(57)【要約】  撮像装置は、撮像部と、信号処理部とを有する。前記撮像部は、被写体からの可視光に基づく第１の画像信号を生成し、かつ前記被写体からの励起光と蛍光とに基づく第２の画像信号を生成する。前記信号処理部は、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とに基づいて、前記蛍光に対応する蛍光画像信号を生成する。前記信号処理部は、前記第１の画像信号に基づいて、前記被写体における注目領域を判定する。前記信号処理部は、前記注目領域に対応する前記第２の画像信号に基づいて、蛍光領域を判定し、前記蛍光領域は、前記被写体において前記蛍光を発生する。前記信号処理部は、前記蛍光領域に対応する前記第２の画像信号の強調処理を行う。
2016203572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの可視光に基づく第１の画像信号を生成し、かつ前記被写体からの励起光と蛍光とに基づく第２の画像信号を生成する撮像部と、
前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とに基づいて、前記蛍光に対応する蛍光画像信号を生成する信号処理部と、
を有し、
前記信号処理部は、前記第１の画像信号に基づいて、前記被写体における注目領域を判定し、
前記信号処理部は、前記注目領域に対応する前記第２の画像信号に基づいて、蛍光領域を判定し、前記蛍光領域は、前記被写体において前記蛍光を発生し、
前記信号処理部は、前記蛍光領域に対応する前記第２の画像信号の強調処理を行う
撮像装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、前記蛍光領域に対応する前記第２の画像信号の信号値のみに所定値を加算または乗算することにより前記強調処理を行う
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記蛍光領域に対応する前記第２の画像信号の信号値のみに、前記信号値に応じた値を加算または乗算することにより前記強調処理を行う
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、前記第１の画像信号の各画素の信号値と、基準値との相関度に応じた各画素の領域判定係数を算出し、前記基準値は、前記注目領域に対応する前記第１の画像信号の信号値として期待される値に対応し、
前記信号処理部は、前記領域判定係数に基づいて、前記注目領域を判定する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記強調処理が行われた前記第２の画像信号の各画素の信号値と前記各画素の領域判定係数とを乗算する
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像部は
前記被写体からの第１の光を第２の光と第３の光とに分割し、前記第１の光は前記可視光と前記励起光と前記蛍光とを含み、前記第２の光は前記可視光を含み、前記第３の光は前記励起光と前記蛍光とを含むダイクロイックミラーと、
前記第２の光が入射し、かつ前記第１の画像信号を生成する可視光撮像部と、
前記蛍光の透過率が前記励起光の透過率よりも高く、かつ前記第３の光が入射する励起光カットフィルタと、
前記励起光カットフィルタを透過した前記第３の光が入射し、かつ前記第２の画像信号を生成する蛍光撮像部と、
を有し、
前記可視光撮像部と前記蛍光撮像部とは、前記信号処理部に接続されている
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記信号処理部は、
前記被写体の特性を示す被写体特性情報が記録され、前記被写体特性情報は前記被写体の前記第１の画像信号から生成されるメモリと、
前記メモリに記録された前記被写体特性情報と前記第１の画像信号とに基づいて、前記注目領域を判定する注目領域判定部と、
を有する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記信号処理部は、前記第１の画像信号の各画素の信号値から前記各画素の彩度と色相とを算出し、
前記信号処理部は、前記各画素の前記彩度と前記色相とに基づいて、前記注目領域を判定する
請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光を用いた通常観察に加えて、赤外光を用いた特殊光観察が可能な内視鏡システムが広く利用されている。この内視鏡システムでは、通常観察または特殊光観察により発見された病変部を処置具で治療することが可能である。【０００３】
例えば、特許文献１に開示された内視鏡システムでは、励起光が、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）という蛍光物質に照射され、病変部からの蛍光が検出される。ＩＣＧは、予め検査対象者の体内に投与される。ＩＣＧは、励起光によって赤外領域で励起され、蛍光を発する。投与されたＩＣＧは、癌などの病変部に集積される。病変部から強い蛍光が発生するため、検査者は撮像された蛍光画像に基づいて病変部の有無を判断することができる。【０００４】
特許文献１に開示された内視鏡システムでは、可視光と赤外光とを含む光が被写体に照射される。被写体に照射される赤外光の波長帯域は、蛍光の波長帯域を含まず、かつ励起光の波長帯域を含む。被写体によって反射された光と、被写体から発生した蛍光（赤外蛍光）とが、カメラヘッド内に内蔵されたダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムを介して撮像される。可視光と蛍光とを分割する分割手段が設けられているため、可視光を用いる通常観察と、赤外光を用いる特殊光観察とを同時に行うことができる。また、ダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムを介して、蛍光と、赤色光と、緑色光と、青色光とがそれぞれ異なるイメージセンサにより撮像される。このため、高画質な画像を得ることができる。【０００５】
図９は、特許文献１に開示された構成と同様の内視鏡装置１００１の構成を示している。図９に示すように、内視鏡装置１００１は、光源部１０１０と、内視鏡スコープ部１０２０と、カメラヘッド１０３０と、プロセッサ１０４０と、モニタ１０５０とを有する。図９では、光源部１０１０と、内視鏡スコープ部１０２０と、カメラヘッド１０３０との概略構成が示されている。【０００６】
光源部１０１０は、光源１１００と、バンドパスフィルタ１１０１と、コンデンサレンズ１１０２とを有する。光源１１００は、可視光の波長帯域から赤外光の波長帯域までの波長の光を発する。赤外光の波長帯域は、励起光の波長帯域と蛍光の波長帯域とを含む。蛍光の波長帯域は、赤外光の波長帯域において励起光の波長帯域よりも波長が長い帯域である。バンドパスフィルタ１１０１は、光源１１００の照明光路中に設けられている。バンドパスフィルタ１１０１は、可視光と励起光とのみを透過させる。コンデンサレンズ１１０２は、バンドパスフィルタ１１０１を透過した光を集光する。光源１１００が発する赤外光の波長帯域は、少なくとも励起光の波長帯域を含んでいればよい。【０００７】
図１０は、バンドパスフィルタ１１０１の透過特性を示している。図１０に示すグラフの横軸は波長であり、縦軸は透過率である。バンドパスフィルタ１１０１は、波長が約３７０ｎｍから約８００ｎｍである波長帯域の光を透過させる。また、バンドパスフィルタ１１０１は、波長が約３７０ｎｍ未満である波長帯域の光と、波長が約８００ｎｍ以上である波長帯域の光とを遮断する。バンドパスフィルタ１１０１が透過させる光の波長帯域は、可視光の波長帯域と励起光の波長帯域とを含む。励起光の波長帯域は、波長が約７５０ｎｍから約７８０ｎｍの帯域である。バンドパスフィルタ１１０１が遮断する光の波長帯域は、蛍光の波長帯域を含む。蛍光の波長帯域は、波長が約８００ｎｍから約９００ｎｍの帯域である。【０００８】
内視鏡スコープ部１０２０は、ライトガイド１２００と、照明レンズ１２０１と、対物レンズ１２０２と、イメージガイド１２０３とを有する。光源１１００からの光は、バンドパスフィルタ１１０１とコンデンサレンズ１１０２とを介して、ライトガイド１２００に入射する。ライトガイド１２００は、光源１１００からの光を内視鏡スコープ部１０２０の先端部に伝送する。ライトガイド１２００によって伝送された光は、照明レンズ１２０１により被写体１０６０に照射される。【０００９】
内視鏡スコープ部１０２０の先端部において、照明レンズ１２０１に隣接して対物レンズ１２０２が設けられている。被写体１０６０によって反射された光と、被写体１０６０から発生した蛍光とが対物レンズ１２０２に入射する。被写体１０６０によって反射された光は、可視光と励起光とを含む。つまり、被写体１０６０からの可視光の波長帯域の反射光と、励起光の波長帯域の反射光と、被写体１０６０から発光した蛍光とを含む光が対物レンズ１２０２に入射する。対物レンズ１２０２は、上記の光を結像する。【００１０】
対物レンズ１２０２の結像位置にはイメージガイド１２０３の先端面が配置されている。イメージガイド１２０３は、その先端面に結像された光学像を後端面に伝送する。【００１１】
カメラヘッド１０３０は、結像レンズ１３００と、ダイクロイックミラー１３０１と、励起光カットフィルタ１３０２と、イメージセンサ１３０３と、ダイクロイックプリズム１３０４と、イメージセンサ１３０５と、イメージセンサ１３０６と、イメージセンサ１３０７とを有する。結像レンズ１３００は、イメージガイド１２０３の後端面に対向するように配置されている。結像レンズ１３００は、イメージガイド１２０３により伝送された光学像をイメージセンサ１３０３と、イメージセンサ１３０５と、イメージセンサ１３０６と、イメージセンサ１３０７とに結像する。【００１２】
結像レンズ１３００から結像レンズ１３００の結像位置までの光路にダイクロイックミラー１３０１が配置されている。結像レンズ１３００を通過した光は、ダイクロイックミラー１３０１に入射する。ダイクロイックミラー１３０１は、可視光を透過させ、可視光以外の光を反射する。図１１は、ダイクロイックミラー１３０１の反射と透過との特性を示している。図１１に示すグラフの横軸は波長であり、縦軸は透過率である。ダイクロイックミラー１３０１は、波長が約７００ｎｍ未満である波長帯域の光を透過させる。また、ダイクロイックミラー１３０１は、波長が約７００ｎｍ以上である波長帯域の光を反射する。ダイクロイックミラー１３０１が透過させる光の波長帯域は、可視光の波長帯域を含む。また、ダイクロイックミラー１３０１が反射する光の波長帯域は、赤外光の波長帯域を含む。【００１３】
ダイクロイックミラー１３０１を透過した光の結像位置では、可視光成分の光学像が結像される。一方、ダイクロイックミラー１３０１により反射された光の結像位置には、赤外光成分の光学像が結像される。【００１４】
ダイクロイックミラー１３０１により反射された光は、励起光カットフィルタ１３０２に入射する。励起光カットフィルタ１３０２に入射する光は、赤外光を含む。赤外光は、励起光と蛍光とを含む。励起光カットフィルタ１３０２は、励起光を遮断し、蛍光を透過させる。図１２は、励起光カットフィルタ１３０２の透過特性を示している。図１２に示すグラフの横軸は波長であり、縦軸は透過率である。励起光カットフィルタ１３０２は、波長が約８００ｎｍ未満である波長帯域の光を遮断する。また、励起光カットフィルタ１３０２は、波長が約８００ｎｍ以上である波長帯域の光を透過させる。励起光カットフィルタ１３０２が遮断する光の波長帯域は、励起光の波長帯域を含む。励起光カットフィルタ１３０２が透過させる光の波長帯域は、蛍光の波長帯域を含む。【００１５】
励起光カットフィルタ１３０２を透過した蛍光はイメージセンサ１３０３に入射する。イメージセンサ１３０３は、蛍光に基づくＩＲ信号を生成する。【００１６】
図１３は、被写体１０６０に投与されるＩＣＧの特性を示している。図１３に示すグラフの横軸は波長であり、縦軸は強度である。図１３では、ＩＣＧを励起する励起光の特性と、ＩＣＧが発する蛍光の特性とが示されている。励起光のピーク波長は約７７０ｎｍであり、蛍光のピーク波長は約８２０ｎｍである。したがって、波長が約７５０ｎｍから約７８０ｎｍである励起光が被写体１０６０に照射された場合、波長が約８００ｎｍから約９００ｎｍである蛍光が被写体１０６０から発生する。被写体１０６０から発生した蛍光を検出することにより、癌の有無を検出することができる。図１０に示すように、バンドパスフィルタ１１０１は、波長が約７５０ｎｍから約７８０ｎｍである励起光を透過させ、波長が約８００ｎｍから約９００ｎｍである蛍光を遮断する。また、図１２に示すように、励起光カットフィルタ１３０２は、波長が約７５０ｎｍから約７８０ｎｍである励起光を遮断する。【００１７】
ダイクロイックミラー１３０１を透過した、可視光の波長帯域の光は、ダイクロイックプリズム１３０４に入射する。ダイクロイックプリズム１３０４は、可視光の波長帯域の光を、赤波長帯域の光（赤色光）と、緑波長帯域の光（緑色光）と、青波長帯域の光（青色光）とに分割する。ダイクロイックプリズム１３０４を通過した赤色光はイメージセンサ１３０５に入射する。イメージセンサ１３０５は、赤色光に基づくＲ信号を生成する。ダイクロイックプリズム１３０４を通過した緑色光はイメージセンサ１３０６に入射する。イメージセンサ１３０６は、緑色光に基づくＧ信号を生成する。ダイクロイックプリズム１３０４を通過した青色光はイメージセンサ１３０７に入射する。イメージセンサ１３０７は、青色光に基づくＢ信号を生成する。【００１８】
プロセッサ１０４０は、Ｒ信号と、Ｇ信号と、Ｂ信号とから可視光画像信号を生成し、ＩＲ信号から蛍光画像信号を生成する。モニタ１０５０は、可視光画像信号に基づく可視光画像と、蛍光画像信号に基づく蛍光画像とを表示する。例えば、モニタ１０５０は、同じ時刻で取得された可視光画像と蛍光画像とを並べて表示する。あるいは、モニタ１０５０は、同じ時刻で取得された可視光画像と蛍光画像とを重ねて表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】日本国特開平１０−２０１７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
図９に示す内視鏡装置１００１では、イメージセンサ１３０３が、ダイクロイックミラー１３０１により反射された光のうち、被写体１０６０からの励起光の波長帯域の反射光を検出せず、かつ蛍光のみを検出できるように、イメージセンサ１３０３の前に励起光カットフィルタ１３０２が配置されている。しかし、励起光の波長帯域の光を完全に遮断できる励起光カットフィルタ１３０２の製造が難しい。このため、イメージセンサ１３０３は、蛍光帯域の光と、励起光カットフィルタ１３０２が遮断できなかった、励起光の波長帯域の残りの光とを検出する。【００２１】
図１４は、イメージセンサ１３０３に入射する光のエネルギー分布の概略を示している。図１４に示すグラフの横軸は波長であり、縦軸は入射エネルギーである。図１４に示すように、イメージセンサ１３０３に入射する光の波長帯域は、波長が約７００ｎｍから約８００ｎｍの励起光の波長帯域と、波長が約８００ｎｍから約９００ｎｍの蛍光帯域とを含む。つまり、被写体１０６０から発せられた蛍光と、励起光カットフィルタ１３０２が遮断できなかった、励起光の波長帯域の一部の光とがイメージセンサ１３０３に入射する。【００２２】
被写体１０６０から発生する蛍光は、励起光に比べて微弱である。このため、励起光カットフィルタ１３０２が遮断できなかった、励起光の波長帯域の一部の光がイメージセンサ１３０３に入射する場合、イメージセンサ１３０３の第１の画素で生成されるＩＲ信号の信号値がイメージセンサ１３０３の第２の画素で生成されるＩＲ信号の信号値よりも大きい場合がある。第１の画素は、蛍光を発してなく、かつ励起光の反射率が高い被写体からの光が入射する画素である。第２の画素は、蛍光を発し、かつ励起光の反射率が低い被写体からの光が入射する画素である。このため、蛍光を発していない被写体１０６０の領域からの光が入射するイメージセンサ１３０３の画素で生成されたＩＲ信号の信号値が大きい場合がある。この結果、蛍光画像において、蛍光を発していない被写体１０６０の領域が明るく表示される場合がある。【００２３】
励起光カットフィルタ１３０２を透過した励起光がイメージセンサ１３０３の受光面に一様に入射する場合、イメージセンサ１３０３の各画素において生成される、励起光に基づく信号成分は一様である。このため、プロセッサ１０４０は、イメージセンサ１３０３の各画素において生成されたＩＲ信号から励起光に基づくオフセット成分を差し引くことにより、蛍光のみに基づくＩＲ信号を算出することができる。【００２４】
しかし、イメージセンサ１３０３の撮像領域では、複数の異なる被写体が存在し、かつ励起光の波長帯域における各被写体の反射率が異なる。このため、励起光カットフィルタ１３０２を透過した励起光は、イメージセンサ１３０３の受光面に一様に入射しない。つまり、イメージセンサ１３０３の各画素において生成される、励起光に基づく信号成分は一様でない。この結果、プロセッサ１０４０は、励起光と蛍光とに基づくＩＲ信号から、蛍光のみに基づくＩＲ信号を算出することが難しい。【００２５】
以上の事情から、蛍光を観察する内視鏡装置において、蛍光を発する蛍光領域がより鮮明に光る蛍光画像を生成することが難しい。【００２６】
本発明は、蛍光領域がより鮮明に光る蛍光画像を表示するための蛍光画像信号を生成することができる撮像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】
【００２７】
本発明の第１の態様によれば、撮像装置は、撮像部と、信号処理部とを有する。前記撮像部は、被写体からの可視光に基づく第１の画像信号を生成し、かつ前記被写体からの励起光と蛍光とに基づく第２の画像信号を生成する。前記信号処理部は、前記第１の画像信号と前記第２の画像信号とに基づいて、前記蛍光に対応する蛍光画像信号を生成する。前記信号処理部は、前記第１の画像信号に基づいて、前記被写体における注目領域を判定する。前記信号処理部は、前記注目領域に対応する前記第２の画像信号に基づいて、蛍光領域を判定し、前記蛍光領域は、前記被写体において前記蛍光を発生する。前記信号処理部は、前記蛍光領域に対応する前記第２の画像信号の強調処理を行う。【００２８】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、前記信号処理部は、前記蛍光領域に対応する前記第２の画像信号の信号値のみに所定値を加算または乗算することにより前記強調処理を行ってもよい。【００２９】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様において、前記信号処理部は、前記蛍光領域に対応する前記第２の画像信号の信号値のみに、前記信号値に応じた値を加算または乗算することにより前記強調処理を行ってもよい。【００３０】
本発明の第４の態様によれば、第１の態様において、前記信号処理部は、前記第１の画像信号の各画素の信号値と、基準値との相関度に応じた各画素の領域判定係数を算出してもよい。前記基準値は、前記注目領域に対応する前記第１の画像信号の信号値として期待される値に対応する。前記信号処理部は、前記領域判定係数に基づいて、前記注目領域を判定してもよい。【００３１】
本発明の第５の態様によれば、第４の態様において、前記信号処理部は、前記強調処理が行われた前記第２の画像信号の各画素の信号値と前記各画素の領域判定係数とを乗算してもよい。【００３２】
本発明の第６の態様によれば、第１の態様において、前記撮像部はダイクロイックミラーと、可視光撮像部と、励起光カットフィルタと、蛍光撮像部とを有してもよい。前記ダイクロイックミラーは、前記被写体からの第１の光を第２の光と第３の光とに分割する。前記第１の光は前記可視光と前記励起光と前記蛍光とを含む。前記第２の光は前記可視光を含む。前記第３の光は前記励起光と前記蛍光とを含む。前記可視光撮像部は、前記第２の光が入射し、かつ前記第１の画像信号を生成する。前記励起光カットフィルタは、前記蛍光の透過率が前記励起光の透過率よりも高く、かつ前記第３の光が入射する。前記蛍光撮像部は、前記励起光カットフィルタを透過した前記第３の光が入射し、かつ前記第２の画像信号を生成する。前記可視光撮像部と前記蛍光撮像部とは、前記信号処理部に接続されてもよい。【００３３】
本発明の第７の態様によれば、第１の態様において、前記信号処理部は、メモリと、注目領域判定部とを有してもよい。前記被写体の特性を示す被写体特性情報が前記メモリに記録される。前記被写体特性情報は前記被写体の前記第１の画像信号から生成される。前記注目領域判定部は、前記メモリに記録された前記被写体特性情報と前記第１の画像信号とに基づいて、前記注目領域を判定する。【００３４】
本発明の第８の態様によれば、第１の態様において、前記信号処理部は、前記第１の画像信号の各画素の信号値から前記各画素の彩度と色相とを算出してもよい。前記信号処理部は、前記各画素の前記彩度と前記色相とに基づいて、前記注目領域を判定してもよい。
【発明の効果】
【００３５】
上記の各態様によれば、信号処理部は、第１の画像信号に基づいて、被写体における注目領域を判定する。信号処理部は、注目領域に対応する第２の画像信号に基づいて、蛍光領域を判定する。信号処理部は、蛍光領域に対応する第２の画像信号の強調処理を行う。このため、撮像装置は、蛍光領域がより鮮明に光る蛍光画像を表示するための蛍光画像信号を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における注目領域の判定の概念を示す参考図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における蛍光領域の判定の概念を示す参考図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における蛍光領域の判定の概念を示す参考図である。
【図５】本発明の第１の実施形態と第２の実施形態との第１の変形例の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態と第２の実施形態との第１の変形例の励起光カットフィルタの特性を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施形態と第２の実施形態との第１の変形例のイメージセンサの画素配列を示す参考図である。
【図８】本発明の第１の実施形態と第２の実施形態との第２の変形例の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来技術の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】バンドパスフィルタの特性を示すグラフである。
【図１１】ダイクロイックミラーの特性を示すグラフである。
【図１２】励起光カットフィルタの特性を示すグラフである。
【図１３】インドシアニングリーン（ＩＣＧ）の特性を示すグラフである。
【図１４】イメージセンサに入射する光のエネルギー分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。以下の各実施形態では、撮像装置の一例である内視鏡装置について説明する。本発明は、撮像機能を有する装置、システム、およびモジュール等に適用可能である。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１ａの構成を示している。図１に示すように、内視鏡装置１ａは、光源部１０と、内視鏡スコープ部２０と、カメラヘッド３０ａ（撮像部）と、信号処理部４０と、表示部５０とを有する。図１では、光源部１０と、内視鏡スコープ部２０と、カメラヘッド３０ａとの概略構成が示されている。
【００３９】
光源部１０は、光源１００と、バンドパスフィルタ１０１と、コンデンサレンズ１０２とを有する。光源１００は、可視光の波長帯域から赤外光の波長帯域までの波長の光を発する。可視光の波長帯域は、赤波長帯域と、緑波長帯域と、青波長帯域とを含む。赤波長帯域は、緑波長帯域よりも波長が長い帯域である。緑波長帯域は、青波長帯域よりも波長が長い帯域である。赤外光の波長帯域は、赤波長帯域よりも波長が長い帯域である。赤外光の波長帯域は、励起光の波長帯域と蛍光の波長帯域とを含む。蛍光の波長帯域は、赤外光の波長帯域において励起光の波長帯域よりも波長が長い帯域である。つまり、赤外光の波長は赤色光の波長よりも長い。赤色光の波長は緑色光の波長よりも長い。緑色光の波長は青色光の波長よりも長い。光源１００が発する赤外光の波長帯域は、少なくとも励起光の波長帯域を含んでいればよい。
【００４０】
バンドパスフィルタ１０１は、光源１００の照明光路中に設けられている。バンドパスフィルタ１０１は、可視光と励起光とのみを透過させる。コンデンサレンズ１０２は、バンドパスフィルタ１０１を透過した光を集光する。
【００４１】
バンドパスフィルタ１０１の透過特性は、図１０に示す透過特性と同様である。バンドパスフィルタ１０１は、波長が約３７０ｎｍから約８００ｎｍである波長帯域の光を透過させる。また、バンドパスフィルタ１０１は、波長が約３７０ｎｍ未満である波長帯域の光と、波長が約８００ｎｍ以上である波長帯域の光とを遮断する。バンドパスフィルタ１０１が透過させる光の波長帯域は、可視光の波長帯域と励起光の波長帯域とを含む。励起光の波長帯域は、波長が約７５０ｎｍから約７８０ｎｍの帯域である。バンドパスフィルタ１０１が遮断する光の波長帯域は、蛍光の波長帯域を含む。蛍光の波長帯域は、波長が約８００ｎｍから約９００ｎｍの帯域である。
【００４２】
内視鏡スコープ部２０は、ライトガイド２００と、照明レンズ２０１と、対物レンズ２０２と、イメージガイド２０３とを有する。光源１００からの光は、バンドパスフィルタ１０１とコンデンサレンズ１０２とを介して、ライトガイド２００に入射する。ライトガイド２００は、光源１００からの光を内視鏡スコープ部２０の先端部に伝送する。ライトガイド２００によって伝送された光は、照明レンズ２０１により被写体６０に照射される。
【００４３】
内視鏡スコープ部２０の先端部において、照明レンズ２０１に隣接して対物レンズ２０２が設けられている。被写体６０によって反射された光と、被写体６０から発生した蛍光とが対物レンズ２０２に入射する。被写体６０によって反射された光は、可視光と励起光とを含む。つまり、被写体６０からの可視光の波長帯域の反射光と、励起光の波長帯域の反射光と、被写体６０から発光した蛍光とを含む光が対物レンズ２０２に入射する。対物レンズ２０２は、上記の光を結像する。
【００４４】
対物レンズ２０２の結像位置にはイメージガイド２０３の先端面が配置されている。イメージガイド２０３は、その先端面に結像された光学像を後端面に伝送する。
【００４５】
カメラヘッド３０ａは、結像レンズ３００と、ダイクロイックミラー３０１と、励起光カットフィルタ３０２と、イメージセンサ３０３（蛍光撮像部）と、ダイクロイックプリズム３０４と、イメージセンサ３０５（可視光撮像部）と、イメージセンサ３０６（可視光撮像部）と、イメージセンサ３０７（可視光撮像部）とを有する。結像レンズ３００は、イメージガイド２０３の後端面に対向するように配置されている。結像レンズ３００は、イメージガイド２０３により伝送された光学像をイメージセンサ３０３と、イメージセンサ３０５と、イメージセンサ３０６と、イメージセンサ３０７とに結像する。
【００４６】
被写体６０からの第１の光は、第２の光と第３の光とを含む。第２の光は、可視光を含む。可視光は、赤色光と緑色光と青色光とを含む。第３の光は、励起光と蛍光とを含む。蛍光の波長は励起光の波長よりも長い。
【００４７】
結像レンズ３００から結像レンズ３００の結像位置までの光路にダイクロイックミラー３０１が配置されている。結像レンズ３００を通過した第１の光、つまり被写体６０からの第１の光はダイクロイックミラー３０１に入射する。ダイクロイックミラー３０１は、可視光を透過させ、可視光以外の光を反射する。ダイクロイックミラー３０１の反射と透過との特性は、図１１に示すダイクロイックミラー１３０１の反射と透過との特性と同様である。ダイクロイックミラー３０１は、波長が約７００ｎｍ未満である波長帯域の光を透過させる。また、ダイクロイックミラー３０１は、波長が約７００ｎｍ以上である波長帯域の光を反射する。ダイクロイックミラー３０１が透過させる光の波長帯域は、可視光の波長帯域を含む。また、ダイクロイックミラー３０１が反射する光の波長帯域は、赤外光の波長帯域を含む。つまり、ダイクロイックミラー３０１は、第２の光を透過させ、かつ第３の光を反射する。これによって、ダイクロイックミラー３０１は、被写体６０からの第１の光を第２の光と第３の光とに分割する。
【００４８】
ダイクロイックミラー３０１を透過した光の結像位置では、可視光成分の光学像が結像される。一方、ダイクロイックミラー３０１により反射された光の結像位置には、赤外光成分の光学像が結像される。
【００４９】
ダイクロイックミラー３０１により反射された第３の光は、励起光カットフィルタ３０２に入射する。励起光カットフィルタ３０２に入射する光は、赤外光を含む。赤外光は、励起光と蛍光とを含む。励起光カットフィルタ３０２は、励起光を遮断し、蛍光を透過させる。励起光カットフィルタ３０２の透過特性は、図１２に示す励起光カットフィルタ１３０２の透過特性と同様である。励起光カットフィルタ３０２は、波長が約８００ｎｍ未満である波長帯域の光を遮断する。また、励起光カットフィルタ３０２は、波長が約８００ｎｍ以上である波長帯域の光を透過させる。励起光カットフィルタ３０２が遮断する光の波長帯域は、励起光の波長帯域を含む。励起光カットフィルタ３０２が透過させる光の波長帯域は、蛍光の波長帯域を含む。励起光に対する励起光カットフィルタ３０２の遮断特性は完全ではない。励起光カットフィルタ３０２は、励起光の波長帯域の光の一部を遮断し、励起光の波長帯域の残りの光と蛍光とを透過させる。
【００５０】
励起光カットフィルタ３０２を透過した励起光の波長帯域の一部の光と蛍光とはイメージセンサ３０３に入射する。イメージセンサ３０３は、励起光カットフィルタ３０２を透過した励起光と蛍光とに基づくＩＲ信号（第２の画像信号）を生成する。
【００５１】
ダイクロイックミラー３０１を透過した第２の光は、ダイクロイックプリズム３０４に入射する。ダイクロイックプリズム３０４は、第２の光を、赤波長帯域の光（赤色光）と、緑波長帯域の光（緑色光）と、青波長帯域の光（青色光）とに分割する。ダイクロイックプリズム３０４を通過した赤色光はイメージセンサ３０５に入射する。イメージセンサ３０５は、赤色光に基づくＲ信号（第１の画像信号）を生成する。ダイクロイックプリズム３０４を通過した緑色光はイメージセンサ３０６に入射する。イメージセンサ３０６は、緑色光に基づくＧ信号（第１の画像信号）を生成する。ダイクロイックプリズム３０４を通過した青色光はイメージセンサ３０７に入射する。イメージセンサ３０７は、青色光に基づくＢ信号（第１の画像信号）を生成する。
【００５２】
Ｒ信号は、イメージセンサ３０５に配置された複数の画素の信号値（画素値）を含む。Ｇ信号は、イメージセンサ３０６に配置された複数の画素の信号値（画素値）を含む。Ｂ信号は、イメージセンサ３０７に配置された複数の画素の信号値（画素値）を含む。ＩＲ信号は、イメージセンサ３０３に配置された複数の画素毎の信号値（画素値）を含む。
【００５３】
上記のように、カメラヘッド３０ａ（撮像部）は、ダイクロイックミラー３０１と、励起光カットフィルタ３０２と、イメージセンサ３０５（可視光撮像部）と、イメージセンサ３０６（可視光撮像部）と、イメージセンサ３０７（可視光撮像部）と、イメージセンサ３０３（蛍光撮像部）とを有する。ダイクロイックミラー３０１は、被写体６０からの第１の光を第２の光と第３の光とに分割する。第１の光は、可視光と励起光と蛍光とを含む。第２の光は、可視光を含む。第３の光は、励起光と蛍光とを含む。第２の光がイメージセンサ３０５とイメージセンサ３０６とイメージセンサ３０７とに入射する。イメージセンサ３０５とイメージセンサ３０６とイメージセンサ３０７とは、可視光に基づく信号（第１の画像信号）を生成する。励起光カットフィルタ３０２の蛍光の透過率は、励起光カットフィルタ３０２の励起光の透過率よりも高い。第３の光が励起光カットフィルタ３０２に入射する。励起光カットフィルタ３０２を透過した第３の光がイメージセンサ３０３に入射する。イメージセンサ３０３は、励起光と蛍光とに基づくＩＲ信号（第２の画像信号）を生成する。イメージセンサ３０５とイメージセンサ３０６とイメージセンサ３０７とイメージセンサ３０３とは、信号処理部４０に接続されている。
【００５４】
信号処理部４０は、Ｒ信号と、Ｇ信号と、Ｂ信号とから可視光画像信号を生成する。可視光画像信号は、可視光画像を表示するための信号である。また、信号処理部４０は、Ｒ信号と、Ｇ信号と、Ｂ信号との少なくとも１つと、ＩＲ信号とから蛍光画像信号を生成する。蛍光画像信号は、蛍光画像を表示するための信号である。
【００５５】
表示部５０は、モニタ５００を有する。モニタ５００は、可視光画像信号に基づく可視光画像と、蛍光画像信号に基づく蛍光画像とを表示する。例えば、モニタ５００は、同じ時刻で取得された可視光画像と蛍光画像とを並べて表示する。あるいは、モニタ５００は、同じ時刻で取得された可視光画像と蛍光画像とを重ねて表示する。
【００５６】
上記のように、内視鏡装置１ａ（撮像装置）は、カメラヘッド３０ａ（撮像部）と、信号処理部４０とを有する。カメラヘッド３０ａは、被写体６０からの可視光に基づく第１の画像信号（Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号）を生成する。カメラヘッド３０ａは、被写体６０からの励起光と蛍光とに基づく第２の画像信号（ＩＲ信号）を生成する。信号処理部４０は、第１の画像信号と第２の画像信号とに基づいて、蛍光に対応する蛍光画像信号を生成する。信号処理部４０は、第１の画像信号に基づいて、被写体６０における注目領域を判定する。信号処理部４０は、注目領域に対応する第２の画像信号に基づいて、蛍光領域を判定する。蛍光領域は、被写体６０において蛍光を発生する。信号処理部４０は、蛍光領域に対応する第２の画像信号の強調処理を行う。このため、内視鏡装置１ａは、蛍光領域がより鮮明に光る蛍光画像を表示するための蛍光画像信号を生成することができる。
【００５７】
信号処理部４０の詳細な構成を説明する。信号処理部４０は、メモリ４００と、ＲＧＢ信号処理部４０１と、注目領域判定部４０２と、蛍光領域判定部４０３と、ＩＲ信号処理部４０４とを有する。例えば、メモリ４００は、揮発性または不揮発性の記録媒体である。例えば、ＲＧＢ信号処理部４０１と、注目領域判定部４０２と、蛍光領域判定部４０３と、ＩＲ信号処理部４０４とは、プロセッサとして実装される。あるいは、ＲＧＢ信号処理部４０１と、注目領域判定部４０２と、蛍光領域判定部４０３と、ＩＲ信号処理部４０４とは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等のハードウェアとして実装される。
【００５８】
被写体６０の特性を示す被写体特性情報がメモリ４００に記録される。つまり、メモリ４００は、被写体特性情報を記憶する。被写体特性情報は、被写体６０の第１の画像信号（Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号）から生成される。例えば、被写体特性情報は、可視光に対する被写体６０の分光反射特性を示すＲＧＢ情報である。
【００５９】
ＲＧＢ信号処理部４０１は、第１の画像信号（Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号）から、各画素のＲＧＢ情報を生成する。ＲＧＢ信号処理部４０１によって生成されたＲＧＢ情報は、注目領域判定部４０２に出力される。
【００６０】
注目領域判定部４０２は、第１の画像信号（Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号）に基づいて、被写体６０における注目領域を判定する。つまり、注目領域判定部４０２は、メモリ４００に記録された被写体特性情報（ＲＧＢ情報）と、ＲＧＢ信号処理部４０１によって生成されたＲＧＢ情報とに基づいて、被写体６０における注目領域を判定する。注目領域を示す注目領域情報が蛍光領域判定部４０３に出力される。注目領域情報は、注目領域に対応する画素の位置情報を含む。
【００６１】
蛍光領域判定部４０３は、注目領域に対応する第２の画像信号（ＩＲ信号）に基づいて、蛍光領域を判定する。つまり、蛍光領域判定部４０３は、注目領域情報が示す画素の第２の画像信号に基づいて、蛍光領域を判定する。蛍光領域を示す蛍光領域情報がＩＲ信号処理部４０４に出力される。蛍光領域情報は、蛍光領域に対応する画素の位置情報を含む。
【００６２】
ＩＲ信号処理部４０４は、蛍光領域に対応する第２の画像信号（ＩＲ信号）の強調処理を行う。つまり、ＩＲ信号処理部４０４は、蛍光領域情報が示す画素の第２の画像信号の強調処理を行う。ＩＲ信号処理部４０４は、第２の画像信号において、蛍光領域に対応する画素の信号値が、蛍光領域以外の領域に対応する画素の信号値よりも大きくなるように、第２の画像信号の強調処理を行う。
【００６３】
メモリ４００に記録される被写体特性情報であるＲＧＢ情報の詳細を説明する。例えば、内視鏡装置１ａによる観察の対象である被写体６０は、人体の器官である。例えば、被写体６０は、大腸、小腸、胃、および肝臓である。ＩＣＧが被験者の静脈に注射された後、投与されたＩＣＧは、血管とリンパ管とを流れる。したがって、ＩＣＧを使用する蛍光観察における注目領域は、血管およびリンパ管である。血管およびリンパ管などの注目領域における可視光の分光反射特性は、観察対象における他の領域（例えば、脂肪など）における可視光の分光反射特性と異なる。このため、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号とを解析することにより、撮像された被写体６０の注目領域を検出することができる。
【００６４】
例えば、ＲＧＢ情報は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号との信号値の比率である。つまり、ＲＧＢ情報は、Ｒ信号とＧ信号との信号値の比率と、Ｒ信号とＢ信号との信号値の比率とを含む。例えば、注目領域におけるＲ信号とＧ信号との信号値の比率は、Ｘ１からＸ２の範囲である。Ｘ２は、Ｘ１よりも大きい。例えば、注目領域におけるＲ信号とＢ信号との信号値の比率は、Ｙ１からＹ２の範囲である。Ｙ２は、Ｙ１よりも大きい。Ｘ１からＸ２の範囲と、Ｙ１からＹ２の範囲とがＲＧＢ情報としてメモリ４００に記録される。
【００６５】
ＲＧＢ情報は、彩度と色相とであってもよい。彩度は、色の鮮やかさを表す指標である。無彩色（黒、白、および灰色）の彩度は０である。色が鮮やかになるにつれて彩度は大きくなる。つまり、より鮮やかな色の彩度は大きい。色相は、赤、黄、緑、青、および紫などの色の様相を表す指標である。色の様相毎に色相の数値が異なる。ＲＧＢ信号を、色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、および輝度（Ｉ）の３要素で定義されるＨＩＳ色空間の画素値（色相、彩度、および輝度）に変換することができる。彩度と色相とのそれぞれの範囲がメモリ４００に記録される。
【００６６】
信号処理部４０の詳細な動作を説明する。イメージセンサ３０５から出力されたＲ信号と、イメージセンサ３０６から出力されたＧ信号と、イメージセンサ３０７から出力されたＢ信号と、イメージセンサ３０３から出力されたＩＲ信号とが信号処理部４０に入力される。Ｒ信号とＧ信号とＢ信号とは、ＲＧＢ信号処理部４０１に入力される。ＩＲ信号は、蛍光領域判定部４０３に入力される。イメージセンサ３０５と、イメージセンサ３０６と、イメージセンサ３０７と、イメージセンサ３０３との各画素は、互いに対応している。例えば、イメージセンサ３０５と、イメージセンサ３０６と、イメージセンサ３０７と、イメージセンサ３０３との各画素数は同一である。
【００６７】
信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号とから、各画素のＲＧＢ情報を生成する。ＲＧＢ情報の生成の際、信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、以下の処理を行う。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、互いに対応する画素のＲ信号とＧ信号とＢ信号とから、その画素のＲＧＢ情報を生成する。ＲＧＢ情報がＲ信号とＧ信号とＢ信号との信号値の比率である場合、信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、Ｒ信号とＧ信号との信号値の比率およびＲ信号とＢ信号との信号値の比率を算出する。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、算出された比率を含むＲＧＢ情報を注目領域判定部４０２に出力する。
【００６８】
ＲＧＢ情報が彩度と色相とである場合、信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、第１の画像信号（Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号）の各画素の信号値から各画素の彩度と色相とを算出する。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、算出された彩度と色相とを含むＲＧＢ情報を注目領域判定部４０２に出力する。
【００６９】
さらに、信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号とから可視光画像信号を生成する。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号との少なくとも１つに対して、補間処理等の画像処理を行ってもよい。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、可視光画像信号をモニタ５００に出力する。
【００７０】
信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）によって生成されたＲＧＢ情報がメモリ４００に記録されてもよい。例えば、既知の注目領域を含む被写体６０が撮像され、かつＲ信号とＧ信号とＢ信号とが生成される。さらに、既知の注目領域を含む被写体６０の可視光画像信号に基づく可視光画像がモニタ５００に表示される。この可視光画像に基づいて、観察者によって注目領域が指定される。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、観察者によって指定された注目領域に対応するＲ信号とＧ信号とＢ信号とからＲＧＢ情報を生成する。
【００７１】
例えば、信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、注目領域におけるＲ信号とＧ信号との各画素の信号値の比率およびＲ信号とＢ信号との各画素の信号値の比率を算出する。注目領域におけるＲ信号とＧ信号との各画素の信号値の比率の最小値Ｘ１と最大値Ｘ２とがＲＧＢ情報としてメモリ４００に記録される。また、注目領域におけるＢ信号とＧ信号との各画素の信号値の比率の最小値Ｙ１と最大値Ｙ２とがＲＧＢ情報としてメモリ４００に記録される。
【００７２】
あるいは、信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、注目領域における各画素の彩度と色相とを算出する。注目領域における彩度と色相とのそれぞれの範囲がＲＧＢ情報としてメモリ４００に記録される。
【００７３】
信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、メモリ４００に記録された被写体特性情報（ＲＧＢ情報）と第１の画像信号（Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号）とに基づいて、被写体６０における注目領域を判定する。注目領域の判定の際、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、以下の処理を行う。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、メモリ４００からＲＧＢ情報を読み出す。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、メモリ４００に記録されたＲＧＢ情報と、ＲＧＢ信号処理部４０１によって生成されたＲＧＢ情報とを比較する。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、比較結果に基づいて、被写体６０における注目領域を判定する。
【００７４】
図２は、注目領域の判定の概念を示している。撮像領域Ｓ１は、イメージセンサ３０５と、イメージセンサ３０６と、イメージセンサ３０７とのいずれか１つの撮像領域である。撮像領域Ｓ１において、赤色光と緑色光と青色光とのいずれか１つに基づく被写体６０の像が結像される。被写体６０は、注目領域６１を含む。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、メモリ４００に記録されたＲＧＢ情報と、ＲＧＢ信号処理部４０１によって生成されたＲＧＢ情報とを画素毎に比較する。これによって、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、各画素が注目領域６１に含まれるか否かを判定する。
【００７５】
ＲＧＢ情報がＲ信号とＧ信号とＢ信号との信号値の比率である場合、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、ＲＧＢ信号処理部４０１によって算出された比率が、メモリ４００に記録された比率の範囲に含まれるか否かを判定する。例えば、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、ＲＧＢ信号処理部４０１によって算出されたＲ信号とＧ信号との信号値の比率Ｐｒｇが、メモリ４００に記録されたＲ信号とＧ信号との信号値の比率の範囲に含まれるか否かを判定する。Ｒ信号とＧ信号との信号値の比率の範囲は、Ｘ１からＸ２である。
【００７６】
同様に、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、ＲＧＢ信号処理部４０１によって算出されたＲ信号とＢ信号との信号値の比率Ｐｒｂが、メモリ４００に記録されたＲ信号とＢ信号との信号値の比率の範囲に含まれるか否かを判定する。Ｒ信号とＢ信号との信号値の比率の範囲は、Ｙ１からＹ２である。比率ＰｒｇがＸ１以上かつＸ２未満であり、かつ比率ＰｒｂがＹ１以上かつＹ２未満である場合、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、判定対象の画素が注目領域に含まれると判定する。比率ＰｒｇがＸ１未満またはＸ２以上である場合、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、判定対象の画素が注目領域に含まれないと判定する。比率ＰｒｂがＸ１未満またはＸ２以上である場合も、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、判定対象の画素が注目領域に含まれないと判定する。
【００７７】
ＲＧＢ情報が彩度と色相とである場合、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、第１の画像信号（Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号）の各画素の彩度と色相とに基づいて、注目領域を判定する。つまり、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、ＲＧＢ信号処理部４０１によって算出された彩度Ｐｓが、メモリ４００に記録された彩度Ｐｓｍの範囲に含まれるか否かを判定する。同様に、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、ＲＧＢ信号処理部４０１によって算出された色相Ｐｈが、メモリ４００に記録された色相Ｐｈｍの範囲に含まれるか否かを判定する。
【００７８】
彩度Ｐｓが彩度Ｐｓｍの範囲に含まれ、かつ色相Ｐｈが色相Ｐｈｍの範囲に含まれる場合、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、判定対象の画素が注目領域に含まれると判定する。彩度Ｐｓが彩度Ｐｓｍの範囲に含まれない場合、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、判定対象の画素が注目領域に含まれないと判定する。色相Ｐｈが色相Ｐｈｍの範囲に含まれない場合も、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、判定対象の画素が注目領域に含まれないと判定する。
【００７９】
信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、注目領域の判定結果に基づいて、注目領域情報を生成する。注目領域情報は、注目領域に含まれると判定された画素の位置情報を含む。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、注目領域情報を蛍光領域判定部４０３に出力する。
【００８０】
信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、注目領域に対応する第２の画像信号（ＩＲ信号）の各画素の信号値に基づいて、蛍光領域を判定する。蛍光領域の判定の際、信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、以下の処理を行う。信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、注目領域情報が示す各画素のＩＲ信号の信号値と基準値αとを比較する。信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、比較結果に基づいて、被写体６０の注目領域における蛍光領域を判定する。
【００８１】
図３と図４とは、蛍光領域の判定の概念を示している。撮像領域Ｓ２は、イメージセンサ３０３の撮像領域である。撮像領域Ｓ２において、励起光と蛍光とに基づく被写体６０の像が結像される。被写体６０は、注目領域６１を含む。
【００８２】
ＩＣＧは、血管およびリンパ管を流れる。しかし、ＩＣＧは、必ずしも被写体６０内の全ての血管およびリンパ管を流れるとは限らない。このため、信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、注目領域６１の中でＩＣＧが発光している領域と、注目領域６１の中でＩＣＧが発光していない領域とを判定する。
【００８３】
病巣の領域では、投与したＩＣＧが集積され、かつ蛍光が発生する。このため、病巣の領域では、病巣でない領域と比較して、ＩＲ信号の信号値が大きい。つまり、注目領域において病巣である領域に対応するＩＲ信号は、蛍光と一部の励起光とに基づく信号成分を含む。このため、病巣である領域に対応するＩＲ信号の信号値は大きい。一方、注目領域において病巣でない領域に対応するＩＲ信号は、一部の励起光のみに基づく信号成分を含む。このため、病巣でない領域に対応するＩＲ信号の信号値は小さい。
【００８４】
信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、ＩＲ信号の信号値と基準値αとを注目領域における画素毎に比較する。これによって、信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、注目領域における各画素が蛍光領域に含まれるか否かを判定する。基準値αは、励起光カットフィルタ３０２を透過した励起光に基づく信号値、すなわち励起光の漏れ成分に基づく信号値である。
【００８５】
注目領域における画素のＩＲ信号の信号値が基準値α以上である場合、信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、判定対象の画素が蛍光領域に含まれると判定する。注目領域における画素のＩＲ信号の信号値が基準値α未満である場合、信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、判定対象の画素が蛍光領域に含まれないと判定する。
【００８６】
例えば、基準値αは、以下のように決定される。既知の注目領域を含む被写体６０が撮像され、かつＲ信号とＧ信号とＢ信号とが生成される。さらに、既知の注目領域を含む被写体６０の可視光画像信号に基づく可視光画像がモニタ５００に表示される。この可視光画像に基づいて、観察者によって注目領域が指定される。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、観察者によって指定された注目領域に対応するＲ信号とＧ信号とＢ信号とから励起光の反射率を算出する。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、被写体６０の種類毎に、注目領域における励起光の反射率を算出する。例えば、被写体６０の種類は、大腸、小腸、胃、および肝臓である。被写体６０の種類毎の励起光の反射率がメモリ４００に記録される。
【００８７】
観察対象の被写体６０が観察される場合、信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、被写体６０の種類に対応する励起光の反射率をメモリ４００から読み出す。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、光源１００の強度と励起光の反射率とに基づいて、注目領域における励起光の反射光強度を算出する。算出された反射光強度が基準値αである。
【００８８】
信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、注目領域における各画素のＩＲ信号を比較することにより、蛍光領域を判定してもよい。例えば、注目領域における第１の画素のＩＲ信号の信号値から、注目領域における第２の画素のＩＲ信号の信号値を差し引いた値が基準値β以上である場合、信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、第１の画素が蛍光領域に含まれると判定する。注目領域における第１の画素のＩＲ信号の信号値から、注目領域における第２の画素のＩＲ信号の信号値を差し引いた値が基準値β未満である場合、信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、第１の画素が蛍光領域に含まれないと判定する。例えば、第２の画素は、注目領域においてＩＲ信号の信号値が最も小さい画素である。
【００８９】
例えば、基準値βは、体内に投与されたＩＣＧの発光により検出されるＩＲ信号の最低レベルの信号値である。基準値βは、被写体６０の種類と、光源１００の励起光強度と、体内に投与されるＩＣＧの濃度とに基づいて決定される。既知の注目領域を含む被写体６０が撮像されたときの情報に基づいて基準値βが決定され、かつ決定された基準値βはメモリ４００に記録される。
【００９０】
信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、蛍光領域の判定結果に基づいて、蛍光領域情報を生成する。蛍光領域情報は、蛍光領域に含まれると判定された画素の位置情報を含む。信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、蛍光領域情報をＩＲ信号処理部４０４に出力する。
【００９１】
前述したように、蛍光を発してなく、かつ励起光の反射率が高い被写体からの光が入射する画素で生成されたＩＲ信号の信号値が大きい場合がある。被写体において撮像された領域の全体に対応するＩＲ信号に基づいて蛍光領域が判定される場合、注目領域以外の領域において、ＩＲ信号の信号値が大きい画素が蛍光領域として誤って判定される可能性がある。しかし、信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、注目領域のみのＩＲ信号に基づいて蛍光領域を判定する。これによって、信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、蛍光領域を高精度に判定することができる。
【００９２】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応する第２の画像信号（ＩＲ信号）の各画素の信号値の強調処理を行う。これによって、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光画像信号を生成する。強調処理の際、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、以下の処理を行う。信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに所定値を加算することにより強調処理を行う。つまり、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の各画素の信号値のみに所定値γを加算する。所定値γは、０よりも大きく、かつ加算後のＩＲ信号の最大値が飽和信号値よりも小さい値となるように設定される。所定値γは、体内に投与されたＩＣＧが発光することにより検出される最低レベルのＩＲ信号の信号値よりも大きくてもよい。
【００９３】
蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに所定値γが加算されることにより、加算後のＩＲ信号の信号値と、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号の信号値との差が大きくなる。このため、蛍光領域に対応するＩＲ信号がより強調される。
【００９４】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに、その信号値に応じた値を加算することにより強調処理を行ってもよい。つまり、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の各画素の信号値のみに、その信号値に応じて異なる値を加算することにより強調処理を行ってもよい。加算される値は、０よりも大きく、かつＩＲ信号の最大値（飽和信号値）よりも小さい。信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、より大きなＩＲ信号の信号値に対して、より大きな値を加算する。
【００９５】
蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに、その信号値に応じた値が加算されることにより、加算後のＩＲ信号の信号値と、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号の信号値との差が大きくなる。このため、蛍光領域に対応するＩＲ信号がより強調される。より大きなＩＲ信号の信号値に対して、より大きな値が加算されることにより、蛍光領域におけるＩＲ信号の強度の違いがより大きくなる。
【００９６】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに所定値を乗算することにより強調処理を行ってもよい。つまり、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の各画素の信号値のみに所定値γａを加算する。所定値γａは、１よりも大きく、かつ乗算後のＩＲ信号の最大値が飽和信号値よりも小さい値となるように設定される。
【００９７】
蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに所定値γａが乗算されることにより、加算後のＩＲ信号の信号値と、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号の信号値との差が大きくなる。このため、蛍光領域に対応するＩＲ信号がより強調される。
【００９８】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに、その信号値に応じた値を乗算することにより強調処理を行ってもよい。つまり、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の各画素の信号値のみに、その信号値に応じて異なる値を乗算することにより強調処理を行ってもよい。乗算される値は、１よりも大きく、かつ乗算後のＩＲ信号の最大値が飽和信号値よりも小さい値となるように設定される。信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、より大きいＩＲ信号の信号値に対して、より大きい値を乗算する。
【００９９】
蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに、その信号値に応じた値が乗算されることにより、乗算後のＩＲ信号の信号値と、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号の信号値との差が大きくなる。このため、蛍光領域に対応するＩＲ信号がより強調される。より大きなＩＲ信号の信号値に対して、より大きな値が乗算されることにより、蛍光領域におけるＩＲ信号の強度の違いがより大きくなる。
【０１００】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応する第２の画像信号（ＩＲ信号）の強調処理を行い、かつ蛍光領域以外の領域に対応する第２の画像信号（ＩＲ信号）の低減処理を行ってもよい。低減処理の際、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、以下の処理を行う。信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号の信号値のみから所定値を減算することにより低減処理を行う。つまり、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号の各画素の信号値のみから所定値γｂを減算する。所定値γｂは、０よりも大きく、かつ図１４に示す励起光の成分に基づくＩＲ信号の最大信号値よりも小さい。
【０１０１】
蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号の信号値のみから所定値γｂが減算されることにより、減算後のＩＲ信号の信号値と、蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値との差が大きくなる。これによって、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号がより低減される。
【０１０２】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに、１よりも小さい値を乗算することにより低減処理を行ってもよい。つまり、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の各画素の信号値のみに、１よりも小さい値を乗算することにより低減処理を行ってもよい。乗算される値は、定数と、ＩＲ信号の信号値に応じて異なる値とのどちらであってもよい。
【０１０３】
蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに、１よりも小さい値が乗算されることにより、乗算後のＩＲ信号の信号値と、蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値との差が大きくなる。これによって、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号がより低減される。
【０１０４】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光画像信号をモニタ５００に出力する。蛍光画像信号は、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号と、蛍光領域に対応し強調処理が行われたＩＲ信号とを含む。
【０１０５】
本発明の各態様の撮像装置は、光源部１０と、内視鏡スコープ部２０と、結像レンズ３００と、ダイクロイックミラー３０１と、励起光カットフィルタ３０２と、ダイクロイックプリズム３０４と、表示部５０との少なくとも１つに対応する構成を有していなくてもよい。
【０１０６】
第１の実施形態では、信号処理部４０は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号とに基づいて、被写体６０における注目領域を判定する。信号処理部４０は、注目領域に対応するＩＲ信号に基づいて、蛍光領域を判定する。信号処理部４０は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の強調処理を行う。このため、内視鏡装置１ａは、蛍光領域がより鮮明に光る蛍光画像を表示するための蛍光画像信号を生成することができる。
【０１０７】
信号処理部４０は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに対する加算または乗算を行う。これによって、蛍光画像において、蛍光領域が他の領域と比較してより目立つようになる。
【０１０８】
内視鏡装置１ａは、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号とＩＲ信号とを別々に取得する。このため、内視鏡装置１ａは、解像度が高い可視光画像と蛍光画像とを取得することができる。また、内視鏡装置１ａは、可視光の撮像と赤外光の撮像とを同時に行うことができる。
【０１０９】
信号処理部４０は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号との各画素の彩度と色相とに基づいて、注目領域を判定する。これによって、彩度と色相とから注目領域を判定することができる。
【０１１０】
（第２の実施形態）
図１に示す内視鏡装置１ａを使用して、本発明の第２の実施形態を説明する。以下では、第１の実施形態と異なる点を説明する。
【０１１１】
信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、第１の画像信号（Ｒ信号、Ｇ信号、およびＢ信号）の各画素の信号値と、基準値との相関度に応じた各画素の領域判定係数を算出する。基準値は、注目領域に対応する第１の画像信号の信号値として期待される値に対応する。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、各画素で算出された領域判定係数に基づいて、注目領域を判定する。
【０１１２】
領域判定係数は、各画素における注目領域の確からしさを示す。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、領域判定係数に基づいて、各画素が注目領域に属する可能性を判定する。これによって、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、注目領域の確からしさに応じて注目領域を判定することができる。
【０１１３】
信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、強調処理が行われた第２の画像信号（ＩＲ信号）の各画素の信号値と各画素の領域判定係数とを乗算する。
【０１１４】
第１の画像信号の各画素が注目領域に含まれる場合の各画素の領域判定係数は、第１の画像信号の各画素が注目領域に含まれない場合の各画素の領域判定係数よりも大きい。このため、第２の画像信号の信号値と領域判定係数との乗算が行われることにより、注目領域に含まれない画素の信号値に対する、注目領域かつ蛍光領域に含まれる画素の信号値の比がより大きくなる。この結果、蛍光画像において、蛍光領域が他の領域と比較してより目立つようになる。
【０１１５】
信号処理部４０（注目領域判定部４０２）が行う処理の詳細を説明する。領域判定係数の算出の際、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、以下の処理を行う。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、メモリ４００から基準値を読み出す。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、メモリ４００に記録された基準値と、ＲＧＢ信号処理部４０１によって生成されたＲＧＢ情報とを比較する。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、比較結果に基づいて、相関度を算出する。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、算出された相関度に基づいて領域判定係数を算出する。
【０１１６】
ＲＧＢ情報がＲ信号とＧ信号とＢ信号との信号値の比率である場合、ＲＧＢ信号処理部４０１によって生成されたＲＧＢ情報は、各画素のＲ信号とＧ信号との信号値の比率Ｘ３と、各画素のＲ信号とＢ信号との信号値の比率Ｙ３とを含む。メモリ４００に記録された基準値は、注目領域におけるＲ信号とＧ信号との信号値の比率Ｘ５と、注目領域におけるＲ信号とＢ信号との信号値の比率Ｙ５とである。前述したように、注目領域におけるＲ信号とＧ信号との信号値の比率は、Ｘ１からＸ２の範囲である。Ｘ５は、Ｘ１からＸ２の範囲の代表値である。前述したように、注目領域におけるＢ信号とＧ信号との信号値の比率は、Ｙ１からＹ２の範囲である。Ｙ５は、Ｙ１からＹ２の範囲の代表値である。
【０１１７】
信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、各画素の比率Ｘ３と比率Ｙ３との組み合わせと、基準値である比率Ｘ５とＹ５との組み合わせとを比較し、かつ相関度を算出する。例えば、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、（Ｘ３，Ｙ３）と（Ｘ５，Ｙ５）とのユークリッド距離を算出する。算出されたユークリッド距離は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号との各画素の信号値と、基準値との相関度を示す。ユークリッド距離が小さい場合、相関度が高い。ユークリッド距離が大きい場合、相関度が低い。
【０１１８】
信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、各画素の相関度に基づいて、各画素の領域判定係数を算出する。例えば、各画素の領域判定係数は０から１の値である。相関度が高い場合すなわち各画素が注目領域に含まれる可能性が高い場合、領域判定係数は１に近い。相関度が低い場合すなわち各画素が注目領域に含まれない可能性が高い場合、領域判定係数は０に近い。つまり、領域判定係数は、相関度に応じた重みを有する。
【０１１９】
信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、各画素の領域判定係数と基準値δとを比較する。基準値δは、０よりも大きく、かつ１よりも小さい値である。これによって、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、各画素が注目領域に含まれるか否かを判定する。
【０１２０】
各画素の領域判定係数が基準値δ以上である場合、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、判定対象の画素が注目領域に含まれると判定する。各画素の領域判定係数が基準値δ未満である場合、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、判定対象の画素が注目領域に含まれないと判定する。
【０１２１】
例えば、基準値である比率Ｘ５と比率Ｙ５とは、以下のように決定される。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、既知の情報に基づいて、注目領域で反射されかつイメージセンサに入射する可視光の代表的なスペクトル分布を取得することができる。既知の情報は、光源１００が発する光のスペクトル分布と、内視鏡装置１ａの光学系に依存する分光透過率と、注目領域の分光反射特性とを含む。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、可視光の代表的なスペクトル分布に基づいて、注目領域における代表的な比率Ｘ５と比率Ｙ５とを算出する。算出された比率Ｘ５と比率Ｙ５とは、メモリ４００に記録される。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、既知の注目領域を含む被写体６０が撮像されたときに生成されたＲ信号とＧ信号とＢ信号とに基づいて、注目領域における代表的な比率Ｘ５と比率Ｙ５とを算出してもよい。
【０１２２】
例えば、基準値δは、以下のように決定される。比率Ｘ５と比率Ｙ５とは、注目領域における代表値である。しかし、イメージセンサで発生するノイズおよび光源１００が発する光のむら等により、注目領域におけるＲ信号とＧ信号との信号値の比率Ｘ３と比率Ｘ５とは、必ずしも同一ではない。同様に、注目領域におけるＲ信号とＢ信号との信号値の比率Ｙ３と比率Ｙ５とは、必ずしも同一ではない。つまり、注目領域において検出される比率Ｘ３と比率Ｙ３とは、ばらつきを有する。注目領域における比率Ｘ３と比率Ｙ３とがばらつきを有する場合でも、注目領域に対応する画素の大部分が注目領域であると判定されるような基準値δが決定される。
【０１２３】
例えば、信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、既知の注目領域を含む被写体６０が撮像されたときに生成されたＲ信号とＧ信号とＢ信号とに基づいて、注目領域における各画素の比率Ｘ３と比率Ｙ３とを算出する。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、注目領域における各画素の比率Ｘ３および比率Ｙ３と、基準値である比率Ｘ５および比率Ｙ５との相関度を算出する。信号処理部４０（ＲＧＢ信号処理部４０１）は、各画素の相関度の分布に基づいて、基準値δを決定する。
【０１２４】
ＲＧＢ情報が彩度と色相とである場合、信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、各画素の彩度と色相との組み合わせと、基準値である彩度と色相との組み合わせとを比較し、かつ相関度を算出する。相関度に基づく領域判定係数の算出と、領域判定係数に基づく注目領域の判定とは、上記の各処理と同様である。
【０１２５】
信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、第１の実施形態における方法と同様の方法により、蛍光領域を判定する。信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、蛍光領域の判定結果に基づいて、蛍光領域情報を生成する。蛍光領域情報は、蛍光領域に含まれると判定された画素の位置情報を含む。信号処理部４０（蛍光領域判定部４０３）は、蛍光領域情報と、各画素の領域判定係数とをＩＲ信号処理部４０４に出力する。
【０１２６】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、第２の画像信号（ＩＲ信号）に対して、第１の実施形態における強調処理を行う。つまり、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに所定値を加算または乗算することにより強調処理を行う。信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光領域に対応するＩＲ信号の信号値のみに、その信号値に応じた値を加算または乗算することにより強調処理を行ってもよい。
【０１２７】
さらに、信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、以下の処理を行う。信号処理部４０（注目領域判定部４０２）は、強調処理が行われたＩＲ信号の各画素の信号値と各画素の領域判定係数とを乗算する。同一の画素に対応するＩＲ信号の信号値と領域判定係数とが乗算される。
【０１２８】
前述したように、各画素の領域判定係数は０から１の値である。各画素が注目領域に含まれる可能性が高い場合、領域判定係数は１に近い。一方、各画素が注目領域に含まれる可能性が低い場合、領域判定係数は０に近い。例えば、注目領域かつ蛍光領域に対応する画素Ｐ１のＩＲ信号の信号値Ｓｉｒ１と注目領域以外の領域に対応する画素Ｐ２のＩＲ信号の信号値Ｓｉｒ２との比Ｐｒ１は、式（１）で表される。
Ｐｒ１＝Ｓｉｒ１／Ｓｉｒ２    ・・・（１）
【０１２９】
画素Ｐ１の領域判定係数はａ１であり、画素Ｐ２の領域判定係数はａ２である。ＩＲ信号の信号値と領域判定係数とが乗算された後、注目領域かつ蛍光領域に対応する画素Ｐ１のＩＲ信号の信号値Ｓｉｒ１’と注目領域以外の領域に対応する画素Ｐ２のＩＲ信号の信号値Ｓｉｒ２’との比Ｐｒ２は、式（２）で表される。
Ｐｒ２＝Ｓｉｒ１’／Ｓｉｒ２’
＝（ａ１×Ｓｉｒ１）／（ａ２×Ｓｉｒ２）    ・・・（２）
【０１３０】
領域判定係数ａ１は、領域判定係数ａ２よりも大きい。このため、比Ｐｒ２は、比Ｐｒ１よりも大きい。つまり、ＩＲ信号の信号値と領域判定係数との乗算が行われることにより、蛍光画像において、蛍光領域が他の領域と比較してより目立つようになる。
【０１３１】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、蛍光画像信号をモニタ５００に出力する。蛍光画像信号は、蛍光領域以外の領域に対応するＩＲ信号と、蛍光領域に対応し強調処理と領域判定係数の乗算とが行われたＩＲ信号とを含む。
【０１３２】
信号処理部４０（ＩＲ信号処理部４０４）は、強調処理と、第１の実施形態における低減処理とを行ってもよい。第２の実施形態において、ＩＲ信号の各画素の信号値と各画素の領域判定係数との乗算は、必須ではない。
【０１３３】
上記以外の点については、第２の実施形態における内視鏡装置１ａの動作は、第１の実施形態における内視鏡装置１ａの動作と同様である。
【０１３４】
第２の実施形態では、内視鏡装置１ａは、蛍光領域がより鮮明に光る蛍光画像を表示するための蛍光画像信号を生成することができる。
【０１３５】
信号処理部４０は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号との各画素の信号値と、基準値との相関度に応じた各画素の領域判定係数を算出する。信号処理部４０は、領域判定係数に基づいて、注目領域を判定する。これによって、信号処理部４０は、注目領域の確からしさに応じて注目領域を判定することができる。
【０１３６】
信号処理部４０は、強調処理が行われたＩＲ信号の各画素の信号値と各画素の領域判定係数とを乗算する。これによって、内視鏡装置１ａは、蛍光領域がより鮮明に光る蛍光画像を表示するための蛍光画像信号を生成することができる。
【０１３７】
（第１の変形例）
図５は、本発明の第１の実施形態と第２の実施形態との第１の変形例の内視鏡装置１ｂの構成を示している。図５に示すように、内視鏡装置１ｂは、光源部１０と、内視鏡スコープ部２０と、カメラヘッド３０ｂ（撮像部）と、信号処理部４０と、表示部５０とを有する。図５では、光源部１０と、内視鏡スコープ部２０と、カメラヘッド３０ｂとの概略構成が示されている。
【０１３８】
図５に示す構成について、図１に示す構成と異なる点を説明する。カメラヘッド３０ｂは、結像レンズ３００と、励起光カットフィルタ３０８と、イメージセンサ３０９（可視光撮像部および蛍光撮像部）とを有する。結像レンズ３００は、図１に示す結像レンズ３００と同一である。
【０１３９】
結像レンズ３００を通過した第１の光、つまり被写体６０からの第１の光は励起光カットフィルタ３０８に入射する。励起光カットフィルタ３０８に入射する光は、可視光と赤外光とを含む。可視光は、赤色光と緑色光と青色光とを含む。赤外光は、励起光と蛍光とを含む。励起光カットフィルタ３０８は、励起光を遮断し、蛍光と可視光とを透過させる。
【０１４０】
図６は、励起光カットフィルタ３０８の透過特性を示している。図６に示すグラフの横軸は波長であり、縦軸は透過率である。励起光カットフィルタ３０８は、波長が約７００ｎｍから約８００ｎｍである波長帯域の光を遮断する。また、励起光カットフィルタ３０８は、波長が約７００ｎｍ未満である波長帯域の光と、波長が約８００ｎｍ以上である波長帯域の光とを透過させる。励起光カットフィルタ３０８が遮断する光の波長帯域は、励起光の波長帯域を含む。励起光カットフィルタ３０８が透過させる光の波長帯域は、可視光の波長帯域と蛍光の波長帯域とを含む。励起光に対する励起光カットフィルタ３０８の遮断特性は完全ではない。励起光カットフィルタ３０８は、励起光の波長帯域の一部の光を遮断し、励起光の波長帯域の残りの光と蛍光と可視光とを透過させる。
【０１４１】
励起光カットフィルタ３０８を透過した励起光と蛍光とはイメージセンサ３０９に入射する。イメージセンサ３０９は、赤色光に基づくＲ信号（第１の画像信号）と、緑色光に基づくＧ信号（第１の画像信号）と、青色光に基づくＢ信号（第１の画像信号）とを生成する。さらに、イメージセンサ３０９は、励起光と蛍光とに基づくＩＲ信号（第２の画像信号）を生成する。
【０１４２】
上記以外の点については、図５に示す構成は、図１に示す構成と同様である。
【０１４３】
図７は、イメージセンサ３０９の画素配列を示している。イメージセンサ３０９は、複数の画素３０９Ｒと、複数の画素３０９Ｇと、複数の画素３０９Ｂと、複数の画素３０９ＩＲとを有する。複数の画素３０９Ｒと、複数の画素３０９Ｇと、複数の画素３０９Ｂと、複数の画素３０９ＩＲとは、行列状に配置されている。図７では、代表として、１つの画素３０９Ｒと、１つの画素３０９Ｇと、１つの画素３０９Ｂと、１つの画素３０９ＩＲとの符号が示されている。１つの画素３０９Ｒと、１つの画素３０９Ｇと、１つの画素３０９Ｂと、１つの画素３０９ＩＲとは、単位配列を構成する。図７に示す画素配列では、複数の単位配列が２次元状に周期的に配置されている。
【０１４４】
赤色光を透過するフィルタが複数の画素３０９Ｒの表面に配置されている。緑色光を透過するフィルタが複数の画素３０９Ｇの表面に配置されている。青色光を透過するフィルタが複数の画素３０９Ｂの表面に配置されている。蛍光を透過するフィルタが複数の画素３０９ＩＲの表面に配置されている。複数の画素３０９Ｒは、赤色光に基づくＲ信号を生成する。複数の画素３０９Ｇは、緑色光に基づくＧ信号を生成する。複数の画素３０９ＩＲは、蛍光に基づくＩＲ信号を生成する。したがって、複数の画素３０９Ｒと、複数の画素３０９Ｇと、複数の画素３０９Ｂとは、可視光撮像部を構成する。複数の画素３０９ＩＲは、蛍光撮像部を構成する。
【０１４５】
（第２の変形例）
図８は、本発明の第１の実施形態と第２の実施形態との第２の変形例の内視鏡装置１ｃの構成を示している。図８に示すように、内視鏡装置１ｃは、光源部１０ｃと、内視鏡スコープ部２０と、カメラヘッド３０ｃ（撮像部）と、信号処理部４０と、表示部５０とを有する。図８では、光源部１０ｃと、内視鏡スコープ部２０と、カメラヘッド３０ｃとの概略構成が示されている。
【０１４６】
図８に示す構成について、図５に示す構成と異なる点を説明する。光源部１０ｃは、光源１００と、バンドパスフィルタ１０１と、コンデンサレンズ１０２と、帯域制限フィルタ１０３と、ＲＧＢ回転フィルタ１０４とを有する。光源１００は、図１に示す光源１００と同一である。バンドパスフィルタ１０１は、図１に示すバンドパスフィルタ１０１と同一である。コンデンサレンズ１０２は、図１に示すコンデンサレンズ１０２と同一である。
【０１４７】
バンドパスフィルタ１０１を透過した可視光と励起光とは、帯域制限フィルタ１０３に入射する。帯域制限フィルタ１０３は、第１のフィルタと、第２のフィルタとを有する。第１のフィルタは、可視光のみを透過する。第２のフィルタは、励起光のみを透過する。帯域制限フィルタ１０３は、回転式のフィルタである。第１のフィルタと第２のフィルタとの１つが光路に配置される。可視光の撮像時には、第１のフィルタが光路に配置される。帯域制限フィルタ１０３は、可視光を透過させる。蛍光の撮像時には、第２のフィルタが光路に配置される。帯域制限フィルタ１０３は、励起光を透過させる。
【０１４８】
帯域制限フィルタ１０３を透過した光は、ＲＧＢ回転フィルタ１０４に入射する。ＲＧＢ回転フィルタ１０４は、第３のフィルタと、第４のフィルタと、第５のフィルタとを有する。第３のフィルタは、緑色光と青色光とを遮断し、赤色光と励起光とを透過させる。第４のフィルタは、赤色光と青色光とを遮断し、緑色光と励起光とを透過させる。第５のフィルタは、赤色光と緑色光とを遮断し、青色光と励起光とを透過させる。ＲＧＢ回転フィルタ１０４は、回転式のフィルタである。第３のフィルタと第４のフィルタと第５のフィルタとが光路に順次配置される。可視光の撮像時には、ＲＧＢ回転フィルタ１０４は、赤色光と緑色光と青色光とを順次透過させる。蛍光の撮像時には、ＲＧＢ回転フィルタ１０４は、励起光を透過させる。
【０１４９】
カメラヘッド３０ｃは、結像レンズ３００と、励起光カットフィルタ３０８と、イメージセンサ３１０（可視光撮像部および蛍光撮像部）とを有する。結像レンズ３００は、図１に示す結像レンズ３００と同一である。励起光カットフィルタ３０８は、図８に示す励起光カットフィルタ３０８と同一である。
【０１５０】
イメージセンサ３１０は、可視光と蛍光とに対する感度を有する。可視光の撮像時には、赤色光と緑色光と青色光とが励起光カットフィルタ３０８を順次透過する。イメージセンサ３１０は、赤色光に基づくＲ信号と、緑色光に基づくＧ信号と、青色光に基づくＢ信号とを順次生成する。蛍光の撮像時には、励起光と蛍光とが励起光カットフィルタ３０８を透過する。イメージセンサ３１０は、励起光と蛍光とに基づくＩＲ信号を生成する。
【０１５１】
上記のように、イメージセンサ３１０は、Ｒ信号とＧ信号とＢ信号とＩＲ信号とを異なるタイミングで生成することができる。
【０１５２】
上記以外の点については、図８に示す構成は、図５に示す構成と同様である。
【０１５３】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明の各実施形態によれば、撮像装置は、蛍光領域がより鮮明に光る蛍光画像を表示するための蛍光画像信号を生成することができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１００１  内視鏡装置
１０，１０ｃ，１０１０  光源部
２０，１０２０  内視鏡スコープ部
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，１０３０  カメラヘッド
４０  信号処理部
５０  表示部
１００，１１００  光源
１０１，１１０１  バンドパスフィルタ
１０２，１１０２  コンデンサレンズ
１０３  帯域制限フィルタ
１０４  ＲＧＢ回転フィルタ
２００，１２００  ライトガイド
２０１，１２０１  照明レンズ
２０２，１２０２  対物レンズ
２０３，１２０３  イメージガイド
３００，１３００  結像レンズ
３０１，１３０１  ダイクロイックミラー
３０２，３０８，１３０２  励起光カットフィルタ
３０４，１３０４  ダイクロイックプリズム
３０３，３０５，３０６，３０７，３０９，３１０，１３０３，１３０５，１３０６，１３０７  イメージセンサ
４００  メモリ
４０１  ＲＧＢ信号処理部
４０２  注目領域判定部
４０３  蛍光領域判定部
４０４  ＩＲ信号処理部
５００，１０５０  モニタ
１０４０  プロセッサ
【図１】
2016203572.tif 000003
【図２】
2016203572.tif 000004
【図３】
2016203572.tif 000005
【図４】
2016203572.tif 000006
【図５】
2016203572.tif 000007
【図６】
2016203572.tif 000008
【図７】
2016203572.tif 000009
【図８】
2016203572.tif 000010
【図９】
2016203572.tif 000011
【図１０】
2016203572.tif 000012
【図１１】
2016203572.tif 000013
【図１２】
2016203572.tif 000014
【図１３】
2016203572.tif 000015
【図１４】
2016203572.tif 000016
【国際調査報告】
2016203572.tif 000017
2016203572.tif 000018
2016203572.tif 000019
2016203572.tif 000020