被連接到光源裝置3上的光導(dǎo)件15的入射側(cè)端面。
旋轉(zhuǎn)濾波器12如圖2所示那樣被構(gòu)成為以中心為旋轉(zhuǎn)軸的圓盤狀，具有第一濾波器群12A,其具備沿著內(nèi)周側(cè)的圓周方向設(shè)置的多個濾波器；以及第二濾波器群12B，其具備沿著外周側(cè)的圓周方向設(shè)置的多個濾波器。此外，在旋轉(zhuǎn)濾波器12中，設(shè)配置有第一濾波器群12A以及第二濾波器群12B的各濾波器的部分以外的部分由遮蔽光的部件構(gòu)成。
第一濾波器群12A構(gòu)成為具有各自沿著旋轉(zhuǎn)濾波器12的內(nèi)周側(cè)的圓周方向設(shè)置的R濾波器34r、 G濾波器34g以及B濾波器34b,其中，該R濾波器34r使紅色波長頻帶的光透過，該G濾波器3 4 g使綠色波長頻帶的光透過，該B濾波器3 4 b使藍(lán)色波長頻帶的光透過。R濾波器12r具有如下的結(jié)構(gòu)作為紅色區(qū)域的波長頻帶的光，例如如圖3所示那樣，主要使600nm到700nm的光(R光)透過。另外，G濾波器12g具有如下的結(jié)構(gòu)作為綠色區(qū)域的波長頻帶的光，例如如圖3所示那樣，主要使500nm到600nm的光(G光)透過。并且，B濾波器12b具有如下的結(jié)構(gòu)作為藍(lán)色區(qū)域的波長頻帶的光，例如如圖3所示那樣，主要使400nm到500nm的光(B光)透過。
第二濾波器群12B構(gòu)成為具有各自沿著旋轉(zhuǎn)濾波器12的外周側(cè)的圓周方向i殳置的Bnl濾波器12bl和Gn濾波器12gl ，該Bnl濾波器12bl使藍(lán)色并且窄頻帶的光透過，該Gn濾波器12gl使綠色并且窄頻帶的光透過。
Bn濾波器12bl具有如下的結(jié)構(gòu)作為藍(lán)色且窄頻帶的光并且作為能夠使被攝體101產(chǎn)生自身熒光的光，例如如圖4所示那樣，l吏B光的短波長側(cè)的光(Bnl光)透過。
另外，Gn濾波器12gl具有如下的結(jié)構(gòu)作為綠色并且窄頻帶的光，例如如圖4所示那樣，使波長540nm附近的光(Gn光)透過。
此外，在圖l示出的光源裝置3中，在馬達(dá)13上安裝有齒條14a,在馬達(dá)14上安裝有齒輪14b。另外，齒條14a被安裝成與齒輪14b螺紋結(jié)合。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，齒條14a與馬達(dá)14以及齒輪14b的旋轉(zhuǎn)連動地進(jìn)行移動，另外，旋轉(zhuǎn)濾波器12和旋轉(zhuǎn)用馬達(dá)13與齒條14 a的移動連動地沿圖1內(nèi)的箭頭方向(與燈7的射出光路垂直的方向)移動。
另 一方面，在插入部2a的前端部2c上設(shè)置有照明光學(xué)系統(tǒng)21、激勵光截止濾波器22、對物光學(xué)系統(tǒng)23以及CCD(電荷耦合元件)24，該照明光學(xué)系統(tǒng)21對#1攝體101射出通過光導(dǎo)件15傳輸?shù)恼彰鞴猓搶ξ锕鈱W(xué)系統(tǒng)23使經(jīng)過了激勵光截止濾波器22的被攝體101的像成像，該CCD(電荷耦合元件)24被配置在對物 光學(xué)系統(tǒng)2 3的成像位置上。
作為光截止濾波器部的激勵光截止濾波器22被配置在對物 光學(xué)系統(tǒng)23的光入射側(cè)(CCD 24的前級)，是^皮設(shè)定成上述Bnl 光的波長頻帶的透過率大致為O的光學(xué)元件。即，激勵光截止濾 波器22具有用于使在被攝體101反射的Bnl光截止的結(jié)構(gòu)。此 外，圖4示出本實施方式中的激勵光截止濾波器22的透過特性的 一例。
作為攝像部的CCD 24與從處理器4輸出的驅(qū)動信號相應(yīng)地 進(jìn)行驅(qū)動，拍攝經(jīng)過激勵光截止濾波器2 2 (以及對物光學(xué)系統(tǒng)2 3) 后的被攝體101的像，并且將所拍攝的該^皮4聶體101的像作為攝 像信號輸出到處理器4。
另夕卜，在電子內(nèi)窺鏡2的操作部2b中設(shè)置有存儲器31和觀察 模式切換開關(guān)32,該存儲器31例如保存有型號、ID、色彩平衡 校正用參數(shù)以及電子快門速度等信息作為電子內(nèi)窺鏡2的內(nèi)窺 鏡信息，該觀察模式切換開關(guān)32能夠與用戶的操作相應(yīng)地輸出 用于將內(nèi)窺鏡裝置l的觀察模式切換為普通觀察模式和熒光觀 察模式中的某一個的指示信號。
處理器4具有前處理電路33、 A/D變換電路34、色彩平衡校 正電路35、對比度變換電路36、噪聲降低電路37、選擇器38、 同時化電路39、圖像處理電路40、 D/A變換電路41以及編碼電 路52。
前處理電路33對來自CCD 24的攝像信號實施放大處理等 的前處理并進(jìn)4亍輸出。
A/D變換電^各34對來自前處理電路33的才聶像信號實施A/D 變換并進(jìn)行輸出。
色彩平衡校正電路35具有未圖示的矩陣電路以及未圖示的AGC電路，并且根據(jù)后述的CPU44的控制，將包含在上述內(nèi)窺 鏡信息中的色彩平衡校正用參數(shù)應(yīng)用到該矩陣電路和該AGC 電路的同時，對來自A/D變換電路34的攝像信號實施例如白平 衡以及增益調(diào)整等色彩平衡處理并輸出。
切換電路45的控制，對與來自色彩平衡校正電路35的攝像信號 相應(yīng)的被攝體101的像中的B光的像的成分(以后簡記為B成分) 實施作為補償處理的后述的對比度變換處理并輸出。
作為噪聲降低處理部的噪聲降低電路37根據(jù)后述的觀察模 式切換電路45的控制，對與來自色彩平衡校正電路35的攝像信 號相應(yīng)的被攝體101的像中的通過對比度變換電路36輸出的B 成分實施后述的噪聲降低處理并輸出。
選擇器38根據(jù)后述的觀察模式切換電路45的控制，選擇性 地輸出與各觀察模式相應(yīng)的攝像信號。
同時化電路39例如構(gòu)成為具有幀存儲器等，根據(jù)后述的觀 察模式切換電路45以及被設(shè)置在該觀察模式切換電路45上的未 圖示的定時發(fā)生器的控制，將來自選擇器38的攝像信號同時化 的同時逐幀輸出。
圖像處理電路40根據(jù)后述的觀察模式切換電路45的控制， 對來自同時化電路39的攝像信號實施例如強調(diào)處理等圖像處理 并輸出。
D/A變換電路41對來自圖像處理電路40的攝像信號實施 D/A變換，將該D/A變換后的攝像信號作為影像信號輸出。由此， 在監(jiān)視器5上對與上述影像信號相應(yīng)的被攝體101的像進(jìn)行圖像 顯示。
編碼電路52對來自D/A變換電路41的攝像信號實施(壓縮 處理等的)編碼處理，將該編碼處理后的攝像信號作為圖像數(shù)據(jù)輸出。由此，將與上述圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)的被攝體101的像的圖像保
存到數(shù)字歸檔裝置6中。
另外，處理器4具有CPU 44、觀察模式切換電路45、 CCD 驅(qū)動器46、調(diào)光電路49、電子快門控制電路50以及馬達(dá)控制電 路51。
CPU 44讀入被保存到電子內(nèi)窺鏡2的存儲器31中的內(nèi)窺鏡 信息，并且對處理器4的各部分進(jìn)行基于所讀入的該內(nèi)窺鏡信息 的控制。
觀察模式切換電路45根據(jù)來自觀察模式切換開關(guān)32的指示 信號和CPU 44的控制，進(jìn)行用于將處理器4的觀察模式切換為 普通觀察模式或熒光觀察模式的控制。另外，觀察模式切換電 路45具有未圖示的定時發(fā)生器，該定時發(fā)生器能夠生成用于指 示處理器4的各部分進(jìn)行處理或動作的定時的定時信號。
CCD驅(qū)動器46根據(jù)電子快門控制電路50的控制來輸出驅(qū)動 信號，由此對CCD 24的驅(qū)動狀態(tài)進(jìn)行控制使得拍攝被攝體101 的定時為后述^見定的定時。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和觀 察模式切換電路4 5的控制來控制光圈11的光圏量使得從光源裝 置3射出的照明光為適當(dāng)?shù)墓饬俊?br> 電子快門控制電路50根據(jù)CPU 44和觀察模式切換電路45 的控制，對CCD驅(qū)動器46進(jìn)行在與包含在上述內(nèi)窺鏡信息中 的電子快門速度相應(yīng)的每個規(guī)定定時輸出驅(qū)動信號的控制使得 該電子快門速度與CCD 24中的電荷蓄積時間大致一致。
馬達(dá)控制電路51根據(jù)觀察模式切換電路4 5的控制來控制馬 達(dá)14,由此將被配置在燈7的射出光路上的濾波器群變更為第一 濾波器群12A或第二濾波器群12B。然后，通過由馬達(dá)控制電路 51進(jìn)行的上述控制，從光源裝置3射出與處理器4的觀察模式相
14應(yīng)的照明光。
接著，說明本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置l的作用。
首先，用戶接通內(nèi)窺鏡裝置l的各部分、即內(nèi)窺鏡2、光源 裝置3、處理器4、監(jiān)視器5以及數(shù)字歸檔裝置6的電源，將該各 部分i殳為起動狀態(tài)。此外，在上述起動狀態(tài)、即電源4妻通之后 的狀態(tài)下，設(shè)內(nèi)窺鏡2、光源裝置3以及視頻處理器4被設(shè)定為普 通觀察模式。
在處理器4被設(shè)定為普通觀察模式的情況下，觀察模式切換 電路4 5根據(jù)從觀察模式切換開關(guān)3 2輸出的指示信號來對處理器 4的各部分進(jìn)行控制使得處理器4的各部分進(jìn)行與普通觀察模式 相應(yīng)的動作。
馬達(dá)控制電路5 l根據(jù)觀察模式切換電路45的控制來控制馬 達(dá)14，由此將第一濾波器群12A配置在燈7的射出光^各上。由此， 作為與處理器4的觀察模式相應(yīng)的照明光，從光源裝置3重復(fù)射 出R光、G光以及B光的面順次的照明光。并且，R光、G光以及 B光的面順次的照明光在通過光導(dǎo)件15傳輸之后，經(jīng)過照明光 學(xué)系統(tǒng)21向被才聶體101射出。
另 一方面，CCD 24與從CCD驅(qū)動器46輸出的驅(qū)動信號相應(yīng) .地進(jìn)行動作，并且在每個規(guī)定的定時拍纟聶由R光、G光以及B光 依次照明的被攝體101的像，并將所拍攝的該被攝體101的像作 為攝像信號輸出到前處理電路33。
從CCD 24輸出的攝像信號在通過前處理電路33實施前處 理、通過A/D變換電路34實施A/D變換、通過色彩平衡校正電路 35實施色彩平#f處理之后，被輸入到對比度變換電路36和調(diào)光 電路49。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和觀 察模式切換電路45的控制來控制光圈11的光圈量使得從光源裝置3射出的照明光為適于普通觀察的光量。
另 一方面，對比度變換電路36根據(jù)觀察模式切換電路45的 控制，使與來自色彩平衡校正電路35的攝像信號相應(yīng)的被攝體 101的像中的R光的像的成分(以后簡記為R成分)以及G光的像 的成分(以后簡記為G成分)通過的同時，對B成分實施對比度變
另外，被輸入到對比度變換電路36的B成分是通過激勵光 截止濾波器22而短波長側(cè)的頻帶被截止的成分。因此，例如在 被攝體101中包含生物體組織表層的毛細(xì)血管的情況下，血紅蛋 白量較多的部分(毛細(xì)血管的部分)與血紅蛋白量較少的部分 (毛細(xì)血管以外的部分)之間的對比度下降，其結(jié)果，導(dǎo)致輸出 難以觀察那樣的被攝體101的像。
筌于上述的點，本實施方式的對比度變換電路36例如進(jìn)行 如下的處理作為對比度變才奐處理^吏用如圖5所示的變換表，變 換祐L輸入的B成分的亮度并輸出。具體地i兌，對比度變換電^各 36進(jìn)行如下的處理作為對比度變換處理^吏用如圖5所示的變換 表，降低被輸入的B成分的亮度中的黑電平的同時進(jìn)行輸出。
在普通觀察模式時所獲取的被攝體101的像中血紅蛋白量較多 的部分與血紅蛋白量較少的部分之間的對比度提高。
此外，對比度變換電路36并不限于進(jìn)行使用如圖5所示的變 換表的處理作為對比度變換處理，例如也可以進(jìn)行使用如圖6 所示的按照伽馬變換的變換表的處理。
另外，噪聲降低電路37根據(jù)觀察模式切換電路45的控制， 對實施了上述對比度變換處理后的B成分實施噪聲降低處理。
在此，說明噪聲降低電路37的噪聲降低處理的具體例。
首先，中設(shè)定關(guān)注像素i,并且將i的值設(shè)為1(圖7的步驟S1和步驟S2)。 此外，在本實施方式中，設(shè)來自對比度變換電^各36的B成 分具有N個像素。與此同時，設(shè)變量i是滿足l^KN的整數(shù)。
之后，噪聲降低電路37對相互處于如圖8所示的位置關(guān)系 的、關(guān)注像素i以及與該關(guān)注像素i鄰接的8個像素(像素il一象素 i8)進(jìn)行檢測，并且計算這些9個像素的亮度的平均值作為平均 值aAi(圖7的步驟S3)。
另外，噪聲降低電路37計算像素il、 i3、 i4、 i5、 i6以及i8 這6個像素的亮度的平均值作為平均值aHi,計算像素il、 i2、 i3、 i6、 i7以及i8這6個像素的亮度的平均值作為平均值aVi,計算像 素i2、 i4、 i5以及i7這4個像素的亮度的平均值作為平均值aSi(圖 7的步驟S4)。
并且，噪聲降低電路37計算從像素il、 i4以及i6這3個^象素 的亮度的平均值中減去像素i3 、 i5以及i8這3個像素的亮度的平 均值而得到的值A(chǔ)bsH的絕對值作為差絕對值gHi,計算從 像素il、 i2以及i3這3個像素的亮度的平均值中減去像素i6、 i7 以及i8這3個像素的亮度的平均值而得到的值A(chǔ)bsV的絕對值 l屈一作為差絕對值gVi(圖7的步驟S5)。并且，噪聲降低電路37 計算從像素i 2和i 4這2個像素的亮度的平均值中減去像素i 5和i 7 這2個像素的亮度的平均值而得到的值A(chǔ) b s S1的絕對值IWlI作 為差絕對值gSli,計算從像素i2和i5這2個像素的亮度的平均值 中減去像素i4和i7這2個像素的亮度的平均值而得到的值A(chǔ)bsS2 的絕對值|^ W2|作為差絕對值gS2i(圖7的步驟S5)。
噪聲降低電路37通過比較在圖7的步驟S5中計算出的各差 絕對值gHi、 gVi、 gSli以及gS2i來^r測該各差絕對值中的具有 最大值的一個差絕對值gMAXi(圖7的步驟S6)。
之后，噪聲降低電路37檢測平均值aHi、 aVi以及aSi中的與一個差絕對值gMAXi對應(yīng)的平均值(圖7的步驟S7)。
具體地i兌，在上述一個差絕對值gMAXi是差絕對值gHi的 情況下，噪聲降低電路37檢測出平均值aHi作為圖7的步驟S7的 處理結(jié)果。另外，在上述一個差絕對值gMAXi是差絕對值gVi 的情況下，噪聲降低電路3 7檢測出平均值aVi作為圖7的步驟S 7 的處理結(jié)果。并且，在上述一個差絕對值gMAXi是差絕對值gSli 或gS2i的情況下，噪聲降低電路37檢測出平均值aSi作為圖7的 步驟S7的處理結(jié)果。
噪聲降低電路37^r測一個差絕對值gMAXi是否小于閾值 Th(圖7的步驟S8)。然后在檢測出 一個差絕對值gMAXi小于閾值 Th的情況下，噪聲降低電路37將關(guān)注像素i判斷為不是構(gòu)成邊緣 的像素，并且將平均值aAi設(shè)為該關(guān)注像素i的亮度值(圖7的步 驟S9)。另外，在檢測出 一個差絕對值gMAXi為閾值Th以上的 情況下，噪聲降低電路37將關(guān)注像素i判斷為是構(gòu)成邊緣的像 素，并且將平均值aHi、 aVi以及aSi中的與一個差絕對值gMAXi 相對應(yīng)的一個平均值設(shè)為關(guān)注像素i的亮度值(圖7的步驟S10)。
具體地說，在檢測出 一個差絕對值gMAXi是差絕對值gHi 并且該差絕對值gHi為閾值Th以上的情況下，噪聲降低電路37 將關(guān)注像素i判斷為是構(gòu)成垂直方向的邊緣的像素，并且將平均 值aHi設(shè)為關(guān)注像素i的亮度值。
另夕卜，在檢測出 一個差絕對值gMAXi是差絕對值gVi并且該 差絕對值gVi為閾值Th以上的情況下，噪聲降低電路37將關(guān)注 像素i判斷為是構(gòu)成水平方向的邊緣的像素，并且將平均值aVi 設(shè)為關(guān)注像素i的亮度值。
另外，在檢測出 一個差絕對值gMAXi是差絕對值gSli并且 該差絕對值gSli為閾值Th以上的情況下，噪聲降低電路37將關(guān) 注像素i判斷為是構(gòu)成斜方向的邊緣的像素，并且將平均值a S i設(shè)為關(guān)注像素i的亮度值。
并且，在檢測出 一個差絕對值gMAXi是差絕對值gS2i并且 該差絕對值gS2i為閾值Th以上的情況下，噪聲降低電路37將關(guān) 注像素i判斷為是構(gòu)成斜方向的邊緣的像素，并且將平均值aSi 設(shè)為關(guān)注像素i的亮度值。
然后，在^r測出不是變量i-N(圖7的步驟Sll)的情況下，噪 聲降低電路37對變量i的值加l，并且重復(fù)進(jìn)行圖7的步驟S3到步 驟S11的處理(圖7的步驟S12)。另夕卜，在檢測出變量i二N(圖7的 步驟S11)的情況下，噪聲降低電路37結(jié)束一系列的噪聲降低處 理。
通過由噪聲降低電路37進(jìn)行如上所述的噪聲降低處理，能 夠降低在普通觀察模式時所獲取的被攝體101的像中特別是在 邊緣部所產(chǎn)生的噪聲。
,人對比度變換電路36輸出的R成分和G成分以及乂人噪聲降 低電路37輸出的B成分經(jīng)過選擇器38，在通過同時化電路39進(jìn) 行同時化、通過圖像處理電路40實施圖像處理、通過D/A變換 電路41實施D/A變換之后，被輸出到監(jiān)視器5。
然后，通過在處理器4中進(jìn)行如上所述的處理等，在監(jiān)視器 5上對再現(xiàn)了內(nèi)窺鏡2不具有激勵光截止濾波器22的情況下的色 調(diào)的被攝體101的像進(jìn)行圖像顯示。
另夕卜，用戶通過操作觀察模式切換開關(guān)32來將內(nèi)窺鏡裝置l 的觀察模式從普通觀察模式切換為熒光觀察模式。
在處理器4被設(shè)定為熒光觀察模式的情況下，觀察模式切換 電路45根據(jù)從觀察模式切換開關(guān)32輸出的指示信號來對處理器 4的各部分進(jìn)行控制使得處理器4的各部分進(jìn)行與熒光觀察模式 相應(yīng)的動作。
馬達(dá)控制電路51根據(jù)觀察模式切換電路4 5的控制來控制馬
19達(dá)14,由此將第二濾波器群12B配置在燈7的射出光路上。由此， 作為與處理器4的觀察模式相應(yīng)的照明光，從光源裝置3重復(fù)射 出Bnl光和Gn光的面順次的照明光。并且，Bnl光和Gn光的面 順次的照明光在通過光導(dǎo)件15傳輸之后，經(jīng)過照明光學(xué)系統(tǒng)21 向被攝體101射出。
另 一方面，CCD 24與從CCD驅(qū)動器46輸出的驅(qū)動信號相應(yīng) 地進(jìn)行動作，并且在每個^見定的定時拍才聶由Bnl光和Gn光依次 照明的被攝體101的像，將所拍攝的該被攝體101的像作為攝像 信號輸出到前處理電路33。
乂人CCD 24|命出的l聶〗象信號在通過前處理電^各33實施前處 理、通過A/D變換電路34實施A/D變換、通過色彩平衡校正電路 35實施色彩平#f處理之后，被輸入到對比度變換電i 各36和調(diào)光 電路49。
此外，設(shè)熒光觀察時的攝像信號所具有的Bnl光的像的成 分以及Gn光的像的成分以通過色彩平衡校正電路35的色彩平 衡處理被變換為紅、綠以及藍(lán)色成分的狀態(tài)輸出。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和觀 察模式切換電路45的控制來控制光圈11的光圈量使得從光源裝 置3射出的照明光為適于熒光觀察的光量。
另外，對比度變換電路36和噪聲降低電路37在熒光觀察模 式中使被輸入的攝像信號通過的同時向選擇器38輸出。
之后，經(jīng)過了選擇器38的攝像信號在通過同時化電路39進(jìn) 行同時化、通過圖像處理電路40實施圖像處理、通過D/A變換 電路41實施D/A變換之后，被輸出到監(jiān)視器5。由此，在監(jiān)視器 5上對由被攝體101發(fā)出的熒光的像進(jìn)行圖像顯示。
如上所述，在本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置l中，在普通觀察模 式時進(jìn)行對通過激勵光截止濾波器22而被截止的頻帶的色調(diào)進(jìn)行補償那樣的處理。因此，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置l在普通觀
察模式中能夠獲取再現(xiàn)了在被攝體101與CCD 24之間不具有激 勵光截止濾波器2 2的情況下的色調(diào)的被攝體101的像。 (第二實施方式)
圖9至圖12涉及本發(fā)明的第一實施方式。圖9是表示本發(fā)明 的第二實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的要部結(jié)構(gòu)的一例的圖。 圖10是表示圖9的旋轉(zhuǎn)濾波器的具體結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖ll是表 示圖10的第三濾波器群所具有的各濾波器的透過特性以及圖9 的內(nèi)窺鏡所具有的激勵光截止濾波器的透過特性的 一 例的圖。
使用的濾波器的一例的圖。
此外，關(guān)于具有與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)的部分，省略 詳細(xì)說明。另外，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)與第一實施 方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)大致相同。因此，以后主要說明具有 與第一實施方式的內(nèi)窺鏡裝置不同的結(jié)構(gòu)或作用的部分。
如圖9所示，本實施方式所涉及的作為圖像生成裝置的內(nèi)窺 鏡裝置1A具有以下部分構(gòu)成要部電子內(nèi)窺鏡2A,其設(shè)置有激 勵光截止濾波器22A來代替電子內(nèi)窺鏡2中的激勵光截止濾波 器22;光源裝置3A，其設(shè)置有旋轉(zhuǎn)濾波器112來代替光源裝置3 中的旋轉(zhuǎn)濾波器12;處理器4A,其設(shè)置有對比度變換電路36A 來代替處理器4中的對比度變換電路36;監(jiān)視器5;以及數(shù)字歸 檔裝置6。
如圖IO所示，作為光源部的光源裝置3A的旋轉(zhuǎn)濾波器112 具有第 一 濾波器群12A和第三濾波器群12C ，該第三濾波器群 12C具備沿外周側(cè)的圓周方向設(shè)置的多個濾波器。此外，在旋 轉(zhuǎn)濾波器112中，設(shè)配置有第一濾波器群12A以及第三濾波器群 12C的各濾波器的部分以外的部分由遮蔽光的部件構(gòu)成。第三濾波器群12C構(gòu)成為具有各自沿著旋轉(zhuǎn)濾波器112的 外周側(cè)的圓周方向設(shè)置的Bn2濾波器12b2和Gn濾波器12g 1 ，該 Bn2濾波器12b2使藍(lán)色并且窄頻帶的光透過。
Bn2濾波器12b2具有如下的結(jié)構(gòu)作為藍(lán)色且窄頻帶的光 并且作為能夠使被攝體101發(fā)出自身熒光的光，例如如圖ll所示 那樣，使B光的長波長側(cè)的光(Bn2光)透過。
作為光截止濾波器部的激勵光截止濾波器2 2 A被配置在對 物光學(xué)系統(tǒng)23的光入射側(cè)(CCD 24的前級)，是^皮設(shè)定成上述 Bn2光的波長頻帶的透過率大致為0的光學(xué)元件。即，激勵光截 止濾波器22A具有用于使在被攝體101上反射的Bn2光截止的結(jié) 構(gòu)。此外，圖11示出本實施方式中的激勵光截止濾波器22A的 透過率的 一 例。
作為補償處理部的對比度變換電路3 6 A根據(jù)觀察模式切換 電路45的控制，對與來自色彩平衡校正電路35的攝像信號相應(yīng) 的被攝體101的像中的B成分實施后述的對比度變換處理作為 補償處理并輸出。
接著，說明本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1A的作用。
首先，用戶接通內(nèi)窺鏡裝置1A的各部分、即內(nèi)窺鏡2A、光 源裝置3A、處理器4A、監(jiān)視器5以及數(shù)字歸檔裝置6的電源，將 該各部分設(shè)為起動狀態(tài)。此外，在上述起動狀態(tài)、即電源接通 之后的狀態(tài)下，設(shè)內(nèi)窺鏡2A、光源裝置3A以及視頻處理器4A 被設(shè)定為普通觀察模式。
在處理器4A被設(shè)定為普通觀察模式的情況下，觀察模式切 換電路45根據(jù)從觀察模式切換開關(guān)32輸出的指示信號對處理器 4A的各部分進(jìn)行控制使得處理器4A的各部分進(jìn)行與普通觀察
模式相應(yīng)的動作。
馬達(dá)控制電路51根據(jù)觀察模式切換電路45的控制來控制馬
22達(dá)14，由此將第一濾波器群12A配置在燈7的射出光^各上。由此， 作為與處理器4A的觀察模式相應(yīng)的照明光，從光源裝置3A重復(fù) 射出R光、G光以及B光的面順次的照明光。并且，R光、G光以 及B光的面順次的照明光在由光導(dǎo)件15傳輸之后，經(jīng)過照明光 學(xué)系統(tǒng)21向被攝體101射出。
另 一方面，CCD 24與從CCD驅(qū)動器46輸出的驅(qū)動信號相應(yīng) 地進(jìn)行動作，并且在每個規(guī)定的定時拍才聶由R光、G光以及B光 依次照明的被攝體101的像，將所拍攝的該被攝體101的像作為 攝像信號輸出到前處理電路33。
,人CCD 24輸出的才聶像信號在通過前處理電路33實施前處 理、通過A/D變換電路34實施A/D變換、通過色彩平4軒校正電^各 35實施色彩平〗軒處理之后，^皮輸入到對比度變換電^各36A和調(diào) 光電路49。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和觀 察模式切換電路45的控制來控制光圈11的光圏量使得從光源裝 置3射出的照明光為適于普通觀察的光量。
另 一方面，對比度變換電路36A根據(jù)觀察模式切換電路45 的控制，使與來自色彩平衡校正電路35的攝像信號相應(yīng)的被攝 體101的像中的R成分和G成分通過的同時，對B成分實施對比度 變換處理。
另外，被輸入到對比度變換電路36A的B成分是通過激勵光 截止濾波器22A而長波長側(cè)的頻帶被截止的成分。因此，例如 在被攝體101中包含生物體組織表層的毛細(xì)血管的情況下，血紅 蛋白量較多的部分(毛細(xì)血管的部分)與血紅蛋白量較少的部分 (毛細(xì)血管以外的部分)之間的對比度變得過高，其結(jié)果，導(dǎo)致 輸出難以觀察那樣的被攝體101的像。
鑒于上述的點，本實施方式的對比度變換電路36A例如進(jìn)行如下處理作為對比度變換處理使用如圖12所示的低通濾波 器，變換被輸入的B成分的亮度并輸出。具體地說，對比度變 換電路36進(jìn)行如下的處理作為對比度變換處理使用如圖5所示 的低通濾波器，降低被輸入的B成分中的毛細(xì)血管部分的對比 度的同時(除去高頻成分的同時)輸出。
理，在普通觀察模式時所獲取的被攝體101的像中，血紅蛋白量 較多的部分與血紅蛋白量較少的部分之間的對比度改善。
之后，從對比度變換電路36A輸出的B成分在通過噪聲降低 電3各37實施第一實施方式的說明中已經(jīng)記述的噪聲降低處理之 后，被輸入到選擇器38。
,人對比度變換電路3 6 A輸出的R成分和G成分以及從噪聲 降低電路37輸出的B成分經(jīng)過選擇器38,在通過同時化電路39 進(jìn)4亍同時化、通過圖<象處理電路40實施圖<象處理、通過D/A變 換電^各41實施D/A變換之后，^皮輸出到監(jiān)一見器5。
并且，通過處理器4A進(jìn)行如上所述的處理等，在監(jiān)視器5 上對再現(xiàn)了內(nèi)窺鏡2A不具有激勵光截止濾波器22A的情況下的 色調(diào)的被攝體101的像進(jìn)行圖像顯示。
另外，用戶通過操作觀察模式切換開關(guān)32來將內(nèi)窺鏡裝置 1A的觀察模式從普通觀察模式切換到熒光觀察模式。
在處理器4A被設(shè)定為熒光觀察模式的情況下，觀察模式切 換電路45根據(jù)從觀察模式切換開關(guān)32輸出的指示信號對處理器 4A的各部分進(jìn)行控制使得處理器4A的各部分進(jìn)行與熒光觀察 才莫式相應(yīng)的動作。
馬達(dá)控制電路51根據(jù)觀察模式切換電路45的控制來控制馬 達(dá)14,由此將第三濾波器群12C配置在燈7的射出光路上。由此， 作為與處理器4A的觀察模式相應(yīng)的照明光，從光源裝置3A重復(fù)
24射出Bn2光和Gn光的面順次的照明光。并且，Bn2光和Gn光的 面順次的照明光在通過光導(dǎo)件15傳輸之后，經(jīng)過照明光學(xué)系統(tǒng) 21向#皮才聶體101射出。
另 一方面，CCD 24與從CCD驅(qū)動器46輸出的驅(qū)動信號相應(yīng) 地進(jìn)4亍動作，并且在每個規(guī)定的定時拍4聶由Bnl光和Gn光依次 照明的被攝體101的像，將所拍攝的該被攝體101的像作為攝像 信號輸出到前處理電路33。
從CCD 24輸出的攝像信號在通過前處理電路33實施前處 理、通過A/D變換電路34實施A/D變換、通過色彩平衡校正電路 35實施色彩平4軒處理之后，；陂輸入到對比度變換電路36A和調(diào) 光電^各49。
此外，設(shè)熒光觀察時的攝像信號所具有的Bn2光的像的成 分和G n光的像的成分以通過色彩平衡校正電路3 5的色彩平衡 處理被變換為紅、綠以及藍(lán)色成分的狀態(tài)輸出。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和觀 察模式切換電路45的控制來控制光圏11的光圈量使得從光源裝 置3A射出的照明光為適于熒光觀察的光量。
另外，在熒光觀察模式中，對比度變換電路36A和噪聲降 低電路37使被輸入的攝像信號通過的同時向選擇器38輸出。
之后，經(jīng)過選擇器38的攝像信號在通過同時化電路39進(jìn)行 同時化、通過圖〗象處理電路40實施圖^f象處理、通過D/A變換電 路41實施D/A變換之后，被輸出到監(jiān)3見器5。由此，在監(jiān)視器5 上對被攝體101所發(fā)出的熒光的像進(jìn)行圖像顯示。
如上所述，在本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1A中，在普通觀察 模式時進(jìn)行對通過激勵光截止濾波器22A而被截止的頻帶的色 調(diào)進(jìn)行補償那樣的處理。因此，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1A在 普通觀察模式中能夠獲取再現(xiàn)了在被攝體101與CCD 24之間不說明書第22/42頁
具有激勵光截止濾波器22A的情況下的色調(diào)的被攝體101的像。 (第三實施方式)
圖13至圖18涉及本發(fā)明的第三實施方式。圖13是表示本發(fā) 明的第三實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的要部結(jié)構(gòu)的 一 例的 圖。圖14是表示對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域 發(fā)生反射而得到的光即反射光的光能量分布以及該光能量分布 中的圖13的激勵光截止濾波器的頻帶的圖。圖15是表示圖13的 色彩變換電路所進(jìn)行的色彩變換處理的一例的圖。圖16是表示 本發(fā)明的第三實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的要部結(jié)構(gòu)的與圖 13不同的例子的圖。圖17是表示對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的 白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的光能量分布以 及該光能量分布中的圖16的激勵光截止濾波器的頻帶的圖。圖 18是表示圖16的色彩變換電路所進(jìn)行的色彩變換處理的一例的 圖。
此外，關(guān)于具有與上述的各實施方式相同的結(jié)構(gòu)的部分， 省略詳細(xì)說明。另外，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)與上述 的各實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)大致相同。因此，以后主要 說明具有與上述各實施方式的內(nèi)窺鏡裝置都不同的結(jié)構(gòu)或作用 的部分。
如圖13所示，本實施方式所涉及的作為圖像生成裝置的內(nèi) 窺鏡裝置1B具有電子內(nèi)窺鏡2、光源裝置3、處理器4B、監(jiān)視器 5以及數(shù)字歸檔裝置6來構(gòu)成要部。
如圖13所示，處理器4B具有與從處理器4中去除對比度變
理電路4 0的前級配置了色彩變換電路61的處理器同樣的結(jié)構(gòu)。
作為補償處理部的色彩變換電路61根據(jù)從色彩平衡校正電 路35輸出的各色彩平衡系數(shù)和觀察模式切換電路45的控制，對與來自同時化電路39的攝像信號相應(yīng)的被攝體101的像實施作 為補償處理的后述的色彩變換處理并輸出。此外，上述色彩平 衡系數(shù)是在色彩平衡校正電路35的色彩平衡處理中使用的系 數(shù)。并且，以后將對于R成分的色彩平衡系數(shù)記為kR，將對于G 成分的色彩平衡系數(shù)記為kG,以及將對于B成分的色彩平衡系 數(shù)記為kB。另外，色彩變換電路61具有未圖示的存儲器，該存 儲器保存有用于進(jìn)行上述色彩變換處理的各種參數(shù)等。 接著，說明本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1B的作用。 首先，用戶接通內(nèi)窺鏡裝置1B的各部分、即內(nèi)窺鏡2、光 源裝置3、處理器4B、監(jiān)視器5以及數(shù)字歸檔裝置6的電源，將 該各部分i殳為起動狀態(tài)。此外，在上述起動狀態(tài)、即電源4妻通 之后的狀態(tài)下，設(shè)內(nèi)窺鏡2、光源裝置3以及一見頻處理器4B被i殳 定為普通觀察模式。
在處理器4 B被設(shè)定為普通觀察模式的情況下，觀察模式切 換電路45根據(jù)從觀察模式切換開關(guān)32輸出的指示信號對處理器 4B的各部分進(jìn)行控制使得處理器4B的各部分進(jìn)行與普通觀察
模式相應(yīng)的動作。
馬達(dá)控制電路5 l根據(jù)觀察模式切換電路45的控制來控制馬 達(dá)14，由此將第一濾波器群12A配置在燈7的射出光i 各上。由此， 作為與處理器4B的觀察模式相應(yīng)的照明光，從光源裝置3重復(fù) 射出R光、G光以及B光的面順次的照明光。并且，R光、G光以 及B光的面順次的照明光在通過光導(dǎo)件15傳輸之后，經(jīng)過照明 光學(xué)系統(tǒng)21向被攝體101射出。
另 一方面，CCD 24與從CCD驅(qū)動器46輸出的驅(qū)動信號相應(yīng) 地進(jìn)4亍動作，并且在每個^L定的定時拍才聶由R光、G光以及B光 依次照明的被攝體101的像，將所拍攝的該:帔攝體101的像作為 攝像信號輸出到前處理電路33。
27乂人CCD 24輸出的攝像信號以通過前處理電^各33實施前處 理、通過A/D變換電路34實施A/D變換、通過色彩平4軒校正電路 35實施色彩平衡處理后的狀態(tài)輸出。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和觀 察模式切換電路45的控制來控制光圈11的光圏量使得從光源裝 置3射出的照明光為適于普通觀察的光量。
另 一方面，來自色彩平衡校正電路35的攝像信號中的R成 分和G成分通過選擇器38輸出到同時化電路39。另外，來自色 彩平衡校正電路35的攝像信號中的B成分在通過噪聲降低電路 37實施上述噪聲降低處理之后，通過選擇器38輸出到同時化電 路39。然后，同時化電路39將被輸入的R成分、G成分以及B成 分同時化的同時向色彩變換電路61輸出。
在此，說明由處理器4B的色彩變換電路61進(jìn)行的色彩變換 處理的具體例。
首先，色彩變換電路61通過將從色彩平衡校正電路35輸出 的色彩平衡系數(shù)kR、 kG以及ks應(yīng)用到下述數(shù)式(1)至數(shù)式(3),分 別計算R成分值Rb、 G成分值Gb以及考慮了激勵光截止濾波器22 的情況下的B成分值Bw。
R =AXI(P ) Xk …(l)
b R R
G 二AXI(P ) Xk (2)
b G G
B =AXI(P )Xk …(3)
bl Bl B
此外，上述數(shù)式(l)中的光能量常數(shù)PR表示根據(jù)紅色頻帶的 光能量分布而計算出的中央值，該紅色頻帶是對毛細(xì)血管集聚 的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的
頻帶中表示為圖14內(nèi)的R的頻帶。
另外，上述數(shù)式(2)中的光能量常數(shù)PG表示根據(jù)綠色頻帶的
光能量分布而計算出的中央值，該綠色頻帶是對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的
頻帶中表示為圖14內(nèi)的G的頻帶。
另外，上述數(shù)式(3)中的光能量常數(shù)P^表示根據(jù)從藍(lán)色頻 帶中去除表示為圖14的Bfl的頻帶即通過激勵光截止濾波器22 被截止的頻帶而得到的頻帶、即表示為圖14的B1的頻帶的光能 量分布而計算出的中央值，該藍(lán)色頻帶是對毛細(xì)血管集聚的區(qū) 域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的頻帶 中表示為圖14的B的頻帶。
并且，上述數(shù)式(1)至數(shù)式(3)中的A/D變換系數(shù)A表示由A/D 變換電路3 4對攝像信號實施A /D變換時所使用的變換系數(shù)。
另外，上述數(shù)式(1)至數(shù)式(3)中的光電流值I(PR)、 I(Pg)以 及I(P^)是作為下述數(shù)式(4)中的光能量值P分別代入上述光能
量常數(shù)Pr、 PG以及P^而被計算出的值。<formula>formula see original document page 29</formula>
其中，在上述數(shù)式(4)中，設(shè)T!表示量子效率，e表示單位電 荷，人表示賦予上述各光能量常數(shù)的波長，h表示普朗克常數(shù)，c 表示光的速度。接著，色彩變換電路61通過將使用從色彩平衡 校正電路35輸出的色彩平衡系數(shù)kR、 kc及kB以及上述數(shù)式(l)至 數(shù)式(3)計算出的成分值Rb、Gb以及Bw應(yīng)用到下述數(shù)式(5)和(6)， 將該各成分值變換為xy坐標(biāo)空間的坐標(biāo)值Xc和Yc。
<formula>formula see original document page 29</formula>另一方面，在將根據(jù)對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光
在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的頻帶中表示為圖14內(nèi) 的B的頻帶的藍(lán)色頻帶的光能量分布而計算出的中央值設(shè)為光 能量常數(shù)Pb的情況下，色彩變換電路61通過將該光能量常數(shù)PB應(yīng)用到下述數(shù)式(7),來計算不考慮激勵光截止濾波器22的情況
下的B成分值Bb。
<formula>formula see original document page 30</formula>
此外，上述數(shù)式(7)中的光電流值I(PB)是作為上述數(shù)式(4)
中的光能量值P代入上述光能量常數(shù)PB而計算出的值。
并且，色彩變換電路61通過將使用從色彩平衡校正電路35 輸出的色彩平衡系數(shù)kR、 kG及kB以及上述數(shù)式(l)、數(shù)式(2)以及 數(shù)式(7)計算出的成分值Rb、 Gb以及Bb應(yīng)用到下述數(shù)式(8)和(9), 將該各成分值變換為xy坐標(biāo)空間的坐標(biāo)值Xo和Y0。
X =0. 6R—O. 28G —O. 32B …(8)
0 b b b
Y =0. 2R —O. 52G +0- 31B ... (9)
0 b b b
并且，色彩變換電路61通過將從色彩平#f校正電路35輸出 的色彩平衡系數(shù)kR、 kG及kB以及上述光能量常數(shù)PR、 Pg以及P^ 應(yīng)用到下述it式(10)和(11)，來計算xy坐標(biāo)空間的坐標(biāo)爿f直X。和 Y。。
X =0. 6X[AXI(P + (j )Xk ]—0. 28X [AXI(P + CT ) Xk ]
a R R R G G G
一O. 32X[AXI(P + a )Xk]…(10)
Bl Bl B
Y =0. 2X[AXI(P + (j ) Xk ]—0. 52X[AXI(P + ct ) Xk ]
a R R R G G G
+ 0. 31X[AXI(P +(j )Xk]…(11)
Bl Bl B
外，上述數(shù)式(10)和(11)中的標(biāo)準(zhǔn)偏差aR是才艮據(jù)對毛細(xì)血
管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反
射光的頻帶中表示為圖14內(nèi)的R的頻帶的紅色頻帶的光能量分
布而計算出的值。另外，上述數(shù)式(10)和(11)中的標(biāo)準(zhǔn)偏差CJG
是根據(jù)對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射 而得到的光即反射光的頻帶中表示為圖14內(nèi)的G的頻帶的綠色 頻帶的光能量分布而計算出的值。另外，上述數(shù)式(10)和(11)中的標(biāo)準(zhǔn)偏差o^是根據(jù)從對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色 光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的頻帶中表示為圖14 的B的頻帶的藍(lán)色頻帶中去除表示為圖14的Bfl的頻帶即通過 激勵光截止濾波器22被截止的頻帶而得到的頻帶、即表示為圖 14的B1的頻帶的光能量分布而計算出的值。
并且，上述數(shù)式(10)和(11)中的光電流值I(PR+(jR)、 I(PG+dG) 以及I(P^+ctbO是作為上述數(shù)式(4)中的光能量值P分別代入
(Pr+(7r)、 (PG + cjg)以及(Pw+c^)的值而計算出的值。
之后，色彩變換電路61使用下述數(shù)式(12)和(13)進(jìn)行xy坐標(biāo) 空間中的色域判斷。
(X?！猉 ) + (Y?！猋)S(X —X )2+(Y—Y )2…(12) (Xq-X) + (Y。 —Y)〉(X —X )2+(Y—Y )2…(13)
在各坐標(biāo)值Xo、 Xc、 X。、 Y。、 Yc以及Y。滿足上述數(shù)式(12) 的關(guān)系的情況下，色彩變換電路61使用后述的數(shù)式(14)和(15) 的同時對被輸入的攝像信號進(jìn)行處理。另外，在各坐標(biāo)值Xo、 Xc、 X。、 Y。、 Yc以及Y。滿足上述數(shù)式(13)的關(guān)系的情況下，色 彩變換電路61不對被輸入的攝像信號進(jìn)行以后的處理而使該攝 像信號通過的同時進(jìn)行輸出。
色彩變換電路61在檢測到各坐標(biāo)值Xo、 Xe、 X。、 Y。、 Yc以 及Y。滿足上述數(shù)式(12)的關(guān)系的情況下，通過將被輸入的攝像 信號的R成分值Ri、 G成分值Gj以及B成分值Bi應(yīng)用到下述數(shù)式 (14)和(15),來將該各成分值變換為xy坐標(biāo)空間的坐標(biāo)值Xi和
X =0. 6R _0. 28G —O. 32B (14)
i i i i
Y=0. 2R—0. 52G+0. 31B …(15)
并且，色彩變換電路61使用下述數(shù)式(16)和(17)將坐標(biāo)值
31Xj和Yi變換為坐標(biāo)值Xe和Ye。
<formula>formula see original document page 32</formula>
之后，色彩變換電路61根據(jù)坐標(biāo)值Xe和Ye、使用下述數(shù)式
(18)、 (19)以及(20)來計算色彩變換處理后的R成分值Re、 G成分
值Ge以及B成分值Be，并且向圖像處理電路40輸出所計算出的
各成分值。
<formula>formula see original document page 32</formula>
另外，在內(nèi)窺鏡裝置1B的結(jié)構(gòu)中，被輸入到色彩變換電路61的B成分是通過激勵光截止濾波器22而短波長側(cè)的頻帶^皮截止的成分。因此，例如在^皮4聶體101中包含生物體組織表層的毛細(xì)血管的情況下，導(dǎo)致血紅蛋白量較多的部分(毛細(xì)血管的部分)與血紅蛋白量較少的部分(毛細(xì)血管以外的部分)之間的對比度下降。由此，導(dǎo)致在被攝體101中的特別是毛細(xì)血管集聚的區(qū)域中輸出紅色色調(diào)較強的像作為該毛細(xì)血管的像。鑒于上述的點，內(nèi)窺鏡裝置1B的色彩變換電路61作為上述色彩變換處理，對存在于色彩空間中的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的像素進(jìn)行例如圖15所示那樣的坐標(biāo)變換，由此能夠?qū)⒓t色色調(diào)較強的毛細(xì)血管的像再現(xiàn)為具有本來的色調(diào)的像的同時輸出。
然后，乂人色彩變換電路61輸出的R成分Re、 G成分Ge以及B成分Be在通過圖像處理電路40實施圖像處理、通過D/A變換電路41實施D/A變換之后，#:輸出到監(jiān)視器5。
通過處理器4B進(jìn)行如上所述的處理等，在監(jiān)視器5上對再現(xiàn)了內(nèi)窺鏡2不具有激勵光截止濾波器22的情況下的色調(diào)的被攝體101的像進(jìn)行圖像顯示。
另外，用戶通過操作觀察模式切換開關(guān)32來將內(nèi)窺鏡裝置 1B的觀察模式從普通觀察模式切換到熒光觀察模式。
在處理器4B被設(shè)定為熒光觀察模式的情況下，觀察模式切 換電路45根據(jù)從觀察模式切換開關(guān)32輸出的指示信號對處理器 4B的各部分進(jìn)行控制使得處理器4B的各部分進(jìn)行與熒光觀察 才莫式相應(yīng)的動作。
馬達(dá)控制電路51根據(jù)觀察模式切換電路45的控制來控制馬 達(dá)14，由此將第二濾波器群12B配置在燈7的射出光3各上。由此， 作為與處理器4的觀察模式相應(yīng)的照明光，從光源裝置3重復(fù)射 出Bnl光和Gn光的面順次的照明光。并且，Bnl光和Gn光的面 順次的照明光在通過光導(dǎo)件15傳輸之后，經(jīng)過照明光學(xué)系統(tǒng)21 向被攝體101射出。
另 一方面，CCD 24與從CCD驅(qū)動器46輸出的驅(qū)動信號相應(yīng) 地進(jìn)行動作，并且在每個少見定的定時拍才聶由Bnl光和Gn光依次 照明的被攝體101的像，將所拍攝的該被攝體101的像作為攝像 信號輸出到前處理電路33。
從CCD 24輸出的攝像信號以通過前處理電路33實施前處 理、通過A/D變換電路34實施A/D變換、通過色彩平衡校正電路 35實施色彩平衡處理后的狀態(tài)輸出。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和觀 察模式切換電路45的控制來控制光圈ll的光圈量使得從光源裝 置3射出的照明光為適于熒光觀察的光量。
另一方面，來自色彩平衡校正電路35的攝像信號中的R成 分和G成分通過選擇器38輸出到同時化電路39。另外，來自色 彩平衡校正電路35的攝像信號中的B成分在通過噪聲降低電路 37(不通過噪聲降低電路37實施上述噪聲降低處理)輸出之后，通過選擇器38輸出到同時化電路39。然后，同時化電路39將單皮 輸入的R成分、G成分以及B成分同時化的同時輸出到色彩變換 電路61。
在熒光觀察模式中，色彩變換電路61使被輸入的攝像信號 通過的同時向圖像處理電路40輸出。
之后，從色彩變換電路61輸出的攝像信號在通過圖像處理 電^各40實施圖〗象處理、通過D/A變換電路41實施D/A變換之后， 被輸出到監(jiān)視器5。由此，在監(jiān)視器5上對#皮才聶體101所發(fā)出的熒 光的像進(jìn)行圖像顯示。
此外，在普通觀察模式中B成分的長波長側(cè)被截止的結(jié)構(gòu)、 即如圖16的內(nèi)窺鏡裝置1C那樣的結(jié)構(gòu)中也能夠應(yīng)用上述色彩 變換處理。
如圖16所示，內(nèi)窺鏡裝置1C具有內(nèi)窺鏡2A、光源裝置3A、 處理器4B、監(jiān)視器5以及數(shù)字歸檔裝置6來構(gòu)成要部。在此，說 明內(nèi)窺鏡裝置1C的作用。
首先，用戶接通內(nèi)窺鏡裝置1C的各部分、即內(nèi)窺鏡2A、光 源裝置3A、處理器4B、監(jiān)視器5以及數(shù)字歸檔裝置6的電源，將 該各部分設(shè)為起動狀態(tài)。此外，在上述起動狀態(tài)、即電源4妄通 之后的狀態(tài)下，設(shè)內(nèi)窺鏡2A、光源裝置3A以及視頻處理器4B 被設(shè)定為普通觀察模式。
在處理器4B被設(shè)定為普通觀察模式的情況下，觀察模式切 換電路45根據(jù)從觀察模式切換開關(guān)32輸出的指示信號對處理器 4B的各部分進(jìn)行控制使得處理器4B的各部分進(jìn)行與普通觀察
模式相應(yīng)的動作。
馬達(dá)控制電路51根據(jù)觀察模式切換電路4 5的控制來控制馬 達(dá)14,由此將第一濾波器群12A配置在燈7的射出光路上。由此， 作為與處理器4 B的觀察模式相應(yīng)的照明光，從光源裝置3重復(fù)射出R光、G光以及B光的面順次的照明光。并且，R光、G光以 及B光的面順次的照明光在通過光導(dǎo)件15傳輸之后，經(jīng)過照明 光學(xué)系統(tǒng)21向被才聶體101射出。
另 一方面，CCD 24與從CCD驅(qū)動器46輸出的驅(qū)動信號相應(yīng) 地進(jìn)行動作，并且在每個-見定的定時拍才聶由R光、G光以及B光 依次照明的被攝體101的像，將所拍攝的該;故攝體101的像作為 攝像信號輸出到前處理電路33 。
從CCD 24輸出的攝像信號以通過前處理電^各33實施前處 理、通過A/D變換電路34實施A/D變換、通過色彩平銜^校正電路 35實施色彩平衡處理后的狀態(tài)輸出。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和觀 察模式切換電路45的控制來控制光圏11的光圏量使得從光源裝 置3射出的照明光為適于普通觀察的光量。
另一方面，來自色彩平衡校正電路35的攝像信號中的R成 分和G成分通過選擇器38輸出到同時化電路39。另外，來自色 彩平衡校正電路35的攝像信號中的B成分在通過噪聲降低電路 37實施上述噪聲降低處理之后，通過選擇器38輸出到同時化電 路39。然后，同時化電路39將被輸入的R成分、G成分以及B成 分同時化的同時向色彩變換電路61輸出。
色彩變換電路61對被輸入的攝像信號的各成分實施上述色 彩變換處理，將該色彩變換處理后的各成分輸出到圖像處理電 路40。
具體地說，色彩變換電路61通過在上述各數(shù)式中將光能量
常數(shù)P^替換為后述的光能量常數(shù)Pb2、將標(biāo)準(zhǔn)偏差c7^替換為后 述的標(biāo)準(zhǔn)偏差ob2、將色彩成分值B^替換為色彩成分值Bb2的同 時進(jìn)行 一 系列的處理，來對被輸入的攝像信號的各成分實施上 述色彩變換處理。
35此外，上述光能量常數(shù)PB2表示根據(jù)從對毛細(xì)血管集聚的區(qū) 域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的頻帶
中表示為圖16的B的頻帶的藍(lán)色頻帶中去除表示為圖17的Bf2 的頻帶即通過激勵光截止濾波器2 2 A被截止的頻帶而得到的頻 帶、即表示為圖17的B2的頻帶的光能量分布而計算出的中央 值。
另外，上述標(biāo)準(zhǔn)偏差CJB2是根據(jù)從對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照
射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的頻帶中表 示為圖17的B的頻帶的藍(lán)色頻帶中去除表示為圖17的Bf2的頻 帶即通過激勵光截止濾波器2 2 A被截止的頻帶而得到的頻帶、 即表示為圖17的B2的頻帶的光能量分布而計算出。
另外，在內(nèi)窺鏡裝置1C的結(jié)構(gòu)中，被輸入到色彩變換電路 61的B成分是通過激勵光截止濾波器22A而長波長側(cè)的頻帶被 截止的成分。因此，例如在^皮:攝體101中包含生物體組織表層的 毛細(xì)血管的情況下，導(dǎo)致血紅蛋白量較多的部分(毛細(xì)血管的部 分)與血紅蛋白量較少的部分(毛細(xì)血管以外的部分)之間的對 比度下降。由此，導(dǎo)致在被攝體101中特別是在毛細(xì)血管集聚的 區(qū)域中輸出紅色色調(diào)較弱的像作為該毛細(xì)血管的像。
鑒于上述的點，內(nèi)窺鏡裝置1C的色彩變換電路61對存在于 色彩空間中的規(guī)定的區(qū)域內(nèi)的像素進(jìn)行例如圖18所示的坐標(biāo)變 換來作為上述色彩變換處理，由此能夠?qū)⒓t色色調(diào)較弱的毛細(xì) 血管的像再現(xiàn)為具有本來的色調(diào)的像的同時進(jìn)行輸出。
然后，從色彩變換電路61輸出的R成分、G成分以及B成分 在通過圖像處理電路40實施圖像處理、通過D/A變換電路41實 施D/A變換之后，被輸出到監(jiān)視器5。
通過處理器4B進(jìn)行如上所述的處理等，在監(jiān)視器5上對再 現(xiàn)了內(nèi)窺鏡2 A不具有激勵光截止濾波器2 2 A的情況下的色調(diào)的
36被攝體101的像進(jìn)行圖像顯示。
此外，由于在熒光觀察模式中內(nèi)窺鏡裝置1C的各部分所進(jìn) 行的處理以及動作等與內(nèi)窺鏡1B的各部分所進(jìn)行的處理以及 動作等相同，因此在此省略說明。
如上所述，在本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1B(內(nèi)窺鏡裝置1C) 中，在普通觀察模式時進(jìn)行對通過激勵光截止濾波器22(激勵光 截止濾波器22A)而被截止的頻帶的色調(diào)進(jìn)行補償那樣的處理。 因此，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1B(內(nèi)窺鏡裝置1C)在普通觀察 模式中能夠獲取再現(xiàn)了在被攝體101與CCD 24之間不具有激勵 光截止濾波器22(激勵光截止濾波器22 A)的情況下的色調(diào)的被 攝體101的像。
(第四實施方式)
圖19至圖23涉及本發(fā)明的第四實施方式。圖19是表示本發(fā) 明的第四實施方式所涉及的內(nèi)窺鏡裝置的要部結(jié)構(gòu)的 一例的
圖。圖20是表示圖19的光源裝置所具有的旋轉(zhuǎn)濾波器的結(jié)構(gòu)的 一例的圖。圖21是表示圖19的激光光源所發(fā)出的激光的波長頻 譜的 一 例的圖。圖2 2是表示圖19的激光截止濾波器的透過特性 的一例的圖。圖23是表示對毛細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光 在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即反射光的光能量分布以及該光 能量分布中的圖19的激光截止濾波器的頻帶的圖。
此外，關(guān)于具有與上述的各實施方式相同的結(jié)構(gòu)的部分， 省略詳細(xì)說明。另外，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)與上述 的各實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)大致相同。因此，以后主要 說明具有與上述的各實施方式的內(nèi)窺鏡裝置都不同的結(jié)構(gòu)或作 用的部分。
如圖19所示，本實施方式所涉及的作為圖像生成裝置的內(nèi) 窺鏡裝置1D具有以下部分構(gòu)成要部電子內(nèi)窺鏡2B;光源裝置3B;激光光源3C，其發(fā)出使用于光線電力療法(以后略記為PDT) 的光；處理器4C;監(jiān)視器5;以及數(shù)字歸檔裝置6。
除了光導(dǎo)件15以外，向插入部2a的前端部2c傳輸從激光光 源3C提供的光的光導(dǎo)件15 A貫穿于電子內(nèi)窺鏡2B中的插入部2a 的內(nèi)部。并且，在光導(dǎo)件15A的后端設(shè)置有相對于激光光源3C 安裝和拆卸自如地進(jìn)行連接的未圖示的光導(dǎo)件連接器。根據(jù)這
向生物體內(nèi)的^皮才聶體101射出。
如圖19所示，作為光源部的光源裝置3B具有與從光源裝置 3中除去馬達(dá)14、齒條14a以及齒輪14b并且設(shè)置有旋轉(zhuǎn)濾波器 212來代替光源裝置3中的旋轉(zhuǎn)濾波器12的光源裝置相同的結(jié) 構(gòu)。
如圖20所示，旋轉(zhuǎn)濾波器212^^構(gòu)成為以中心為旋轉(zhuǎn)軸的圓 盤狀，具有第一濾波器群12A,該第一濾波器群12A具備沿外周 側(cè)的圓周方向設(shè)置的多個濾波器。此外，在旋轉(zhuǎn)濾波器212中， 設(shè)配置有第 一 濾波器群12 A的各濾波器的部分以外的部分由遮 蔽光的部件構(gòu)成。另外，設(shè)旋轉(zhuǎn)濾波器212中的第一濾波器群 12A的各濾波器的透過率與圖3所示的透過率相同。
550nm 650nm頻帶中的 一 個波長的相干性較高的激光使得能 夠與在PDT時投放到生物體內(nèi)的被攝體101的各種藥劑相對應(yīng)。 此外，設(shè)上述一個波長是用戶通過操作例如被設(shè)置在處理器4C 上的未圖示的開關(guān)等而選擇的波長。另外，圖21示出激光光源 3C所發(fā)出的激光的波長頻i普的一例。
另 一方面，在插入部2a的前端部2c上i殳置有照明光學(xué)系統(tǒng) 21、激光截止濾波器22B、對物光學(xué)系統(tǒng)23以及CCD 24，該對 物光學(xué)系統(tǒng)2 3使經(jīng)過激光截止濾波器2 2的^f皮攝體101的像成像，該CCD 24被配置在對物光學(xué)系統(tǒng)23的成^f象位置上。
作為光截止濾波器部的激光截止濾波器22B被配置在對物 光學(xué)系統(tǒng)23的光入射側(cè)(CCD 24的前級)，是被設(shè)定成在PDT中 4吏用的各種激光的波長頻帶(例如550nm 650nm的頻帶)的透過 率大致為O的光學(xué)元件。即，激光截止濾波器22B具有用于使在 被攝體101反射的上述激光截止的結(jié)構(gòu)。此外，圖22示出本實施 方式中的激光截止濾波器2 2 B的透過特性的 一 例。
另外，在電子內(nèi)窺鏡2B的操作部2b中設(shè)置有存儲器31和模 式切換開關(guān)32A,該存儲器31保存有第一實施方式的說明中已 經(jīng)記述的內(nèi)窺鏡信息，該模式切換開關(guān)3 2 A能夠與用戶的操作 相應(yīng)地輸出用于將內(nèi)窺鏡裝置1D的模式切換為普通觀察模式 以及PDT模式中的某一個模式的指示信號。
如圖19所示，處理器4C具有與從處理器4B中去除馬達(dá)控制 電路51并且設(shè)置有模式切換電路45A來代替處理器4B的觀察模 式切換電路45的處理器相同的結(jié)構(gòu)。
模式切換電路45A根據(jù)來自模式切換開關(guān)32A的指示信號 和CPU 44的控制來進(jìn)行用于將處理器4C的模式切換為普通觀 察模式或PDT模式的控制。另外，模式切換電路45A具有未圖 示的定時發(fā)生器，該定時發(fā)生器能夠生成用于指示從激光光源 3 C射出激光的定時以及處理器4 C的各部分進(jìn)行處理或動作的 定時進(jìn)行的定時信號。
接著，說明本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1D的作用。 首先，用戶接通內(nèi)窺鏡裝置1D的各部分、即內(nèi)窺鏡2B、光 源裝置3B、激光光源3C、處理器4C、監(jiān)視器5以及數(shù)字歸檔裝 置6的電源，將該各部分設(shè)為起動狀態(tài)。此外，在上述起動狀態(tài)、 即電源接通之后的狀態(tài)下，設(shè)內(nèi)窺鏡2B、光源裝置3B、激光光 源3 C以及處理器4 C被設(shè)定為普通觀察模式。
39在處理器4 C被設(shè)定為普通觀察模式的情況下，模式切換電 路45A根據(jù)從模式切換開關(guān)32A輸出的指示信號對處理器4C的 各部分進(jìn)行控制使得處理器4C的各部分進(jìn)行與普通觀察模式 相應(yīng)的動作。另外，模式切換電路45A在普通觀察模式中對激 光光源3C進(jìn)行使激光的射出停止的控制。
從光源裝置3B^是供的R光、G光以及B光的面順次的照明光 在通過光導(dǎo)件15傳輸之后，經(jīng)過照明光學(xué)系統(tǒng)21向被攝體101 射出。
另 一方面，CCD 24與從CCD驅(qū)動器46輸出的驅(qū)動信號相應(yīng) 地進(jìn)行動作，并且在每個身見定的定時拍才聶由R光、G光以及B光 依次照明的被攝體101的像，將所拍攝的該被攝體101的像作為 攝像信號輸出到前處理電路33 。
從CCD 24輸出的掘j象信號以通過前處理電3各33實施前處 理、通過A/D變換電路34實施A/D變換、通過色彩平衡校正電路 35實施色彩平衡處理后的狀態(tài)輸出。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和模 式切換電路45A的控制來控制光圏11的光圈量使得從光源裝置 3B射出的照明光為適于普通觀察的光量。
另一方面，來自色彩平衡校正電路35的攝像信號中的R成 分和G成分通過選擇器38被輸出到同時化電路39。另外，來自 色彩平衡校正電路35的攝像信號中的B成分在通過噪聲降低電 路37實施上述噪聲降低處理之后，通過選擇器38被輸出到同時 化電路39。然后，同時化電路39將被輸入的R成分、G成分以及 B成分同時化的同時向色彩變換電路61輸出。
在此，說明由處理器4C的色彩變換電路61進(jìn)行的色彩變換 處理的具體例。
首先，色彩變換電路61通過將從色彩平衡校正電路35輸出的色彩平衡系數(shù)kR、"以及kB應(yīng)用到下述數(shù)式(21 )至數(shù)式(23)， 分別計算考慮了激光截止濾波器22B的情況下的R成分值Rw、 考慮了激光截止濾波器22B的情況下的G成分值Gw和B成分值 Bb。R -AXI(P )Xk …(21)bl RL RG -AXI(P )Xk …(22)bl Gl GB =AXI(P ) Xk …(23)b B B此外，上述數(shù)式(21)中的光能量常數(shù)Pfu表示根據(jù)從對毛細(xì) 血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即 反射光的頻帶中表示為圖23的R的頻帶的紅色頻帶中去除表示 為圖23的Lf的頻帶即通過激光截止濾波器22B被截止的頻帶而 得到的頻帶、即表示為圖23的R1的頻帶的光能量分布而計算出 的中央值。另外，上述數(shù)式(22)中的光能量常數(shù)PcH表示根據(jù)從對毛細(xì) 血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光即 反射光的頻帶中表示為圖23的G的頻帶的綠色頻帶中去除表示 為圖2 3的L f的頻帶即通過激光截止濾波器2 2 B被截止的頻帶而 得到的頻帶、即表示為圖23的G1的頻帶的光能量分布而計算出 的中央值。另外，上述數(shù)式(21)和(22)中的光電流值I(Pju)和I(Pcn)是作為上述數(shù)式(4)中的光能量值P分別代入上述光能量常數(shù)P!U和Pcn而計算出的值。接著，色彩變換電路61通過將使用從色彩平衡校正電路35 輸出的色彩平衡系數(shù)kR、 kG及kB以及上述數(shù)式(21)至數(shù)式(23) 計算出的成分值Rw、 G^及Bb應(yīng)用到下述數(shù)式(24)和(25)，將該 各成分值變換為xy坐標(biāo)空間的坐標(biāo)值Xe和Yc。X =0. 6R —0. 28G —0. 32B ... (24)
cl bl bl b
Y =0. 2R —0. 52G +0. 31B …(25)
cl bl bl b
另一方面，色彩變換電路61通過將第三實施方式的說明中 已經(jīng)記述的光能量常數(shù)Pr和Pg分別應(yīng)用到下述數(shù)式(26)和(27), 計算不考慮激光截止濾波器2 2 B的情況下的R成分值Rb和不考 慮激光截止濾波器2 2 B的情況下的G成分值G b 。
R =AXI(P ) Xk ... (26)
b I B
G =AXI(P ) Xk …(27)
b G B
并且，色彩變換電路61通過將使用從色彩平銜二校正電路35 輸出的色彩平衡系數(shù)kR、 kG及kB以及上述數(shù)式(23)、數(shù)式(26) 以及數(shù)式(27)計算出的成分值Rb 、 Gb以及Bb應(yīng)用到下述數(shù)式(28) 和(2 9)，將該各成分值變換為x y坐標(biāo)空間的坐標(biāo)值X o和Y o 。
X =0. 6R—O. 28G —0. 32B ... (28)
0 b b b
Y =0. 2R —0. 52G +0. 31B …(29)
0 b b b
并且，色彩變換電路61通過將從色彩平衡校正電路35輸出
的色彩平衡系數(shù)kR、 kcj及kB以及上述光能量常數(shù)P!U、 Pch及Pb
應(yīng)用到下述^式(30)和(31)來計算xy坐標(biāo)空間的坐標(biāo)值X^和 Yol。
X =0. 6X[AXI(P + cr ) Xk ]—O. 28X [AXI(P + CT )Xk]—0. 32
01 Rl Rl R Gl Gl G
X [AXI(P + <7 ) Xk ] ... (30)
B B B
Y =0. 2X[AXI(P + ex ) Xk ]—O. 52X [AXI(P + CT )Xk]+0. 31
at RlRlr Glgi g
X[AXI(P + (j ) Xk ]…(31)
B B B
此外，上述數(shù)式(30)和(31)中的標(biāo)準(zhǔn)偏差O!u是根據(jù)從對毛 細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光 即反射光的頻帶中表示為圖23的R的頻帶的紅色頻帶中去除表
而得到的頻帶、即表示為圖23的R1的頻帶的光能量分布而計算
42出的值。
另外，上述數(shù)式(30)和(31)中的標(biāo)準(zhǔn)偏差Och是根據(jù)從對毛 細(xì)血管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到的光 即反射光的頻帶中表示為圖2 3的G的頻帶的綠色頻帶中去除表 示為圖23的Lf的頻帶即由激光截止濾波器22B進(jìn)行了截止的頻 帶而得到的頻帶、即表示為圖23的G1的頻帶的光能量分布而計 算出的值。
另外，上述數(shù)式(30)和(31)中的標(biāo)準(zhǔn)偏差c7b是根據(jù)對毛細(xì)血
管集聚的區(qū)域照射的白色光在該區(qū)域發(fā)生反射而得到光即反射 光的頻帶中表示為圖23內(nèi)的B的頻帶的藍(lán)色頻帶的光能量分布 而計算出的值。并且，上述數(shù)式(30)和(31)中的光電流值 1(Pri+c ri)、 1(Pcn+(Jcn)以及I(PB+aB)是作為上述數(shù)式(4)中的光能 量值P分別代入(Pm+diu)、 (Pch+cjch)以及(Pb+cjb)的值而計算出 的值。
之后，色彩變換電路61使用下述數(shù)式(32)和(33)進(jìn)行xy坐標(biāo) 空間中的色域判斷。
(X —X ) + (Y—Y )S(X _X )2+(Y —Y )2
0 Cl 0 Cl Cl 17 1 cl tr 1
…(32)
(X —X ) + (Y—Y )>(X —X )2+(Y —Y )2
0 Cl 0 Cl Cl (T 1 Cl CT 1
...(33)
在各坐標(biāo)值X。、 Xcl、 Xd、 Yo、 Yd以及Y。i滿足上述數(shù)式(32) 的關(guān)系的情況下，色彩變換電路61使用后述的數(shù)式(3 4)和(3 5) 的同時對被輸入的攝像信號進(jìn)行處理。另外，在各坐標(biāo)值Xo、 Xcl、 Xcl、 Yo、 Yd以及Y。p'禹足上述數(shù)式(33)的關(guān)系的情況下， 色彩變換電路61不對被輸入的攝像信號進(jìn)行以后的處理而使該 攝像信號通過的同時輸出。
色彩變換電路61在檢測到各坐標(biāo)值Xo、 Xel、 Xcl、 Y。、 Ycl
43以及Y 。 i滿足上述數(shù)式(3 2)的關(guān)系的情況下，通過將被輸入的才聶 像信號的R成分值Rn、 G成分值Gu以及B成分值Bu應(yīng)用到下述 數(shù)式(3 4 )和(3 5 )，將該各成分值變換為x y坐標(biāo)空間的坐標(biāo)值X i i 和Yu。
X =0. 6R —0. 28G —0. 32B…(34)
il il il il
Y =0. 2R —0. 52G +0. 31B... (35)
il il il il
并且，色彩變換電路61使用下述數(shù)式(36)和(37)，將坐標(biāo)值 Xn和Yu變換為坐標(biāo)值Xd和Yd。
X =X +X …(36)
el il cl
Y =Y +Y …(37)
el U cl
之后，色彩變換電路61根據(jù)坐標(biāo)值X^和Y^、使用下述數(shù) 式(38)、 (39)以及(40)來計算色彩變換處理后的R成分值Re!、 G 成分值G^以及B成分值Bd,并且將所計算出的各成分值輸出到 圖^f象處理電路40。
R =1.43X —0. 8Y +2. O(l—X —Y )
el el_ el el el
…(38)
G =0. 18X +0. 02Y +0. 57(1—X —Y )
el el el el el
(39)
B =—0. 61X —1. 5Y +3. 3(1—X —Y )
el el el el el
…(40)
另外，在內(nèi)窺鏡裝置1D的結(jié)構(gòu)中，被輸入到色彩變換電路 61的R成分是通過激光截止濾波器22B而短波長側(cè)的頻帶被截 止的成分。另外，在內(nèi)窺鏡裝置1D的結(jié)構(gòu)中，被輸入到色彩變 換電路61的G成分是通過激光截止濾波器22B而長波長側(cè)的頻 帶,皮截止后的成分。因此，例如在被攝體101中包含生物體組織 表層的毛細(xì)血管的情況下，導(dǎo)致血紅蛋白量較多的部分(毛細(xì)血 管的部分)與血紅蛋白量較少的部分(毛細(xì)血管以外的部分)之 間的對比度下降。鑒于上述的點，內(nèi)窺鏡裝置1D的色彩變換電路61對存在于色彩空間中的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的像素進(jìn)行坐標(biāo)變換來作為上述色彩變換處理，由此能夠?qū)⒚?xì)血管的像再現(xiàn)為具有本來的色調(diào)的像的同時輸出。
然后，從色彩變換電路61輸出的R成分Rd、 G成分G^以及
B成分B^在通過圖像處理電路40實施圖像處理、通過D/A變換
電路41實施D/A變換之后，被輸出到監(jiān)視器5。
々士' ai、 rpf 突/i d ;淋-豐,,、；K ^jf ;士' aA Al、 t覓容 ？t收J(rèn)ci哭《
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上對再現(xiàn)了內(nèi)窺鏡2B不具有激光截止濾波器22B的情況下的色調(diào)的被攝體101的像進(jìn)行圖像顯示。
另外，用戶通過操作模式切換開關(guān)32A來將內(nèi)窺鏡裝置1D的模式從普通觀察模式切換到PDT模式。此外，用戶在進(jìn)行上述切換操作之前將PDT用的藥劑投放到生物體內(nèi)的被攝體IOI,并且進(jìn)行設(shè)定使得從激光光源3C射出與該藥劑相應(yīng)的 一個波長相干的激光。
在處理器4C被設(shè)定為PDT觀察模式的情況下，模式切換電路45A根據(jù)從模式切換開關(guān)32A輸出的指示信號對處理器4B的各部分進(jìn)行控制使得處理器4B的各部分進(jìn)行與PDT模式相應(yīng)的動作。
激光光源3C根據(jù)模式切換電路45A的控制，射出與由用戶預(yù)先設(shè)定的上述一個波長相干的激光。并且，上述激光在通過光導(dǎo)件15A被傳輸之后，從內(nèi)窺鏡2B的前端部2c向被攝體101射出。
另 一方面，CCD 24與從CCD驅(qū)動器46輸出的驅(qū)動信號相應(yīng)地進(jìn)行動作，并且在每個規(guī)定的定時拍纟聶由R光、G光以及B光依次照明的被攝體101的像，將所拍攝的該被攝體101的像作為攝像信號輸出到前處理電路33 。
從CCD 24輸出的攝像信號以通過前處理電路33實施前處
45理、通過A/D變換電路34實施A/D變換、通過色彩平衡校正電^各35實施色彩平衡處理后的狀態(tài)輸出。
調(diào)光電路49根據(jù)來自色彩平衡校正電路35的攝像信號和模式切換電路45A的控制來控制光圈11的光圈量使得從光源裝置3B射出的照明光為適于PDT的光量。
另一方面，來自色彩平衡校正電路35的攝像信號中的R成分和G成分通過選擇器38被輸出到同時化電路39。另外，來自色彩平衡校正電路35的攝像信號中的B成分在噪聲降低電路37中通過(不通過噪聲降低電路37實施上述噪聲降低處理)并輸出之后，通過選擇器38被輸出到同時化電路39。然后，同時化電路39將^皮輸入的R成分、G成分以及B成分同時化的同時輸出到色彩變換電路61。
在PDT模式中，色彩變換電路61使被輸入的攝像信號通過的同時4命出到圖〗象處理電j珞40。
之后，從色彩變換電路61輸出的攝像信號在通過圖像處理電路40實施圖像處理、通過D/A變換電路41實施D/A變換之后，被輸出到監(jiān)視器5。由此，在監(jiān)視器5上對PDT模式中的被攝體101的像進(jìn)行圖像顯示。
如上所述，在本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1D中，在普通觀察
進(jìn)行補償那樣的處理。因此，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1D在普通觀察模式中能夠荻取再現(xiàn)了在被攝體101與C C D 2 4之間不具有激光截止濾波器22B的情況下的色調(diào)的被攝體101的像。
此外，當(dāng)然本發(fā)明并不限定于上述實施方式，在不脫離發(fā)明要旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更、應(yīng)用。
本申請主張2007年6月20日在日本申請的專利申請2007-163074號的優(yōu)先權(quán)，在本申請說明書、權(quán)利要求書、附圖中引用了上述公開內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種圖像生成裝置，其特征在于，具有第一光源部，其向被攝體射出第一波長頻帶的光作為用于照明該被攝體的照明光；第二光源部，其向上述被攝體射出作為上述第一波長頻帶的一部分的第二波長頻帶的光；攝像部，其拍攝上述被攝體的像，并作為攝像信號而輸出；光截止濾波器部，其被設(shè)置在上述被攝體與上述攝像部之間，將在上述被攝體上反射的上述第二波長頻帶的光截止；以及補償處理部，其根據(jù)上述攝像信號對上述被攝體的像中的與通過上述光截止濾波器部而被截止的上述第二波長頻帶相當(dāng)?shù)某煞诌M(jìn)行補償處理，其中，上述被攝體的像是在利用上述第一波長頻帶的光照明的狀態(tài)下由上述攝像部拍攝到的像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述補償處理部進(jìn)行對比度變換處理作為上述補償處理，該對比度變換處理用于校正上述被攝體的像中的亮度的明暗差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述補償處理部進(jìn)行色彩變換處理作為上述補償處理，該色彩變換處理用于校正上述被攝體的像中的色彩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像生成裝置，其特征在于，還具有根據(jù)上述攝像信號進(jìn)行噪聲降低處理的噪聲降低處理部，該噪聲降低處理用于降低在利用上述第一波長頻帶的光照明的狀態(tài)下由上述攝像部拍攝的上述被攝體的像中的在邊緣部產(chǎn)生的噪聲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像生成裝置，其特征在于，還具有根據(jù)上述攝像信號進(jìn)行噪聲降低處理的噪聲降低處理部，該噪聲降低處理用于降低在利用上述第 一 波長頻帶的光照明的狀態(tài)下由上述攝像部拍攝的上述被攝體的像中的在邊緣部產(chǎn)生的噪聲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第一波長頻帶是紅色、綠色以及藍(lán)色的各波長頻帶。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第一波長頻帶是紅色、綠色以及藍(lán)色的各波長頻帶。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第一波長頻帶是紅色、綠色以及藍(lán)色的各波長頻帶。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第一波長頻帶是紅色、綠色以及藍(lán)色的各波長頻帶。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第一波長頻帶是紅色、綠色以及藍(lán)色的各波長頻帶。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第二波長頻帶是上述藍(lán)色的波長頻帶中的規(guī)定的波長頻帶。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第二波長頻帶是上述藍(lán)色的波長頻帶中的規(guī)定的波長頻帶。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第二波長頻帶是上述藍(lán)色的波長頻帶中的規(guī)定的波長頻帶。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第二波長頻帶是上述藍(lán)色的波長頻帶中的規(guī)定的波長頻帶。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述第二波長頻帶是上述藍(lán)色的波長頻帶中的規(guī)定的波長頻帶。
16. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述規(guī)定的波長頻帶是能夠使作為上述被攝體的生物體組織產(chǎn)生自身熒光的波長頻帶。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述規(guī)定的波長頻帶是能夠使作為上述被攝體的生物體組織產(chǎn)生自身熒光的波長頻帶。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述規(guī)定的波長頻帶是能夠使作為上述被攝體的生物體組織產(chǎn)生自身熒光的波長頻帶。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述規(guī)定的波長頻帶是能夠使作為上述被攝體的生物體組織產(chǎn)生自身熒光的波長頻帶。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像生成裝置，其特征在于，上述規(guī)定的波長頻帶是能夠使作為上述被攝體的生物體組織產(chǎn)生自身熒光的波長頻帶。
21. —種圖像生成裝置，其特征在于，具有光源部，其射出用于照明被攝體的第一波長頻帶的光和作為上述第 一 波長頻帶的 一部分的第二波長頻帶的光；攝像部，其拍攝上述被攝體的像，并作為攝像信號而輸出；光截止部，其被設(shè)置在上述被攝體與上述攝像部之間，使在上述被攝體反射的上述第二波長頻帶的光截止；以及補償處理部，其根據(jù)上述攝像信號對上述被攝體的像進(jìn)行補償處理，該被攝體的像是在利用上述第 一 波長頻帶的光照明的狀態(tài)下通過上述光截止部而從上述被攝體發(fā)出的光中的上述第二波長頻帶被截止并由上述攝像部拍攝到的像。
全文摘要
本發(fā)明的圖像生成裝置的特征在于，具有第一光源部，其向被攝體射出第一波長頻帶的光；第二光源部，其向被攝體射出作為第一波長頻帶的一部分的第二波長頻帶的光；攝像部，其拍攝被攝體的像，并將被攝體的像作為攝像信號而輸出；光截止濾波器部，其被設(shè)置在被攝體與攝像部之間，使在被攝體上反射的第二波長頻帶的光截止；以及補償處理部，其根據(jù)攝像信號對被攝體的像中與通過光截止濾波器部而被截止的第二波長頻帶相當(dāng)?shù)某煞诌M(jìn)行補償處理，其中上述被攝體的像是在利用第一波長頻帶的光照明的狀態(tài)下由攝像部拍攝到的像。
文檔編號A61B1/00GK101677755SQ20088001895
公開日2010年3月24日 申請日期2008年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者山崎健二, 武井俊二, 道口信行 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社