(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に照射する照明光および励起光を発生する照明光源と、
該照明光源から発せられた照明光の前記被検体からの戻り光を撮影して戻り光画像を生成する戻り光画像生成部と、
前記照明光源から発せられた励起光によって前記被検体において発生した蛍光を撮影して蛍光画像を生成する蛍光画像生成部と、
該蛍光画像生成部により生成された蛍光画像の各画素の輝度値を、対応する戻り光画像の各画素の輝度値によって規格化した規格化蛍光強度を演算する規格化演算部と、
標準的な規格化蛍光強度と被検体の状態との対応関係を示す標準データを記憶する標準データ記憶部と、
前記規格化演算部により演算された規格化蛍光強度の最小値と前記標準データ記憶部に記憶されている標準データとに基づいて、各規格化蛍光強度に対応する被検体の状態を判定する状態判定部とを備える蛍光観察装置。
【請求項２】
前記状態判定部が、前記規格化演算部により演算された規格化蛍光強度の同一画像内における最小値と前記標準データの最小値との差分を算出し、算出された差分を各規格化蛍光強度に加算して得られた補正蛍光強度に対応する被検体の状態を、前記標準データを用いて判定する請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項３】
前記規格化演算部により演算された規格化蛍光強度の同一画像内における最小値を記憶する最小値記憶部と、
同一の被写体に対する新たに取得した画像内における規格化蛍光強度の最小値が、前記最小値記憶部に記憶されている最小値より小さい場合に、前記最小値記憶部内に記憶されている最小値を更新する最小値更新部とを備える請求項２に記載の蛍光観察装置。
【請求項４】
前記標準データ記憶部が、最小値の異なる複数の標準データを記憶し、
前記状態判定部が、前記規格化演算部により演算された規格化蛍光強度の同一画像内における最小値に最も近似する最小値を有する標準データを選択し、選択された標準データを用いて、各規格化蛍光強度に対応する被検体の状態を判定する請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項５】
前記状態判定部が、前記規格化演算部により算出された規格化蛍光強度の同一画面内における最小値と、前記標準データにおける規格化蛍光強度の最大値との間の各規格化蛍光強度に対して、前記標準データ記憶部に記憶されている標準データにおける最小値から最大値までの被検体の状態を所定の関数で補間して割り当てる請求項１に記載の蛍光観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば内視鏡装置に用いられ、蛍光薬剤を用いて病変領域を診断する蛍光観察装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２４７２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような蛍光観察装置を用いた内視鏡観察では、観察領域の病変レベルと蛍光強度の階調値との間に相関関係が認められ、病変レベルが高くなるにつれて階調値が高くなる。この相関関係は、どの被験者においても認められるが、その変化率には個体差がある。したがって、この個体差の影響が残存した状態で観察を行うと、定量的な診断が困難になり、診断精度の低下を招くという不都合がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、蛍光観察における蛍光強度の個体差による影響を可及的に排除して、患者が異なっても精度の高い観察を行うことができる蛍光観察装置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】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、被検体に照射する照明光および励起光を発生する照明光源と、該照明光源から発せられた照明光の前記被検体からの戻り光を撮影して戻り光画像を生成する戻り光画像生成部と、前記照明光源から発せられた励起光によって前記被検体において発生した蛍光を撮影して蛍光画像を生成する蛍光画像生成部と、該蛍光画像生成部により生成された蛍光画像の各画素の輝度値を、対応する戻り光画像の各画素の輝度値によって規格化した規格化蛍光強度を演算する規格化演算部と、標準的な規格化蛍光強度と被検体の状態との対応関係を示す標準データを記憶する標準データ記憶部と、前記規格化演算部により演算された規格化蛍光強度の最小値と前記標準データ記憶部に記憶されている標準データとに基づいて、各規格化蛍光強度に対応する被検体の状態を判定する状態判定部とを備える蛍光観察装置を採用する。
【０００７】
本発明によれば、照明光源からの照明光および励起光が被検体に照射され、戻り光画像生成部により照明光の戻り光から戻り光画像が生成されるとともに、蛍光画像生成部により励起光が被検体に照射されて発生した蛍光から蛍光画像が生成される。そして、規格化演算部により、蛍光画像の各画素の輝度値を、対応する戻り光画像の各画素の輝度値によって規格化した規格化蛍光強度が演算される。このように演算された規格化蛍光強度の最小値と標準データ記憶部に記憶されている標準データとに基づいて、状態判定部により、各規格化蛍光強度に対応する被検体の状態が判定される。
【０００８】
上記のように、戻り光画像によって規格化された規格化蛍光強度に基づいて被検体の状態を判定することで、観察距離や観察角度による蛍光強度への影響を排除することができ、病変領域の観察精度を向上することができる。
また、規格化演算部により演算された規格化蛍光強度の最小値と、標準的な規格化蛍光強度と被検体の状態との対応関係を示す標準データとに基づいて、被検体の状態が判定されるので、個体差による蛍光強度への影響を排除することができる。これにより、個体差に関係なく定量的な観察を行うことができ、患者が異なっても精度の高い観察を行うことができる。
【０００９】
上記発明において、前記状態判定部が、前記規格化演算部により演算された規格化蛍光強度の同一画像内における最小値と前記標準データの最小値との差分を算出し、算出された差分を各規格化蛍光強度に加算して得られた補正蛍光強度に対応する被検体の状態を、前記標準データを用いて判定することとしてもよい。
【００１０】
このように、規格化蛍光強度の最小値と標準データの最小値との差分を各規格化蛍光強度に加算することで、被検体の状態を判定するための基準となる補正蛍光強度を容易に生成することができる。これにより、簡単な演算によって個体差による影響を排除して被検体の状態を判定することができ、被検体の状態を判定する際の処理を高速で行うことができる。
【００１１】
上記発明において、前記規格化演算部により演算された規格化蛍光強度の同一画像内における最小値を記憶する最小値記憶部と、同一の被写体に対する新たに取得した画像内における規格化蛍光強度の最小値が、前記最小値記憶部に記憶されている最小値より小さい場合に、前記最小値記憶部内に記憶されている最小値を更新する最小値更新部とを備えることとしてもよい。
【００１２】
規格化蛍光強度の最小値が、最小値記憶部に記憶されている最小値より小さい場合に、最小値記憶部内に記憶されている最小値を更新することで、リアルタイムで被検体の状態を判定するための基準となる補正蛍光強度を変化させることができる。これにより、より正確に被検体の状態を判定することができ、病変領域の観察精度を向上することができる。
【００１３】
上記発明において、前記標準データ記憶部が、最小値の異なる複数の標準データを記憶し、前記状態判定部が、前記規格化演算部により演算された規格化蛍光強度の同一画像内における最小値に最も近似する最小値を有する標準データを選択し、選択された標準データを用いて、各規格化蛍光強度に対応する被検体の状態を判定することとしてもよい。
【００１４】
規格化蛍光強度の最小値に最も近似する最小値を有する標準データを用いて、各規格化蛍光強度に対応する被検体の状態を判定することで、患者や観察領域に応じて標準データを使い分けることができ、病変領域の観察精度を向上することができる。
【００１５】
上記発明において、前記状態判定部が、前記規格化演算部により算出された規格化蛍光強度の同一画面内における最小値と、前記標準データにおける規格化蛍光強度の最大値との間の各規格化蛍光強度に対して、前記標準データ記憶部に記憶されている標準データにおける最小値から最大値までの被検体の状態を所定の関数で補間して割り当てることとしてもよい。
【００１６】
病変レベルが高い病変領域の蛍光強度は個体差の影響をほとんど受けないが、正常領域に近い領域（病変レベルが小さい領域）ほど個体差による影響が大きい。この場合において、上記のように、各規格化蛍光強度に対して、標準データにおける最小値から最大値までの被検体の状態を所定の関数で補間して割り当てることで、簡単な演算で個体差による影響を排除して被検体の状態を判定することができ、被検体の状態を判定する際の処理を高速で行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、蛍光観察における蛍光強度の個体差による影響を可及的に排除して、患者が異なっても精度の高い観察を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】正常組織と腫瘍組織での蛍光色素の取り込みと漏出の過程の時間依存性を示すグラフである。
【図２】病変レベルと階調値との相関関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る蛍光観察装置の機能ブロック図である。
【図４】病変レベルと階調値との標準的な相関関係を示す標準データのグラフである。
【図５】補正値の決定方法を示すグラフである。
【図６】規格化蛍光強度の補正方法を示すグラフである。
【図７】病変レベル毎に表示された画面例を示す図である。
【図８】図３の蛍光観察装置により実行される処理を示すフローチャートである。
【図９】病変レベルと階調値との相関関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る蛍光観察装置の機能ブロック図である。
【図１１】図１０の標準データメモリに記憶されている複数の標準データのグラフである。
【図１２】図１１の複数の標準データの病変レベルと階調値との相関関係を示す図表である。
【図１３】図１０の蛍光観察装置により実行される処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る蛍光観察装置の機能ブロック図である。
【図１５】病変レベルと階調値との相関関係を示すグラフである。
【図１６】病変レベルと階調値との標準的な相関関係を示す標準データのグラフである。
【図１７】規格化蛍光強度の補正方法を示すグラフである。
【図１８】図１４の蛍光観察装置により実行される処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る蛍光観察装置１について、図面を参照して以下に説明する。ここでは、本実施形態に係る蛍光観察装置１を内視鏡装置に適用した例について説明する。
本発明を適用する背景として、病変レベルと階調値の相関関係に個体差が生じることを前提とする。図１は、正常組織と腫瘍組織での蛍光色素の取り込みと漏出の過程の時間依存性を示したものである。
【００２０】
本発明が適応される観察条件として、以下の条件がある。図１に示すように、生体が、薬剤（蛍光色素）を取り込み、そして漏出する過程では、正常組織と腫瘍組織とで薬剤吸収と放出の時間依存性が異なる。本発明は、ｔ１＜ｔ＜ｔ２の条件、つまり正常組織および腫瘍組織での色素取り込みの時間変化が、両者ともに安定している期間で観察をおこなう場合を観察条件とする。
【００２１】
また、図２に示すように、病変レベルと階調値の相関性に関して、病変レベル（病変レベル１〜５）と、それらの階調値の相関関係は、線形を保つとする。正常組織と腫瘍組織の階調値の範囲には個体差があるが、傾きは一定であり、いずれの個体においても平行関係にあるものとする。
【００２２】
以下に、本実施形態に係る蛍光観察装置１の構成について説明する。
図３に示すように、本実施形態に係る蛍光観察装置１は、体腔内に挿入されるスコープ１０と、光を発生する光源装置（照明光源）１７と、スコープ１０により取得した画像を演算する画像演算部２０と、画像演算部２０により演算された画像を表示するモニタ４３とを備えている。
【００２３】
スコープ１０は、細長い形状を有しており、その内部にはライトガイドファイバ（図示略）が設けられている。ライトガイドファイバは、一端がスコープ１０の先端まで延び、他端が光源装置１７に接続されている。これにより、光源装置１７から射出された光が、スコープ１０の先端まで導かれて、体腔内に照射されるようになっている。
また、スコープ１０には、モニタ４３に表示させる画像を切り替える画像表示切替スイッチ１１が設けられている。
【００２４】
スコープ１０と画像演算部２０とは、画像伝送ケーブル（図示略）によって接続されている。また、画像演算部２０とモニタ４３とは、モニタケーブル（図示略）によって接続されている。これにより、スコープ１０で取得した画像データは、画像伝送ケーブルを伝わって画像演算部２０に送られる。送られてきた画像データは、画像演算部２０内で画像処理が施された後、モニタケーブルによってモニタ４３に伝送され、モニタ画面上に表示される。
【００２５】
光源装置１７は、例えばキセノンランプであり、白色光（照明光）および励起光を発生するようになっている。キセノンランプから発せられた光は、図示しない波長選択フィルタを通過することで、設定された波長域の白色光と励起光を透過させるようになっている。
【００２６】
光源装置１７から射出された白色光および励起光は、スコープ１０内のライトガイドファイバにより導かれ、スコープ１０の先端から被検体へ照射される。白色光が被検体に照射されることによって、被検体からの反射光がスコープ１０先端に配置された撮像光学系（図示略）に入射する。また、励起光が被検体に照射されることによって、被検体上において蛍光が発生し、該蛍光が撮像光学系に入射する。
【００２７】
撮像光学系に入射した反射光と蛍光とは、スプリッタ（図示略）により分岐され、それぞれの光を検出するＣＣＤ（図示略）により検出される。白色光用ＣＣＤにより検出された被検体からの反射光は、画像伝送ケーブルを介して画像演算部２０内の白色光画像データ取得部（戻り光画像生成部）２９に送られる。一方、蛍光用ＣＣＤにより検出された蛍光は、画像伝送ケーブルを介して画像演算部２０内の蛍光画像データ取得部（蛍光画像生成部）３０に送られる。
【００２８】
画像演算部２０は、白色光画像データ取得部２９と、蛍光画像データ取得部３０と、定量化演算部（規格化演算部）３１と、最小値取得部（最小値記憶部）３２と、補正値決定部（最小値更新部）３３と、標準データメモリ（標準データ記憶部）３４と、画像補正演算部３５と、画像合成部（状態判定部）３６とを機能として備えている。
【００２９】
白色光画像データ取得部２９は、白色光用ＣＣＤによって検出された白色光画像データから白色光画像を生成するようになっている。白色光画像データ取得部２９は、生成した白色光画像を定量化演算部３１および画像合成部３６に送信するようになっている。
【００３０】
蛍光画像データ取得部３０は、蛍光用ＣＣＤによって検出された蛍光画像データから蛍光画像を生成するようになっている。蛍光画像データ取得部３０は、生成した蛍光画像を定量化演算部３１に送信するようになっている。
【００３１】
定量化演算部３１は、蛍光画像の各画素の輝度値を、白色光画像の各画素の輝度値によって規格化することで、規格化蛍光強度を演算するようになっている。具体的には、定量化演算部３１は、蛍光画像データ取得部３０により生成された蛍光画像における各画素の輝度値を、白色光画像データ取得部２９により生成された白色光画像における蛍光画像の各画素に対応する各画素の輝度値で除算することで、各画素の輝度値が規格化された規格化蛍光強度を演算するようになっている。定量化演算部３１は、演算した規格化蛍光強度を最小値取得部３２、補正値決定部３３、および画像補正演算部３５に送信するようになっている。
【００３２】
標準データメモリ３４は、標準的な規格化蛍光強度と被検体の状態との対応関係を示す標準データを記憶するようになっている。この標準データは、図４に示すように、病変レベルと階調値との関連性を多くの被験者に関して検討した結果の平均値である。記憶形式は式、もしくは表形式で記憶するものとする。なお、この標準データは、スコープ１０先端部と観察領域との距離・角度の影響が画像データに与える影響を軽減するために、蛍光画像を白色光画像で規格化（除算）した規格化蛍光強度のデータである。
【００３３】
最小値取得部３２は、定量化演算部３１により演算された各画素の規格化蛍光強度のうち、同一画像内における規格化蛍光強度（階調値）の最小値を取得し、この最小値を記憶するようになっている。また、最小値取得部３２は、図５に示すように、取得した最小値を病変レベル１に設定するようになっている。
【００３４】
補正値決定部３３は、定量化演算部３１により演算された規格化蛍光強度と、標準データメモリ３４に記憶されている標準データとを用いて、規格化蛍光強度を補正するための補正値を決定するようになっている。具体的には、補正値決定部３３は、図５に示すように、定量化演算部３１により演算された同一画像内における規格化蛍光強度の最小値と、標準データメモリ３４に記憶されている標準データの最小値との差分を算出し、該差分を補正値として決定するようになっている。
【００３５】
また、補正値決定部３３は、同一の被写体に対する新たに取得した画像内における規格化蛍光強度の最小値が、最小値取得部３２に記憶されている最小値より小さい場合に、最小値取得部３２内に記憶されている最小値を更新し、更新した最小値を新しい補正値として決定するようになっている。この更新は、観察中必要に応じて随時行なう。
【００３６】
画像補正演算部３５は、補正値決定部３３により決定された補正値を用いて、定量化演算部３１により演算された規格化蛍光強度を補正するようになっている。具体的には、画像補正演算部３５は、図６に示すように、例えば個体Ｂの規格化蛍光強度に、個体Ｂの規格化蛍光強度の最小値と標準データとの最小値との差分である補正値を加算（または減算）することで、標準データと同様の強度を有するように個体Ｂの規格化蛍光強度を補正する。
【００３７】
画像合成部３６は、白色光画像データ取得部２９により生成された白色光画像と、画像補正演算部３５により補正された規格化蛍光強度とを合成し、合成画像を生成するようになっている。具体的には、画像合成部３６は、図７に示すように、画像補正演算部３５によって規格化された規格化蛍光強度を階調値ごとに病変レベルを１〜５のレベルに分ける。さらに、画像合成部３６は、例えばレベル３以上の領域をカラー表示し、白色光画像のデータにスーパーインポーズを行い、病変部位の表示を行う。
【００３８】
画像表示切替スイッチ１１は、複数の観察モードのうち、いずれの観察モードによる画像をモニタ４３に表示させるかをユーザに設定させるようになっている。ここで、複数の観察モードとは、例えば、白色光画像データ取得部２９により生成された白色光画像をそのままモニタ４３に表示させる観察モード（白色光画像観察モード）、画像合成部３６により生成された合成画像をモニタ４３に表示させる観察モード（合成画像観察モード）、および白色光画像および合成画像を同時に表示させる観察モード（２画像観察モード）である。
モニタ４３は、画像表示切替スイッチ１１により選択された画像を表示するようになっている。
【００３９】
上記構成を有する蛍光観察装置１の作用について、図８に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
まず、本実施形態の蛍光観察装置１の電源を入れる（ステップＳ１）。
次に、スコープ１０を体腔内に挿入して被検体の観察を始めると、光源装置１７からの光がスコープ１０内のライトガイドファイバを介して被検体に照射される。これにより、白色光画像データ取得部２９により被検体の反射光から生成した白色光画像が取得されるとともに、蛍光画像データ取得部３０により被検体から発せられた蛍光から生成した蛍光画像が取得される（ステップＳ２）。
【００４０】
次に、正常組織と思われる領域で初期画像を取得する（ステップＳ３）。このとき、定量化演算部３１により、各画素について蛍光画像の輝度値を白色光画像の輝度値で除算することで、各画素の輝度値が規格化された規格化蛍光強度が演算される。
【００４１】
次に、図５に示すように、各画素の規格化蛍光強度のうち異常値を除いた最小値を取得し、規格化蛍光強度の取得した最小値を病変レベル１に設定する（ステップＳ４）。
【００４２】
次に、定量化演算部３１により演算された同一画像内における規格化蛍光強度の最小値と、標準データメモリ３４に記憶されている標準データの最小値とを比較し（ステップＳ５）、これら最小値の差分を補正値として決定する（ステップＳ６）。
【００４３】
次に、図６に示すように、このように決定された補正値を用いて、定量化演算部３１により演算された規格化蛍光強度が補正される（ステップＳ７）。
次に、画像補正演算部３５によって規格化された規格化蛍光強度を階調値ごとに病変レベルを１〜５の５段階のレベルに分け、規格化蛍光強度を５段階で表示する（ステップＳ８）。
【００４４】
次に、図７に示すように、例えば、レベル３以上の領域をカラー表示し、白色光画像のデータにスーパーインポーズを行うことで、病変部位の表示を行う（ステップＳ９）。また、カラー表示するレベルは３以外であってもよい。
【００４５】
観察中は、内視鏡を体内に挿入する過程で取得した画像データのうち、階調値の最小値をリアルタイムに読み込んで、規格化蛍光強度の最小値の更新が行われる（ステップＳ１０）。初期設定値よりも小さい規格化蛍光強度が取得された場合には、ステップＳ４に戻って最小値の再設定を行い、この値により補正値を変更して規格化蛍光強度の補正が行われる。
【００４６】
以上のように、本実施形態に係る蛍光観察装置１によれば、白色光画像によって規格化された規格化蛍光強度に基づいて被検体の状態を判定することで、観察距離や観察角度による蛍光強度への影響を排除することができ、病変領域の観察精度を向上することができる。
【００４７】
また、定量化演算部３１により演算された規格化蛍光強度の最小値と、標準的な規格化蛍光強度と被検体の状態との対応関係を示す標準データとに基づいて、被検体の状態が判定されるので、個体差による蛍光強度への影響を排除することができる。これにより、個体差に関係なく定量的な観察を行うことができ、患者が異なっても精度の高い観察を行うことができる。
【００４８】
また、規格化蛍光強度の最小値と標準データの最小値との差分を各規格化蛍光強度に加算することで、被検体の状態を判定するための基準となる補正蛍光強度を容易に生成することができる。これにより、簡単な演算によって個体差による影響を排除して被検体の状態を判定することができ、被検体の状態を判定する際の処理を高速で行うことができる。
【００４９】
また、規格化蛍光強度の最小値が、最小値取得部３２に記憶されている最小値より小さい場合に、最小値取得部３２内に記憶されている最小値を更新することで、補正値の再設定を随時行うことができ、リアルタイムで被検体の状態を判定するための基準となる補正蛍光強度を変化させることができる。これにより、より正確に被検体の状態を判定することができ、病変領域の観察精度を向上することができる。
【００５０】
なお、本実施形態に係る蛍光観察装置１によれば、病変レベルと階調値との相関性が線形ではなく、図９に示すような曲線を描く場合であっても、個体ごとの差分が一定であれば、適応可能である。
【００５１】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係る蛍光観察装置２について図面を参照して説明する。本実施形態の説明において、第１の実施形態に係る蛍光観察装置１と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置２が第１の実施形態に係る蛍光観察装置１と異なる点は、標準データメモリ３４に複数の標準データが記憶されている点である。
【００５２】
図１０に示すように、本実施形態に係る蛍光観察装置２において、画像演算部２１は、白色光画像データ取得部２９と、蛍光画像データ取得部３０と、定量化演算部（規格化演算部）３１と、最小値取得部（最小値記憶部）３２と、該当標準データ決定部３８と、標準データメモリ（標準データ記憶部）３４と、画像合成部（状態判定部）３６とを機能として備えている。
【００５３】
標準データメモリ３４には、図１１に示すように、最小値の異なる標準データが複数記憶されている。これらの標準データは、病変レベルと階調値との関連性を複数の被験者に関して検討した結果である。これらの標準データは、病変レベル毎に階調値が区切られており、図１２に示すように、表として標準データメモリ３４に格納されている。なお、病変レベルと階調値との相関性は必ずしも線形である必要はないが、正相関であるものとする。
【００５４】
該当標準データ決定部３８は、標準データメモリ３４に記憶されている複数の標準データのうち、定量化演算部３１により演算された規格化蛍光強度の同一画像内における最小値に最も近似する最小値を有する標準データを選択するようになっている。
【００５５】
上記構成を有する蛍光観察装置２の作用について、図１３に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
まず、本実施形態の蛍光観察装置２の電源を入れる（ステップＳ１）。
次に、スコープ１０を体腔内に挿入して被検体の観察を始めると、光源装置１７からの光がスコープ１０内のライトガイドファイバを介して被検体に照射される。これにより、白色光画像データ取得部２９により被検体の反射光から生成した白色光画像が取得されるとともに、蛍光画像データ取得部３０により被検体から発せられた蛍光から生成した蛍光画像が取得される（ステップＳ２）。
【００５６】
次に、正常組織と思われる領域で初期画像を取得する（ステップＳ３）。このとき、定量化演算部３１により、各画素について蛍光画像の輝度値を白色光画像の輝度値で除算することで、各画素の輝度値が規格化された規格化蛍光強度が演算される。
【００５７】
次に、最小値取得部３２により、各画素の規格化蛍光強度のうち異常値を除いた最小値が決定される（ステップＳ１１）。
そして、該当標準データ決定部３８により、標準データメモリ３４に記憶されている複数の標準データのうち、ステップＳ１１において決定された最小値に最も近似する最小値を有する標準データが選択される（ステップＳ１２）。
【００５８】
次に、選択された標準データに、定量化演算部３１により演算された規格化蛍光強度を当てはめていくことで、規格化蛍光強度が補正される（ステップＳ１３）。
次に、画像補正演算部３５によって規格化された規格化蛍光強度を階調値ごとに病変レベルを１〜５の５段階のレベルに分け、規格化蛍光強度を５段階で表示する（ステップＳ８）。
【００５９】
次に、例えば、レベル３以上の領域をカラー表示し、白色光画像のデータにスーパーインポーズを行うことで、病変部位の表示を行う（ステップＳ９）。また、カラー表示するレベルは３以外であってもよい。
【００６０】
観察中は、内視鏡を体内に挿入する過程で取得した画像データのうち、階調値の最小値をリアルタイムに読み込んで、規格化蛍光強度の最小値の更新が行われる（ステップＳ１０）。初期設定値よりも小さい規格化蛍光強度が取得された場合には、ステップＳ１２に戻って標準データの再選択を行い、選択された新しい標準データに基づいて規格化蛍光強度の補正が行われる。
【００６１】
以上のように、本実施形態に係る蛍光観察装置２によれば、規格化蛍光強度の最小値に最も近似する最小値を有する標準データを用いることで、様々なパターンの個体差に細かく対応した規格化蛍光強度の補正が可能である。これにより、患者や観察領域に応じて標準データを使い分けることができ、病変領域の観察精度を向上することができる。
【００６２】
また、画像補正演算部３５（図３参照）を介さずに、規格化蛍光強度の最小値を標準データメモリ３４に記憶されている標準データに対応させることによって、標準データへの規格化を行うため、演算量を少なくすることができる。そのため、画像データの処理速度を向上させ、観察画像をモニタ４３に滑らかに表示させることができる。
【００６３】
なお、本実施形態に係る蛍光観察装置２によれば、病変レベルと階調値の相関性が複雑な場合や、各個体における標準データのグラフ、すなわち各個体における規格化蛍光強度と病変レベルとの対応関係を示すグラフが平行関係でない場合にも適用可能である。
【００６４】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態に係る蛍光観察装置３について図面を参照して説明する。本実施形態の説明において、前述の各実施形態に係る蛍光観察装置１，２と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置２が前述の各実施形態に係る蛍光観察装置１，２と異なる点は、病変レベルと階調値との相関関係が個体によって異なっている点である。
【００６５】
本実施形態に係る蛍光観察装置３が適応される観察条件として、以下の条件がある。前述の各実施形態と同様に、正常組織および腫瘍組織での色素取り込みの時間変化が、両者ともに安定している期間で観察を行うこととする。また、病変レベルと階調値の相関関係は正相関であり、線形であるとする。
【００６６】
本実施形態の観察条件が前述の各実施形態の観察条件と異なる点は、図１５に示すように、階調値の大きい腫瘍部の階調値は個体差の影響をほとんど受けないが、正常組織に近くなるほど、すなわち病変レベルが小さくなるほど、個体差の影響が大きく発生する点である。
【００６７】
標準データメモリ３４に記憶されている標準データは、図１６に示すように、第１の実施形態と同様に、病変レベルと階調値との関連性を多くの被験者に関して検討した結果の平均値である。本実施形態に係る蛍光観察装置３では、図１７に示すように、標準データメモリ３４に記憶されている標準データの最大病変レベルの階調値を使用し、個体差の補正を行う。
【００６８】
図１４に示すように、本実施形態に係る蛍光観察装置３において、画像演算部２２は、白色光画像データ取得部２９と、蛍光画像データ取得部３０と、定量化演算部（規格化演算部）３１と、最小値取得部（最小値記憶部）３２と、相関直線演算部３９と、標準データメモリ（標準データ記憶部）３４と、画像合成部（状態判定部）３６とを機能として備えている。
【００６９】
相関直線演算部３９は、定量化演算部３１により演算された規格化蛍光強度の最小値（１，Ｃ１）と、標準データメモリ３４に記憶されている標準データの最大値（５．Ｃ５）とから、被験者の病変レベルと階調値の相関関係を示す以下の（１）式において、定数ａおよびｃの算出処理を行うようになっている。
ｙ＝ａ（ｘ−５）＋ｃ・・・（１）
【００７０】
相関直線演算部３９において、図１７に示す直線の個体Ａ固有の相関関係が得られ、これにより、定量化演算部３１により演算された規格化蛍光強度のデータから病変レベルへの変換が可能となる。そして、相関直線演算部３９で得られた数式と取得画像の情報から観察領域の病変レベルの決定をおこない、前述の各実施形態と同様に、例えば、病変レベル３以上のデータが観察画像である白色光画像にスーパーインポーズされる。また、カラー表示するレベルは３以外であってもよい。
【００７１】
上記構成を有する蛍光観察装置３の作用について、図１８に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
まず、本実施形態の蛍光観察装置３の電源を入れる（ステップＳ１）。
次に、スコープ１０を体腔内に挿入して被検体の観察を始めると、光源装置１７からの光がスコープ１０内のライトガイドファイバを介して被検体に照射される。これにより、白色光画像データ取得部２９により被検体の反射光から生成した白色光画像が取得されるとともに、蛍光画像データ取得部３０により被検体から発せられた蛍光から生成した蛍光画像が取得される（ステップＳ２）。
【００７２】
次に、正常組織と思われる領域で初期画像を取得する（ステップＳ３）。このとき、定量化演算部３１により、各画素について蛍光画像の輝度値を白色光画像の輝度値で除算することで、各画素の輝度値が規格化された規格化蛍光強度が演算される。
次に、各画素の規格化蛍光強度のうち異常値を除いた最小値を取得し、規格化蛍光強度の取得した最小値を病変レベル１に設定する（ステップＳ４）。
【００７３】
次に、定量化演算部３１により演算された同一画像内における規格化蛍光強度の最小値と、標準データメモリ３４に記憶されている標準データの最小値とを比較し、前述の（１）式を用いて定数ａおよびｃの算出処理を行う（ステップＳ２１）。このように算出された数式に、定量化演算部３１により演算された規格化蛍光強度を当てはめていくことで、規格化蛍光強度が補正される。
【００７４】
次に、画像補正演算部３５によって規格化された規格化蛍光強度を階調値ごとに病変レベルを１〜５の５段階のレベルに分け、規格化蛍光強度を５段階で表示する（ステップＳ８）。
次に、例えば、レベル３以上の領域をカラー表示し、白色光画像のデータにスーパーインポーズを行い、病変部位の表示を行う（ステップＳ９）。また、カラー表示するレベルは３以外であってもよい。
【００７５】
観察中は、内視鏡を体内に挿入する過程で取得した画像データのうち、階調値の最小値をリアルタイムに読み込んで、規格化蛍光強度の最小値の更新が行われる（ステップＳ１０）。初期設定値よりも小さい規格化蛍光強度が取得された場合には、ステップＳ４に戻って最小値の再設定を行い、この値に基づいて病変レベルと階調値との相関関係を示す数式が決定され、この数式に基づいて規格化蛍光強度の補正が行われる。
【００７６】
以上のように、本実施形態に係る蛍光観察装置３によれば、各規格化蛍光強度に対して、標準データにおける最小値から最大値までの被検体の状態を所定の関数で補間して割り当てることができる。これにより、簡単な演算で個体差による影響を排除して被検体の状態を判定することができ、被検体の状態を判定する際の処理を高速で行うことができる。
【００７７】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、各実施形態において、本発明に係る蛍光観察装置を内視鏡装置に適用した例を説明したが、顕微鏡装置等に適用することとしてもよい。
【００７８】
また、各実施形態において、照明光として白色光を用いた例を説明したが、白色光に限定されるものではなく、励起光の反射光などでもよい。
また、白色光画像データ取得部２９は、被検体からの反射光から白色光画像を生成することとして説明したが、被検体の自家蛍光等の戻り光から戻り光画像を生成することとしてもよい。
また、各実施形態において、被検体の病変レベルを５段階で分けたが、４段階以下または６段階以上に分けることとしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１，２，３  蛍光観察装置
１７  光源装置（照明光源）
２０，２１，２２  画像演算部
２９  白色光画像データ取得部（戻り光画像生成部）
３０  蛍光画像データ取得部（蛍光画像生成部）
３１  定量化演算部（規格化演算部）
３２  最小値取得部（最小値記憶部）
３３  補正値決定部（最小値更新部）
３４  標準データメモリ（標準データ記憶部）
３５  画像補正演算部
３６  画像合成部（状態判定部）
３８  該当標準データ決定部
３９  相関直線演算部
４３  モニタ
【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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【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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