(57)【要約】【課題】簡易な構成で観察対象の蛍光画像の輝度を正確に補正できること。【解決手段】本発明のある実施の形態において、画像処理装置３０は、白色光画像用バッファ３２と、蛍光画像用バッファ３３と、均一画像生成部３５と、補正処理部３６とを備える。白色光画像用バッファ３２は、カラーフィルタ群２５を介して白色光撮像部２６が撮像した白色光画像を記憶する。蛍光画像用バッファ３３は、蛍光撮像部２８による蛍光画像を記憶する。均一画像生成部３５は、この白色画像の各映像信号の中から、カラーフィルタ群２５のうちの観察部位１００内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した各映像信号に基づいた均一画像を生成する。補正処理部３６は、この均一画像によって蛍光画像用バッファ３３内の蛍光画像を補正する。【選択図】        図１
2010227254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光特性の異なる複数のカラーフィルタを介して観察部位からの通常光を受光する通常光撮像部が撮像した前記観察部位の通常光画像の各映像信号を記憶する通常光画像記憶部と、
励起光の照射によって前記観察部位から発生した蛍光を受光する蛍光撮像部が撮像した前記観察部位の蛍光画像の各映像信号を記憶する蛍光画像記憶部と、
前記通常光画像記憶部に記憶された前記通常光画像の各映像信号の中から、前記複数のカラーフィルタのうちの前記観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した前記各映像信号をもとに、前記特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する均一画像生成部と、
前記蛍光画像記憶部に記憶された前記蛍光画像の各映像信号を前記均一画像によって補正する補正処理部と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記複数のカラーフィルタは、赤色光を透過する赤色光フィルタと、緑色光を透過する緑色光フィルタと、青色光を透過する青色光フィルタと、を各々複数含み、
前記特定カラーフィルタは、前記複数のカラーフィルタのうちの前記赤色光フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記均一画像生成部は、
前記通常光画像記憶部に記憶された前記通常光画像の各映像信号の中から、前記赤色光フィルタに対応する前記各映像信号を抽出する信号抽出部と、
前記信号抽出部が抽出した前記各映像信号を補間処理して、前記赤色光フィルタに対応する波長帯域成分の前記均一画像を生成する補間処理部と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記複数のカラーフィルタは、赤色光を透過する赤色光フィルタと、緑色光を透過する緑色光フィルタと、青色光を透過する青色光フィルタと、赤外光を透過する赤外光フィルタと、を各々複数含み、
前記特定カラーフィルタは、前記複数のカラーフィルタのうちの前記赤外光フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記均一画像生成部は、
前記通常光画像記憶部に記憶された前記通常光画像の各映像信号の中から、前記赤外光フィルタに対応する前記各映像信号を抽出する信号抽出部と、
前記信号抽出部が抽出した前記各映像信号を補間処理して、前記赤外光フィルタに対応する波長帯域成分の前記均一画像を生成する補間処理部と、
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記補正処理部は、前記均一画像および前記蛍光画像の間の対応画素毎に前記均一画像の映像信号によって前記蛍光画像の映像信号を除算して、前記蛍光画像の輝度を規格化処理する規格化処理部を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記補正処理部は、前記均一画像の各映像信号に所定の値を一律に加算するオフセット処理を行うオフセット処理部を備え、前記オフセット処理済みの前記均一画像によって前記蛍光画像の各映像信号を補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記補正処理部は、前記均一画像の各映像信号の信号値と予め設定された映像信号の基準値とを比較し、前記各映像信号の信号値のうちの前記基準値に比して大きい信号値を前記基準値に置換するクリップ処理を行うクリップ処理部を備え、前記クリップ処理済みの前記均一画像によって前記蛍光画像の各映像信号を補正することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の画像処理装置。
【請求項９】
通常光と励起光とを切り替えて観察部位に照射する光源部と、
分光特性の異なる複数のカラーフィルタを有し、前記通常光を照射された前記観察部位からの通常光を前記複数のカラーフィルタを介して受光して前記観察部位の通常光画像を撮像する通常光撮像部と、
前記励起光を照射された前記観察部位から発生した蛍光を受光して前記観察部位の蛍光画像を撮像する蛍光撮像部と、
前記通常光撮像部が撮像した前記通常光画像の各映像信号の中から、前記複数のカラーフィルタのうちの前記観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した前記各映像信号をもとに、前記特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する均一画像生成部と、
前記蛍光撮像部が撮像した前記蛍光画像の各映像信号を前記均一画像によって補正する補正処理部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
分光特性の異なる複数のカラーフィルタを介して観察部位からの通常光を受光する通常光撮像部が撮像した前記観察部位の通常光画像の各映像信号と、励起光の照射によって前記観察部位から発生した蛍光を受光する蛍光撮像部が撮像した前記観察部位の蛍光画像の各映像信号と、を取得する映像信号取得手順と、
前記通常光画像の各映像信号の中から、前記複数のカラーフィルタのうちの前記観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した前記各映像信号をもとに、前記特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する均一画像生成手順と、
前記蛍光画像の各映像信号を前記均一画像によって補正する補正手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１１】
分光特性の異なる複数のカラーフィルタを介して観察部位からの通常光を受光する通常光撮像部が撮像した前記観察部位の通常光画像の各映像信号と、励起光の照射によって前記観察部位から発生した蛍光を受光する蛍光撮像部が撮像した前記観察部位の蛍光画像の各映像信号と、を取得する映像信号取得ステップと、
前記通常光画像の各映像信号の中から、前記複数のカラーフィルタのうちの前記観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した前記各映像信号をもとに、前記特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する均一画像生成ステップと、
前記蛍光画像の各映像信号を前記均一画像によって補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、撮像装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法に関し、特に、被写体からの蛍光に基づく蛍光画像を処理する画像処理装置、撮像装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療分野においては、被検体の臓器内部を観察する際に内視鏡装置が用いられている。内視鏡装置は、一般に、患者等の被検体の体腔内に細長形状の可撓性挿入部を挿入し、この挿入した可撓性挿入部を介して体腔内の生体組織に白色光を照射し、その反射光を可撓性挿入部内の撮像部によって受光して、この生体組織の白色光画像を撮像する。かかる生体組織の白色光画像は、この内視鏡装置の表示部に表示される。医師等のユーザは、内視鏡装置の表示部に表示された生体組織の白色光画像を通して、被検体の体腔内を観察する。
【０００３】
一方、近年の内視鏡分野においては、体腔内の生体組織等の観察部位を蛍光観察することが可能な内視鏡装置が登場している。蛍光観察型の内視鏡装置は、一般に、体腔内に挿入した可撓性挿入部を介して体腔内の生体組織に励起光を照射し、これによって生体組織から発生する蛍光に基づいた観察部位の蛍光画像を撮像する。ここで、この観察部位が被検体内部の食道または腸等の管空状の臓器内部位である場合、この観察部位と内視鏡装置の撮像部との撮像距離は均一にならない可能性が高い。このため、かかる観察部位の蛍光画像を内視鏡装置の撮像部が撮像する際に、この撮像部と被写体である観察部位との撮像距離の違いに起因する蛍光の明暗が発生する。なお、かかる蛍光の明暗は、観察部位の蛍光観察において正常な生体組織と異常組織との判別を困難にする。このような問題を解決するために、蛍光観察型の内視鏡装置は、白色光等の光の照射による観察部位からの反射光に基づいた規格化用画像を生成し、この生成した規格化用画像によって観察部位の蛍光画像を除算する規格化処理を行い、これによって、上述した撮像部と観察部位との撮像距離の違いに起因する蛍光の明暗を補正する。その後、蛍光観察型の内視鏡装置は、かかる規格化処理によって輝度値が規格化された蛍光画像を表示部に表示する。医師等のユーザは、かかる蛍光観察型の内視鏡装置の表示部に表示された観察部位の蛍光画像を観察し、この蛍光観察を通して被検体内部の観察部位に病変部等の異常組織が存在するか否か等を診断する。
【０００４】
なお、上述した蛍光観察における観察部位に、明暗のコントラストを形成するコントラスト部位（例えば、生体組織の粘膜表層または深部の血管等）が存在する場合、この観察部位からの反射光に基づいて生成された規格化用画像には、かかるコントラスト部位に対応して周辺画素との輝度差が大きくなる画素部分、すなわちエッジが存在する。かかるエッジを含む規格化用画像によって観察部位の蛍光画像を除算した場合、この規格化用画像内のエッジに対応する各画素の輝度値が蛍光画像の規格化処理に反映されてしまい、これに起因して、観察部位の蛍光画像のＳ／Ｎ比が低下する可能性がある。
【０００５】
このような規格化用画像内のエッジに起因する蛍光画像のＳ／Ｎ比の低下を防止するために、観察部位からの反射光に基づいた規格化用画像にローパスフィルタ処理を施し、このローパスフィルタ処理後の規格化用画像によって観察部位の蛍光画像を除算する装置が提案されている（特許文献１参照）。また、観察部位に近赤外光を照射して観察部位の近赤外光画像を撮像し、この撮像した近赤外光画像の画像信号によって観察部位の蛍光画像の画像信号を除算する装置も提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３３６１８７号公報
【特許文献２】特開平９−２９４７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来技術では、観察部位からの反射光に基づく規格化用画像をローパスフィルタ処理するためのローパスフィルタ回路を装置内部に配置する必要があるため、観察部位の蛍光画像を規格化処理するまでの処理コストが高くなるとともに、回路構成の複雑化および装置規模の増大を招来するという問題がある。また、上述した特許文献２に開示された従来技術では、観察部位内の病変部等の異常組織から蛍光を発生させるための光源の他に、観察部位に近赤外光を照射するための近赤外光源が必要になるため、装置構成が複雑化、大型化するという問題がある。さらには、観察部位の白色光画像（すなわち通常のカラー画像）と蛍光画像とを同時に観察する場合、観察部位に白色光と励起光と近赤外光とを順次切り替えて照射しなければならず、このため、観察部位の蛍光画像を規格化処理するまでの処理が煩雑化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で観察対象の蛍光画像の輝度を正確に補正することができる画像処理装置、撮像装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様にかかる画像処理装置は、分光特性の異なる複数のカラーフィルタを介して観察部位からの通常光を受光する通常光撮像部が撮像した前記観察部位の通常光画像の各映像信号を記憶する通常光画像記憶部と、励起光の照射によって前記観察部位から発生した蛍光を受光する蛍光撮像部が撮像した前記観察部位の蛍光画像の各映像信号を記憶する蛍光画像記憶部と、前記通常光画像記憶部に記憶された前記通常光画像の各映像信号の中から、前記複数のカラーフィルタのうちの前記観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した前記各映像信号をもとに、前記特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する均一画像生成部と、前記蛍光画像記憶部に記憶された前記蛍光画像の各映像信号を前記均一画像によって補正する補正処理部と、を備えるものである。
【００１０】
この態様にかかる画像処理装置によれば、観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を照射可能な光源あるいは蛍光画像の補正処理に用いる映像信号をローパスフィルタ処理するための処理回路等の追加構成を必要とせずに、既存のカラーフィルタ群のうちの特定カラーフィルタに対応する波長帯域の映像信号をもとに、観察部位内のコントラスト部位に起因するエッジの発生を抑制して光の照度分布を正確に反映した低コントラストの均一画像を簡易に生成できる。かかる低コントラストの均一画像の各映像信号を用いることによって、血管等のコントラスト部位に起因するエッジの影響を受けることなく、簡易な構成で観察対象の蛍光画像の輝度を正確に補正することができる。この結果、観察部位の撮像距離の違いに起因する蛍光の明暗を高精度に補正した高品質な蛍光画像を簡易に取得することができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様にかかる撮像装置は、通常光と励起光とを切り替えて観察部位に照射する光源部と、分光特性の異なる複数のカラーフィルタを有し、前記通常光を照射された前記観察部位からの通常光を前記複数のカラーフィルタを介して受光して前記観察部位の通常光画像を撮像する通常光撮像部と、前記励起光を照射された前記観察部位から発生した蛍光を受光して前記観察部位の蛍光画像を撮像する蛍光撮像部と、前記通常光撮像部が撮像した前記通常光画像の各映像信号の中から、前記複数のカラーフィルタのうちの前記観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した前記各映像信号をもとに、前記特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する均一画像生成部と、前記蛍光撮像部が撮像した前記蛍光画像の各映像信号を前記均一画像によって補正する補正処理部と、を備えるものである。
【００１２】
また、本発明の別の態様にかかる画像処理プログラムは、分光特性の異なる複数のカラーフィルタを介して観察部位からの通常光を受光する通常光撮像部が撮像した前記観察部位の通常光画像の各映像信号と、励起光の照射によって前記観察部位から発生した蛍光を受光する蛍光撮像部が撮像した前記観察部位の蛍光画像の各映像信号と、を取得する映像信号取得手順と、前記通常光画像の各映像信号の中から、前記複数のカラーフィルタのうちの前記観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した前記各映像信号をもとに、前記特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する均一画像生成手順と、前記蛍光画像の各映像信号を前記均一画像によって補正する補正手順と、をコンピュータに実行させるものである。
【００１３】
また、本発明の別の態様にかかる画像処理方法は、分光特性の異なる複数のカラーフィルタを介して観察部位からの通常光を受光する通常光撮像部が撮像した前記観察部位の通常光画像の各映像信号と、励起光の照射によって前記観察部位から発生した蛍光を受光する蛍光撮像部が撮像した前記観察部位の蛍光画像の各映像信号と、を取得する映像信号取得ステップと、前記通常光画像の各映像信号の中から、前記複数のカラーフィルタのうちの前記観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した前記各映像信号をもとに、前記特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する均一画像生成ステップと、前記蛍光画像の各映像信号を前記均一画像によって補正する補正ステップと、を含むものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる画像処理装置、撮像装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法によれば、簡易な構成で観察対象の蛍光画像の輝度を正確に補正することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態である画像処理装置、撮像装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法の実施の形態について説明する。なお、以下では、本発明にかかる撮像装置の一例として、患者等の被検体の体腔内の画像を撮像する内視鏡装置を説明し、この内視鏡装置に用いられる画像処理装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法を説明するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。この実施の形態１にかかる内視鏡装置１は、本発明にかかる撮像装置の一例であり、図１に示すように、被検体内部の観察部位１００に光を照射する光源装置１０と、被検体の体腔内に挿入する細長形状の挿入部２０と、観察部位１００の画像を処理する画像処理装置３０と、画像処理装置３０に各種情報を入力する入力装置４０と、画像処理装置３０によって処理された画像情報を出力する画像出力装置５０とを備える。
【００１７】
光源装置１０は、蛍光薬剤を励起する励起光と通常光の一例である白色光とを切り替えて観察部位１００に照射する光源部として機能する。具体的には、光源装置１０は、白色光源１１と、白色光源１１からの射出光を略平行光にするコリメートレンズ１２と、平行光を集光する集光レンズ１３と、観察部位１００への照射光を励起光または白色光に切り替える回転フィルタ１４と、回転フィルタ１４の駆動源であるモータ１５と、回転フィルタ１４を制御するフィルタ制御部１６とを備える。
【００１８】
白色光源１１は、キセノンランプ等の発光源を用いて実現され、光源装置１０のスイッチ（図示せず）の操作に基づいて白色光を発光する。コリメートレンズ１２は、白色光源１１から射出される白色光の光路上に配置され、白色光源１１からの白色光を略平行光にする。このコリメートレンズ１２による平行光は、回転フィルタ１４を透過した後、集光レンズ１３によって集光される。この集光レンズ１３によって集光された光は、挿入部２０を介して被検体内部の観察部位１００に照射される。
【００１９】
回転フィルタ１４は、白色光源１１によって発光された白色光から所定の波長帯域の光を抽出する。図２は、本発明の実施の形態１における回転フィルタの一構成例を示す模式図である。図３は、実施の形態１における回転フィルタ内に含まれる白色光フィルタの分光特性の一例を示す模式図である。図４は、実施の形態１における回転フィルタ内に含まれる励起光フィルタの分光特性の一例を示す模式図である。なお、図３，４には、白色光源１１が発光する白色光の分光特性を例示する波長対強度の相関線Ｃ１が図示されている。回転フィルタ１４は、図２に示すように、互いに分光特性の異なる白色光フィルタ１４ａおよび励起光フィルタ１４ｂを備える。
【００２０】
白色光フィルタ１４ａは、白色光源１１によって発光された白色光のうちの所定の波長帯域の白色光を透過させる。具体的には、白色光フィルタ１４ａは、図３に示す波長対強度の相関線Ｃ２のように、５０％透過域が４２０〜６５０ｎｍである分光透過率を有する。ここで、白色光フィルタ１４ａの５０％透過域とは、白色光フィルタ１４ａの分光透過率が５０％以上になる白色光の波長帯域である。かかる分光透過率を有する白色光フィルタ１４ａは、白色光源１１からの白色光、すなわち図３に示す波長対強度の相関線Ｃ１のような分光特性を有する白色光から４２０〜６５０ｎｍの波長帯域の白色光を抽出し、この抽出した白色光を、観察部位１００に照射する通常光として透過させる。なお、かかる白色光フィルタ１４ａを透過した白色光の分光特性は、白色光源１１からの白色光の分光特性（相関線Ｃ１参照）と白色光フィルタ１４ａの分光透過率（相関線Ｃ２参照）とを乗算することによって算出される。
【００２１】
励起光フィルタ１４ｂは、白色光源１１によって発光された白色光のうちの所定の波長帯域の励起光を透過させる。具体的には、励起光フィルタ１４ｂは、図４に示す波長対強度の相関線Ｃ３のように、５０％透過域が６６０〜６７０ｎｍである分光透過率を有する。ここで、励起光フィルタ１４ｂの５０％透過域とは、励起光フィルタ１４ｂの分光透過率が５０％以上になる励起光の波長帯域である。かかる分光透過率を有する励起光フィルタ１４ｂは、白色光源１１からの白色光、すなわち図４に示す波長対強度の相関線Ｃ１のような分光特性を有する白色光から６６０〜６７０ｎｍの波長帯域の光である励起光を抽出し、この抽出した励起光を透過させる。なお、かかる励起光フィルタ１４ｂを透過した励起光の分光特性は、白色光源１１からの白色光の分光特性（相関線Ｃ１参照）と励起光フィルタ１４ｂの分光透過率（相関線Ｃ３参照）とを乗算することによって算出される。
【００２２】
なお、かかる励起光フィルタ１４ｂによって抽出された励起光は、例えば観察部位１００に存在する腫瘍等の病変部１０１に特異的に集積する蛍光薬剤を励起して、例えば６９０〜７１０ｎｍの波長帯域の蛍光を発生させる特性を有する。
【００２３】
このような白色光フィルタ１４ａおよび励起光フィルタ１４ｂを有する回転フィルタ１４は、モータ１５の駆動によって周方向に回転し、これによって、白色光源１１からの白色光の光路（図１に示す光源装置１０内の破線参照）内に、白色光フィルタ１４ａおよび励起光フィルタ１４ｂを順次切り替えて位置させる。かかる回転フィルタ１４は、この光路内に白色光フィルタ１４ａを位置させた状態において４２０〜６５０ｎｍの白色光を透過させ、この光路内に励起光フィルタ１４ｂを位置させた状態において、この白色光の波長帯域外である６６０〜６７０ｎｍの励起光を透過させる。すなわち、回転フィルタ１４は、かかる白色光と励起光とを交互に透過させる。
【００２４】
フィルタ制御部１６は、上述した回転フィルタ１４の回転による光路内のフィルタ切替を制御する。具体的には、フィルタ制御部１６は、回転軸を介して回転フィルタ１４と接続されたモータ１５の回転駆動を制御し、このモータ１５の駆動制御を通じて回転フィルタ１４の回転駆動を制御する。これによって、フィルタ制御部１６は、上述した白色光源１１からの白色光の光路内に白色光フィルタ１４ａと励起光フィルタ１４ｂとを交互に位置させる。このようにして、フィルタ制御部１６は、かかる光路内における回転フィルタ１４のフィルタ切替を制御する。また、フィルタ制御部１６は、かかるモータ１５の回転数等の回転駆動状態をもとに、白色光フィルタ１４ａおよび励起光フィルタ１４ｂのいずれが光路内に位置しているかを把握する。フィルタ制御部１６は、かかる光路内に位置するフィルタ（白色光フィルタ１４ａまたは励起光フィルタ１４ｂ）を示すフィルタ情報を画像処理装置３０に送信する。なお、かかるフィルタ制御部１６の動作は、後述する画像処理装置３０の制御部３８によって制御される。
【００２５】
挿入部２０は、被検体の体腔内に挿入可能な細長形状の可撓性構造体であり、内視鏡装置１の操作部（図示せず）の操作に基づいて所望の方向に湾曲可能である。また、図１に示すように、挿入部２０は、その基端部側が光源装置１０と画像処理装置３０とに接続され、この光源装置１０からの射出光を先端部側に導くライトガイドファイバ２１と、ライトガイドファイバ２１によって導かれた光を拡散するレンズ２２とを備える。また、挿入部２０は、観察部位１００からの通常光または蛍光を集光する対物レンズ２３と、この観察部位１００から集光した光を分岐するダイクロイックミラー２４と、観察部位１００の白色光画像を撮像する白色光撮像部２６と、観察部位１００の蛍光画像を撮像する蛍光撮像部２８とを備える。なお、白色光撮像部２６は、分光特性の異なる複数のカラーフィルタからなるカラーフィルタ群２５を備える。また、蛍光撮像部２８は、観察部位１００からの蛍光を透過し励起光を遮断するバリアフィルタ２７を備える。
【００２６】
ライトガイドファイバ２１は、光ファイバ等を用いて実現され、上述した光源装置１０によって交互に射出される白色光および励起光を挿入部２０の先端部側に順次伝搬する。かかるライトガイドファイバ２１によって順次導かれた光源装置１０からの白色光および励起光は、レンズ２２によって順次拡散され、その後、被検体内部の観察部位１００に交互に照射される。
【００２７】
ここで、この観察部位１００内に、予め蛍光薬剤を集積した病変部１０１が存在する場合、この観察部位１００に照射された光源装置１０からの励起光は、この病変部１０１の蛍光薬剤を励起して、例えば６９０〜７１０ｎｍの波長帯域の蛍光を発生させる。一方、この観察部位１００に光源装置１０からの白色光が照射された場合、この観察部位１００から通常光の一例である白色光が反射する。
【００２８】
対物レンズ２３は、光源装置１０からの白色光が観察部位１００に照射された場合、この観察部位１００から反射した白色光を集光する。一方、光源装置１０からの励起光が観察部位１００に照射された場合、この観察部位１００から発生した蛍光（具体的には病変部１０１から発生した蛍光）と観察部位１００から反射した励起光とを集光する。
【００２９】
ダイクロイックミラー２４は、対物レンズ２３を透過した観察部位１００からの光を白色光撮像部２６側と蛍光撮像部２８側とに分岐する。詳細には、ダイクロイックミラー２４は、上述した対物レンズ２３によって集光された観察部位１００からの光のうち、６６０ｎｍ未満の波長帯域の光、すなわち観察部位１００から反射した白色光（具体的には４２０〜６５０ｎｍの白色光）を白色光撮像部２６側の光路に分岐する。一方、ダイクロイックミラー２４は、６６０ｎｍ以上の波長帯域の光を１００％反射する機能を有し、観察部位１００から発生した蛍光と観察部位１００から反射した励起光とを蛍光撮像部２８側の光路に分岐する。なお、観察部位１００から反射した励起光の波長帯域は、例えば６６０〜６７０ｎｍであり、観察部位１００からの蛍光の波長帯域は、例えば６９０〜７１０ｎｍである。
【００３０】
カラーフィルタ群２５は、分光特性の異なる複数のカラーフィルタからなり、白色光撮像部２６の画素毎に観察部位１００からの白色光を各色成分の光に分光するとともに、白色光撮像部２６の各画素に向けて、これら各色成分の光を透過させる。図５は、実施の形態１における白色光撮像部の受光面に配置されるカラーフィルタ群の一構成例を示す模式図である。図６は、実施の形態１におけるカラーフィルタ群の透過率特性の一例を示す模式図である。カラーフィルタ群２５は、例えば図５に示すように、赤色光を透過するカラーフィルタである赤色光フィルタ（Ｒ）と、緑色光を透過するカラーフィルタである緑色光フィルタ（Ｇ）と、青色光を透過するカラーフィルタである青色光フィルタ（Ｂ）とを各々複数含むモザイク状の原色カラーフィルタである。また、カラーフィルタ群２５は、２×２のカラーフィルタ集合体を基本単位とし、この基本単位内に赤色光フィルタ、緑色光フィルタおよび青色光フィルタを各々１つ以上含む。
【００３１】
かかるカラーフィルタ群２５において、青色光フィルタは、図６に示す波長対透過率の相関線Ｃ４のように、４００〜５００ｎｍの波長帯域の光を透過させる分光透過率を有する。緑色光フィルタは、図６に示す波長対透過率の相関線Ｃ５のように、４８０〜６００ｎｍの波長帯域の光を透過させる分光透過率を有する。赤色光フィルタは、図６に示す波長対透過率の相関線Ｃ６のように、５８０〜７００ｎｍの波長帯域の光を透過させる分光透過率を有する。なお、かかるカラーフィルタ群２５において、青色光フィルタの分光透過率が５０％以上になる青色光の波長帯域（青色光フィルタの５０％透過域）は４３０〜４８０ｎｍである。緑色光フィルタの分光透過率が５０％以上になる緑色光の波長帯域（緑色光フィルタの５０％透過域）は５１０〜５８０ｎｍである。赤色光フィルタの分光透過率が５０％以上になる赤色光の波長帯域（赤色光フィルタの５０％透過域）は６００〜６８０ｎｍである。
【００３２】
このような構成を有するカラーフィルタ群２５は、ダイクロイックミラー２４によって白色光撮像部２６側の光路に分岐された観察部位１００からの白色光のうち、青色光フィルタによって例えば４３０〜４８０ｎｍの青色光を抽出し、緑色光フィルタによって例えば５１０〜５８０ｎｍの緑色光を抽出し、赤色光フィルタによって例えば６００〜６８０ｎｍの赤色光を抽出する。カラーフィルタ群２５内の各青色光フィルタは、白色光撮像部２６の青色に対応する各画素に向けて、かかる白色光の青色成分を透過させる。カラーフィルタ群２５内の各緑色光フィルタは、白色光撮像部２６の緑色に対応する各画素に向けて、かかる白色光の緑色成分を透過させる。カラーフィルタ群２５内の各赤色光フィルタは、白色光撮像部２６の赤色に対応する各画素に向けて、かかる白色光の赤色成分を透過させる。
【００３３】
なお、カラーフィルタ群２５は、上述したように、２×２のカラーフィルタ集合体を基本単位として、この基本単位内に赤色光フィルタ（Ｒ）、緑色光フィルタ（Ｇ）および青色光フィルタ（Ｂ）を各々１つ以上含むものであればよく、そのサイズは、図５に示すような５×５に限定されない。すなわち、カラーフィルタ群２５は、白色光撮像部２６の受光面に合わせて所望数のカラーフィルタを含む所望サイズのものであってもよい。
【００３４】
白色光撮像部２６は、分光特性の異なる各カラーフィルタが受光面内の各画素に配置されたベイヤ型のカラー撮像素子を用いて実現される。具体的には、白色光撮像部２６は、赤外光を除去する赤外光カットフィルタ（図示せず）と上述したカラーフィルタ群２５とを受光面上に備える。白色光撮像部２６の受光部は、例えば２×２の画素集合体を基本単位とし、この基本単位の画素集合体を複数含む画素群によって形成される。この白色光撮像部２６の受光部には、かかる基本単位の画素集合体毎に、上述したカラーフィルタ群２５における基本単位のカラーフィルタ集合体が配置される。すなわち、白色光撮像部２６は、かかる基本単位の画素集合体上に、カラーフィルタ群２５における基本単位のカラーフィルタ集合体内の赤色光フィルタ、緑色光フィルタおよび青色光フィルタを各々１つ以上有する。
【００３５】
このような構成を有する白色光撮像部２６は、ダイクロイックミラー２４によって白色光撮像部２６側の光路に分岐された観察部位１００からの通常光、すなわち、光源装置１０による白色光が観察部位１００に照射された際に観察部位１００から反射した白色光を、上述したカラーフィルタ群２５等を介して受光する。これによって、白色光撮像部２６は、観察部位１００のカラー画像である白色光画像を撮像する。この場合、白色光撮像部２６は、カラーフィルタ群２５によってこの白色光から分光された各色成分の通常光を画素群内の各画素によって各々光電変換処理して、観察部位１００の白色光画像を構成する各色成分の映像信号を生成する。
【００３６】
ここで、白色光撮像部２６の受光部内の画素群には、カラーフィルタ群２５内の青色光フィルタが配置された画素である青色画素と、カラーフィルタ群２５内の緑色光フィルタが配置された画素である緑色画素と、カラーフィルタ群２５内の赤色光フィルタが配置された画素である赤色画素とが各々複数含まれる。かかる白色光撮像部２６の画素群において、青色画素は、観察部位１００からの白色光のうちの青色光フィルタを透過した青色成分（例えば４３０〜４８０ｎｍの波長帯域）の通常光を受光し、この受光した青色成分の通常光を光電変換処理して、観察部位１００の青色成分の映像信号（以下、Ｂ映像信号という）を生成する。緑色画素は、観察部位１００からの白色光のうちの緑色光フィルタを透過した緑色成分（例えば５１０〜５８０ｎｍの波長帯域）の通常光を受光し、この受光した緑色成分の通常光を光電変換処理して、観察部位１００の緑色成分の映像信号（以下、Ｇ映像信号という）を生成する。赤色画素は、観察部位１００からの白色光のうちの赤色光フィルタを透過した赤色成分（例えば６００〜６８０ｎｍの波長帯域）の通常光を受光し、この受光した赤色成分の通常光を光電変換処理して、観察部位１００の赤色成分の映像信号（以下、Ｒ映像信号という）を生成する。白色光撮像部２６は、上述したように観察部位１００の白色光画像を撮像する都度、この観察部位１００の白色光画像を構成する各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を画像処理装置３０に順次送信する。
【００３７】
バリアフィルタ２７は、励起光カットフィルタを用いて実現され、ダイクロイックミラー２４によって蛍光撮像部２８側の光路に分岐された観察部位１００からの光に含まれる励起光を遮断する。図７は、バリアフィルタの透過率特性の一例を示す模式図である。バリアフィルタ２７は、図７に示す波長対透過率の相関線Ｃ７のように、６９０〜７１０ｎｍの波長帯域の光を透過させる透過率特性を有する。かかるバリアフィルタ２７は、ダイクロイックミラー２４によって蛍光撮像部２８側の光路に分岐された観察部位１００からの光のうち、観察部位１００から反射した励起光（例えば６６０〜６７０ｎｍの波長帯域の励起光）を遮断するとともに、６９０〜７１０ｎｍの波長帯域の光である観察部位１００からの蛍光を透過させる。
【００３８】
蛍光撮像部２８は、白色光撮像部２６に比して高い感度特性を有するモノクロ撮像素子を用いて実現され、上述したバリアフィルタ２７を受光面上に備える。蛍光撮像部２８は、光源装置１０による励起光が観察部位１００に照射された際、ダイクロイックミラー２４によって蛍光撮像部２８側の光路に分岐された観察部位１００からの蛍光、すなわちバリアフィルタ２７を透過した蛍光を受光する。これによって、蛍光撮像部２８は、観察部位１００の蛍光画像を撮像する。この場合、蛍光撮像部２８は、その受光部内の各画素によって観察部位１００からの蛍光を光電変換処理し、この結果、観察部位１００の蛍光画像を構成する各映像信号を生成する。蛍光撮像部２８は、かかる観察部位１００の蛍光画像を撮像する都度、この観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を画像処理装置３０に順次送信する。なお、かかる蛍光撮像部２８によって撮像された観察部位１００の蛍光画像における蛍光の明暗は、被写体である観察部位１００と蛍光撮像部２８との撮像距離に応じて変化する。
【００３９】
画像処理装置３０は、上述した白色光撮像部２６または蛍光撮像部２８によって撮像された観察部位１００の画像情報を処理して、画像出力装置５０に出力させる出力画像を生成する。具体的には、図１に示したように、画像処理装置３０は、白色光撮像部２６または蛍光撮像部２８によって撮像された各映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３１と、白色光撮像部２６による白色光画像の各映像信号を一時的に記憶する白色光画像用バッファ３２と、蛍光撮像部２８による蛍光画像の各映像信号を一時的に記憶する蛍光画像用バッファ３３とを備える。また、画像処理装置３０は、観察部位１００の白色光画像を生成する白色光画像生成部３４と、観察部位１００の蛍光画像の補正処理に用いる均一画像を生成する均一画像生成部３５と、観察部位１００の映像信号に基づく均一画像をもとに観察部位１００の蛍光画像を補正処理する補正処理部３６とを備える。さらに、画像処理装置３０は、画像出力装置５０に画像情報を出力する出力部３７と、かかる画像処理装置３０の各構成部を制御する制御部３８とを備える。
【００４０】
なお、かかる画像処理装置３０において、Ａ／Ｄ変換部３１は、白色光画像用バッファ３２および蛍光画像用バッファ３３と接続される。また、Ａ／Ｄ変換部３１は、上述した白色光撮像部２６および蛍光撮像部２８と接続される。白色光画像用バッファ３２は、白色光画像生成部３４および均一画像生成部３５と接続される。補正処理部３６は、蛍光画像用バッファ３３および均一画像生成部３５と接続され、出力部３７は、白色光画像生成部３４および補正処理部３６と接続される。また、出力部３７は、画像出力装置５０と接続される。一方、制御部３８は、Ａ／Ｄ変換部３１、白色光画像生成部３４、均一画像生成部３５、補正処理部３６および出力部３７と双方向に接続される。また、制御部３８は、上述した光源装置１０のフィルタ制御部１６および入力装置４０と双方向に接続される。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換部３１は、白色光撮像部２６または蛍光撮像部２８から取得した映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル変換後の映像信号を白色光画像用バッファ３２または蛍光画像用バッファ３３に送信する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部３１は、上述した光源装置１０による白色光が観察部位１００に照射された場合、白色光撮像部２６から観察部位１００の白色光画像の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を取得する。この場合、Ａ／Ｄ変換部３１は、取得した白色光画像の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号をデジタル化し、その後、制御部３８の制御に基づいて、かかるデジタル変換後の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を白色光画像用バッファ３２に順次送信する。一方、Ａ／Ｄ変換部３１は、上述した光源装置１０による励起光が観察部位１００に照射された場合、蛍光撮像部２８から観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を取得する。この場合、Ａ／Ｄ変換部３１は、取得した蛍光画像の各映像信号をデジタル化し、その後、制御部３８の制御に基づいて、かかるデジタル変換後の各映像信号を蛍光画像用バッファ３３に順次送信する。
【００４２】
白色光画像用バッファ３２は、上述した白色光撮像部２６が撮像した観察部位１００の通常光画像の各映像信号を記憶する通常光画像記憶部として機能する。具体的には、白色光画像用バッファ３２は、Ａ／Ｄ変換部３１によってデジタル化された白色光画像の各映像信号、すなわち、デジタル変換後の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号をＡ／Ｄ変換部３１から取得する。白色光画像用バッファ３２は、このＡ／Ｄ変換部３１から取得したデジタル変換後の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を一時的に記憶する。その後、白色光画像用バッファ３２は、この一時的に記憶していたデジタル変換後の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を白色光画像生成部３４および均一画像生成部３５に適宜送信する。
【００４３】
蛍光画像用バッファ３３は、上述した蛍光撮像部２８が撮像した観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を記憶する蛍光画像記憶部として機能する。具体的には、蛍光画像用バッファ３３は、Ａ／Ｄ変換部３１によってデジタル化された蛍光画像の各映像信号を取得し、このＡ／Ｄ変換部３１から取得したデジタル変換後の各映像信号を一時的に記憶する。その後、蛍光画像用バッファ３３は、この一時的に記憶していたデジタル変換後の各映像信号を補正処理部３６に適宜送信する。
【００４４】
白色光画像生成部３４は、白色光画像用バッファ３２に一時的に記憶された１フレーム分の各映像信号をもとに、観察部位１００の白色光画像を生成する。具体的には、白色光画像生成部３４は、１フレーム分の白色光画像に相当する単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を白色光画像用バッファ３２から取得する。白色光画像生成部３４は、この取得した単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号に対して補間処理を行い、これによって、上述した基本単位の画素集合体内の各色成分を合成した３板状態の映像信号を基本単位の画素集合体毎に生成する。白色光画像生成部３４は、このように生成した３板状態の各映像信号に対して色変換処理および階調変換処理等を行って、観察部位１００の白色光画像を生成する。かかる白色光画像生成部３４は、白色光画像用バッファ３２から１フレーム分の白色光画像の各映像信号を取得する都度、上述したような画像処理を順次行って、観察部位１００の白色光画像を１フレームずつ生成する。白色光画像生成部３４は、このように生成した観察部位１００の白色光画像の各映像信号を出力部３７に順次送信する。
【００４５】
均一画像生成部３５は、上述した蛍光撮像部２８によって撮像された観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正する補正処理に用いる均一画像を生成する。具体的には、均一画像生成部３５は、白色光画像用バッファ３２に記憶された観察部位１００の白色光画像の各映像信号、例えば１フレーム分の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を取得する。均一画像生成部３５は、この白色光画像用バッファ３２から取得した白色光画像の各映像信号の中から、上述したカラーフィルタ群２５のうちの観察部位１００内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出する。そして、均一画像生成部３５は、このように抽出した各映像信号をもとに、この特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分（例えば赤色成分）の均一画像を生成する。均一画像生成部３５は、このように生成した均一画像の各映像信号を補正処理部３６に順次送信する。
【００４６】
ここで、上述したコントラスト部位とは、観察部位１００内において明暗のコントラストを形成する部位である。例えば、観察部位１００が体腔内の部位である場合、この観察部位１００内のコントラスト部位として、生体組織の粘膜表層の毛細血管または生体組織深部の血管等の微細構造体が例示される。この場合、観察部位１００の白色光画像には、かかるコントラスト部位に対応して周辺画素との輝度差が大きくなる画素部分、すなわちエッジが存在する。なお、上述した均一画像生成部３５によって生成される均一画像は、赤色成分等の特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分による略均一な画像であり、かかるエッジに起因する画像内のコントラストが軽減されている。
【００４７】
補正処理部３６は、上述した蛍光撮像部２８によって撮像された観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正処理する。具体的には、補正処理部３６は、蛍光画像用バッファ３３に記憶された観察部位１００の蛍光画像の各映像信号と、均一画像生成部３５によって生成された観察部位１００の均一画像の各映像信号とを取得する。なお、ここでいう観察部位１００の均一画像とは、観察部位１００の白色光画像の各映像信号のうちの特定の波長帯域成分の各映像信号に基づく均一画像である。補正処理部３６は、均一画像生成部３５から取得した観察部位１００の均一画像の各映像信号によって、この観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正処理する。これによって、補正処理部３６は、被写体である観察部位１００と蛍光撮像部２８との撮像距離に応じて変化する蛍光の明暗を補正した蛍光画像を生成する。かかる補正処理部３６によって補正処理された観察部位１００の蛍光画像において、励起光照射による蛍光発生源である病変部１０１は、観察部位１００と蛍光撮像部２８との撮像距離に関わらず、比較的高い輝度の画素によって描画される。補正処理部３６は、かかる補正処理後の蛍光画像の各映像信号を出力部３７に順次送信する。
【００４８】
出力部３７は、画像出力装置５０に観察部位１００の画像情報を出力する。具体的には、出力部３７は、白色光画像生成部３４によって生成された観察部位１００の白色光画像の各映像信号と、補正処理部３６によって補正処理された観察部位１００の蛍光画像の各映像信号とを取得する。出力部３７は、制御部３８の制御に基づいて、この観察部位１００の白色光画像の各映像信号と蛍光画像の各映像信号とを画像出力装置５０に順次出力する。これによって、出力部３７は、観察部位１００の白色光画像と観察部位１００の補正処理後の蛍光画像とを画像出力装置５０に出力（例えば表示）させる。
【００４９】
制御部３８は、画像処理装置３０の構成部であるＡ／Ｄ変換部３１、白色光画像生成部３４、均一画像生成部３５、補正処理部３６、および出力部３７の各動作を制御し、且つ、これらの各構成部間における信号の入出力を制御する。また、制御部３８は、上述した光源装置１０のフィルタ制御部１６および入力装置４０を制御する。
【００５０】
具体的には、制御部３８は、処理プログラムを記憶する記憶部とこの記憶部内の処理プログラムを実行するコンピュータとを用いて実現される。制御部３８は、入力装置４０によって入力された設定情報をもとに、観察部位１００の白色光画像または蛍光画像を撮像する際の各種撮像条件を設定する。一方、制御部３８は、入力装置４０によって入力された指示情報に基づいて、上述した回転フィルタ１４のフィルタ切替制御を実行するようにフィルタ制御部１６を制御する。
【００５１】
また、制御部３８は、上述したフィルタ情報をフィルタ制御部１６から順次取得する。制御部３８は、かかるフィルタ情報をもとに、光源装置１０の光路内に現に位置する回転フィルタ１４のフィルタが白色光フィルタ１４ａおよび励起光フィルタ１４ｂのいずれであるかを識別する。制御部３８は、光源装置１０の光路内のフィルタが白色光フィルタ１４ａである場合、白色光撮像部２６から白色光画像の各映像信号を取得し且つこの白色光画像の各映像信号をデジタル化するようにＡ／Ｄ変換部３１を制御する。なお、制御部３８は、光源装置１０の光路内のフィルタが白色光フィルタ１４ａではない場合、白色光撮像部２６からの映像信号を削除するようにＡ／Ｄ変換部３１を制御する。制御部３８は、かかるＡ／Ｄ変換部３１の制御を通して、光源装置１０による観察部位１００への白色光の照射タイミングと白色光撮像部２６による白色光画像の撮像タイミングとが同期するように白色光撮像部２６を制御する。
【００５２】
一方、制御部３８は、光源装置１０の光路内のフィルタが励起光フィルタ１４ｂである場合、蛍光撮像部２８から蛍光画像の各映像信号を取得し且つこの蛍光画像の各映像信号をデジタル化するようにＡ／Ｄ変換部３１を制御する。なお、制御部３８は、光源装置１０の光路内のフィルタが励起光フィルタ１４ｂではない場合、蛍光撮像部２８からの映像信号を削除するようにＡ／Ｄ変換部３１を制御する。制御部３８は、かかるＡ／Ｄ変換部３１の制御を通して、光源装置１０による観察部位１００への励起光の照射タイミングと蛍光撮像部２８による蛍光画像の撮像タイミングとが同期するように蛍光撮像部２８を制御する。
【００５３】
また、制御部３８は、観察部位１００に対応する単板状態の各映像信号をもとに観察部位１００の白色光画像を生成するように白色光画像生成部３４を制御するとともに、この単板状態の各映像信号の中から抽出される特定の波長帯域の各映像信号をもとに観察部位１００の均一画像を生成するように均一画像生成部３５を制御する。さらに、制御部３８は、かかる観察部位１００の均一画像によって観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正処理するように補正処理部３６を制御する。一方、制御部３８は、入力装置４０によって入力された指示情報に基づいて、かかる観察部位１００の白色光画像の各映像信号と観察部位１００の補正処理後の蛍光画像の各映像信号とを画像出力装置５０に出力するように出力部３７を制御する。制御部３８は、かかる出力部３７の制御を通して、画像出力装置５０による観察部位１００の白色光画像および蛍光画像の出力動作を制御する。
【００５４】
入力装置４０は、キーボードおよびマウス等の入力デバイスを用いて実現され、医師または看護師等のユーザによる入力操作に対応して画像処理装置３０の制御部３８に各種情報を入力する。かかる入力装置４０によって制御部３８に入力される各種情報として、例えば、回転フィルタ１４の回転駆動の開始あるいは観察部位１００の白色光画像および蛍光画像の出力開始等を制御部３８に対して指示する指示情報、観察部位１００の白色光画像または蛍光画像を撮像する際の各種設定情報等が挙げられる。なお、入力装置４０は、上述した画像処理装置３０の電源オンと電源オフとを切り替える電源スイッチを備えてもよい。
【００５５】
画像出力装置５０は、上述した画像処理装置３０によって処理された画像情報を出力する。具体的には、画像出力装置５０は、ＣＲＴディスプレイまたは液晶ディスプレイ等の所望のディスプレイを用いて実現される。画像出力装置５０は、画像処理装置３０の出力部３７から観察部位１００の画像情報、すなわち白色光画像の各映像信号と補正処理後の蛍光画像の各映像信号とを取得する。画像出力装置５０は、この出力部３７から取得した各映像信号に基づいた観察部位１００の白色光画像と補正処理後の蛍光画像とを表示する。この場合、画像出力装置５０は、かかる観察部位１００の白色光画像と補正処理後の蛍光画像とを並べて表示してもよいし、かかる観察部位１００の白色光画像に補正処理後の蛍光画像を重畳表示してもよい。
【００５６】
つぎに、上述した画像処理装置３０の均一画像生成部３５について詳細に説明する。図８は、本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の均一画像生成部の一構成例を模式的に示すブロック図である。図８に示すように、均一画像生成部３５は、白色光画像の各映像信号の中から特定の波長帯域の映像信号を抽出する信号抽出部３５ａと、信号抽出部３５ａによって抽出された映像信号を一時的に記憶するバッファ３５ｂと、信号抽出部３５ａによって抽出された各映像信号の補間処理を行って上述した均一画像を生成する補間処理部３５ｃとを備える。
【００５７】
信号抽出部３５ａは、制御部３８の制御に基づいて、白色光画像用バッファ３２に記憶された白色光画像の各映像信号の中から、上述した白色光撮像部２６のカラーフィルタ群２５のうちの特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出する。具体的には、信号抽出部３５ａは、観察部位１００の白色光画像を構成する１フレーム分の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号の中から、カラーフィルタ群２５のうちの赤色光フィルタに対応する各Ｒ映像信号を抽出する。この場合、信号抽出部３５ａは、カラーフィルタ群２５のうちの青色光フィルタに対応する各Ｂ映像信号と緑色光フィルタに対応する各Ｇ映像信号とを間引き処理する。ここで、カラーフィルタ群２５に含まれる青色光フィルタ、緑色光フィルタおよび赤色光フィルタのうち、赤色光フィルタは、生体組織等の観察部位１００内に存在するコントラスト部位（例えば血管等）における光吸収特性が比較的低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタの一例である。信号抽出部３５ａは、白色光画像用バッファ３２に記憶された観察部位１００の白色光画像の各映像信号、すなわち単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号の中から、かかる特定カラーフィルタである赤色光フィルタに対応する各Ｒ映像信号を抽出する。信号抽出部３５ａは、制御部３８の制御に基づいて、このように抽出した単板状態の各Ｒ映像信号をバッファ３５ｂに順次送信する。
【００５８】
なお、ここでいう光吸収特性が比較的低い波長帯域の光は、このコントラスト部位における各波長帯域の光の吸収率を比較した場合に相対的に吸収率が低い波長帯域の光である。かかるコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光は、予め設定された閾値未満の吸収率になる波長帯域の光であってもよいし、このコントラスト部位における光吸収特性の平均吸収率未満の吸収率になる波長帯域の光であってもよい。あるいは、かかるコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光は、実験的に規定された任意の波長帯域の光であってもよい。
【００５９】
バッファ３５ｂは、信号抽出部３５ａによって抽出された特定の波長帯域の各映像信号、すなわち単板状態の各Ｒ映像信号を取得し、この信号抽出部３５ａから取得した単板状態の各Ｒ映像信号を一時的に記憶する。その後、バッファ３５ｂは、この一時的に記憶していた単板状態の各Ｒ映像信号を補間処理部３５ｃに適宜送信する。
【００６０】
補間処理部３５ｃは、信号抽出部３５ａによって抽出された特定の波長帯域の各映像信号を補間処理して、上述したカラーフィルタ群２５のうちの特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する。具体的には、補間処理部３５ｃは、制御部３８の制御に基づいて、信号抽出部３５ａによって抽出された特定の波長帯域の各映像信号である単板状態の各Ｒ映像信号をバッファ３５ｂから取得し、この取得した単板状態の各Ｒ映像信号の補間処理を行う。かかる各Ｒ映像信号の補間処理によって、補間処理部３５ｃは、上述した信号抽出部３５ａによる各Ｒ映像信号の抽出処理の際に間引き処理された各Ｂ映像信号および各Ｇ映像信号の各空白部分にＲ映像信号を各々割り当てる。この結果、補間処理部３５ｃは、上述した特定カラーフィルタである赤色光フィルタに対応する１フレーム分の各Ｒ映像信号、すなわち、かかる赤色光フィルタに対応する波長帯域成分である赤色成分の均一画像を生成する。補間処理部３５ｃは、制御部３８の制御に基づいて、このように生成した均一画像の各映像信号（詳細には各Ｒ映像信号）を補正処理部３６に順次送信する。
【００６１】
つぎに、上述した画像処理装置３０の補正処理部３６について詳細に説明する。図９は、本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の補正処理部の一構成例を模式的に示すブロック図である。図９に示すように、補正処理部３６は、均一画像の各映像信号のクリップ処理を行うクリップ処理部３６ａと、このクリップ処理に用いられるクリップ係数を予め記憶する係数記憶部３６ｂと、均一画像の各映像信号に所定の値を一律に加算するオフセット処理を行うオフセット処理部３６ｃとを備える。また、補正処理部３６は、均一画像の各映像信号の正規化処理を行う正規化処理部３６ｄと、観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を規格化処理によって補正する規格化処理部３６ｅと、規格化処理後の蛍光画像のカラー化処理を行うカラー化処理部３６ｆとを備える。補正処理部３６は、後述するように、クリップ処理、オフセット処理および正規化処理が済んだ均一画像によって観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正し、この補正処理済みの蛍光画像をカラー化処理する。
【００６２】
クリップ処理部３６ａは、均一画像生成部３５によって生成された均一画像の各映像信号のクリップ処理を行う。具体的には、クリップ処理部３６ａは、均一画像生成部３５から観察部位１００の均一画像の各映像信号を取得する。また、クリップ処理部３６ａは、係数記憶部３６ｂからクリップ係数Ｋを読み出す。なお、このクリップ係数Ｋは、クリップ処理において均一画像の各映像信号の信号値と比較される基準信号値として予め設定され、係数記憶部３６ｂに保存される。クリップ処理部３６ａは、制御部３８の制御に基づいて、この取得した均一画像の各画素の映像信号（詳細にはＲ映像信号）とクリップ係数Ｋとを各々比較処理し、この比較処理の結果をもとに、この均一画像の各映像信号のクリップ処理を行う。かかるクリップ処理において、クリップ処理部３６ａは、処理対象の均一画像の各画素のＲ映像信号値のうち、クリップ係数Ｋに比して大きいＲ映像信号値をクリップ係数Ｋと等しい信号値に置換し、クリップ係数Ｋ以下のＲ映像信号値を均一画像のＲ映像信号値として維持する。クリップ処理部３６ａは、かかるクリップ処理後の均一画像の各映像信号をオフセット処理部３６ｃに送信する。
【００６３】
ここで、上述した均一画像の各画素のうち、クリップ係数Ｋに比して大きいＲ映像信号値を有する画素は、観察部位１００から正反射した光を受光した画素の可能性があり、正反射光を受光した画素である場合、周辺画素に比して過度に大きい輝度値を有する。かかる正反射光の受光画素が均一画像内に含まれる場合、後述する規格化処理部３６ｅによる蛍光画像の規格化処理において、この均一画像内の正反射光の受光画素の映像信号値（輝度値）によって除算された蛍光画像の映像信号値は、極端に小さい値になる。このことは、規格化処理後の蛍光画像全体の視認性を妨げる可能性がある。このことを回避するために、クリップ処理部３６ａは、上述したように均一画像の各映像信号をクリップ処理し、これによって、この均一画像における正反射光の受光画素とそれ以外の画素との輝度差を軽減する。
【００６４】
オフセット処理部３６ｃは、上述した均一画像の各映像信号に所定の値を一律に加算するオフセット処理を行う。具体的には、オフセット処理部３６ｃは、クリップ処理部３６ａからクリップ処理後の均一画像の各映像信号を取得する。オフセット処理部３６ｃは、制御部３８の制御に基づいて、このクリップ処理後の均一画像の各映像信号に、予め設定された信号値を一律に加算する。これによって、オフセット処理部３６ｃは、かかる均一画像の各画素のＲ映像信号値を零に比して大きい信号値にし、この結果、後述する規格化処理部３６ｅによる蛍光画像の規格化処理において映像信号の零除算処理が行われることを防止する。オフセット処理部３６ｃは、かかるオフセット処理後の均一画像の各映像信号を正規化処理部３６ｄに送信する。
【００６５】
正規化処理部３６ｄは、上述した均一画像の各映像信号の正規化処理を行う。具体的には、正規化処理部３６ｄは、オフセット処理部３６ｃからオフセット処理後の均一画像の各映像信号を取得する。正規化処理部３６ｄは、制御部３８の制御に基づいて、この取得したオフセット処理後の均一画像の各映像信号の信号値を０．０より大きく、１．０以下の範囲の値にする正規化処理を行う。この場合、正規化処理部３６ｄは、このオフセット処理後の均一画像の各画素のＲ映像信号値の中から最大信号値を抽出し、この抽出した最大信号値によってこれら各画素のＲ映像信号値を除算する。正規化処理部３６ｄは、かかる正規化処理後の均一画像の各映像信号を規格化処理部３６ｅに送信する。
【００６６】
規格化処理部３６ｅは、観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を規格化処理によって補正する。具体的には、規格化処理部３６ｅは、正規化処理部３６ｄから正規化処理後の均一画像の各映像信号を取得する。また、規格化処理部３６ｅは、上述した蛍光画像用バッファ３３に記憶された観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を取得する。規格化処理部３６ｅは、制御部３８の制御に基づいて、この蛍光画像用バッファ３３から取得した観察部位１００の蛍光画像の各映像信号をこの正規化処理後の均一画像によって規格化処理する。この場合、規格化処理部３６ｅは、この正規化処理後の均一画像および観察部位１００の蛍光画像の間における対応画素毎に、この正規化処理後の均一画像の映像信号（詳細にはＲ映像信号）によって観察部位１００の蛍光画像の映像信号を除算して、この蛍光画像の各画素の輝度を規格化処理する。かかる規格化処理によって、規格化処理部３６ｅは、観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正処理し、この補正処理後の各映像信号に基づいた規格化蛍光画像を生成する。なお、かかる規格化蛍光画像は、規格化処理部３６ｅによる補正処理後の蛍光画像であり、被写体である観察部位１００と蛍光撮像部２８との撮像距離に応じて変化する蛍光の明暗を補正されている。規格化処理部３６ｅは、かかる観察部位１００の規格化蛍光画像の各映像信号をカラー化処理部３６ｆに送信する。
【００６７】
カラー化処理部３６ｆは、上述した規格化処理によって補正された規格化蛍光画像のカラー化処理を行う。具体的には、カラー化処理部３６ｆは、規格化処理部３６ｅから観察部位１００の規格化蛍光画像の各映像信号を取得する。カラー化処理部３６ｆは、制御部３８の制御に基づいて、この取得した規格化蛍光画像の映像信号に対応する疑似カラー信号を画素毎に算出し、得られた各疑似カラー信号をもとに、この規格化蛍光画像をカラー化処理する。カラー化処理部３６ｆは、かかるカラー化処理後の規格化蛍光画像の各映像信号、すなわち観察部位１００の規格化蛍光画像の各疑似カラー信号を出力部３７に送信する。
【００６８】
つぎに、本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置３０の動作について説明する。図１０は、本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の処理手順を例示するフローチャートである。この実施の形態１にかかる画像処理装置３０は、図１０に示される処理手順を実行して、観察部位１００の白色光画像およびカラー化処理後の規格化蛍光画像を画像出力装置５０に表示させる。
【００６９】
すなわち、図１０に示すように、画像処理装置３０は、まず、観察部位１００の白色光画像および蛍光画像の各映像信号を取得する（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１において、制御部３８は、観察部位１００に白色光が照射されたタイミングに白色光撮像部２６からの単板状態の映像信号をデジタル化し、観察部位１００に励起光が照射されたタイミングに蛍光撮像部２８からの単板状態の映像信号をデジタル化するようにＡ／Ｄ変換部３１を制御する。かかる制御部３８の制御に基づいて、Ａ／Ｄ変換部３１は、観察部位１００に白色光が照射された場合、白色光撮像部２６から単板状態のＢ映像信号、Ｇ映像信号およびＲ映像信号を順次取得し、この白色光撮像部２６からの単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号をデジタル化して白色光画像用バッファ３２に送信する。一方、観察部位１００に励起光が照射された場合、Ａ／Ｄ変換部３１は、かかる制御部３８の制御に基づいて、蛍光撮像部２８から単板状態の映像信号を順次取得し、この蛍光撮像部２８からの単板状態の各映像信号をデジタル化して蛍光画像用バッファ３３に送信する。
【００７０】
つぎに、画像処理装置３０は、ステップＳ１０１において白色光撮像部２６が撮像した観察部位１００の白色光画像を生成する（ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２において、制御部３８は、白色光撮像部２６からの単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号に基づいた白色光画像を生成するように白色光画像生成部３４を制御する。白色光画像生成部３４は、かかる制御部３８の制御に基づいて、白色光画像用バッファ３２からデジタル化された単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を読み出し、この読み出した単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号をもとに、観察部位１００の白色光画像を生成する。
【００７１】
続いて、画像処理装置３０は、ステップＳ１０１において白色光撮像部２６から取得した観察部位１００の各映像信号のうち、この観察部位１００内のコントラスト部位における光吸収特性が低い波長帯域成分の映像信号を抽出する（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３において、制御部３８は、白色光撮像部２６からの単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号の中から、観察部位１００内のコントラスト部位における光吸収率が比較的低い波長帯域の映像信号を抽出するように信号抽出部３５ａを制御する。信号抽出部３５ａは、かかる制御部３８の制御に基づいて、白色光画像用バッファ３２からデジタル化された単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を読み出す。次いで、信号抽出部３５ａは、この読み出した単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号の中から、上述した特定カラーフィルタに対応する各映像信号（例えば各Ｒ映像信号）を抽出する。
【００７２】
つぎに、画像処理装置３０は、ステップＳ１０３において抽出した単板状態の各映像信号をもとに、観察部位１００内のコントラスト部位における光吸収特性が低い波長帯域成分の均一画像を生成する（ステップＳ１０４）。このステップＳ１０４において、制御部３８は、信号抽出部３５ａによって抽出された特定の波長帯域の各映像信号を補間処理して均一画像を生成するように補間処理部３５ｃを制御する。補間処理部３５ｃは、かかる制御部３８の制御に基づいて、上述したカラーフィルタ群２５のうちの特定カラーフィルタに対応する単板状態の各映像信号をバッファ３５ｂから読み出す。次いで、補間処理部３５ｃは、この読み出した単板状態の各映像信号の補間処理を行い、これによって、この特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分（例えば赤色成分）の均一画像を生成する。
【００７３】
その後、画像処理装置３０は、ステップＳ１０４において生成した均一画像の各映像信号をクリップ処理する（ステップＳ１０５）。このステップＳ１０５において、制御部３８は、補間処理部３５ｃによって生成された均一画像の各映像信号をクリップ処理するようにクリップ処理部３６ａを制御する。クリップ処理部３６ａは、かかる制御部３８の制御に基づいて、補間処理部３５ｃから取得した単板状態の各映像信号の信号値（例えば輝度値）と係数記憶部３６ｂから読み出したクリップ係数Ｋとを各々比較処理する。かかる比較処理の結果に基づいて、クリップ処理部３６ａは、このクリップ係数Ｋに比して大きい映像信号値をクリップ係数Ｋと等しい信号値に置換し、このクリップ係数Ｋ以下の映像信号値を均一画像の映像信号値として維持する。
【００７４】
つぎに、画像処理装置３０は、ステップＳ１０５においてクリップ処理した均一画像の各映像信号をオフセット処理する（ステップＳ１０６）。このステップＳ１０６において、制御部３８は、クリップ処理後の均一画像の各映像信号のオフセット処理を行うようにオフセット処理部３６ｃを制御する。オフセット処理部３６ｃは、かかる制御部３８の制御に基づいて、クリップ処理部３６ａからクリップ処理された単板状態の各映像信号を取得し、この取得した単板状態の各映像信号の信号値に、予め設定された信号値を一律に加算する。
【００７５】
続いて、画像処理装置３０は、ステップＳ１０６においてオフセット処理した均一画像の各映像信号を正規化処理する（ステップＳ１０７）。このステップＳ１０７において、制御部３８は、オフセット処理後の均一画像の各映像信号の正規化処理を行うように正規化処理部３６ｄを制御する。正規化処理部３６ｄは、かかる制御部３８の制御に基づいて、オフセット処理部３６ｃからオフセット処理された単板状態の各映像信号を取得し、この取得した単板状態の各映像信号の信号値の中から最大信号値を抽出し、この抽出した最大信号値によってこれらの各映像信号の信号値を除算する。この結果、かかるオフセット処理後の単板状態の各映像信号の信号値は、０．０より大きく、１．０以下の範囲の値になる。
【００７６】
その後、画像処理装置３０は、ステップＳ１０７において正規化処理した均一画像の各映像信号をもとに観察部位１００の蛍光画像を補正処理する（ステップＳ１０８）。このステップＳ１０８において、制御部３８は、観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を規格化処理によって補正するように規格化処理部３６ｅを制御する。規格化処理部３６ｅは、かかる制御部３８の制御に基づいて、正規化処理部３６ｄから正規化処理された単板状態の各映像信号を取得し、且つ、蛍光画像用バッファ３３から観察部位１００の蛍光画像に対応する単板状態の各映像信号を読み出す。次いで、規格化処理部３６ｅは、この正規化処理部３６ｄからの単板状態の各映像信号の信号値によって、この蛍光画像用バッファ３３からの単板状態の各映像信号の信号値を除算する。この場合、規格化処理部３６ｅは、これら両画像間の対応画素毎に、かかる映像信号の信号値の除算処理を行う。規格化処理部３６ｅは、このように観察部位１００の蛍光画像の各画素の輝度を規格化処理して、観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正処理し、この結果、この補正処理後の各映像信号に基づいた規格化蛍光画像を生成する。
【００７７】
つぎに、画像処理装置３０は、ステップＳ１０８において補正処理した観察部位１００の蛍光画像をカラー化処理する（ステップＳ１０９）。このステップＳ１０９において、制御部３８は、規格化処理部３６ｅによって生成された観察部位１００の規格化蛍光画像をカラー化処理するようにカラー化処理部３６ｆを制御する。カラー化処理部３６ｆは、かかる制御部３８の制御に基づいて、規格化処理部３６ｅから規格化蛍光画像に対応する単板状態の各映像信号を取得し、この取得した単板状態の各映像信号の信号強度をもとに疑似カラー信号を画素毎に算出する。カラー化処理部３６ｆは、このように画素毎に算出した各疑似カラー信号をもとに、この規格化蛍光画像をカラー化処理する。
【００７８】
続いて、画像処理装置３０は、画像出力装置５０に表示させる観察部位１００の白色光画像および蛍光画像の出力処理を行う（ステップＳ１１０）。このステップＳ１１０において、制御部３８は、ステップＳ１０２において生成した白色光画像とステップＳ１０９においてカラー化処理した規格化蛍光画像とを画像出力装置５０に出力するように出力部３７を制御する。出力部３７は、かかる制御部３８の制御に基づいて、白色光画像生成部３４から３板状態の各映像信号を取得し、且つ、カラー化処理部３６ｆから規格化蛍光画像の各疑似カラー信号を取得する。出力部３７は、この白色光画像生成部３４からの３板状態の各映像信号を画像出力装置５０に出力し、これによって、かかる３板状態の各映像信号に基づいた観察部位１００の白色光画像を画像出力装置５０に表示させる。また、出力部３７は、この規格化蛍光画像の各疑似カラー信号を画像出力装置５０に出力し、これによって、かかる各疑似カラー信号に基づいた観察部位１００の規格化蛍光画像を画像出力装置５０にカラー表示させる。
【００７９】
なお、このステップＳ１１０において、画像出力装置５０は、かかる観察部位１００の白色光画像とカラー化処理した規格化蛍光画像とを同一画面内に並べて表示してもよいし、こられ両画像を重畳して表示してもよい。
【００８０】
上述したステップＳ１１０の処理手順が終了後、画像処理装置３０は、所定のオフ操作等の処理終了操作が行われた場合（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、本処理を終了する。この場合、制御部３８は、入力装置４０によって処理終了の指示情報を入力され、この入力された指示情報に基づいて、画像処理装置３０の各構成部の動作を終了させる。一方、画像処理装置３０は、かかる処理終了操作が行われていない場合（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、上述したステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の処理手順を繰り返す。この場合、制御部３８は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１１１の処理手順を行って、画像処理装置３０の各構成部を適宜制御する。
【００８１】
つぎに、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡装置１の観察部位１００内に存在するコントラスト部位が血管である場合を例示して、上述した画像処理装置３０の均一画像生成部３５および補正処理部３６の各動作を具体的に説明する。図１１は、観察部位内のコントラスト部位である血管における光吸収特性の一例を示す模式図である。図１２は、コントラスト部位である血管における光吸収特性の低い赤色成分の均一画像を生成する状態を説明する模式図である。図１３は、画像出力装置に観察部位の白色光画像および規格化蛍光画像をカラー表示する状態を示す模式図である。図１４は、規格化蛍光画像のカラー化処理に用いるトーンカーブの一例を示す模式図である。
【００８２】
均一画像生成部３５は、観察部位１００内のコントラスト部位が血管である場合、図１０に示したステップＳ１０３、Ｓ１０４において、この血管における光吸収特性が比較的低い波長帯域成分の均一画像を生成する。
【００８３】
具体的には、信号抽出部３５ａは、観察部位１００の白色光画像の画素配列に対応した単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号を白色光画像用バッファ３２から読み出す。次いで、信号抽出部３５ａは、図１２に示すように、かかる単板状態の各Ｂ映像信号と各Ｇ映像信号と各Ｒ映像信号との集合体である映像信号群Ｓｗの中から、上述したカラーフィルタ群２５のうちの特定カラーフィルタ、すなわち血管における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する赤色光フィルタに対応する各Ｒ映像信号を抽出する。
【００８４】
補間処理部３５ｃは、かかる信号抽出部３５ａによって抽出された単板状態の各Ｒ映像信号をバッファ３５ｂから読み出す。補間処理部３５ｃは、この読み出した単板状態の各Ｒ映像信号の補間処理を行い、これによって、上述した信号抽出部３５ａによる各Ｒ映像信号の抽出処理の際に間引き処理された各Ｂ映像信号および各Ｇ映像信号の各空白部分（図１２に示す斜線部分を参照）にＲ映像信号を各々割り当てる。この結果、補間処理部３５ｃは、図１２に示すように、コントラスト部位が血管である場合の特定カラーフィルタである赤色光フィルタに対応する１フレーム分の各Ｒ映像信号、すなわち赤色成分の均一画像Ｐｒを生成する。
【００８５】
ここで、観察部位１００内のコントラスト部位である血管は、この血管内に流れるヘモグロビンに起因して、図１１に示す波長対光吸収率の相関線Ｃ８のように、４００ｎｍ近傍の波長帯域においてピークを有し且つ６００ｎｍ以上の波長帯域において光吸収率が相対的に低くなる光吸収特性を有する。すなわち、観察部位１００内の血管は、６００ｎｍ以上の波長帯域の光、例えば、上述したカラーフィルタ群２５内の赤色光フィルタによって白色光から抽出される６００〜６８０ｎｍの赤色光を殆ど吸収しない。この場合、信号抽出部３５ａは、上述した単板状態の映像信号群Ｓｗの中から、例えば６００〜６８０ｎｍの波長帯域の各Ｒ映像信号を抽出し、補間処理部３５ｃは、かかる信号抽出部３５ａによって抽出された各Ｒ映像信号を補間処理して６００〜６８０ｎｍの赤色成分の均一画像Ｐｒを生成する。この結果、補間処理部３５ｃは、観察部位１００内の血管に対応して周辺画素との輝度差が大きくなる画素部分であるエッジの発生を抑制して、光の照度分布を正確に反映した低コントラストの均一画像Ｐｒを生成することができる。
【００８６】
一方、補正処理部３６は、観察部位１００内のコントラスト部位が血管である場合、図１０に示したステップＳ１０８、Ｓ１０９において、観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を赤色成分の均一画像Ｐｒによって補正処理し、その後、この補正処理後の蛍光画像である規格化蛍光画像をカラー化処理する。
【００８７】
具体的には、規格化処理部３６ｅは、観察部位１００の蛍光画像の画素配列に対応した単板状態の各映像信号を蛍光画像用バッファ３３から読み出し、且つ、上述した赤色成分の均一画像Ｐｒの各Ｒ映像信号を正規化処理部３６ｄから取得する。なお、かかる均一画像Ｐｒの各Ｒ映像信号は、図１０に示したステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理手順において、クリップ処理部３６ａによってクリップ処理され、オフセット処理部３６ｃによってオフセット処理され、正規化処理部３６ｄによって正規化処理されたものである。規格化処理部３６ｅは、観察部位１００の蛍光画像と均一画像Ｐｒとの間における対応画素毎に、均一画像ＰｒのＲ映像信号の信号値（例えば輝度値）によって、この蛍光画像に対応する単板状態の映像信号の信号値（例えば輝度値）を除算する。これによって、規格化処理部３６ｅは、この蛍光画像に対応する単板状態の各映像信号を補正処理し、この補正処理後の各映像信号に基づいた観察部位１００の規格化蛍光画像を生成する。
【００８８】
ここで、かかる規格化処理部３６ｅによる蛍光画像の補正処理に用いられる均一画像Ｐｒの各Ｒ映像信号は、クリップ処理部３６ａによってクリップ処理されている。このため、規格化処理部３６ｅは、正反射光の受光画素と正反射光以外の受光画素との輝度差が軽減された均一画像Ｐｒの各Ｒ映像信号によって観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正処理することができる。この結果、規格化処理部３６ｅは、観察部位１００からの正反射光の影響を受けることなく蛍光画像の各映像信号を高精度に補正することができる。
【００８９】
また、かかる規格化処理部３６ｅによる蛍光画像の補正処理に用いられる均一画像Ｐｒの各Ｒ映像信号は、オフセット処理部３６ｃによってオフセット処理されている。このため、規格化処理部３６ｅは、観察部位１００の蛍光画像の規格化処理において映像信号の零除算処理を行うことなく、均一画像Ｐｒの各Ｒ映像信号の信号値によって蛍光画像の各映像信号の信号値を除算することができる。
【００９０】
さらに、かかる規格化処理部３６ｅによる蛍光画像の補正処理に用いられる均一画像Ｐｒの各Ｒ映像信号は、正規化処理部３６ｄによって正規化処理されている。すなわち、正規化処理後の均一画像Ｐｒの各Ｒ映像信号の信号値は、０．０より大きく、１．０以下の範囲内の値になる。規格化処理部３６ｅは、かかる正規化処理後の均一画像Ｐｒの各Ｒ映像信号の信号値によって蛍光画像の各映像信号の信号値を除算することによって、撮像距離が比較的短い蛍光発生部分に対応する画素の輝度値を維持しつつ、撮像距離が比較的長い蛍光発生部分に対応する画素の輝度値を強調することができる。これによって、規格化処理部３６ｅは、被写体である観察部位１００と蛍光撮像部２８との撮像距離に応じて変化する蛍光の明暗を補正でき、この結果、撮像距離によらず蛍光発生部分に対応する画素の輝度値を強調することができる。
【００９１】
一方、上述した規格化処理部３６ｅによって生成された観察部位１００の規格化蛍光画像Ｐｆは、図１３に示すように、カラー化処理された後に画像出力装置５０に表示される。カラー化処理部３６ｆは、規格化処理部３６ｅから観察部位１００の規格化蛍光画像Ｐｆの各映像信号を取得し、この取得した規格化蛍光画像Ｐｆの映像信号の強度に応じて疑似カラー信号を画素毎に算出する。この場合、カラー化処理部３６ｆは、図１４に示す各色成分の映像信号のトーンカーブＣ９〜Ｃ１１をもとに、この規格化蛍光画像Ｐｆの疑似カラー信号算出処理を行う。具体的には、図１４において、トーンカーブＣ９は、青色成分であるＢ映像信号に対応するトーンカーブであり、トーンカーブＣ１０は、緑色成分であるＧ映像信号に対応するトーンカーブであり、トーンカーブＣ１１は、赤色成分であるＲ映像信号に対応するトーンカーブである。カラー化処理部３６ｆは、かかる各色成分のトーンカーブＣ９〜Ｃ１１をもとに、この規格化蛍光画像Ｐｆの映像信号の入力信号値に応じたＢ映像信号、Ｇ映像信号およびＲ映像信号の各出力信号値を算出する。次いで、カラー化処理部３６ｆは、この算出した各色成分の出力信号値を組み合わせることによって、この規格化蛍光画像Ｐｆの映像信号に対応する疑似カラー信号を算出する。カラー化処理部３６ｆは、この規格化蛍光画像Ｐｆの画素毎に、かかる疑似カラー信号の算出処理を行う。
【００９２】
かかるカラー化処理部３６ｆによる規格化蛍光画像Ｐｆの各疑似カラー信号は、上述した出力部３７を介して画像出力装置５０に送信される。画像出力装置５０は、かかる出力部３７から取得した各疑似カラー信号に基づいた観察部位１００の規格化蛍光画像Ｐｆをカラー表示する。ここで、規格化蛍光画像Ｐｆは、上述したように、血管等のコントラスト部位に起因するエッジの発生を抑制して光の照度分布を正確に反映した低コントラストの均一画像Ｐｒによって各映像信号が補正された蛍光画像である。かかる規格化蛍光画像Ｐｆにおける観察部位１００と蛍光撮像部２８との撮像距離の違いによる蛍光の明暗は、血管等のコントラスト部位に起因するエッジの影響を受けることなく高精度に補正されている。画像出力装置５０は、かかる規格化蛍光画像Ｐｆ内に、観察部位１００と蛍光撮像部２８との撮像距離に関わらず比較的高い輝度の画素によって、この観察部位１００内の病変部１０１を表示する。
【００９３】
なお、画像出力装置５０は、上述した出力部３７から観察部位１００の白色光画像Ｐｗの各映像信号を別途取得し、例えば図１３に示すように、同一画面内に観察部位１００の白色光画像Ｐｗおよび規格化蛍光画像Ｐｆを並べてカラー表示することができる。医師または看護師等のユーザは、かかる画像出力装置５０によって、観察部位１００の白色光画像Ｐｗおよび規格化蛍光画像Ｐｆを同時に観察することができる。
【００９４】
以上、説明したように、本発明の実施の形態１では、分光特性の異なるカラーフィルタ群を介して受光した観察部位からの通常光に基づく通常光画像の各映像信号と、励起光の照射によって観察部位から発生した蛍光に基づく蛍光画像の各映像信号とを取得し、この通常光画像の各映像信号の中から、このカラーフィルタ群のうちの観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出し、この抽出した各映像信号をもとに、この特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成し、この生成した均一画像の各映像信号によって観察部位の蛍光画像の各映像信号を補正するように構成した。このため、観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の光を照射可能な光源あるいは蛍光画像の補正処理に用いる映像信号をローパスフィルタ処理するための処理回路等の追加構成を必要とせずに、この既存のカラーフィルタ群のうちの特定カラーフィルタに対応する波長帯域の映像信号をもとに、観察部位内のコントラスト部位に起因するエッジの発生を抑制して光の照度分布を正確に反映した低コントラストの均一画像を簡易に生成することができる。かかる低コントラストの均一画像の各映像信号を用いることによって、血管等のコントラスト部位に起因するエッジの影響を受けることなく、簡易な構成で観察対象の蛍光画像の輝度を正確に補正することができる。この結果、観察部位の撮像距離の違いに起因する蛍光の明暗を高精度に補正した高品質な蛍光画像を簡易に取得することができる。
【００９５】
また、この実施の形態１では、クリップ処理によって均一画像の各映像信号値のうちの所定の基準信号値に比して大きい映像信号値をこの基準信号値に置換している。このため、均一画像における正反射光の受光画素と正反射光以外の受光画素との輝度差を軽減することができる。かかるクリップ処理後の均一画像の各映像信号を用いることによって、観察部位からの正反射光の影響を受けることなく蛍光画像の各映像信号を高精度に補正することができる。
【００９６】
さらに、この実施の形態１では、オフセット処理によって均一画像の各映像信号値を零に比して大きい信号値にしている。このため、観察部位の蛍光画像の規格化処理において映像信号の零除算処理を行うことなく、均一画像の各映像信号の信号値によって蛍光画像の各映像信号の信号値を除算することができる。
【００９７】
また、この実施の形態１では、正規化処理によって均一画像の各映像信号値を０．０より大きく、１．０以下の範囲内の信号値にしている。このため、撮像距離が比較的短い蛍光発生部分に対応する画素の輝度値を維持しつつ、撮像距離が比較的長い蛍光発生部分に対応する画素の輝度値を強調することができる。これによって、撮像距離に応じて変化する蛍光の明暗を補正でき、この結果、撮像距離によらず蛍光発生部分に対応する画素の輝度値を強調することができる。
【００９８】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、観察部位１００の蛍光画像を補正するための画像情報として、カラーフィルタ群２５のうちの赤色光フィルタに対応するＲ映像信号に基づいた均一画像を生成していたが、この実施の形態２では、白色光撮像部の受光部に配置されたカラーフィルタ群のうちの赤外光フィルタに対応する赤外成分の映像信号（以下、ＩＲ映像信号という）に基づいた均一画像を生成している。
【００９９】
図１５は、本発明の実施の形態２にかかる内視鏡装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。図１５に示すように、この実施の形態２にかかる内視鏡装置２は、上述した実施の形態１にかかる内視鏡装置１の光源装置１０に代えて光源装置２１０を備え、ダイクロイックミラー２４に代えてハーフミラー２２４を備え、３色（赤、緑、青）のカラーフィルタ群２５に代えて４色（赤外、赤、緑、青）のカラーフィルタ群２２５を備え、白色光撮像部２６に代えて赤外光を受光可能な白色光撮像部２２６を備え、画像処理装置３０に代えて画像処理装置２３０を備える。また、この光源装置２１０は、上述した実施の形態１における白色光源１１に代えて白色光源２１１を備え、回転フィルタ１４に代えて回転フィルタ２１４を備える。一方、この画像処理装置２３０は、上述した実施の形態１にかかる画像処理装置３０の白色光画像生成部３４に代えて白色光画像生成部２３４を備え、均一画像生成部３５に代えて均一画像生成部２３５を備える。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【０１００】
光源装置２１０は、上述したように白色光源２１１および回転フィルタ２１４を備え、赤外の波長帯域を含む広帯域の白色光と蛍光薬剤を励起する励起光とを切替て観察部位１００に照射する光源部として機能する。なお、かかる光源装置２１０は、白色光源２１１および回転フィルタ２１４の機能以外、上述した実施の形態１における光源装置１０と同様の機能を有する。
【０１０１】
白色光源２１１は、少なくとも赤外光の波長帯域を含む広帯域の白色光を発光可能な光源を用いて実現され、光源装置２１０のスイッチ（図示せず）の操作に基づいて広帯域（例えば３００〜８００ｎｍの波長帯域）の白色光を発光する。なお、かかる白色光源２１１によって発光される白色光は、青色光、緑色光、赤色光および赤外光を含む。
【０１０２】
回転フィルタ２１４は、白色光源２１１によって発光された白色光から所定の波長帯域の光を抽出する。図１６は、本発明の実施の形態２における回転フィルタの一構成例を示す模式図である。図１７は、実施の形態２における回転フィルタ内に含まれる白色光フィルタの分光特性の一例を示す模式図である。図１８は、実施の形態２における回転フィルタ内に含まれる励起光フィルタの分光特性の一例を示す模式図である。なお、図１７，１８には、白色光源２１１が発光する白色光の分光特性を例示する波長対強度の相関線Ｃ２１が図示されている。図１６に示すように、回転フィルタ２１４は、上述した実施の形態１における白色光フィルタ１４ａに代えて励起光カット機能を有する白色光フィルタ２１４ａを備える。また、回転フィルタ２１４は、実施の形態１の場合と同様の励起光フィルタ１４ｂを備える。
【０１０３】
白色光フィルタ２１４ａは、白色光源２１１によって発光された広帯域の白色光のうちの励起光以外の波長帯域の白色光を透過させる。具体的には、白色光フィルタ２１４ａは、図１７に示す波長対強度の相関線Ｃ２２，Ｃ２３のように、３８０〜８００ｎｍの波長帯域のうちの６６０〜６７０ｎｍの波長帯域を除く残りの波長帯域の光を透過させる分光透過率を有する。すなわち、白色光フィルタ２１４ａは、３８０〜６６０ｎｍの波長帯域の光と６７０〜８００ｎｍの波長帯域の光とを透過させる分光透過率を有する。かかる分光透過率を有する白色光フィルタ２１４ａは、白色光源２１１からの白色光、すなわち図１７に示す波長対強度の相関線Ｃ２１のような分光特性を有する白色光の中から、６６０〜６７０ｎｍの波長帯域の光である励起光を除去するとともに、この励起光以外の波長帯域の白色光を抽出する。なお、かかる白色光フィルタ２１４ａによって抽出された白色光には、青色成分、緑色成分、赤色成分および赤外成分が含まれる。白色光フィルタ２１４ａは、かかる赤外成分等を含む白色光を観察部位１００に照射する通常光として透過させる。なお、かかる白色光フィルタ２１４ａを透過した白色光の分光特性は、白色光源２１１からの白色光の分光特性（相関線Ｃ２１参照）と白色光フィルタ２１４ａの分光透過率（相関線Ｃ２２，Ｃ２３参照）とを乗算することによって算出される。
【０１０４】
なお、かかる回転フィルタ２１４において、励起光フィルタ１４ｂは、白色光源２１１によって発光された広帯域の白色光の中から、実施の形態１の場合と同様に６６０〜６７０ｎｍの波長帯域の励起光を透過させる。かかる励起光フィルタ１４ｂを透過した励起光の分光特性は、白色光源２１１からの白色光の分光特性（相関線Ｃ２１参照）と励起光フィルタ１４ｂの分光透過率（相関線Ｃ３参照）とを乗算することによって算出される。
【０１０５】
このような白色光フィルタ２１４ａおよび励起光フィルタ１４ｂを有する回転フィルタ２１４は、実施の形態１の場合と同様にモータ１５の駆動によって周方向に回転し、これによって、白色光源２１１からの白色光の光路（図１５に示す光源装置２１０内の破線参照）内に、白色光フィルタ２１４ａおよび励起光フィルタ１４ｂを順次切り替えて位置させる。かかる回転フィルタ２１４は、この光路内に白色光フィルタ２１４ａを位置させた状態において、励起光を除き且つ赤外光を含む白色光を透過させ、この光路内に励起光フィルタ１４ｂを位置させた状態において、実施の形態１の場合と同様の励起光を透過させる。すなわち、回転フィルタ２１４は、かかる赤外光含有の白色光と励起光とを交互に透過させる。
【０１０６】
なお、かかる光源装置２１０によって交互に射出される赤外光含有の白色光および励起光は、実施の形態１の場合と同様に、ライトガイドファイバ２１等を介して観察部位１００に交互に照射される。
【０１０７】
ハーフミラー２２４は、対物レンズ２３を透過した観察部位１００からの光を白色光撮像部２２６側と蛍光撮像部２８側とに同様に分岐する。具体的には、ハーフミラー２２４は、観察部位１００に赤外光含有の白色光が照射された場合、この観察部位１００から反射した赤外含有の白色光を白色光撮像部２２６側の光路と蛍光撮像部２８側の光路とに分岐する。一方、ハーフミラー２２４は、観察部位１００に励起光が照射された場合、この観察部位１００から発生した蛍光と観察部位１００から反射した励起光とを白色光撮像部２２６側の光路と蛍光撮像部２８側の光路とに分岐する。
【０１０８】
カラーフィルタ群２２５は、分光特性の異なる４種類のカラーフィルタを複数含み、白色光撮像部２２６の画素毎に観察部位１００からの白色光を各波長成分の光に分光するとともに、白色光撮像部２２６の各画素に向けて、これら各波長成分の光を透過させる。図１９は、実施の形態２における白色光撮像部の受光面に配置されるカラーフィルタ群の一構成例を示す模式図である。図２０は、実施の形態２におけるカラーフィルタ群の透過率特性の一例を示す模式図である。カラーフィルタ群２２５は、例えば図１９に示すように、赤色光を透過する赤色光フィルタ（Ｒ）と、緑色光を透過する緑色光フィルタ（Ｇ）と、青色光を透過する青色光フィルタ（Ｂ）と、赤外光を透過するカラーフィルタである赤外光フィルタ（ＩＲ）とを各々複数含むモザイク状の原色カラーフィルタである。また、カラーフィルタ群２２５は、２×２のカラーフィルタ集合体を基本単位とし、この基本単位内に赤色光フィルタ、緑色光フィルタ、青色光フィルタおよび赤外光フィルタを各々含む。
【０１０９】
かかるカラーフィルタ群２２５において、青色光フィルタは、図２０に示す波長対透過率の相関線Ｃ２４のように、４００〜５００ｎｍの波長帯域の青色光と７００ｎｍ以上の波長帯域の赤外光とを透過させる分光透過率を有する。緑色光フィルタは、図２０に示す波長対透過率の相関線Ｃ２５のように、４８０〜６００ｎｍの波長帯域の緑色光と７００ｎｍ以上の波長帯域の赤外光とを透過させる分光透過率を有する。赤色光フィルタは、図２０に示す波長対透過率の相関線Ｃ２６のように、５８０〜７００ｎｍの波長帯域の赤色光と７００ｎｍ以上の波長帯域の赤外光とを透過させる分光透過率を有する。赤外光フィルタは、図２０に示す波長対透過率の相関線Ｃ２７のように、７００ｎｍ以上の波長帯域の赤外光を透過させる分光透過率を有する。
【０１１０】
なお、かかるカラーフィルタ群２２５において、青色光フィルタの５０％透過域は４３０〜４８０ｎｍであり、緑色光フィルタの５０％透過域は５１０〜５８０ｎｍであり、赤色光フィルタの５０％透過域は６００〜６８０ｎｍである。一方、図２０における相関線Ｃ２７に例示される赤外光フィルタの分光透過特性は、相関線Ｃ２４に例示される青色光フィルタの分光透過特性と相関線Ｃ２５に例示される緑色光フィルタの分光透過特性と相関線Ｃ２６に例示される赤色光フィルタとをもとに規定される。すなわち、赤外光フィルタの分光透過率が上昇し始める起点波長は、青色光、緑色光および赤色光の各波長帯域の最長波長側（例えば７００ｎｍ）に設定され、この設定した起点波長から分光透過率が上昇し始める分光透過特性を有する光学フィルタが、カラーフィルタ群２２５内の赤外光フィルタとして用いられる。
【０１１１】
このような構成を有するカラーフィルタ群２２５は、ハーフミラー２２４によって白色光撮像部２２６側の光路に分岐された観察部位１００からの白色光のうち、青色光フィルタによって例えば４３０〜４８０ｎｍの青色光と赤外光とを抽出し、緑色光フィルタによって例えば５１０〜５８０ｎｍの緑色光と赤外光とを抽出し、赤色光フィルタによって例えば６００〜６８０ｎｍの赤色光と赤外光とを抽出し、赤外光フィルタによって例えば７００ｎｍ以上の赤外光を抽出する。カラーフィルタ群２２５内の各青色光フィルタは、白色光撮像部２２６の各青色画素に向けて、かかる白色光の青色成分および赤外成分を透過させる。カラーフィルタ群２２５内の各緑色光フィルタは、白色光撮像部２２６の各緑色画素に向けて、かかる白色光の緑色成分および赤外成分を透過させる。カラーフィルタ群２２５内の各赤色光フィルタは、白色光撮像部２２６の各赤色画素に向けて、かかる白色光の赤色成分および赤外成分を透過させる。カラーフィルタ群２２５内の各赤外光フィルタは、白色光撮像部２２６の赤外成分に対応する各画素すなわち各赤外画素に向けて、かかる白色光の赤外成分を透過させる。
【０１１２】
なお、カラーフィルタ群２２５は、上述したように、２×２のカラーフィルタ集合体を基本単位として、この基本単位内に赤色光フィルタ（Ｒ）、緑色光フィルタ（Ｇ）、青色光フィルタ（Ｂ）および赤外光フィルタ（ＩＲ）を各々含むものであればよく、そのサイズは、図１９に示すような５×５に限定されない。すなわち、カラーフィルタ群２２５は、白色光撮像部２２６の受光面に合わせて、少なくとも赤外光フィルタを含む所望数のカラーフィルタからなる所望サイズのものであればよい。
【０１１３】
白色光撮像部２２６は、分光特性の異なる各カラーフィルタが受光面内の各画素に配置されたベイヤ型のカラー撮像素子を用いて実現される。具体的には、白色光撮像部２２６は、赤外光カットフィルタを有しておらず、上述したカラーフィルタ群２２５を受光面上に備える。白色光撮像部２２６の受光部は、実施の形態１における白色光撮像部２６の場合と同様に、例えば２×２の画素集合体を基本単位とし、この基本単位の画素集合体を複数含む画素群によって形成される。この白色光撮像部２２６の受光部には、かかる基本単位の画素集合体毎に、上述したカラーフィルタ群２２５における基本単位のカラーフィルタ集合体が配置される。すなわち、白色光撮像部２２６は、かかる基本単位の画素集合体上に、カラーフィルタ群２２５における基本単位のカラーフィルタ集合体内の赤色光フィルタ、緑色光フィルタ、青色光フィルタおよび赤外光フィルタを各々有する。
【０１１４】
このような構成を有する白色光撮像部２２６は、ハーフミラー２２４によって白色光撮像部２２６側の光路に分岐された観察部位１００からの通常光、すなわち、光源装置２１０による白色光が観察部位１００に照射された際に観察部位１００から反射した白色光（赤外光を含む）を、上述したカラーフィルタ群２２５等を介して受光する。これによって、白色光撮像部２２６は、観察部位１００のカラー画像である白色光画像を撮像する。この場合、白色光撮像部２２６は、カラーフィルタ群２２５によってこの白色光から分光された各波長帯域成分（青色成分、緑色成分、赤色成分、赤外成分）の光を画素群内の各画素によって各々光電変換処理して、観察部位１００の白色光画像に対応する各波長帯域成分の映像信号を生成する。
【０１１５】
ここで、白色光撮像部２２６の受光部内の画素群には、カラーフィルタ群２２５内の青色光フィルタが配置された青色画素と、カラーフィルタ群２２５内の緑色光フィルタが配置された緑色画素と、カラーフィルタ群２２５内の赤色光フィルタが配置された赤色画素と、カラーフィルタ群２２５内の赤外光フィルタが配置された画素である赤外画素とが各々複数含まれる。かかる白色光撮像部２２６の画素群において、青色画素は、観察部位１００からの白色光のうちの青色光フィルタを透過した青色成分（例えば４３０〜４８０ｎｍの波長帯域）の通常光と例えば７００ｎｍ以上の波長帯域の赤外光とを受光する。青色画素は、このように受光した青色成分の通常光および赤外光を光電変換処理して、観察部位１００のＢ映像信号、すなわち赤外成分含有の青色成分のＢ映像信号を生成する。緑色画素は、観察部位１００からの白色光のうちの緑色光フィルタを透過した緑色成分（例えば５１０〜５８０ｎｍの波長帯域）の通常光と赤外光とを受光する。緑色画素は、このように受光した緑色成分の通常光および赤外光を光電変換処理して、観察部位１００のＧ映像信号、すなわち赤外成分含有の緑色成分のＧ映像信号を生成する。赤色画素は、観察部位１００からの白色光のうちの赤色光フィルタを透過した赤色成分（例えば６００〜６８０ｎｍの波長帯域）の通常光と赤外光とを受光する。赤色画素は、このように受光した赤色成分の通常光および赤外光を光電変換処理して、観察部位１００のＲ映像信号、すなわち赤外成分含有の赤色成分のＲ映像信号を生成する。赤外画素は、観察部位１００からの白色光のうちの赤外光フィルタを透過した赤外光を受光する。赤外画素は、このように受光した赤外光を光電変換処理して、観察部位１００の赤外成分の映像信号であるＩＲ映像信号を生成する。白色光撮像部２２６は、上述したように観察部位１００の白色光画像を撮像する都度、この観察部位１００の白色光画像に対応する各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号を画像処理装置２３０のＡ／Ｄ変換部３１に順次送信する。
【０１１６】
なお、かかる白色光撮像部２２６は、光源装置２１０による励起光が観察部位１００に照射された際、ハーフミラー２２４によって白色光撮像部２２６側の光路に分岐された観察部位１００からの光、すなわち、観察部位１００から発生した蛍光と観察部位１００から反射した励起光とをカラーフィルタ群２２５を介して受光する。この場合、白色光撮像部２２６は、白色光画像の各映像信号の場合と同様に、この受光した観察部位１００からの励起光および蛍光を光電変換処理して、励起光および蛍光の各映像信号を生成し、この生成した励起光および蛍光の各映像信号を画像処理装置２３０のＡ／Ｄ変換部３１に順次送信する。しかし、かかる白色光撮像部２２６によって生成された励起光および蛍光の各映像信号は、画像処理装置２３０の制御部３８の制御に基づいて、Ａ／Ｄ変換部３１によって削除される。すなわち、かかる白色光撮像部２２６によって生成された各映像信号のうち、観察部位１００に白色光が照射された際の白色光画像に対応する各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号が、Ａ／Ｄ変換部３１によるデジタル変換処理後に白色光画像用バッファ３２に記憶される。
【０１１７】
一方、この実施の形態２において、バリアフィルタ２７は、ハーフミラー２２４によって蛍光撮像部２８側の光路に分岐された観察部位１００からの光のうち、観察部位１００から反射した白色光（赤外光を含む）および励起光を遮断するとともに、観察部位１００からの蛍光を透過させる。かかるバリアフィルタ２７の作用によって、蛍光撮像部２８は、実施の形態１の場合と同様に、バリアフィルタ２７を透過した観察部位１００からの蛍光を受光する。かかる蛍光撮像部２８は、上述したように、観察部位１００の蛍光画像を撮像する都度、この観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を画像処理装置２３０に順次送信する。
【０１１８】
画像処理装置２３０は、上述したように、実施の形態１にかかる画像処理装置３０の白色光画像生成部３４に代えて白色光画像生成部２３４を備え、均一画像生成部３５に代えて均一画像生成部２３５を備える。画像処理装置２３０は、白色光画像生成部２３４によって、上述した赤外成分含有の各Ｂ映像信号と各Ｇ映像信号と各Ｒ映像信号とをもとに観察部位１００の白色光画像を生成する。また、画像処理装置２３０は、均一画像生成部２３５によって、上述したＩＲ映像信号に基づいた均一画像を生成する。なお、画像処理装置２３０は、かかる白色光画像生成部２３４および均一画像生成部２３５の機能以外、上述した実施の形態１にかかる画像処理装置３０と同様の機能を有する。
【０１１９】
なお、かかる画像処理装置２３０において、Ａ／Ｄ変換部３１は、上述した白色光撮像部２２６から取得した観察部位１００の各映像信号のうち、観察部位１００に白色光が照射された際の白色光画像に対応する各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号をデジタル変換後に白色光画像用バッファ３２に順次送信する。白色光画像用バッファ３２は、かかるＡ／Ｄ変換部３１から取得したデジタル変換後の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号を一時的に記憶し、その後、これらデジタル変換後の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号を白色光画像生成部２３４および均一画像生成部２３５に適宜送信する。
【０１２０】
白色光画像生成部２３４は、白色光画像用バッファ３２に一時的に記憶された１フレーム分の各映像信号をもとに観察部位１００の白色光画像を生成する。具体的には、白色光画像生成部２３４は、１フレーム分の白色光画像に相当する単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号を白色光画像用バッファ３２から取得する。白色光画像生成部２３４は、この白色光画像用バッファ３２から取得した単板状態の各映像信号から赤外成分を除去する赤外成分除去処理を行い、この赤外成分除去処理後の各Ｂ映像信号と各Ｇ映像信号と各Ｒ映像信号とをもとに、観察部位１００の白色光画像を生成する。白色光画像生成部２３４は、白色光画像用バッファ３２から１フレーム分の白色光画像の各映像信号を取得する都度、かかる処理を順次行って、観察部位１００の白色光画像を１フレームずつ生成する。白色光画像生成部２３４は、このように生成した観察部位１００の白色光画像の各映像信号を出力部３７に順次送信する。
【０１２１】
均一画像生成部２３５は、上述した蛍光撮像部２８によって撮像された観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正する補正処理に用いる均一画像として、白色光撮像部２２６によるＩＲ映像信号に基づいた赤外成分の均一画像を生成する。図２１は、本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置の均一画像生成部の一構成例を模式的に示すブロック図である。図２１に示すように、均一画像生成部２３５は、上述した実施の形態１における均一画像生成部３５の信号抽出部３５ａに代えて信号抽出部２３５ａを備え、補間処理部３５ｃに代えて補間処理部２３５ｃを備える。その他の構成は実施の形態１における均一画像生成部３５（図８参照）と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【０１２２】
信号抽出部２３５ａは、制御部３８の制御に基づいて、白色光画像用バッファ３２に記憶された白色光画像の各映像信号の中から、上述した白色光撮像部２２６のカラーフィルタ群２２５のうちの特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出する。具体的には、信号抽出部２３５ａは、観察部位１００の白色光画像に対応する１フレーム分の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号中から、カラーフィルタ群２２５のうちの赤外光フィルタに対応する各ＩＲ映像信号を抽出する。
【０１２３】
ここで、カラーフィルタ群２２５に含まれる青色光フィルタ、緑色光フィルタ、赤色光フィルタおよび赤外光フィルタのうち、赤外光フィルタは、生体組織等の観察部位１００内に存在するコントラスト部位（例えば血管等）における光吸収特性が比較的低い波長帯域の光を透過する特定カラーフィルタの一例である。さらには、赤外光フィルタは、上述した実施の形態１における特定カラーフィルタである赤色光フィルタに比して、血管等のコントラスト部位における光吸収特性が低い波長帯域の光（すなわち赤外光）を透過する。信号抽出部２３５ａは、白色光画像用バッファ３２から取得した単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号の中から、実施の形態２における特定カラーフィルタである赤外光フィルタに対応する各ＩＲ映像信号を抽出する。この場合、信号抽出部２３５ａは、カラーフィルタ群２２５のうちの青色光フィルタに対応する各Ｂ映像信号と緑色光フィルタに対応する各Ｇ映像信号と赤色光フィルタに対応する各Ｒ映像信号とを間引き処理する。信号抽出部２３５ａは、制御部３８の制御に基づいて、このように抽出した単板状態の各ＩＲ映像信号をバッファ３５ｂに順次送信する。
【０１２４】
補間処理部２３５ｃは、信号抽出部２３５ａによって抽出された特定の波長帯域の各映像信号を補間処理して、上述したカラーフィルタ群２２５のうちの特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成する。具体的には、補間処理部２３５ｃは、制御部３８の制御に基づいて、信号抽出部２３５ａによって抽出された特定の波長帯域の各映像信号である単板状態の各ＩＲ映像信号をバッファ３５ｂから取得し、この取得した単板状態の各ＩＲ映像信号の補間処理を行う。かかる各ＩＲ映像信号の補間処理によって、補間処理部２３５ｃは、上述した信号抽出部２３５ａによる各ＩＲ映像信号の抽出処理の際に間引き処理された各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号の各空白部分にＩＲ映像信号を各々割り当てる。この結果、補間処理部２３５ｃは、上述した特定カラーフィルタである赤外光フィルタに対応する１フレーム分の各ＩＲ映像信号、すなわち、かかる赤外光フィルタに対応する波長帯域成分である赤外成分の均一画像を生成する。補間処理部２３５ｃは、制御部３８の制御に基づいて、このように生成した均一画像の各映像信号（詳細には各ＩＲ映像信号）を補正処理部３６に順次送信する。
【０１２５】
なお、この実施の形態２において、補正処理部３６は、上述した各Ｒ映像信号に基づいた赤色成分の均一画像の代わりに、かかる補間処理部２３５ｃによる赤外成分の均一画像の各ＩＲ映像信号を用いて観察部位１００の蛍光画像の各映像信号を補正処理する。なお、かかる補正処理部３６による蛍光画像の補正処理は、上述したように赤外成分の均一画像の各ＩＲ映像信号を用いること以外、実施の形態１の場合と同様である。
【０１２６】
つぎに、本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置２３０の動作を具体的に説明する。図２２は、観察部位の白色光画像を生成する際の赤外成分除去処理を説明する模式図である。図２３は、コントラスト部位である血管における光吸収特性の低い赤外成分の均一画像を生成する状態を説明する模式図である。この実施の形態２にかかる画像処理装置２３０は、観察部位１００の白色光画像を生成する際の動作および均一画像を生成する際の動作以外、上述した実施の形態１にかかる画像処理装置３０と同様に動作する。すなわち、画像処理装置２３０は、図１０に示したステップＳ１０１〜Ｓ１１１と略同様の各処理手順を実行する。この場合、画像処理装置２３０は、かかるステップＳ１０１〜Ｓ１１１の各処理手順のうちのステップＳ１０２〜Ｓ１０４の各処理手順において、上述した実施の形態１の場合と異なる処理を実行する。
【０１２７】
上述したステップＳ１０２において、画像処理装置２３０は、赤外成分含有の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号から赤外成分を除去して観察部位１００の白色光画像を生成する。具体的には、白色光画像生成部２３４は、観察部位１００の白色光画像の画素配列に対応した単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号を白色光画像用バッファ３２から読み出す。なお、かかる単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号には、上述したように赤外成分が含まれる。白色光画像生成部２３４は、図２２に示すように、かかる単板状態の各Ｂ映像信号と各Ｇ映像信号と各Ｒ映像信号と各ＩＲ映像信号との集合体である映像信号群Ｓｗに対して赤外成分除去処理を行い、これによって、この映像信号群Ｓｗの中から、観察部位１００の白色光画像の色表現に不要な波長帯域成分である赤外成分を除去する。
【０１２８】
詳細には、かかる映像信号群Ｓｗに対する赤外成分除去処理において、白色光画像生成部２３４は、上述したカラーフィルタ群２２５内の青色光フィルタの赤外域における分光透過率と赤外光フィルタの分光透過率（図２０参照）との比率を算出し、この算出した比率とＩＲ映像信号の信号値との乗算値を単板状態の各Ｂ映像信号の信号値から各々減算する。これによって、白色光画像生成部２３４は、かかる単板状態の各Ｂ映像信号から赤外成分を除去する。一方、白色光画像生成部２３４は、上述したカラーフィルタ群２２５内の緑色光フィルタの赤外域における分光透過率と赤外光フィルタの分光透過率との比率を算出し、この算出した比率とＩＲ映像信号の信号値との乗算値を単板状態の各Ｇ映像信号の信号値から各々減算する。これによって、白色光画像生成部２３４は、かかる単板状態の各Ｇ映像信号から赤外成分を除去する。また、白色光画像生成部２３４は、上述したカラーフィルタ群２２５内の赤色光フィルタの赤外域における分光透過率と赤外光フィルタの分光透過率との比率を算出し、この算出した比率とＩＲ映像信号の信号値との乗算値を単板状態の各Ｒ映像信号の信号値から各々減算する。これによって、白色光画像生成部２３４は、かかる単板状態の各Ｒ映像信号から赤外成分を除去する。さらに、白色光画像生成部２３４は、かかる映像信号群Ｓｗの中から単板状態の各ＩＲ映像信号を除去する。
【０１２９】
その後、白色光画像生成部２３４は、かかる赤外成分除去処理後の映像信号群Ｓｗの各映像信号に対して補間処理を行い、これによって、かかる各ＩＲ映像信号に対応する各赤外画素（図２２に示す斜線部分を参照）の色成分を算出するとともに、上述した基本単位の画素集合体内の各色成分を合成した３板状態の映像信号を基本単位の画素集合体毎に生成する。白色光画像生成部２３４は、このように生成した３板状態の各映像信号に対して色変換処理および階調変換処理等を行って、観察部位１００の白色光画像を生成する。
【０１３０】
一方、上述したステップＳ１０３，Ｓ１０４において、画像処理装置２３０の均一画像生成部２３５は、観察部位１００内に存在する血管等のコントラスト部位における光吸収特性が比較的低い波長帯域成分である赤外光を透過する赤外光フィルタに対応する各ＩＲ映像信号を抽出し、この抽出した各ＩＲ映像信号をもとに赤外成分の均一画像を生成する。
【０１３１】
具体的には、ステップＳ１０３において、信号抽出部２３５ａは、観察部位１００の白色光画像の画素配列に対応した単板状態の各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号、各Ｒ映像信号および各ＩＲ映像信号を白色光画像用バッファ３２から読み出す。次いで、信号抽出部２３５ａは、図２３に示すように、かかる単板状態の各Ｂ映像信号と各Ｇ映像信号と各Ｒ映像信号と各ＩＲ映像信号との集合体である映像信号群Ｓｗの中から、上述したカラーフィルタ群２２５のうちの特定カラーフィルタである赤外光フィルタに対応する各ＩＲ映像信号を抽出する。なお、かかる特定カラーフィルタとしての赤外光フィルタは、血管等のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域の赤外光を透過する。
【０１３２】
その後、ステップＳ１０４において、補間処理部２３５ｃは、かかる信号抽出部２３５ａが抽出した単板状態の各ＩＲ映像信号をバッファ３５ｂから読み出す。補間処理部２３５ｃは、この読み出した単板状態の各ＩＲ映像信号の補間処理を行い、これによって、上述した信号抽出部２３５ａによる各ＩＲ映像信号の抽出処理の際に間引き処理された各Ｂ映像信号、各Ｇ映像信号および各Ｒ映像信号の各空白部分（図２３に示す斜線部分を参照）にＩＲ映像信号を各々割り当てる。この結果、補間処理部２３５ｃは、図２３に示すように、実施の形態２における特定カラーフィルタである赤外光フィルタに対応する１フレーム分の各ＩＲ映像信号、すなわち赤外成分の均一画像Ｐｒを生成する。
【０１３３】
ここで、観察部位１００内のコントラスト部位の一例である血管は、図１１に示したように、４００ｎｍ近傍の波長帯域においてピークを有し且つ６００ｎｍ以上の波長帯域において光吸収率が相対的に低くなる光吸収特性を有する。すなわち、観察部位１００内の血管は、６００ｎｍ以上の波長帯域の光を殆ど吸収しない。さらには、かかる光吸収特性を有する血管は、６００〜６８０ｎｍの波長帯域の光、すなわちカラーフィルタ群２２５内の赤色光フィルタによって白色光から抽出される赤色光に比して、カラーフィルタ群２２５内の赤外光フィルタによって白色光から抽出される７００ｎｍ以上の波長帯域の赤外光を吸収し難い。信号抽出部２３５ａは、上述した単板状態の映像信号群Ｓｗの中から、血管における光吸収率が一層低い波長帯域の各ＩＲ映像信号を抽出し、補間処理部２３５ｃは、かかる各ＩＲ映像信号を補間処理して赤外成分の均一画像Ｐｒを生成する。この結果、補間処理部２３５ｃは、観察部位１００内の血管に対応して周辺画素との輝度差が大きくなる画素部分であるエッジの発生を一層容易に抑制して、光の照度分布を一層正確に反映した更なる低コントラストの均一画像Ｐｒを生成することができる。
【０１３４】
以上、説明したように、本発明の実施の形態２では、赤外光を透過する赤外光フィルタを含むカラーフィルタ群を介して観察部位から受光した通常光に基づく赤外成分含有の各映像信号を取得し、この取得した赤外成分含有の各映像信号の中から赤外成分を除去して観察部位の白色光画像を生成するようにし、また、この取得した赤外成分含有の各映像信号の中から赤外光フィルタに対応するＩＲ映像信号を抽出し、この抽出した各ＩＲ映像信号をもとに、観察部位内のコントラスト部位における光吸収特性の低い波長帯域成分（すなわち赤外成分）の均一画像を生成し、この生成した均一画像の各映像信号によって観察部位の蛍光画像の各映像信号を補正するようにし、その他を実施の形態１と同様に構成した。このため、上述した実施の形態１の場合と同様の作用効果を享受するとともに、観察部位内のコントラスト部位に起因するエッジの発生を一層抑制して光の照度分布を一層正確に反映した更なる低コントラストの均一画像を簡易に生成でき、かかる低コントラストの均一画像の各映像信号を用いることによって、一層正確に観察対象の蛍光画像の輝度を補正することができる。この結果、観察部位の撮像距離の違いに起因する蛍光の明暗をより高精度に補正した一層高品質な蛍光画像を簡易に取得できる。
【０１３５】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１，２では、本発明にかかる撮像装置の一例として内視鏡装置１，２を例示したが、この実施の形態３では、本発明にかかる撮像装置の一例として顕微鏡装置を例示し、この顕微鏡装置に用いられる画像処理装置、画像処理プログラムおよび画像処理方法を説明する。
【０１３６】
図２４は、本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。図２４に示すように、この実施の形態３にかかる顕微鏡装置３は、本発明にかかる撮像装置の一例であり、上述した実施の形態１にかかる内視鏡装置１の挿入部２０に代えて顕微鏡本体３２０を備える。この顕微鏡本体３２０は、上述したダイクロイックミラー２４と、カラーフィルタ群２５と、白色光撮像部２６と、バリアフィルタ２７と、蛍光撮像部２８とを備える。さらに、この顕微鏡本体３２０は、光源装置１０から射出された光を被検体側に反射する反射ミラー３２１と、生体組織等の被検体を載置する対物ステージ３２２と、対物レンズ３２３と、蛍光撮像部２８側の光路に観察部位からの光を反射する反射ミラー３２４と、白色光撮像部２６側のレンズ３２５と、蛍光撮像部２８側のレンズ３２６とを備える。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【０１３７】
顕微鏡本体３２０は、生体組織等の被検体を白色光観察（カラー画像観察）および蛍光観察するために被検体の白色光画像および蛍光画像を撮像する撮像機能を有する。具体的には、顕微鏡本体３２０は、上述したように、ダイクロイックミラー２４と、カラーフィルタ群２５と、白色光撮像部２６と、バリアフィルタ２７と、蛍光撮像部２８と、反射ミラー３２１，３２４と、対物ステージ３２２と、対物レンズ３２３と、レンズ３２５，３２６とを備える。
【０１３８】
反射ミラー３２１は、上述した光源装置１０によって交互に射出される白色光および励起光を対物ステージ３２２側の光路（図２４に示す破線参照）に反射する。対物ステージ３２２は、生体組織等の被検体を載置するためのものである。かかる対物ステージ３２２上に載置された被検体の観察部位には、反射ミラー３２１によって反射された光源装置１０からの白色光および励起光が交互に照射される。
【０１３９】
なお、かかる対物ステージ３２２上に載置された被検体の観察部位（図示せず）内に、予め蛍光薬剤を集積した病変部等の異常組織が存在する場合、この観察部位に反射ミラー３２１を介して照射された光源装置１０からの励起光は、この観察部位を通過するとともに、この観察部位内の異常組織の蛍光薬剤を励起して、上述した実施の形態１の場合と同様に６９０〜７１０ｎｍの波長帯域の蛍光を発生させる。一方、この対物ステージ３２２上の被検体に反射ミラー３２１を介して光源装置１０からの白色光が照射された場合、この光源装置１０からの白色光は、この被検体の観察部位を通過する。
【０１４０】
対物レンズ３２３は、光源装置１０からの白色光が対物ステージ３２２上の観察部位に照射された場合、この観察部位からの通常光の一例として、この観察部位を透過した白色光を集光する。一方、対物レンズ３２３は、光源装置１０からの励起光が対物ステージ３２２上の観察部位に照射された場合、この観察部位から発生した蛍光（具体的には観察部位内の異常組織から発生した蛍光）とこの観察部位を通過した励起光とを集光する。
【０１４１】
反射ミラー３２４は、上述したダイクロイックミラー２４によって蛍光撮像部２８側の光路に分岐された観察部位からの蛍光および励起光を蛍光撮像部２８に向けて反射する。レンズ３２５は、上述したダイクロイックミラー２４によって白色光撮像部２６側の光路に分岐された観察部位からの白色光をカラーフィルタ群２５に向けて集光する。レンズ３２６は、反射ミラー３２４によって反射された観察部位からの蛍光および励起光をバリアフィルタ２７に向けて集光する。
【０１４２】
このような構成を有する顕微鏡装置３は、上述した実施の形態１にかかる内視鏡装置１と同様の撮像機能と画像処理機能と画像出力機能とを有する。かかる顕微鏡装置３は、図１０に示したステップＳ１０１〜Ｓ１１１の各処理手順を実行し、この結果、実施の形態１の場合と同様の作用効果を享受する。
【０１４３】
以上、説明したように、本発明の実施の形態３では、実施の形態１にかかる内視鏡装置１と同様の撮像機能と画像処理機能と画像出力機能とを備える顕微鏡装置を構成した。このため、上述した実施の形態１の場合と同様の作用効果を享受する顕微鏡装置を実現することができる。
【０１４４】
なお、上述した実施の形態１〜３では、通常光の一例として白色光を観察部位に照射していたが、これに限らず、観察部位に照射する通常光は、励起光以外の波長帯域の光であればよく、通常光の色成分は所望のものであってもよい。
【０１４５】
また、上述した実施の形態１〜３では、単板状態の映像信号を出力するベイヤ型のカラー撮像素子を用いて白色光撮像部を実現していたが、これに限らず、かかる白色光撮像部を実現する撮像素子は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子であればよく、また、３板状態の映像信号を出力する３板型の固体撮像素子であってもよいし、ベイヤ型の固体撮像素子であってもよい。
【０１４６】
さらに、上述した実施の形態１，３では、白色光撮像部側の光路と蛍光撮像部側の光路とに観察部位からの光を分岐する分岐手段としてダイクロイックミラー２４を用いていたが、これに限らず、上述したダイクロイックミラー２４に代えてハーフミラーを分岐手段として用いてもよい。この場合、観察部位からの蛍光および励起光を除去して白色光を透過させる分光透過特性を有する光学フィルタを白色光撮像部の受光面に配置してもよいし、観察部位からの蛍光および励起光の波長帯域をカラーフィルタ群２５の透過波長帯域外に設定してもよい。
【０１４７】
また、上述した実施の形態２では、白色光撮像部側の光路と蛍光撮像部側の光路とに観察部位からの光を分岐する分岐手段としてハーフミラー２２４を用いていたが、これに限らず、上述したハーフミラー２２４に代えてダイクロイックミラーを分岐手段として用いてもよい。この場合、観察部位からの蛍光の波長帯域を可視光域に比して短い波長帯域に設定し、この分岐手段としてのダイクロイックミラーは、この観察部位からの蛍光を蛍光撮像部側の光路に分岐（透過）し、この蛍光の波長帯域に比して長い波長帯域の光を白色光撮像部側の光路に分岐（反射）する分光特性を有すればよい。
【０１４８】
さらに、上述した実施の形態２では、回転フィルタ２１４は、励起光カット機能を有する白色光フィルタ２１４ａを備えていたが、これに限らず、観察部位に照射する白色光等の通常光に比して短い波長帯域の励起光を発光可能な光源を用いれば、白色光フィルタ２１４ａは、励起光カット機能を備えていなくてもよい。
【０１４９】
また、上述した実施の形態１，３では、励起光の波長帯域を６６０〜６７０ｎｍに規定していたが、これに限らず、観察部位に照射される通常光（例えば白色光）の波長帯域以外の蛍光を発生させる励起光であれば、この励起光の波長帯域は所望のものであってもよい。
【０１５０】
さらに、上述した実施の形態１〜３では、観察部位の白色光画像の生成処理（ステップＳ１０２）の後に、特定カラーフィルタに対応する各映像信号を抽出して（ステップＳ１０３）、この特定カラーフィルタに対応する波長帯域成分の均一画像を生成（ステップＳ１０４）していたが、これに限らず、観察部位の白色光画像の生成処理は、上述したステップＳ１１０の処理手順の前までに実行すればよく、ステップＳ１０３〜Ｓ１０９の各処理手順のうちのいずれの処理手順の後に実行してもよい。
【０１５１】
また、上述した実施の形態１〜３では、観察部位の白色光画像および補正処理後の蛍光画像を画像出力装置５０にカラー表示していたが、これに限らず、画像出力装置５０は、観察部位の白色光画像をカラー表示するとともに観察部位の蛍光画像をモノクロ表示してもよい。また、上述した画像出力装置５０は、観察部位の白色光画像および蛍光画像を画面表示するものに限らず、紙等の印刷媒体に観察部位の白色光画像および補正処理後の蛍光画像を印刷するプリンタ等であってもよいし、ハードディスク等の内蔵型の記憶メディアまたはメモリカード等の可搬型の記憶メディアを備え、かかる記憶メディアに観察部位の白色光画像および補正処理後の蛍光画像を記憶する記憶装置であってもよい。
【０１５２】
さらに、上述した実施の形態３では、実施の形態１と同様の撮像機能と画像処理機能と画像出力機能とを備えた顕微鏡装置３を例示したが、これに限らず、本発明にかかる撮像装置の一例である顕微鏡装置は、実施の形態２と同様の撮像機能と画像処理機能と画像出力機能とを備えた装置であってもよい。すなわち、本発明にかかる顕微鏡装置は、実施の形態３にかかる顕微鏡装置３の光源装置１０に代えて光源装置２１０を備え、ダイクロイックミラー２４に代えてハーフミラー２２４を備え、カラーフィルタ群２５および白色光撮像部２６に代えてカラーフィルタ群２２５および白色光撮像部２２６を備え、画像処理装置３０に代えて画像処理装置２３０を備え、その他の構成を実施の形態３と同じにしたものであってもよい。
【０１５３】
また、上述した実施の形態１〜３では、生体組織等の被検体を観察するための内視鏡装置または顕微鏡装置を本発明にかかる撮像装置の一例として説明したが、これに限らず、本発明にかかる撮像装置は、医療分野以外に用いる内視鏡装置または顕微鏡装置であってもよいし、内視鏡装置または顕微鏡装置以外の撮像装置、例えば、デジタルカメラまたはデジタルビデオカメラであってもよいし、撮像機能付の携帯電話等の携帯型情報端末であってもよい。また、本発明にかかる画像処理装置は、上述した医療用の内視鏡装置または顕微鏡装置に具備されるものに限らず、医療分野以外に用いる内視鏡装置または顕微鏡装置、デジタルカメラまたはデジタルビデオカメラ等の内視鏡装置または顕微鏡装置以外の撮像装置、あるいは撮像機能付の携帯電話等の携帯型情報端末のいずれかに具備されるものであってもよい。
【０１５４】
さらに、上述した実施の形態１〜３では、処理プログラムを実行する制御部３８の動作に基づいたソフトウェアによる画像処理装置の処理手順を説明したが、これに限らず、本発明にかかる画像処理装置は、ハードウェアによる処理手順を実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる内視鏡装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における回転フィルタの一構成例を示す模式図である。
【図３】実施の形態１における回転フィルタ内に含まれる白色光フィルタの分光特性の一例を示す模式図である。
【図４】実施の形態１における回転フィルタ内に含まれる励起光フィルタの分光特性の一例を示す模式図である。
【図５】実施の形態１における白色光撮像部の受光面に配置されるカラーフィルタ群の一構成例を示す模式図である。
【図６】実施の形態１におけるカラーフィルタ群の透過率特性の一例を示す模式図である。
【図７】バリアフィルタの透過率特性の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の均一画像生成部の一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の補正処理部の一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる画像処理装置の処理手順を例示するフローチャートである。
【図１１】観察部位内のコントラスト部位である血管における光吸収特性の一例を示す模式図である。
【図１２】コントラスト部位である血管における光吸収特性の低い赤色成分の均一画像を生成する状態を説明する模式図である。
【図１３】画像出力装置に観察部位の白色光画像および規格化蛍光画像をカラー表示する状態を示す模式図である。
【図１４】規格化蛍光画像のカラー化処理に用いるトーンカーブの一例を示す模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態２にかかる内視鏡装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態２における回転フィルタの一構成例を示す模式図である。
【図１７】実施の形態２における回転フィルタ内に含まれる白色光フィルタの分光特性の一例を示す模式図である。
【図１８】実施の形態２における回転フィルタ内に含まれる励起光フィルタの分光特性の一例を示す模式図である。
【図１９】実施の形態２における白色光撮像部の受光面に配置されるカラーフィルタ群の一構成例を示す模式図である。
【図２０】実施の形態２におけるカラーフィルタ群の透過率特性の一例を示す模式図である。
【図２１】本発明の実施の形態２にかかる画像処理装置の均一画像生成部の一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図２２】観察部位の白色光画像を生成する際の赤外成分除去処理を説明する模式図である。
【図２３】コントラスト部位である血管における光吸収特性の低い赤外成分の均一画像を生成する状態を説明する模式図である。
【図２４】本発明の実施の形態３にかかる顕微鏡装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１，２      内視鏡装置
３      顕微鏡装置
１０，２１０      光源装置
１１，２１１      白色光源
１２      コリメートレンズ
１３      集光レンズ
１４，２１４      回転フィルタ
１４ａ，２１４ａ      白色光フィルタ
１４ｂ      励起光フィルタ
１５      モータ
１６      フィルタ制御部
２０      挿入部
２１      ライトガイドファイバ
２２      レンズ
２３      対物レンズ
２４      ダイクロイックミラー
２５，２２５      カラーフィルタ群
２６，２２６      白色光撮像部
２７      バリアフィルタ
２８      蛍光撮像部
３０，２３０      画像処理装置
３１      Ａ／Ｄ変換部
３２      白色光画像用バッファ
３３      蛍光画像用バッファ
３４，２３４      白色光画像生成部
３５，２３５      均一画像生成部
３５ａ，２３５ａ      信号抽出部
３５ｂ      バッファ
３５ｃ，２３５ｃ      補間処理部
３６      補正処理部
３６ａ      クリップ処理部
３６ｂ      係数記憶部
３６ｃ      オフセット処理部
３６ｄ      正規化処理部
３６ｅ      規格化処理部
３６ｆ      カラー化処理部
３７      出力部
３８      制御部
４０      入力装置
５０      画像出力装置
１００      観察部位
１０１      病変部
２２４      ハーフミラー
３２０      顕微鏡本体
３２１，３２４      反射ミラー
３２２      対物ステージ
３２３      対物レンズ
３２５，３２６      レンズ
Ｐｆ      規格化蛍光画像
Ｐｒ      均一画像
Ｐｗ      白色光画像
Ｓｗ  映像信号群
【図１】
2010227254.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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