(57)【要約】【課題】観察に適した画像を生成すること。【解決手段】医療用画像処理装置９は、第１の波長帯域の光が照射された観察対象からの光を撮像した第１の撮像画像を取得する第１の撮像画像取得部９１と、励起光が照射された観察対象からの励起光と蛍光とを撮像した第２の撮像画像を取得する第２の撮像画像取得部９１と、第１の撮像画像において、画素レベルが特定の閾値以上となる対象領域を特定する領域特定部９３２と、第１，第２の撮像画像を対応する画素同士で重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部９３４とを備える。重畳画像生成部９３４は、対象領域と同一位置の領域については、第２の撮像画像における対象領域と同一位置の領域の画素と第１の撮像画像における対象領域の画素とのうち第１の撮像画像における対象領域の画素のみによって構成した重畳画像を生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光が照射されることで蛍光を発する観察対象であり、前記第１の波長帯域の光が照射された前記観察対象からの光を撮像した第１の撮像画像を取得する第１の撮像画像取得部と、
前記励起光が照射された前記観察対象からの前記励起光と前記蛍光とを撮像した第２の撮像画像を取得する第２の撮像画像取得部と、
前記第１の撮像画像において、画素レベルが特定の閾値以上となる対象領域を特定する領域特定部と、
前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを対応する画素同士で重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部とを備え、
前記重畳画像生成部は、
前記対象領域と同一位置の領域については、前記第２の撮像画像における前記対象領域と同一位置の領域の画素と前記第１の撮像画像における前記対象領域の画素とのうち前記第１の撮像画像における前記対象領域の画素のみによって構成した前記重畳画像を生成する医療用画像処理装置。
【請求項２】
前記領域特定部は、
前記第１の撮像画像において、前記画素レベルが上限値となる前記対象領域を特定する請求項１に記載の医療用画像処理装置。
【請求項３】
第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光が照射されることで蛍光を発する観察対象であり、前記第１の波長帯域の光が照射された前記観察対象からの光を撮像することで第１の撮像画像を生成するとともに、前記励起光が照射された前記観察対象からの前記励起光と前記蛍光とを撮像することで第２の撮像画像を生成する撮像素子、及び、前記観察対象から前記撮像素子に至る前記観察対象を介した前記励起光の光路上に配置され、前記第２の波長帯域のうち少なくとも一部の波長帯域の光をカットするカットフィルタを有する撮像装置と、
前記第１の撮像画像及び前記第２の撮像画像を処理する請求項１または２に記載の医療用画像処理装置とを備える医療用観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用画像処理装置及び医療用観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体内にインドシアニングリーン等の蛍光物質を投与し、当該蛍光物質を励起させる励起光を観察対象に照射することによって当該蛍光物質が集積した病変部を蛍光観察する医療用観察システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の医療用観察システム（硬性鏡システム）では、以下に示す第１，第２の撮像画像をそれぞれ取得し、当該第１，第２の撮像画像を対応する画素同士で重畳して重畳画像を生成している。
第１の撮像画像は、白色光である通常光が観察対象に照射され、当該観察対象で反射された通常光を撮像素子にて撮像した画像である。
第２の撮像画像は、インドシアニングリーン等の蛍光物質を励起させる励起光が観察対象に照射され、当該励起光によって励起された当該観察対象からの蛍光を高感度撮像素子にて撮像した画像である。なお、高感度撮像素子の光路前段には、観察対象で反射された励起光をカット（除去）する光学フィルタ（特殊光カットフィルタ）が配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２９８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光学フィルタとしては、製造バラつきや温度変化及び経年劣化等により、光をカットする波長帯域（以下、カット帯域と記載）が所望（設計上）のカット帯域とは異なるカット帯域となる場合がある。すなわち、所望のカット帯域とは異なるカット帯域となることに伴い、蛍光のみならず、励起光の一部も光学フィルタを透過して高感度撮像素子にて撮像されてしまう場合がある。
そして、上記の場合には、観察対象において、病変部ではなく、高感度撮像素子に向けて多くの光量の励起光を反射する部位（以下、高反射部位と記載）は、当該多くの光量の励起光が当該高感度撮像素子にて蛍光と同様に撮像されるため、第２の撮像画像内で病変部として認識される部位となる。すなわち、当該第２の撮像画像と第１の撮像画像とを重畳した重畳画像は、病変部ではない部位（上述した高反射部位）も病変部として認識させてしまう画像となり、観察に適した画像ではない。
そこで、観察に適した重畳画像を生成することができる技術が要望されている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、観察に適した重畳画像を生成することができる医療用画像処理装置及び医療用観察システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療用画像処理装置は、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光が照射されることで蛍光を発する観察対象であり、前記第１の波長帯域の光が照射された前記観察対象からの光を撮像した第１の撮像画像を取得する第１の撮像画像取得部と、前記励起光が照射された前記観察対象からの前記励起光と前記蛍光とを撮像した第２の撮像画像を取得する第２の撮像画像取得部と、前記第１の撮像画像において、画素レベルが特定の閾値以上となる対象領域を特定する領域特定部と、前記第１の撮像画像と前記第２の撮像画像とを対応する画素同士で重畳して重畳画像を生成する重畳画像生成部とを備え、前記重畳画像生成部は、前記対象領域と同一位置の領域については、前記第２の撮像画像における前記対象領域と同一位置の領域の画素と前記第１の撮像画像における前記対象領域の画素とのうち前記第１の撮像画像における前記対象領域の画素のみによって構成した前記重畳画像を生成する。
【０００７】
また、本発明に係る医療用画像処理装置では、上記発明において、前記領域特定部は、前記第１の撮像画像において、前記画素レベルが上限値となる前記対象領域を特定する。
【０００８】
本発明に係る医療用観察システムは、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光が照射されることで蛍光を発する観察対象であり、前記第１の波長帯域の光が照射された前記観察対象からの光を撮像することで第１の撮像画像を生成するとともに、前記励起光が照射された前記観察対象からの前記励起光と前記蛍光とを撮像することで第２の撮像画像を生成する撮像素子、及び、前記観察対象から前記撮像素子に至る前記観察対象を介した前記励起光の光路上に配置され、前記第２の波長帯域のうち少なくとも一部の波長帯域の光をカットするカットフィルタを有する撮像装置と、前記第１の撮像画像及び前記第２の撮像画像を処理する請求項１または２に記載の医療用画像処理装置とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る医療用画像処理装置及び医療用観察システムによれば、観察に適した重畳画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１に係る医療用観察システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、カメラヘッド及び制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、制御装置の動作を説明する図である。
【図５】図５は、制御装置の動作を説明する図である。
【図６】図６は、制御装置の動作を説明する図である。
【図７】図７は、制御装置の動作を説明する図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る撮像部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【００１２】
（実施の形態１）
〔医療用観察システムの概略構成〕
図１は、本実施の形態１に係る医療用観察システム１の構成を示す図である。
医療用観察システム１は、医療分野において用いられ、被写体となる生体内（観察対象）を撮像（観察）するシステムである。この医療用観察システム１は、図１に示すように、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、カメラヘッド５と、第１伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３伝送ケーブル１０とを備える。
【００１３】
本実施の形態１では、挿入部２は、硬性内視鏡で構成されている。すなわち、挿入部２は、全体が硬質、または一部が軟質で他の部分が硬質である細長形状を有し、生体内に挿入される。この挿入部２内には、１または複数のレンズを用いて構成され、被写体からの光を集光する光学系が設けられている。
【００１４】
光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御の下、当該ライトガイド４の一端に生体内に照射する光を供給する。この光源装置３は、図１に示すように、第１の光源３１と、第２の光源３２とを備える。
第１の光源３１は、第１の波長帯域の通常光を出射（発光）する。本実施の形態１では、第１の光源３１は、白色光を発光するＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）で構成されている。
第２の光源３２は、第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の励起光を出射（発光）する。本実施の形態１では、近赤外の波長帯域の近赤外励起光を発光する半導体レーザで構成されている。当該近赤外励起光は、インドシアニングリーン等の蛍光物質を励起する励起光である。また、当該インドシアニングリーン等の蛍光物質は、当該近赤外励起光で励起すると、当該近赤外励起光の波長帯域の中心波長よりも長波長側に中心波長を有する蛍光を発光する。なお、近赤外励起光の波長帯域と蛍光の波長帯域とは、一部が重なり合うように設定してもよく、あるいは、全く重なり合わないように設定しても構わない。
【００１５】
そして、本実施の形態１に係る光源装置３では、制御装置９による制御の下、交互に繰り返される第１，第２の期間のうち、第１の期間において、第１の光源３１が駆動する。すなわち、第１の期間では、光源装置３は、通常光（白色光）を発光する。また、光源装置３では、制御装置９による制御の下、第２の期間において、第２の光源３２が駆動する。すなわち、第２の期間では、光源装置３は、近赤外励起光を発光する。
なお、本実施の形態１では、光源装置３は、制御装置９とは別体で構成されているが、これに限らず、当該制御装置９内部に設けられた構成を採用しても構わない。
【００１６】
ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続されるとともに、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。そして、ライトガイド４は、光源装置３から供給された光（通常光や近赤外励起光）を一端から他端に伝達し、挿入部２に供給する。生体内に通常光（白色光）が照射された場合には、当該生体内を介した通常光（当該生体内で反射された通常光）が挿入部２内の光学系により集光される。なお、以下では、説明の便宜上、挿入部２内の光学系により集光された当該通常光を第１の被写体像と記載する。また、生体内に近赤外励起光が照射された場合には、当該生体内を介した近赤外励起光（当該生体内で反射された近赤外励起光）と、当該生体内における病変部に集積するインドシアニングリーン等の蛍光物質が励起され、当該蛍光物質から発せられた蛍光とが挿入部２内の光学系により集光される。なお、以下では、説明の便宜上、挿入部２内の光学系により集光された近赤外励起光と蛍光とを第２の被写体像と記載する。
【００１７】
カメラヘッド５は、本発明に係る撮像装置に相当する。このカメラヘッド５は、挿入部２の基端（接眼部２１（図１））に着脱自在に接続される。そして、カメラヘッド５は、制御装置９による制御の下、挿入部２にて集光された第１の被写体像（通常光）や第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）を撮像し、当該撮像による画像信号（ＲＡＷ信号）を出力する。当該画像信号は、例えば、４Ｋ以上の画像信号である。
なお、カメラヘッド５の詳細な構成については、後述する。
【００１８】
第１伝送ケーブル６は、一端がコネクタＣＮ１（図１）を介して制御装置９に着脱自在に接続され、他端がコネクタＣＮ２（図１）を介してカメラヘッド５に着脱自在に接続される。そして、第１伝送ケーブル６は、カメラヘッド５から出力される画像信号等を制御装置９に伝送するとともに、制御装置９から出力される制御信号、同期信号、クロック、及び電力等をカメラヘッド５にそれぞれ伝送する。
なお、第１伝送ケーブル６を介したカメラヘッド５から制御装置９への画像信号等の伝送は、当該画像信号等を光信号で伝送してもよく、あるいは、電気信号で伝送しても構わない。第１伝送ケーブル６を介した制御装置９からカメラヘッド５への制御信号、同期信号、クロックの伝送も同様である。
【００１９】
表示装置７は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）等を用いた表示ディスプレイで構成され、制御装置９による制御の下、当該制御装置９からの映像信号に基づく画像を表示する。
第２伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第２伝送ケーブル８は、制御装置９にて処理された映像信号を表示装置７に伝送する。
【００２０】
制御装置９は、本発明に係る医療用画像処理装置に相当する。この制御装置９は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）等で構成され、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を統括的に制御する。
なお、制御装置９の詳細な構成については、後述する。
第３伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。そして、第３伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御信号を光源装置３に伝送する。
【００２１】
〔カメラヘッドの構成〕
次に、カメラヘッド５の構成について説明する。
図２は、カメラヘッド５及び制御装置９の構成を示すブロック図である。
なお、図２では、説明の便宜上、制御装置９及びカメラヘッド５と第１伝送ケーブル６との間のコネクタＣＮ１，ＣＮ２、制御装置９及び表示装置７と第２伝送ケーブル８との間のコネクタ、制御装置９及び光源装置３と第３伝送ケーブル１０との間のコネクタの図示を省略している。
カメラヘッド５は、図２に示すように、レンズユニット５１と、撮像部５２と、通信部５３とを備える。
【００２２】
レンズユニット５１は、１または複数のレンズを用いて構成され、挿入部２にて集光された第１の被写体像（通常光）や第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）を撮像部５２（撮像素子５２２）の撮像面に結像する。
撮像部５２は、制御装置９による制御の下、生体内を撮像する。この撮像部５２は、図２に示すように、励起光カットフィルタ５２１と、撮像素子５２２と、信号処理部５２３とを備える。
【００２３】
励起光カットフィルタ５２１は、本発明に係るカットフィルタに相当する。この励起光カットフィルタ５２１は、レンズユニット５１と撮像素子５２２との間に設けられ、特定の波長帯域を除去するバンドストップフィルタで構成されている。すなわち、励起光カットフィルタ５２１は、生体内から撮像素子５２２に至る当該生体内を介した近赤外励起光の光路上に配置されている。なお、以下では、説明の便宜上、励起光カットフィルタ５２１にてカット（除去）する波長帯域をカット帯域と記載し、当該カット帯域よりも短波長側であって当該励起光カットフィルタ５２１を透過する波長帯域を短波側透過帯域と記載し、当該カット帯域よりも長波長側であって当該励起光カットフィルタ５２１を透過する波長帯域を長波側透過帯域と記載する。
ここで、カット帯域は、近赤外励起光の波長帯域のうち少なくとも一部の波長帯域を含む。本実施の形態１では、カット帯域は、近赤外励起光の波長帯域の一部の波長帯域を含む。また、長波側透過帯域は、近赤外励起光の波長帯域の一部の波長帯域と蛍光の波長帯域とを含む。さらに、短波側透過帯域は、通常光（白色光）の波長帯域を含む。
すなわち、励起光カットフィルタ５２１は、レンズユニット５１から撮像素子５２２に向かう第１の被写体像（通常光（白色光））を透過させる。一方、励起光カットフィルタ５２１は、レンズユニット５１から撮像素子５２２に向かう第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）については、近赤外励起光の一部と蛍光とを透過させる。
【００２４】
撮像素子５２２は、励起光カットフィルタ５２１を透過した光を受光して電気信号（アナログ信号）に変換するＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等で構成されている。
【００２５】
ここで、撮像素子５２２の撮像面（受光面）には、透過させる光（Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青））の波長帯域に応じてグループ分けされた３つのフィルタ群が所定の形式（例えば、ベイヤ配列）で配列されたカラーフィルタ５２２ａ（図２）が設けられている。
具体的に、カラーフィルタ５２２ａは、Ｒの波長帯域の光を主に透過させるＲフィルタ群と、Ｂの波長帯域の光を主に透過させるＢフィルタ群と、Ｇの波長帯域の光を主に透過させる第１Ｇフィルタ群（Ｒフィルタ群と同一の列に配列）と、Ｇの波長帯域の光を主に透過させる第２Ｇフィルタ群（Ｂフィルタ群と同一の列に配列）とを有する。なお、以下では、説明の便宜上、第１，第２Ｇフィルタ群を纏めてＧフィルタ群と記載する。
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの各フィルタ群は、近赤外励起光及び蛍光についても透過させる。そして、撮像素子５２２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの波長帯域の光のみならず、近赤外励起光及び蛍光の波長帯域の光に対しても感度を有する。
【００２６】
そして、撮像素子５２２は、制御装置９による制御の下、光源装置３の発光タイミングに同期して、交互に繰り返される第１，第２の期間毎に撮像を行う。以下では、説明の便宜上、撮像素子５２２により第１の期間において第１の被写体像（通常光）を撮像することで生成された画像を通常光画像（本発明に係る第１の撮像画像に相当）と記載し、撮像素子５２２により第２の期間において第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）を撮像することで生成された画像を蛍光画像（本発明に係る第２の撮像画像に相当）と記載する。また、通常光画像及び蛍光画像を纏めて撮像画像と記載する。
信号処理部５２３は、撮像素子５２２にて生成された撮像画像（アナログ信号）に対して信号処理を行って撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を出力する。
【００２７】
通信部５３は、第１伝送ケーブル６を介して、撮像部５２から出力される撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を制御装置９に送信するトランスミッタとして機能する。この通信部５３は、例えば、第１伝送ケーブル６を介して、制御装置９との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで撮像画像の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。
【００２８】
〔制御装置の構成〕
次に、制御装置９の構成について図２を参照しながら説明する。
制御装置９は、図２に示すように、通信部９１と、メモリ９２と、観察画像生成部９３と、制御部９４と、入力部９５と、出力部９６と、記憶部９７とを備える。
通信部９１は、第１伝送ケーブル６を介して、カメラヘッド５（通信部５３）から出力される撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を受信するレシーバとして機能する。この通信部９１は、例えば、通信部５３との間で、１Ｇｂｐｓ以上の伝送レートで撮像画像の通信を行う高速シリアルインターフェースで構成されている。すなわち、通信部９１は、本発明に係る第１の撮像画像取得部及び第２の撮像画像取得部に相当する。
メモリ９２は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）等で構成されている。このメモリ９２は、カメラヘッド５（通信部５３）から順次、出力される撮像画像を複数フレーム分、一時的に記憶可能とする。
【００２９】
観察画像生成部９３は、制御部９４による制御の下、カメラヘッド５（通信部５３）から順次、出力され、通信部９１にて受信した撮像画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））を処理する。この観察画像生成部９３は、図２に示すように、メモリコントローラ９３１と、第１の画像処理部９３２と、第２の画像処理部９３３と、重畳画像生成部９３４と、表示制御部９３５とを備える。
【００３０】
メモリコントローラ９３１は、メモリ９２への撮像画像の書込み及び読出しを制御する。より具体的に、メモリコントローラ９３１は、カメラヘッド５（通信部５３）から順次、出力され、通信部９１にて受信した撮像画像（通常光画像及び蛍光画像）をメモリ９２に順次、書き込む。また、メモリコントローラ９３１は、メモリ９２から通常光画像を特定のタイミングで読み出すとともに、当該読み出した通常光画像を第１の画像処理部９３２に入力させる。さらに、メモリコントローラ９３１は、メモリ９２から蛍光画像を特定のタイミングで読み出すとともに、当該読み出した蛍光画像を第２の画像処理部９３３に入力させる。
【００３１】
第１の画像処理部９３２は、入力した通常光画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））に対して、第１の画像処理を実行する。
当該第１の画像処理としては、例えば、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、デモザイク処理、色補正処理、ガンマ補正処理、ＲＧＢ信号（通常光画像）を輝度信号及び色差信号（Ｙ，ＣＢ／ＣＲ信号）に変換するＹＣ処理等を例示することができる。また、当該第１の画像処理は、以下に示す領域特定処理を含む。
【００３２】
領域特定処理は、通常光画像において、画素レベルが特定の閾値以上（本実施の形態１では上限値）となる対象領域を特定する処理である。
ここで、当該画素レベルとしては、デモザイク処理前の通常光画像に対して領域特定処理を実行する場合には、カラーフィルタ５２２ａを構成するＲ，Ｇ，Ｂの各フィルタ群に対応するＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの成分情報（画素値）を例示することができる。また、当該画素レベルとしては、デモザイク処理後の通常光画像に対して領域特定処理を実行する場合には、ＲＧＢ値（画素値）やＹ信号（輝度信号）に応じた輝度値を例示することができる。すなわち、領域特定処理としては、デモザイク処理前に実行してもよく、あるいは、デモザイク処理後に実行しても構わない。
すなわち、第１の画像処理部９３２は、本発明に係る領域特定部に相当する。
【００３３】
第２の画像処理部９３３は、入力した蛍光画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号）に対して、第１の画像処理とは異なる第２の画像処理を実行する。
当該第２の画像処理としては、入力した蛍光画像（ＲＡＷ信号（デジタル信号））から輝度信号（Ｙ信号）のみを生成する処理、及び、全画像領域において輝度値が特定の閾値以上となる画素位置（インドシアニングリーン等の蛍光物質が励起された画素位置）を他の画素位置と識別する強調処理等を例示することができる。また、当該第２の画像処理は、以下に示す領域削除処理を含む。
領域削除処理は、蛍光画像において、領域特定処理にて特定された通常光画像の対象領域に相当する領域の各画素の輝度値を「０」にする処理である。
【００３４】
重畳画像生成部９３４は、第１の画像処理部９３２にて第１の画像処理が実行された後の通常光画像と、第２の画像処理部９３３にて第２の画像処理が実行された後の蛍光画像とを全ての領域について対応する画素同士で重畳して重畳画像を生成する。
表示制御部９３５は、制御部９４による制御の下、重畳画像生成部９３４にて生成された重畳画像に基づいて、表示用の映像信号を生成する。そして、表示制御部９３５は、第２伝送ケーブル８を介して、当該映像信号を表示装置７に出力する。
【００３５】
制御部９４は、例えば、ＣＰＵやＦＰＧＡ等を用いて構成され、第１〜第３伝送ケーブル６，８，１０を介して制御信号を出力することで、光源装置３、カメラヘッド５、及び表示装置７の動作を制御するとともに、制御装置９全体の動作を制御する。この制御部９４は、図２に示すように、光源制御部９４１と、撮像制御部９４２とを備える。なお、光源制御部９４１及び撮像制御部９４２の機能については、後述する「制御装置の動作」において説明する。
【００３６】
入力部９５は、マウス、キーボード、及びタッチパネル等の操作デバイスを用いて構成され、医師等のユーザによるユーザ操作を受け付ける。そして、入力部９５は、当該ユーザ操作に応じた操作信号を制御部９４に出力する。
出力部９６は、スピーカやプリンタ等を用いて構成され、各種情報を出力する。
記憶部９７は、制御部９４が実行するプログラムや、制御部９４の処理に必要な情報等を記憶する。
【００３７】
〔制御装置の動作〕
次に、上述した制御装置９の動作について説明する。
図３は、制御装置９の動作を示すフローチャートである。図４ないし図６は、制御装置９の動作を説明する図である。具体的に、図４は、領域特定処理が実行された後の１フレームの通常光画像ＷＬＩを示す図である。図５は、領域削除処理が実行される前の１フレームの蛍光画像ＩＲＢを示す図である。図６は、領域削除処理が実行された後の１フレームの蛍光画像ＩＲＡを示す図である。なお、図５及び図６に示した蛍光画像ＩＲＢ，ＩＲＡは、グレースケールで表現されており、黒に近付くにしたがって撮像された近赤外励起光及び蛍光の少なくともいずれかの成分の強度が高い（輝度値が高い）ものである。図７は、重畳画像生成部９３４にて生成された１フレームの重畳画像Ｄ１を示す図である。
【００３８】
先ず、光源制御部９４１は、第１，第２の光源３１，３２の時分割駆動を実行する（ステップＳ１）。具体的に、光源制御部９４１は、ステップＳ１において、同期信号に基づいて、交互に繰り返される第１，第２の期間のうち、第１の期間において第１の光源３１を発光させ、第２の期間において第２の光源３２を発光させる。
【００３９】
ステップＳ１の後、撮像制御部９４２は、同期信号に基づいて、第１，第２の光源３１，３２の発光タイミングに同期させ、撮像素子５２２に第１，第２の期間において第１，第２の被写体像をそれぞれ撮像させる（ステップＳ２〜Ｓ４）。すなわち、撮像素子５２２は、第１の期間である場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、言い換えれば、生体内に通常光（白色光）が照射された場合には、第１の被写体像（通常光）を撮像して通常光画像を生成する（ステップＳ３）。一方、撮像素子５２２は、第２の期間である場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、言い換えれば、生体内に近赤外励起光が照射された場合には、第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）を撮像して蛍光画像を生成する（ステップＳ４）。
【００４０】
ステップＳ３，Ｓ４の後、メモリコントローラ９３１は、同期信号に基づいて、メモリ９２への撮像画像の書込み及び読出しを制御する（ステップＳ５）。
ステップＳ５の後、第１，第２の画像処理部９３２，９３３は、以下に示す処理を実行する（ステップＳ６）。
すなわち、第１の画像処理部９３２は、メモリコントローラ９３１によってメモリ９２から順次、読み出された各通常光画像に対して順次、第１の画像処理を実行する。
ここで、第１の画像処理は、領域特定処理を含む。このため、例えば、図４に示すように、通常光画像ＷＬＩに対して領域特定処理が実行されると、画素レベルが上限値となっている対象領域Ａｒ（図４の例では、対象領域Ａｒ１〜Ａｒ３の３つ）が特定される。
なお、対象領域Ａｒは、観察対象において、挿入部２に向けて多くの光量の通常光を反射させる部位（以下、高反射部位と記載）に相当する領域である。
【００４１】
また、第２の画像処理部９３３は、メモリコントローラ９３１によってメモリ９２から順次、読み出された各蛍光画像（例えば、図５に示した蛍光画像ＩＲＢ）に対して順次、第２の画像処理を実行する。
ここで、上述したように、励起光カットフィルタ５２１は、レンズユニット５１から撮像素子５２２に向かう近赤外励起光の一部を透過させる。そして、近赤外励起光は、通常光と同様に、観察対象の高反射部位において多くの光量が挿入部２に向けて反射する。このため、例えば、図５に示すように、蛍光画像ＩＲＢでは、対象領域Ａｒと同一位置の領域Ａｒ´（図５の例では、領域Ａｒ１´，Ａｒ２´，Ａｒ３´の３つ、観察対象の高反射部位に相当）において、近赤外励起光の強度が高く（輝度値が高く）なる。
そして、第２の画像処理は、領域削除処理を含む。このため、例えば、図６に示すように、蛍光画像ＩＲＢに対して領域削除処理が実行されると、領域Ａｒ´の輝度値が「０」に設定された蛍光画像ＩＲＡが生成される。なお、図６では、輝度値が「０」に設定されたことを表現するために、領域Ａｒ´を一点鎖線で図示している。
【００４２】
ステップＳ６の後、重畳画像生成部９３４は、第１の画像処理部９３２から順次、出力される各通常光画像（例えば、図４に示した通常光画像ＷＬＩ）と、第２の画像処理部９３３から順次、出力される各蛍光画像（例えば、図６に示した蛍光画像ＩＲＡ）との対応する画像同士を全ての領域について対応する画素同士で重畳して順次、重畳画像（例えば、図７に示した重畳画像Ｄ１）を生成する（ステップＳ７）。
すなわち、重畳画像生成部９３４は、図７に示すように、対象領域Ａｒと同一位置の領域Ａｒ´´（図７の例では、領域Ａｒ１´´，Ａｒ２´´，Ａｒ３´´）については、蛍光画像ＩＲＡにおける領域Ａｒ´の画素と通常光画像ＷＬＩにおける対象領域Ａｒの画素とのうち通常光画像ＷＬＩにおける対象領域Ａｒの画素のみによって構成した重畳画像Ｄ１を生成する。
【００４３】
ステップＳ７の後、表示制御部９３５は、重畳画像生成部９３４にて順次、生成された各重畳画像（例えば、図７に示した重畳画像Ｄ１）を表示するための映像信号を順次、生成し、当該映像信号を表示装置７に順次、出力する（ステップＳ８）。これにより、表示装置７には、重畳画像（例えば、図７に示した重畳画像Ｄ１）が順次、表示される。
【００４４】
以上説明した実施の形態１によれば、以下の効果を奏する。
本実施の形態１に係る制御装置９は、通常光画像ＷＬＩにおいて、画素レベルが特定の閾値以上（本実施の形態１では上限値）となる対象領域Ａｒを特定する。また、制御装置９は、通常光画像ＷＬＩと蛍光画像ＩＲＡとを対応する画素同士で重畳して重畳画像Ｄ１を生成する際、対象領域Ａｒと同一位置の領域Ａｒ´´については、通常光画像ＷＬＩにおける対象領域Ａｒの画素のみによって構成した重畳画像Ｄ１を生成する。言い換えれば、制御装置９は、観察対象の高反射部位に相当する領域Ａｒ´´については、通常光画像ＷＬＩにおける対象領域Ａｒの画素のみによって構成した重畳画像Ｄ１を生成する。
したがって、観察対象の高反射部位を病変部として認識させてしまうことがなく、観察に適した重畳画像Ｄ１を生成することができる。
【００４５】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。
以下の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図８は、本実施の形態２に係る撮像部５２Ａの構成を示す図である。
上述した実施の形態１では、撮像部５２は、撮像素子５２２を１つのみ有していた。そして、制御部９４は、第１，第２の光源３１，３２を時分割駆動（時間的に異なる期間にそれぞれ発光）するとともに当該第１，第２の光源３１，３２の発光タイミングに同期させて撮像素子５２２に撮像させることにより、通常光画像及び蛍光画像をそれぞれ生成していた。
これに対して、本実施の形態２では、図８に示すように、撮像部５２の代わりに、２つの第１，第２の撮像素子５２５，５２６を有する撮像部５２Ａを採用している。そして、制御部９４は、第１，第２の光源３１，３２を同時駆動（時間的に同一の期間にそれぞれ発光）するとともに当該第１，第２の光源３１，３２が発光している期間に各第１，第２の撮像素子５２５，５２６に撮像させることにより、通常光画像及び蛍光画像をそれぞれ生成する。
【００４６】
具体的に、撮像部５２Ａは、図８に示すように、ダイクロイックミラー５２４と、励起光カットフィルタ５２１と、第１，第２の撮像素子５２５，５２６と、信号処理部５２３とを備える。なお、図８では、説明の便宜上、信号処理部５２３の図示を省略している。
ダイクロイックミラー５２４は、レンズユニット５１に対して光路後段側に配設され、励起光カットフィルタ５２１の短波側透過帯域の光を透過させ、励起光カットフィルタ５２１のカット帯域及び長波側透過帯域の光を反射する。すなわち、ダイクロイックミラー５２４は、レンズユニット５１を介した第１の被写体像（通常光（白色光））及び第２の被写体像（近赤外励起光及び蛍光）のうち、第１の被写体像を透過させ、第２の被写体像を反射する。
【００４７】
第１の撮像素子５２５は、ダイクロイックミラー５２４を透過した第１の被写体像の光路に設けられ、当該第１の被写体像を撮像して通常光画像を生成する。
第２の撮像素子５２６は、ダイクロイックミラー５２４を反射した第２の被写体像の光路に設けられ、当該第２の被写体像を撮像して蛍光画像を生成する。
励起光カットフィルタ５２１は、ダイクロイックミラー５２４と第２の撮像素子５２６との間（第２の被写体像の光路）に設けられている。
第１，第２の撮像素子５２５，５２６としては、上述した実施の形態１で説明した撮像素子５２２と同様の構成としてもよい。また、第２の撮像素子５２６としては、近赤外の波長帯域にのみ感度を有する赤外線撮像素子で構成しても構わない。
【００４８】
以上説明した本実施の形態２に係る撮像部５２Ａを採用した場合であっても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００４９】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１，２によってのみ限定されるべきものではない。
上述した実施の形態１，２では、第１の光源３１が白色光を発光し、第２の光源３２が近赤外励起光を発光していたが、これに限らない。第１，第２の光源３１，３２としては、第１の光源３１が第１の波長帯域の光を発光し、第２の光源３２が第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域の光を発光していれば、その他の構成を採用しても構わない。この際、第１，第２の波長帯域は、一部が重複する帯域であってもよく、あるいは、全く重複しない帯域であっても構わない。また、第１の光源３１は、狭帯域光を発光しても構わない。
【００５０】
ところで、従来、癌細胞を検出する癌診断法の一つである光線力学診断（Photo  Dynamic  Diagnosis：PDD）が知られている。
当該光線力学診断では、例えば5-アミノレブリン酸（以下、5-ALAと記載）等の光感受性物質が用いられる。当該5-ALAは、元来、動植物の生体内に含まれる天然アミノ酸である。この5-ALAは、体内投与後に細胞内に取り込まれ、ミトコンドリア内でプロトポルフィリンに生合成される。そして、癌細胞では、当該プロトポルフィリンが過剰に集積する。また、当該癌細胞に過剰集積するプロトポルフィリンは、光活性を有する。このため、当該プロトポルフィリンは、励起光（例えば375nm〜445nmの波長帯域の青色可視光）で励起すると、蛍光（例えば600nm〜740nmの波長帯域の赤色蛍光）を発光する。このように、光感受性物質を用いて癌細胞を蛍光発光させる癌診断法を光線力学診断という。
そして、上述した実施の形態１，２において、白色光を発光するＬＥＤで第１の光源３１を構成し、プロトポルフィリンを励起する励起光（例えば375nm〜445nmの波長帯域の青色可視光）を発光する半導体レーザで第２の光源３２を構成しても構わない。このように構成した場合であっても、上述した実施の形態１，２と同様の効果を奏する。
【００５１】
上述した実施の形態１，２では、第１，第２の期間が交互に繰り返すように設定されていたが、これに限らず、第１，第２の期間の少なくともいずれかが連続し、第１，第２の期間の頻度の比率が１：１以外の比率となるように構成しても構わない。
【００５２】
上述した実施の形態１，２では、挿入部２を硬性内視鏡で構成した医療用観察システム１に本発明に係る医療用画像処理装置を搭載していたが、これに限らない。例えば、挿入部２を軟性内視鏡で構成した医療用観察システムに本発明に係る医療用画像処理装置を搭載しても構わない。また、被写体内（生体内）や被写体表面（生体表面）の所定の視野領域を拡大して観察する手術用顕微鏡（例えば、特開２０１６−４２９８１号公報参照）等の医療用観察システムに本発明に係る医療用画像処理装置を搭載しても構わない。
上述した実施の形態１，２において、カメラヘッド５の一部の構成や制御装置９の一部の構成を例えばコネクタＣＮ１やコネクタＣＮ２に設けても構わない。
【００５３】
上述した実施の形態１，２では、第２の画像処理部９３３は、蛍光画像ＩＲＢに対して領域削除処理を実行していたが、これに限らず、当該領域削除処理を実行しない構成を採用しても構わない。この際、重畳画像生成部９３４は、通常光画像ＷＬＩと蛍光画像ＩＲＢとを対応する画素同士で重畳する際、対象領域Ａｒには領域Ａｒ´を重畳しない。このように構成すれば、重畳画像生成部９３４は、上述した実施の形態１と同様に、対象領域Ａｒと同一位置の領域Ａｒ´´については、通常光画像ＷＬＩにおける対象領域Ａｒの画素のみによって構成した重畳画像Ｄ１を生成する。
【００５４】
上述した実施の形態２において、励起光カットフィルタ５２１の代わりにＩＲカットフィルタを採用しても構わない。この際、ダイクロイックミラー５２４は、励起光カットフィルタ５２１の短波側透過帯域及びカット帯域の光を透過させ、励起光カットフィルタ５２１の長波側透過帯域の光を反射するように構成する。そして、当該ＩＲカットフィルタについては、ダイクロイックミラー５２４と第１の撮像素子５２５との間に設ける。
【符号の説明】
【００５５】
１  医療用観察システム
２  挿入部
３  光源装置
４  ライトガイド
５  カメラヘッド
６  第１伝送ケーブル
７  表示装置
８  第２伝送ケーブル
９  制御装置
１０  第３伝送ケーブル
２１  接眼部
３１  第１の光源
３２  第２の光源
５１  レンズユニット
５２，５２Ａ  撮像部
５３  通信部
９１  通信部
９２  メモリ
９３  観察画像生成部
９４  制御部
９５  入力部
９６  出力部
９７  記憶部
５２１  励起光カットフィルタ
５２２  撮像素子
５２２ａ  カラーフィルタ
５２３  信号処理部
５２４  ダイクロイックミラー
５２５  第１の撮像素子
５２６  第２の撮像素子
９３１  メモリコントローラ
９３２  第１の画像処理部
９３３  第２の画像処理部
９３４  重畳画像生成部
９３５  表示制御部
９４１  光源制御部
９４２  撮像制御部
Ａｒ，Ａｒ１〜Ａｒ３  対象領域
Ａｒ´，Ａｒ´´，Ａｒ１´，Ａｒ１´´，Ａｒ２´，Ａｒ２´´，Ａｒ３´，Ａｒ３´´  領域
ＣＮ１，ＣＮ２  コネクタ
Ｄ１  重畳画像
ＩＲＡ，ＩＲＢ  蛍光画像
ＷＬＩ  通常光画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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