(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長領域の光を受光する複数の第１受光素子、第２波長領域の光を受光する複数の第２受光素子および第３波長領域の光を受光する複数の第３受光素子を有し、所定のタイミングで、前記第１波長領域に含まれる第１部分波長領域の光、前記第２波長領域に含まれる第２部分波長領域の光および前記第３波長領域に含まれる第５部分波長領域の光で撮像し、前記所定のタイミング以外のタイミングで、前記第１波長領域に含まれる第３部分波長領域の光、前記第２波長領域に含まれる第４部分波長領域の光および前記第３波長領域に含まれる第６部分波長領域の光で撮像する撮像部と、
前記所定のタイミングにおいて、前記第１部分波長領域の光、前記第２部分波長領域の光および前記第５部分波長領域の光を被写体から生じさせ、前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて、前記第３部分波長領域の光、前記第４部分波長領域の光および前記第６部分波長領域の光を被写体から生じさせる制御部と、
前記所定のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子が受光した被写体からの前記第１部分波長領域の光、前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子が受光した被写体からの前記第３部分波長領域の光、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第２受光素子が受光した被写体からの前記第２部分波長領域の光、前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第２受光素子が受光した被写体からの前記第４部分波長領域の光、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第３受光素子が受光した被写体からの前記第５部分波長領域の光、および前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第３受光素子が受光した被写体からの前記第６部分波長領域の光の少なくとも１つを含む組合せから第１画像を生成し、当該組合せと異なる組合せから第２画像を生成する画像生成部と
を備え、
前記第１波長領域、前記第２波長領域および前記第３波長領域は、青色、赤色および緑色のそれぞれいずれかの波長領域であり、
前記第１部分波長領域は、前記第３部分波長領域より短い波長領域または前記第３部分波長領域より長い波長領域であり、
前記画像生成部は、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子が受光した前記第１部分波長領域の光、前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子が受光した前記第３部分波長領域の光、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第２受光素子が受光した前記第２部分波長領域の光、前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第２受光素子が受光した前記第４部分波長領域の光、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第３受光素子が受光した前記第５部分波長領域の光、および前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第３受光素子が受光した前記第６部分波長領域の光から、可視光による被写体の画像を示す前記第２画像を生成する
撮像システム。
【請求項２】
前記第１部分波長領域、前記第２部分波長領域、前記第３部分波長領域、前記第４部分波長領域、前記第５部分波長領域、および前記第６部分波長領域の光を被写体から生じさせる光を発光する発光部
をさらに備え、
前記制御部は、前記所定のタイミングにおいて、前記第１部分波長領域の光、前記第２部分波長領域の光および前記第５部分波長領域の光を被写体から生じさせる光を前記発光部から発光させ、前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて、前記第３部分波長領域の光、前記第４部分波長領域の光および前記第６部分波長領域の光を被写体から生じさせる光を前記発光部から発光させる
請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記発光部は、前記第１部分波長領域、前記第２部分波長領域、前記第３部分波長領域、前記第４部分波長領域、前記第５部分波長領域、および前記第６部分波長領域の光を発光し、
前記制御部は、前記所定のタイミングにおいて、前記第１部分波長領域の光、前記第２部分波長領域の光および前記第５部分波長領域の光を被写体に向けて前記発光部から発光させ、前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて、前記第３部分波長領域の光、前記第４部分波長領域の光および前記第６部分波長領域の光を被写体に向けて前記発光部から発光させ、
前記所定のタイミングにおいて、前記複数の第１受光素子は被写体から反射した前記第１部分波長領域の光を受光し、前記複数の第２受光素子は被写体から反射した前記第２部分波長領域の光を受光し、前記複数の第３受光素子は被写体から反射した前記第５部分波長領域の光を受光し、前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて、前記複数の第１受光素子は被写体から反射した前記第３部分波長領域の光を受光し、前記複数の第２受光素子は被写体から反射した前記第４部分波長領域の光を受光し、前記複数の第３受光素子は被写体から反射した前記第６部分波長領域の光を受光する
請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記画像生成部は、前記第１画像と前記第２画像とを合成した合成画像を生成する
請求項２または３に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記画像生成部は、前記第１画像を強調して前記第２画像と重ね合わせた合成画像を出力する
請求項４に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記画像生成部が生成した前記第１画像と前記第２画像とを対応づけて出力する出力部
をさらに備える請求項４に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記画像生成部は、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子のそれぞれが受光した前記第１部分波長領域の光の受光量と前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子のそれぞれが受光した前記第３部分波長領域の光の受光量との合計値、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第２受光素子のそれぞれが受光した前記第２部分波長領域の光の受光量と前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第２受光素子のそれぞれが受光した前記第４部分波長領域の光の受光量との合計値、および前記所定のタイミングにおいて前記複数の第３受光素子のそれぞれが受光した前記第５部分波長領域の光の受光量と前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第３受光素子のそれぞれが受光した前記第６部分波長領域の光の受光量との合計値に基づいて、前記第２画像を生成する
請求項４から６のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記複数の第１受光素子、前記複数の第２受光素子および前記複数の第３受光素子は、前記発光部が発光した光が物質の内部に存在するオブジェクトにより反射された光を受光し、
前記第１波長領域は、前記第２波長領域および前記第３波長領域のいずれより短い波長領域であり、
前記第１部分波長領域は、前記第３部分波長領域より短い波長領域であり、
前記画像生成部は、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子が受光した前記第１部分波長領域の光に少なくとも基づいて、前記物質の表面からより浅い位置に存在するオブジェクトの画像を示す前記第１画像を生成する
請求項７に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記第２波長領域は、前記第１波長領域および前記第３波長領域のいずれより長い波長領域であり、
前記第１部分波長領域は、前記第３部分波長領域より短い波長領域であり、前記第２部分波長領域は、前記第４部分波長領域より長い波長領域であり、
前記画像生成部は、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子が受光した前記第１部分波長領域の光および前記所定のタイミングにおいて前記複数の第２受光素子が受光した前記第２部分波長領域の光に少なくとも基づいて、前記物質の表面からより浅い位置および前記物質の表面からより深い位置に存在するオブジェクトの画像を示す前記第１画像を生成する
請求項８に記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記複数の第１受光素子、前記複数の第２受光素子および前記複数の第３受光素子は、前記発光部が発光した光が物質の内部に存在するオブジェクトにより反射された光を受光し、
前記第１波長領域は、前記第２波長領域および前記第３波長領域のいずれより長い波長領域であり、
前記第１部分波長領域は、前記第３部分波長領域より長い波長領域であり、
前記画像生成部は、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子が受光した前記第１部分波長領域の光に少なくとも基づいて、前記物質の表面からより深い位置に存在するオブジェクトの画像を含む前記第１画像を生成する
請求項７に記載の撮像システム。
【請求項１１】
前記第１部分波長領域の光および前記第３部分波長領域の光を通過する第１分光フィルタ部と、
前記第２部分波長領域の光および前記第４部分波長領域の光を通過する第２分光フィルタ部と、
前記第５部分波長領域の光および前記第６部分波長領域の光を通過する第３分光フィルタ部と
をさらに備え、
前記複数の第１受光素子は前記第１分光フィルタ部を通過した被写体からの光を受光し、前記複数の第２受光素子は、前記第２分光フィルタ部を通過した被写体からの光を受光し、前記複数の第３受光素子は前記第３分光フィルタ部を通過した被写体からの光を受光する
請求項２から１０のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項１２】
前記発光部は、異なるスペクトルの光をそれぞれ発光する複数の発光素子
を有し、
前記制御部は、前記複数の発光素子のそれぞれの発光強度を制御することにより、前記所定のタイミングおよび前記所定のタイミング以外のタイミングにおける光の前記発光を制御する
請求項２から１１のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項１３】
前記第１部分波長領域の光、前記第２部分波長領域の光、および前記第５部分波長領域の光を通過する照射光フィルタ部
をさらに備え、
前記発光部は、第１部分波長領域、前記第２部分波長領域および前記第５部分波長領域と、前記第３部分波長領域、前記第４部分波長領域および前記第６部分波長領域の少なくともいずれかの波長領域とを含む波長領域の光を発光し、
前記制御部は、前記所定のタイミングにおいて、前記発光部からの光を前記照射光フィルタ部を通過させて被写体に照射する
請求項２から１１のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項１４】
前記画像生成部は、
前記所定のタイミングを含む複数のタイミングで前記複数の第１受光素子が受光した前記第１部分波長領域の光、前記複数のタイミングで前記複数の第２受光素子が受光した前記第２部分波長領域の光、および前記複数のタイミングで前記複数の第３受光素子が受光した前記第５部分波長領域の光による複数の画像に基づいて、前記複数のタイミングの間における画像上のオブジェクトの動きを特定する動き特定部と、
前記所定のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子が受光した前記第１波長領域の光、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第２受光素子が受光した前記第２波長領域の光、前記所定のタイミングにおいて前記複数の第３受光素子が受光した前記第５部分波長領域の光、および前記動きに基づいて、前記所定のタイミング以外のタイミングにおける、前記第１部分波長領域の光、前記第２部分波長領域の光、および前記第５部分波長領域の光による被写体の画像である補正画像を生成する補正画像生成部と
を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像システム。
【請求項１５】
前記画像生成部は、
前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第１受光素子が受光した前記第３部分波長領域の光、前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第２受光素子が受光した前記第４部分波長領域の光、および前記所定のタイミング以外のタイミングにおいて前記複数の第３受光素子が受光した前記第６部分波長領域の光による画像と、前記補正画像とに基づいて、前記第２画像を生成する被写体画像生成部
をさらに有する請求項１４に記載の撮像システム。
【請求項１６】
前記第１波長領域は青色の波長領域であり、前記第２波長領域は赤色の波長領域であり、前記第３波長領域は緑色の波長領域である
請求項３に記載の撮像システム。
【請求項１７】
コンピュータを、請求項１から１６のいずれか一項に記載の撮像システムとして機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システム、撮像方法、およびプログラムに関する。本発明は、特に、画像を撮像する撮像システムおよび撮像方法、ならびに当該撮像システム用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転フィルタを用いること無く、生体組織の表面下の観察対象の組織を撮像可能な電子内視鏡システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、照明光を観察部に照射して、この照明光の照射により観察部から発せられた再輻射光に基づく光学像を撮像する撮像装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００７―５４１１３号公報
【特許文献２】特開２００２―３４５７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、異なる波長領域の光を受光する複数のＢ画素を有しているので、可視光画像を高い感度で撮像することができない。また、特許文献２の発明では、狭帯域の画像を得ることができない。このように、上記特許文献に記載の技術では、簡単な構成で望ましい帯域の画像と観察用画像を提供することができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、撮像システムであって、第１波長領域の光を受光する複数の第１受光素子および第２波長領域の光を受光する複数の第２受光素子を有する撮像部と、第１波長領域および第２波長領域のそれぞれにおいて、異なるタイミングで異なるスペクトルの光を被写体から生じさせる制御部と、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した被写体からの第１スペクトルの光、所定のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した被写体からの第２スペクトルの光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した被写体からの第３スペクトルの光、および所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した被写体からの第４スペクトルの光の少なくとも１つを含む組合せから第１画像を生成し、当該組合せと異なる組合せから第２画像を生成する画像生成部とを備える。
【０００５】
制御部は、所定のタイミングにおいて、第１波長領域に含まれる第１部分波長領域の光および第２波長領域に含まれる第２部分波長領域の光を被写体から生じさせ、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、第１波長領域に含まれる第３部分波長領域の光および第２波長領域に含まれる第４部分波長領域の光を被写体から生じさせ、記画像生成部は、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した被写体からの第１部分波長領域の光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した被写体からの第３部分波長領域の光、所定のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した被写体からの第２部分波長領域の光、および所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した被写体からの第４部分波長領域の光の少なくとも１つを含む組合せから第１画像を生成し、当該組合せと異なる組合せから第２画像を生成してよい。
【０００６】
第１部分波長領域、第２部分波長領域、第３部分波長領域、および第４部分波長領域の光を被写体から生じさせる光を発光する発光部をさらに備え、制御部は、所定のタイミングにおいて、第１部分波長領域の光および第２部分波長領域の光を被写体から生じさせる光を発光部から発光させ、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、第３部分波長領域の光および第４部分波長領域の光を被写体から生じさせる光を発光部から発光させてよい。
【０００７】
発光部は、第１部分波長領域、第２部分波長領域、第３部分波長領域、および第４部分波長領域の光を発光し、制御部は、所定のタイミングにおいて、第１部分波長領域の光および第２部分波長領域の光を被写体に向けて発光部から発光させ、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、第３部分波長領域の光および第４部分波長領域の光を被写体に向けて発光部から発光させ、所定のタイミングにおいて、複数の第１受光素子は被写体から反射した第１部分波長領域の光を受光し、複数の第２受光素子は被写体から反射した第２部分波長領域の光を受光し、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、複数の第１受光素子は被写体から反射した第３部分波長領域の光を受光し、複数の第２受光素子は被写体から反射した第４部分波長領域の光を受光してよい。
【０００８】
画像生成部は、第１画像と第２画像とを合成した合成画像を生成してよい。また、画像生成部は、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第１部分波長領域の光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第３部分波長領域の光、所定のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した第２部分波長領域の光、および所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した第４部分波長領域の光から、被写体の画像を示す第２画像を生成してよい。
【０００９】
画像生成部は、第１画像を強調して第２画像と重ね合わせた合成画像を出力してよい。画像生成部が生成した第１画像と第２画像とを対応づけて出力する出力部をさらに備えてよい。
【００１０】
画像生成部は、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子のそれぞれが受光した第１部分波長領域の光の受光量と所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第１受光素子のそれぞれが受光した第３部分波長領域の光の受光量との合計値、および所定のタイミングにおいて複数の第２受光素子のそれぞれが受光した第２部分波長領域の光の受光量と所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第２受光素子のそれぞれが受光した第４部分波長領域の光の受光量の合計値とに基づいて、第２画像を生成してよい。
【００１１】
複数の第１受光素子および複数の第２受光素子は、発光部が発光した光が物質の内部に存在するオブジェクトにより反射された光を受光し、複数の第１受光素子は、第２波長領域より短い波長領域である第１波長領域の光を受光し、制御部は、所定のタイミングにおいて、第３部分波長領域より短い波長領域である第１部分波長領域の光および第２部分波長領域の光を発光部から発光させ、画像生成部は、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第１部分波長領域の光に少なくとも基づいて、物質の表面からより浅い位置に存在するオブジェクトの画像を示す第１画像を生成してよい。
【００１２】
制御部は、所定のタイミングにおいて、第３部分波長領域より短い波長領域である第１部分波長領域の光、および第４部分波長領域より長い波長領域である第２部分波長領域の光を発光部から発光させ、画像生成部は、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第１部分波長領域の光および所定のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した第２部分波長領域の光に少なくとも基づいて、物質の表面からより浅い位置および物質の表面からより深い位置に存在するオブジェクトの画像を示す第１画像を生成してよい。
【００１３】
複数の第１受光素子および複数の第２受光素子は、発光部が発光した光が物質の内部に存在するオブジェクトにより反射された光を受光し、複数の第１受光素子は、第２波長領域より長い波長領域である第１波長領域の光を受光し、制御部は、所定のタイミングにおいて、第３部分波長領域より長い波長領域である第１部分波長領域の光および第２部分波長領域の光を発光部から発光させ、画像生成部は、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第１部分波長領域の光に少なくとも基づいて、物質の表面からより深い位置に存在するオブジェクトの画像を含む第１画像を生成してよい。
【００１４】
第１部分波長領域の光および第３部分波長領域の光を通過する第１分光フィルタ部と、第２部分波長領域の光および第４部分波長領域の光を通過する第２分光フィルタ部とをさらに備え、複数の第１受光素子は第１分光フィルタ部を通過した被写体からの光を受光し、複数の第２受光素子は、第２分光フィルタ部を通過した被写体からの光を受光してよい。
【００１５】
発光部は、異なるスペクトルの光をそれぞれ発光する複数の発光素子を有し、制御部は、複数の発光素子のそれぞれの発光強度を制御することにより、所定のタイミングおよび所定のタイミング以外のタイミングにおける光の発光を制御してよい。
【００１６】
第１部分波長領域の光および第２部分波長領域の光を通過する照射光フィルタ部をさらに備え、発光部は、第１部分波長領域および第２部分波長領域と、第３部分波長領域および第４部分波長領域の少なくとも一方の波長領域とを含む波長領域の光を発光し、制御部は、所定のタイミングにおいて、発光部からの光を照射光フィルタ部を通過させて被写体に照射してよい。
【００１７】
画像生成部は、所定のタイミングを含む複数のタイミングで複数の第１受光素子が受光した第１部分波長領域の光、および複数のタイミングで複数の第２受光素子が受光した第２部分波長領域の光による複数の画像に基づいて、複数のタイミングの間における画像上のオブジェクトの動きを特定する動き特定部と、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第１波長領域の光、所定のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した第２波長領域の光、および動きに基づいて、所定のタイミング以外のタイミングにおける、第１部分波長領域の光および第２部分波長領域の光による被写体の画像である補正画像を生成する補正画像生成部とを有してよい。
【００１８】
画像生成部は、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第３部分波長領域の光、および所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した第４部分波長領域の光による画像と、補正画像とに基づいて、第２画像を生成する被写体画像生成部をさらに有してよい。
【００１９】
撮像部は、第３波長領域の光を受光する複数の第３受光素子をさらに有し、発光部は、第１部分波長領域、第２部分波長領域、第３部分波長領域、第４部分波長領域、ならびに第３波長領域に含まれる第５部分波長領域および第６部分波長領域の光を発光し、制御部は、所定のタイミングにおいて、第１部分波長領域の光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光を被写体に向けて発光部に発光させ、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光を被写体に向けて発光部に発光させ、所定のタイミングにおいて、複数の第１受光素子は被写体から反射した第１部分波長領域の光を受光し、複数の第２受光素子は被写体から反射した第２部分波長領域の光を受光し、第３受光素子は被写体から反射した第５部分波長領域の光を受光し、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、複数の第１受光素子は被写体から反射した第３部分波長領域の光を受光し、複数の第２受光素子は被写体から反射した第４部分波長領域の光を受光し、第３受光素子は被写体から反射した第６部分波長領域の光を受光し、画像生成部は、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第１部分波長領域の光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第３部分波長領域の光、所定のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した第２部分波長領域の光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した第４部分波長領域の光、および所定のタイミングにおいて複数の第３受光素子が受光した第５部分波長領域の光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第３受光素子が受光した第６部分波長領域の光の少なくとも１つを含む組合せから第１画像を生成し、当該組合せと異なる組合せから第２画像を生成してよい。
【００２０】
なお、第１波長領域は青色の波長領域であり、第２波長領域は赤色の波長領域であり、第３波長領域は緑色の波長領域であってよい。
【００２１】
本発明の第２の形態によると、撮像方法であって、第１波長領域の光を受光する複数の第１受光素子および第２波長領域の光を受光する複数の第２受光素子を有する撮像段階と、第１波長領域および第２波長領域のそれぞれにおいて、異なるタイミングで異なるスペクトルの光を被写体から生じさせる制御段階と、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した被写体からの第１スペクトルの光、所定のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した被写体からの第２スペクトルの光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した被写体からの第３スペクトルの光、および所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した被写体からの第４スペクトルの光の少なくとも１つを含む組合せから第１画像を生成し、当該組合せと異なる組合せから第２画像を生成する画像生成段階とを備える。
【００２２】
本発明の第３の形態によると、撮像システム用のプログラムであって、撮像システムを、第１波長領域の光を受光する複数の第１受光素子および第２波長領域の光を受光する複数の第２受光素子を有する撮像部、第１波長領域および第２波長領域のそれぞれにおいて、異なるタイミングで異なるスペクトルの光を被写体から生じさせる制御部、所定のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した被写体からの第１スペクトルの光、所定のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した被写体からの第２スペクトルの光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した被写体からの第３スペクトルの光、および所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した被写体からの第４スペクトルの光の少なくとも１つを含む組合せから第１画像を生成し、当該組合せと異なる組合せから第２画像を生成する画像生成部として機能させる。
【００２３】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２５】
図１は、本実施形態の撮像システム１０の構成の一例を検体２０とともに示す。撮像システム１０は、内視鏡１００、画像生成部１４０、出力部１８０、制御部１０５、光照射部１５０、およびＩＣＧ注入部１９０を備える。なお、図１において、Ａ部は、内視鏡１００の先端部１０２を拡大して示す。
【００２６】
ＩＣＧ注入部１９０は、ルミネッセンス物質であるインドシアニングリーン（ＩＣＧ）を、被写体の一例である検体２０に注入する。なお、本実施形態においてルミネッセンス物質としてＩＣＧを例示するが、ルミネッセンス物質として、ＩＣＧ以外の蛍光物質を用いてもよい。
【００２７】
ＩＣＧは、たとえば波長７５０ｎｍの赤外線に励起されて、８１０ｎｍを中心とするブロードなスペクトルの蛍光を発する。検体２０が生体である場合、ＩＣＧ注入部１９０は、静脈注射によってＩＣＧを生体の血管内に注入する。撮像システム１０は、ＩＣＧからのルミネッセンス光により、生体内の血管を撮像する。なお、ルミネッセンス光は、特定波長領域の光の一例であり、蛍光および燐光を含む。なお、被写体からの光の一例であるルミネッセンス光は、励起光等の光による光ルミネッセンスの他に、化学ルミネッセンス、摩擦ルミネッセンス、熱ルミネッセンスによるルミネッセンス光を含む。
【００２８】
なお、ＩＣＧ注入部１９０は、例えば制御部１０５による制御によって、生体内のＩＣＧ濃度が略一定に維持されるよう、ＩＣＧを検体２０に注入する。なお、検体２０は、たとえば人体等の生体であってよく、撮像システム１０が処理する画像の撮像対象となる。なお、検体２０の内部には血管等のオブジェクトが存在する。
【００２９】
内視鏡１００は、撮像部１１０、ライトガイド１２０、および鉗子口１３０を有する。内視鏡１００の先端部１０２には、撮像部１１０の一部としての対物レンズ１１２を有する。また先端部１０２には、ライトガイド１２０の一部としての出射口１２４を有する。また、内視鏡１００の先端部１０２は、ノズル１３８を有する。
【００３０】
鉗子口１３０には鉗子１３５が挿入され、鉗子口１３０は鉗子１３５を先端部１０２にガイドする。なお、鉗子１３５は、各種の先端形状を備えてよい。なお、鉗子口１３０には、鉗子の他に、生体を処置する種々の処置具が挿入されてよい。ノズル１３８は、水あるいは空気を送出する。
【００３１】
光照射部１５０は、内視鏡１００の先端部１０２から照射される光を発生する。光照射部１５０で発生する光は、検体２０の内部に含むルミネッセンス物質を励起して特定波長領域の光を発光させる波長領域の光である励起光の一例としての赤外線、および検体２０に照射する照射光を含む。照射光には、たとえばＲ成分、Ｇ成分およびＢ成分の成分光を含む。
【００３２】
ライトガイド１２０は、例えば光ファイバで形成される。ライトガイド１２０は、光照射部１５０で発生した光を内視鏡１００の先端部１０２にガイドする。ライトガイド１２０は、先端部１０２に設けられた出射口１２４を含むことができる。光照射部１５０で発生した光は、出射口１２４から検体２０に照射される。
【００３３】
撮像部１１０は、ルミネッセンス物質が発する光および照射光がオブジェクトで反射する反射光の少なくとも一方を受光する。画像生成部１４０は、撮像部１１０から取得した受光データを処理することによって画像を生成する。出力部１８０は、画像生成部１４０が生成した画像を出力する。
【００３４】
制御部１０５は、撮像制御部１６０および発光制御部１７０を有する。撮像制御部１６０は、撮像部１１０による撮像を制御する。また、発光制御部１７０は、撮像制御部１６０からの制御を受けて、光照射部１５０を制御する。たとえば撮像部１１０が、赤外線、Ｒ成分、Ｇ成分、およびＢ成分の各成分光を時分割で撮像する場合に、発光制御部１７０は、各成分光の照射のタイミングと撮像のタイミングとを同期させるよう、光照射部１５０から検体２０に照射される光を制御する。
【００３５】
図２は、撮像部１１０の構成の一例を示す。撮像部１１０は、対物レンズ１１２、撮像デバイス２１０、分光フィルタ部２２０、および受光側励起光カットフィルタ部２３０を有する。撮像デバイス２１０は、第１受光素子２５１ａを含む複数の第１受光素子２５１、第２受光素子２５２ａおよび第２受光素子２５２ｂを含む複数の第２受光素子２５２、第３受光素子２５３ａを含む複数の第３受光素子２５３を含む。
【００３６】
以下に、撮像部１１０が有する構成要素の機能および動作を説明する。以下の説明においては、説明が複雑になることを防ぐべく、複数の第１受光素子２５１を総称して第１受光素子２５１と呼び、複数の第２受光素子２５２を総称して第２受光素子２５２と呼び、複数の第３受光素子２５３を総称して第３受光素子２５３と呼ぶ場合がある。また、複数の第１受光素子２５１、複数の第２受光素子２５２、複数の第３受光素子２５３を総称して、単に受光素子と呼ぶ場合がある。
【００３７】
第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、および第３受光素子２５３は、対物レンズ１１２を通じて供給された被写体からの光を受光する。具体的には、第１受光素子２５１は、第１波長領域の光を受光する。また、第２受光素子２５２は、第２波長領域の光を受光する。また、第３受光素子２５３は、第２波長領域と異なる第３波長領域の光を受光する。
【００３８】
なお、第１波長領域、第２波長領域、および第３波長領域は互いに異なる波長領域であって、他の波長領域が含まない波長領域を含む。なお、第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、および第３受光素子２５３は、所定のパターンで２次元的に配列されている。
【００３９】
分光フィルタ部２２０は、第１波長領域の光、第２波長領域の光、および第３波長領域の光のいずれかの光を通過する複数のフィルタ要素を含む。各フィルタ要素は、第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、および第３受光素子２５３のそれぞれの受光素子に応じて２次元的に配列されている。個々の受光素子は、個々のフィルタ要素が通過した光を受光する。このように、第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、第３受光素子２５３は、互いに異なる波長領域の光を受光する。
【００４０】
受光側励起光カットフィルタ部２３０は、被写体と第２受光素子２５２および第３受光素子２５３の間に少なくとも設けられ、励起光の波長領域の光をカットする。そして、第２受光素子２５２および第３受光素子２５３は、被写体からの反射光を励起光カットフィルタを通じて受光する。このため、第２受光素子２５２および第３受光素子２５３は、励起光が被写体から反射した反射光を受光することがない。
【００４１】
なお、受光側励起光カットフィルタ部２３０は、励起光の波長領域の光および特定波長領域の光をカットしてもよい。この場合、第２受光素子２５２および第３受光素子２５３は、被写体からのルミネッセンス光を受光することがない。
【００４２】
なお、受光側励起光カットフィルタ部２３０は、被写体と第２受光素子２５２の間に設けられてもよい。この場合、受光側励起光カットフィルタ部２３０は、ルミネッセンス光を透過する。
【００４３】
なお、受光側励起光カットフィルタ部２３０は、分光フィルタ部２２０と同様に、第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、および第３受光素子２５３のそれぞれの受光素子に応じて２次元的に配列されたフィルタ要素を含んでよい。そして、第１受光素子２５１に光を供給するフィルタ要素は、励起光の波長領域の光をカットし、第１波長領域および特定波長領域の光を通過させる。一方、第２受光素子２５２に光を供給するフィルタ要素は、励起光の波長領域の光および特定波長領域の光をカットし、第２波長領域の光を少なくとも通過させる。また、第３受光素子２５３に光を供給するフィルタ要素は、励起光の波長領域の光および特定波長領域の光をカットし、第３波長領域の光を少なくとも通過させる。
【００４４】
画像生成部１４０は、第１受光素子２５１ａ、第２受光素子２５２ａ、第２受光素子２５２ｂ、および第３受光素子２５３ａが受光した受光量に少なくとも基づいて、１画素の画素値を決定する。すなわち、第１受光素子２５１ａ、第２受光素子２５２ａ、第２受光素子２５２ｂ、および第３受光素子２５３ａの２次元配列構造により一の画素素子が形成され、当該画素素子配列が２次元的に配列されることによって複数の画素素子が形成される。なお、受光素子は、本図に示した配列構造に限られず、多様な配列構造で配列されてよい。
【００４５】
図３は、受光素子の分光感度特性および撮影対象の一例である生体表層の分光反射率の一例を示す。線３３０、線３１０、および線３２０は、それぞれ第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、および第３受光素子２５３の分光感度分布を示す。線３４０は、撮影対象である胃の粘膜の分光反射率の一例を示す。
【００４６】
一例として、第１受光素子２５１は、他の受光素子が実質的に感度を有しない６５０ｎｍ近傍の波長の光に感度を有する。また、第２受光素子２５２は、他の受光素子が実質的に感度を有しない４５０ｎｍ近傍の波長の光に感度を有する。また、第３受光素子２５３は、他の受光素子が実質的に感度を有しない５５０ｎｍ近傍の波長の光に感度を有する。
【００４７】
なお、第１受光素子２５１は、受光側励起光カットフィルタ部２３０および分光フィルタ部２２０の特性により、特定波長領域の一例である赤外領域（例えば、８１０ｎｍ）の光を受光することができる。しかしながら、ここでは、可視光領域の光を利用して撮像する場合の撮像システム１０の動作例について説明する。赤外領域（例えば、８１０ｎｍ）の光を利用して撮像する場合の動作例については、図９および図１０に関連して説明する。
【００４８】
このように、第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、および第３受光素子２５３は、それぞれＲ成分の光、Ｂ成分の光、およびＧ成分の光を受光する。なお、第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、および第３受光素子２５３は、一例としてＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子であってよい。そして、受光側励起光カットフィルタ部２３０の分光透過率、分光フィルタ部２２０が含むフィルタ要素の分光透過率、および撮像素子自体の分光感度の組合せによって、第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、および第３受光素子２５３は、それぞれ線３３０、線３１０、および線３２０で示す分光感度特性を持つ。
【００４９】
なお、第１受光素子２５１が受光する光を供給するフィルタ要素（分光フィルタ部２２０および受光側励起光カットフィルタ部２３０が含むフィルタ要素を含む）は、第１部分波長領域（Ｒ１）の光および第３部分波長領域（Ｒ２）の光を通過する。なお、当該フィルタ要素は、この発明における第１分光フィルタ部として機能する。また、第２受光素子２５２が受光する光を供給するフィルタ要素（分光フィルタ部２２０および受光側励起光カットフィルタ部２３０が含むフィルタ要素を含む）は、第２部分波長領域（Ｂ１）の光および第４部分波長領域（Ｂ２）の光を通過する。なお、当該フィルタ要素は、この発明における第２分光フィルタ部として機能する。また、第３受光素子２５３が受光する光を供給するフィルタ要素（分光フィルタ部２２０および受光側励起光カットフィルタ部２３０が含むフィルタ要素を含む）は、第５部分波長領域（Ｇ１）の光および第６部分波長領域（Ｇ２）の光を通過する。
【００５０】
一例として、第１部分波長領域（Ｒ１）は、６００〜６３０ｎｍであり、第３部分波長領域（Ｒ２）は、５７０〜６００ｎｍであってよい。また、第２部分波長領域（Ｂ１）は、４４０〜４７０ｎｍであり、第４部分波長領域（Ｂ２）は、４７０〜５００ｎｍであってよい。また、第５部分波長領域（Ｇ１）は、５００〜５３０ｎｍであり、第６部分波長領域（Ｒ２）は、５３０〜５７０ｎｍであってよい。
【００５１】
図４は、光照射部１５０の構成の一例を示す。光照射部１５０は、発光部４１０および光源側フィルタ部４２０を有する。発光部４１０は、第１波長領域、第２波長領域、第３波長領域、第５部分波長領域、および第６部分波長領域を含む波長領域の光を発光する。本実施形態では、発光部４１０は、一例としてキセノンランプであってよい。
【００５２】
図５は、光源側フィルタ部４２０の構成の一例を示す。図５は、発光部４１０から光源側フィルタ部４２０に光が導かれる方向に見た場合の構造を示す。光源側フィルタ部４２０は、照射光フィルタ部５２０および照射光フィルタ部５１０を含む。なお、発光制御部１７０は、光源側フィルタ部４２０の中心軸を中心として、光源側フィルタ部４２０を、発光部４１０が発光した光が進む方向に略垂直な面内で回転させる。
【００５３】
照射光フィルタ部５１０は、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域をカットして、第１部分波長領域の光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光を通過する。また、照射光フィルタ部５２０は、第１部分波長領域の光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光をカットして、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光を通過する。なお、発光部４１０からの光は、光源側フィルタ部４２０の中心軸からずれた位置に導かれる。
【００５４】
したがって、発光部４１０からの光が照射光フィルタ部５１０に導かれているタイミングでは、発光部４１０からの光のうち、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光は照射光フィルタ部５１０によりカットされ、第１部分波長領域の光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光は照射光フィルタ部５１０を通過する。したがって、このタイミングでは、第１部分波長領域の光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光が被写体に照射されることになる。
【００５５】
一方、発光部４１０からの光が照射光フィルタ部５２０に導かれているタイミングでは、発光部４１０からの光のうち、第１部分波長領域の光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光は照射光フィルタ部５１０によりカットされ、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光が照射光フィルタ部５２０を通過する。したがって、このタイミングでは、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光が被写体に照射されることになる。
【００５６】
なお、撮像部１１０は、撮像制御部１６０の制御により、可視光である第１部分波長領域の光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光が照射されているタイミングで、照射された光を検体２０が反射した反射光を受光する。そして、画像生成部１４０は、撮像部１１０が受光した光の受光量に基づいて第１可視光画像を生成する。なお、第１可視光画像は、この発明における第１画像の一例であってよい。
【００５７】
また、撮像部１１０は、撮像制御部１６０の制御により、可視光である第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光が照射されているタイミングで、照射された光を検体２０が反射した反射光を受光する。そして、画像生成部１４０は、撮像部１１０が受光した第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光の受光量に加え、上記の第１部分波長領域の光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の反射光の受光量に基づいて、第２可視光画像を生成する。なお、第２可視光画像は、この発明における第２画像の一例であってよい。
【００５８】
図６は、撮像部１１０による撮像タイミングおよび画像生成部１４０が生成した画像の一例を示す。撮像制御部１６０は、時刻ｔ６００、ｔ６０１、ｔ６０２、ｔ６０３、・・・において撮像部１１０に撮像させる。また、発光制御部１７０は、撮像制御部１６０によるタイミング制御により、時刻ｔ６００およびｔ６０２を含む第１のタイミングにおいて、発光部４１０が発光した光を照射光フィルタ部５１０を通じて被写体に照射させる。このように、発光制御部１７０は、発光部４１０からの光を照射光フィルタ部５１０を通過させることによって、第１部分波長領域の光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光を被写体に向けて発光部４１０から発光させる。なお、この発明における第１部分波長領域の光および第２部分波長領域の光を被写体から生じさせる光とは、被写体による反射によって被写体から生じさせる第１部分波長領域の光および第２部分波長領域の光であってよい。
【００５９】
そして、撮像制御部１６０は、第１のタイミングにおいて、第１部分波長領域、第２部分波長領域、および第５波長領域を含む波長領域の光を被写体に照射して、被写体から反射した第１部分波長領域の光を第１受光素子２５１に受光させ、被写体から反射した第２部分波長領域の光を第２受光素子２５２に受光させ、被写体から反射した第３部分波長領域の光を第３受光素子２５３に受光させる。このように、撮像制御部１６０は、第１のタイミングにおいて、被写体からの第１部分波長領域の光を第１受光素子２５１に受光させ、被写体からの第２部分波長領域の光を第２受光素子２５２に受光させ、被写体からの第３部分波長領域の光を第３受光素子２５３に受光させる。
【００６０】
また、時刻ｔ６０２を含む第２のタイミングにおいては、発光制御部１７０は、撮像制御部１６０によるタイミング制御により、発光部４１０が発光した光を照射光フィルタ部５２０を通じて被写体に照射させる。このように、発光制御部１７０は、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、発光部４１０からの光を照射光フィルタ部５２０を通過させることによって、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光を被写体に向けて発光部４１０から発光させる。なお、この発明における第３部分波長領域の光および第４部分波長領域の光を被写体から生じさせる光とは、被写体による反射によって被写体から生じさせる第３部分波長領域の光および第４部分波長領域の光であってよい。
【００６１】
そして、第２のタイミングにおいては、撮像制御部１６０は、被写体から反射した第３部分波長領域の光を第１受光素子２５１に受光させ、被写体から反射した第４部分波長領域の光を第２受光素子２５２に受光させ、被写体から反射した第５部分波長領域の光を第３受光素子２５３に受光させる。
【００６２】
このように、制御部１０５は、所定のタイミングにおいて、第１波長領域に含まれる第１部分波長領域の光、第２波長領域に含まれる第２部分波長領域の光、および第３波長領域に含まれる第５部分波長領域の光を被写体から生じさせる。また、制御部１０５は、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、第１波長領域に含まれる第３部分波長領域の光、第２波長領域に含まれる第４部分波長領域の光、および第３波長領域に含まれる第６部分波長領域の光を被写体から生じさせる。
【００６３】
以上説明したように、制御部１０５は、第１受光素子２５１、第２受光素子２５２、および第３受光素子２５３に受光させる光の波長領域をそれぞれのタイミングで制御する。そして、画像生成部１４０は、以下に説明するように、それぞれのタイミングにおいて受光素子が受光した受光量に基づいて、被写体の画像を生成する。
【００６４】
画像生成部１４０は、時刻ｔ６００で代表されるタイミングにおいて受光素子が受光した受光量に基づいて第１可視光画像６２０ａを生成する。また、画像生成部１４０は、時刻ｔ６００で代表されるタイミングにおいて受光素子が受光した受光量、および時刻ｔ６０１で代表されるタイミングにおいて受光素子が受光した受光量に基づいて第２可視光画像６２０ｂを生成する。
【００６５】
具体的には、画像生成部１４０は、時刻ｔ６００で代表されるタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した受光量（ＳＲ１）および第２受光素子２５２が受光した受光量（ＳＢ１）により、第１可視光画像６２０ａを生成する。また、発光制御部１７０は、時刻ｔ６００で代表されるタイミングにおいて、第３部分波長領域より長い波長領域である第１部分波長領域の光を発光部４１０から被写体に向けて発光させている。また、第１受光素子２５１は、第２波長領域および第３波長領域より長い波長領域である第１波長領域の光を受光することができる。したがって、第１受光素子２５１が、発光部４１０が発光した光が物質の内部に存在するオブジェクトにより反射された光を受光した場合には、第１受光素子２５１は、第１部分波長領域、第２部分波長領域、第３部分波長領域、第４部分波長領域、第５部分波長領域、第６部分波長領域のうち、最も長い波長領域の光を受光することができる。
【００６６】
このため、第１受光素子２５１は、物質の表面からより深層の位置に存在するオブジェクトからの反射光を受光することができる。したがって、画像生成部１４０は、所定のタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した第１部分波長領域の光に少なくとも基づいて、物質の表面からより深い位置に存在するオブジェクトの画像（例えば、血管像６２６ａ）を含む第１可視光画像６２０ａを生成することができる。
【００６７】
また、発光制御部１７０は、時刻ｔ６００で代表されるタイミングにおいて、第４部分波長領域より短い波長領域である第２部分波長領域の光および第２部分波長領域の光を発光部４１０から被写体に向けて発光させている。また、第２受光素子２５２は、第１波長領域および第３波長領域より短い波長領域である第２波長領域の光を受光することができる。したがって、第２受光素子２５２が、発光部４１０が発光した光が物質の内部に存在するオブジェクトにより反射された光を受光した場合には、第２受光素子２５２は、第１部分波長領域、第２部分波長領域、第３部分波長領域、第４部分波長領域、第５部分波長領域、第６部分波長領域のうち、最も短い波長領域の光を受光することができる。
【００６８】
このため、第１受光素子２５１は、深層の位置に存在するオブジェクトからの反射光を受光することはできないが、物質の表面からより浅い位置に存在するオブジェクトからの反射光を受光することができる。したがって、画像生成部１４０は、所定のタイミングにおいて第２受光素子２５２が受光した第２部分波長領域の光に少なくとも基づいて、物質の表面から浅い位置に存在するオブジェクトの画像（例えば、血管像６２２ａおよび血管像６２４ａ）を含む第１可視光画像６２０ａを生成することができる。
【００６９】
このように、画像生成部１４０は、所定のタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した第１部分波長領域の光および所定のタイミングにおいて第２受光素子２５２が受光した第２部分波長領域の光に少なくとも基づいて、物質の表面からより浅い位置および物質の表面からより深い位置に存在するオブジェクトの画像を示す第１画像を生成することができる。なお、上記において、第１受光素子２５１が他の受光素子が受光する波長領域より長い波長領域の光を受光し、第２受光素子２５２が他の受光素子が受光する波長領域より短い波長領域の光を受光する場合について説明したが、第２受光素子２５２が他の受光素子が受光する波長領域より長い波長領域の光を受光し、第１受光素子２５１が他の受光素子が受光する波長領域より短い波長領域の光を受光してもよいことは言うまでもない。
【００７０】
また、画像生成部１４０は、時刻ｔ６０２により代表されるタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した受光量（ＳＲ２）、第２受光素子２５２が受光した受光量（ＳＢ２）、および第３受光素子２５３が受光した受光量（ＳＧ２）、ならびに上述のＳＲ１、ＳＢ１、およびＳＧ１により、第２可視光画像６２０ａを生成する。
【００７１】
具体的には、画像生成部１４０は、各画素について、ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＢ１、およびＳＢ２を所定の重み付けで加算することによって、各画素におけるＲ成分の受光量ＳＲを算出する。同様に、画像生成部１４０は、各画素について、ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＧ１、ＳＧ２、ＳＢ１、およびＳＢ２を所定の重み付けで加算することによって、各画素におけるＧ成分の受光量ＳＧおよびＢ成分の受光量ＳＢを算出する。そして、画像生成部１４０は、算出したＳＲ、ＳＧ、およびＳＢに基づいて、第２可視光画像６２０ｂを生成する。
【００７２】
なお、画像生成部１４０は、ＳＲ＝ＳＲ１＋ＳＲ２、ＳＢ＝ＳＢ１＋ＳＢ２、ＳＧ＝ＳＧ１＋ＳＧ２により、ＳＲ、ＳＧ、およびＳＢを算出してもよい。このように、画像生成部１４０は、所定のタイミングにおいて第１受光素子２５１のそれぞれが受光した第１部分波長領域の光の受光量と所定のタイミング以外のタイミングにおいて第１受光素子２５１のそれぞれが受光した第３部分波長領域の光の受光量との合計値、および所定のタイミングにおいて第２受光素子２５２のそれぞれが受光した第２部分波長領域の光の受光量と所定のタイミング以外のタイミングにおいて第２受光素子２５２のそれぞれが受光した第４部分波長領域の光の受光量の合計値とに基づいて、第２可視光画像を生成してよい。
【００７３】
以上説明したように、画像生成部１４０は、所定のタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した第１部分波長領域の光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した第３部分波長領域の光、所定のタイミングにおいて第２受光素子２５２が受光した第２部分波長領域の光、および所定のタイミング以外のタイミングにおいて第２受光素子２５２が受光した第４部分波長領域の光から、被写体の画像を示す第２画像を生成する。
【００７４】
また、画像生成部１４０は、第１可視光画像６２０ａと第２可視光画像６２０ｂとを合成した合成画像を生成してもよい。このとき、画像生成部１４０は、第１可視光画像を強調して第２可視光画像と重ね合わせた合成画像を出力してもよい。例えば、画像生成部１４０は、第１可視光画像６２０ａの画素値を強調した強調画像と、第２可視光画像６２０ｂとを重ね合わせることによって合成画像を生成してよい。また、出力部１８０は、画像生成部１４０が生成した第１可視光画像と第２可視光画像とを対応づけて出力してもよい。
【００７５】
以上説明したように、画像生成部１４０は、所定のタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した第１部分波長領域の光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した第３部分波長領域の光、所定のタイミングにおいて第２受光素子２５２が受光した第２部分波長領域の光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて第２受光素子２５２が受光した第４部分波長領域の光、および所定のタイミングにおいて第３受光素子２５３が受光した第５部分波長領域の光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて第３受光素子２５３が受光した第６部分波長領域の光の少なくとも１つを含む組合せから第１可視光画像を生成し、当該組合せと異なる組合せから第２可視光画像を生成する。
【００７６】
本実施形態の撮像システム１０によると、表層の血管および深層の血管を強調した第１可視光画像と、表層観察用の第２可視光画像６２０ｂとを提供することができる。このため、撮像システム１０を実際に適用した場合には、たとえば医師が出力部１８０が表示した画像を見つつ手術等を実施するとき、表面観察によっては視認しにくい内部の血管を医師に認識させることができる場合がある。また、医師は、血管が強調された画像を参照しつつ、手術等を実施できる利点が得られる。
【００７７】
また、撮像システム１０によると、受光素子が受光する各波長領域のそれぞれについて、複数の部分波長領域の光を別個に受光させることができるので、各部分波長領域における被写体による光の反射率を算出することができる。例えば、撮像システム１０によると、図３においてＢ１、Ｂ２、Ｇ１、Ｇ２、Ｒ２、およびＲ１が示す部分波長領域のそれぞれの発光量および受光量に基づいて、各部分波長領域における被写体による光の反射率を算出することができる。
【００７８】
また、撮像システム１０によると、各部分波長領域の反射率を画素毎に算出することができる。また、撮像システム１０によると、図３の線３４０示されたような胃の粘膜の分光反射率と、各画素毎の反射率とを比較することによって、胃の粘膜において異常な部位が存在する位置を特定することができる場合がある。
【００７９】
また、撮像システム１０によると、各部分波長領域の反射率から、各部分波長領域の吸収率を算出することができる。そして、当該吸収率に基づいて、検体２０が含む成分を算出することができる場合がある。例えば、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン等の各種の血中成分において吸収率が異なる波長領域の光を光照射部１５０から照射することによって、血中成分の比率を算出することができる場合がある。これにより、血中酸素濃度等を算出することができる場合がある。
【００８０】
また、制御部１０５は、被写体の分光反射率において特徴的な反射率を持つ狭帯域の部分波長領域の光を、被写体に応じて光照射部１５０に照射させてもよい。本実施形態の撮像システム１０によると、光照射部１５０が照射する波長領域を制御することによって、固定の分光感度特性を持つ受光素子に受光させる光の波長領域を制御することができる。このため、内視鏡１００を小型化することができる場合がある。
【００８１】
図７は、画像生成部１４０のブロック構成の一例を示す。図６では、説明を簡単にするために、内視鏡１００の先端部１０２の動き、検体２０の動きなど、画像の時間変化をもたらす要因が実質的にないものとして、第１可視光画像６２０ａと第１可視光画像６２０ｂとを合成する処理について説明した。この合成処理では、内視鏡１００の先端部１０２の動き、検体２０の動きなどがあった場合には、第１可視光画像６２０ａと第１可視光画像６２０ｂとの間にオブジェクトの位置ずれが生じる場合がある。
【００８２】
本図では、上記の動きなどによる可視光画像への影響を補正するための画像生成部１４０の動作および機能、ならびに画像生成部１４０の構成について説明する。画像生成部１４０は、動き特定部９１０、補正画像生成部９２０、および被写体画像生成部９３０を有する。
【００８３】
動き特定部９１０は、複数のタイミングにおける可視光画像に基づいて、当該画像におけるオブジェクトの動きを特定する。ここで、オブジェクトの動きは、検体２０自身の動き、内視鏡１００の先端部１０２の動き、撮像部１１０のズーム値の時間変化など、画像の時間変化をもたらす動きを含む。また、内視鏡１００の先端部１０２の動きは、撮像部１１０の撮像位置の時間変化をもたらす先端部１０２の位置の時間変化、撮像部１１０の撮像方向の時間変化をもたらす先端部１０２の向きの時間変化を含む。
【００８４】
ここで、動き特定部９１０は、時刻ｔ６００および時刻ｔ６０１における可視光画像に基づいて、オブジェクトの動きを特定する。例えば、動き特定部９１０は、複数の可視光画像からそれぞれ抽出されたオブジェクトをマッチングすることにより、オブジェクトの動きを特定してよい。
【００８５】
補正画像生成部９２０は、当該動きに基づいて、時刻ｔ６０１のタイミングでの可視光画像を示す画像信号を補正して、時刻ｔ６０２のタイミングで得られるべき可視光画像を示す画像信号を生成する。これにより、補正画像生成部９２０は、時刻ｔ６０２での被写体画像を生成することができる。
【００８６】
図８は、動きが補正された可視光画像の生成を説明する図である。可視光画像８２０ａは、時刻ｔ６００における第１受光素子２５１および第２受光素子２５２からの画像信号により生成された画像とする。また、可視光画像８２０ｃは、時刻ｔ６０２における第１受光素子２５１および第２受光素子２５２からの画像信号により生成された画像とする。
【００８７】
ここでは、動き特定部９１０は、可視光画像８２０ａおよび可視光画像８２０ｃの画像内容に基づいて動きを特定する。具体的には、動き特定部９１０は、可視光画像８２０ａおよび可視光画像８２０ｃから、同じ被写体を示すオブジェクトを抽出する。本図の例では、動き特定部９１０は、可視光画像８２０ａおよび可視光画像８２０ｃから、それぞれオブジェクト８５０ａおよびオブジェクト８５０ｃを抽出する。
【００８８】
動き特定部９１０は、オブジェクト８５０ａおよびオブジェクト８５０ｃのそれぞれの位置の差を算出する。本図の例では、説明を簡単にすべく、当該位置の差が画像上のｙ方向に生じているとして、動き特定部９１０は、オブジェクト８５０ａの位置とオブジェクト８５０ｃの位置との位置差Δｙを算出する。そして、補正画像生成部９２０は、算出した位置差Δｙと、時刻ｔ６００、時刻ｔ６０１および時刻ｔ６０２の各タイミングに応じた量Δｙ／２だけ画像８２１ａをｙ方向にずらすことによって、可視光画像８３０ｂを生成する。
【００８９】
なお、上記の説明では、可視光画像８２０を用いて動きを特定する処理について説明したが、同様にして、各色成分の画像を用いて動きを特定することもできる。ここで、動き特定部９１０が動きを特定するためにいずれの波長の画像を用いるかは、撮像された画像のコントラストに基づいて決定してよい。例えば、動き特定部９１０は、コントラストがより大きい画像をより優先して用いて、動きを特定してよい。表面の微細構造の像が明瞭であるなど、微細構造の像を動き特定用のオブジェクトとして用いることができる場合には、Ｂ信号の画像（例えば、ＳＢ１の画像）を用いて動きをより正確に特定することができる場合がある。また、表面のより大きな凹凸構造の像が明瞭であるなど、凹凸構造の像を動き特定用のオブジェクトとして用いることができる場合には、Ｇ信号（例えば、ＳＧ１）の画像を用いて動きをより正確に特定することができる場合がある。
【００９０】
また、補正画像生成部９２０は、可視光画像に対する動きの補正量を、画像領域毎に異ならせてよい。例えば、撮像部１１０の撮像方向が被写体表面に垂直であり、内視鏡１００の先端部１０２が被写体表面に水平に移動しているとすると、オブジェクトの移動量はどの画像領域でも等しいとみなすことができる。一方、例えば撮像部１１０の撮像方向が被写体表面に垂直でない場合には、先端部１０２から遠方の領域が撮像された画像領域における動き量は、先端部１０２に近い領域が撮像された画像領域より動き量が小さくなる場合がある。
【００９１】
補正画像生成部９２０が、可視光画像に対する動きの補正量を画像領域毎に算出するためには、被写体表面と撮像部１１０との間の位置関係が既知または推定できれば、当該位置関係および画像領域の位置に基づいて、動きの補正量を算出することができる。なお、補正画像生成部９２０は、先端部１０２の位置・向きを制御する制御値、撮像部１１０のズーム値を制御する制御値など、画像の時間変化をもたらす内視鏡１００を操作する制御値を取得して、当該制御値に基づいて、可視光画像に対する動きの補正量を算出してもよい。
【００９２】
他にも、動き特定部９１０はオブジェクトの動きを画像領域毎に算出してもよい。補正画像生成部９２０は、画像領域毎のオブジェクトの動きに基づいて、各画像領域の画像に対する動きの補正量を算出してもよい。
【００９３】
なお、動き特定部９１０は、画像領域毎に動きを特定する場合には、いずれの波長の画像を用いて動きを特定するかを画像領域毎に決定してよい。例えば、動き特定部９１０は、画像領域毎に各画像のコントラストを算出する。そして、動き特定部９１０は、各画像領域について、より大きいコントラストが算出された波長の画像を他の波長の画像より優先して選択して、選択した複数の画像を用いてオブジェクトの動きを特定してよい。
【００９４】
なお、上記においては可視光画像８２０ａおよび可視光画像８２０ｃを用いて動きを特定したが、動き特定部９１０は、可視光画像８２０ａと、時刻ｔ６００より前で得られた、同じ波長領域の光による可視光画像を用いて、動きを特定してもよい。
【００９５】
可視光画像の表示をある程度遅延させることが許容できる場合には、動き特定部９１０は、動きが補正された可視光画像を生成する対象時刻である時刻ｔ６０１の前後の時刻のタイミングを含む複数のタイミングで得られた画像から、動きを特定してよい。後のタイミングの画像を用いることで、動きの特定精度をより高めることができる場合がある。なお、動き特定部９１０は、３以上のタイミングで撮像された可視光画像（または各色成分の画像）を用いて、動きを特定してもよい。
【００９６】
被写体画像生成部９３０は、可視光画像８３０ｂと、時刻ｔ６０１に撮像された可視光画像とを合成して、この発明における被写体画像の一例としての第２可視光画像を生成してよい。これにより、異なるタイミングで撮像された可視光画像を用いて、動きが補正された第２可視光画像を得ることができる。
【００９７】
なお、上記においては、時刻ｔ６０１における第２可視光画像を生成するために動きを補正する場合の画像生成部１４０の動作を説明した。その他、補正画像生成部９２０は、動き特定部９１０が特定した動きに基づいて、動きが補正された第１可視光画像を生成することもできる。被写体画像生成部９３０は、動きが補正された第１可視光画像と、動きが補正された第２可視光画像とを合成した画像を出力部１８０に出力してよい。
【００９８】
また、上記の説明では、時刻ｔ６０１における種々の可視光画像を生成する場合について説明したが、時刻ｔ６０２における種々の可視光画像を生成する場合にも、同様の処理により可視光画像を生成することができる。例えば動き特定部９１０は、時刻ｔ６０１および時刻ｔ６０３においてそれぞれ得られた可視光画像（または各色成分の画像）を用いて動きを特定してよい。補正画像生成部９２０は、当該動きに応じて、時刻ｔ６０１において得られた種々の可視光画像を補正してよい。
【００９９】
以上図７および図８に関連して説明したように、動き特定部９１０は、所定のタイミングを含む複数のタイミングで第１受光素子２５１が受光した第１部分波長領域の光、および複数のタイミングで第２受光素子２５２が受光した第２部分波長領域の光による複数の画像に基づいて、複数のタイミングの間における画像上のオブジェクトの動きを特定する。そして、補正画像生成部９２０は、所定のタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した第１波長領域の光、第１のタイミングにおいて第２受光素子２５２が受光した第２波長領域の光、および動きに基づいて、所定のタイミング以外のタイミングにおける、第１部分波長領域の光および第２部分波長領域の光による被写体の画像である補正画像を生成する。そして、被写体画像生成部９３０は、所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第１受光素子が受光した第３部分波長領域の光、および所定のタイミング以外のタイミングにおいて複数の第２受光素子が受光した第４部分波長領域の光による画像と、補正画像とに基づいて、第２画像を生成してよい。
【０１００】
図９は、受光素子の分光感度特性および光源側フィルタ部４２０の構成の一例を示す。なお、以下の説明においては、図４および図５に示した分光感度特性および光源側フィルタ部４２０の機能と異なる点について説明する。本図の例では、図３で示した波長領域より長い波長領域を含む波長領域における分光感度特性が示されている。本図に示すように、また、第１受光素子２５１は、特定波長領域の一例である赤外領域（例えば、８１０ｎｍ）の光を受光することができる。
【０１０１】
また、本図の光源側フィルタ部４２０は、照射光フィルタ部７１０、７２０、および７３０を含む。照射光フィルタ部７１０は、第３部分波長領域（Ｒ２）の光、第４部分波長領域（Ｂ２）の光、第６部分波長領域（Ｇ２）、第７部分波長領域（Ｒ３）の光、第８部分波長領域（Ｂ３）の光、および第９部分波長領域（Ｇ３）の光をカットして、励起光、第２部分波長領域（Ｂ１）の光、および第５部分波長領域（Ｇ１）の光を通過する。また、照射光フィルタ部７２０は、励起光、第２部分波長領域（Ｂ１）の光、第５部分波長領域（Ｇ１）の光、第７部分波長領域（Ｒ３）の光、第８部分波長領域（Ｂ３）の光、および第９部分波長領域（Ｇ３）の光をカットして、第３部分波長領域（Ｒ２）の光、第４部分波長領域（Ｂ２）の光、および第６部分波長領域（Ｇ２）の光を通過する。また、照射光フィルタ部７３０は、励起光、第２部分波長領域（Ｂ１）の光、第３部分波長領域（Ｒ２）の光、第４部分波長領域（Ｂ２）の光、第５部分波長領域（Ｇ１）の光、第６部分波長領域（Ｇ２）の光をカットして、第７部分波長領域（Ｒ３）の光、第８部分波長領域（Ｂ３）の光、および第９部分波長領域（Ｇ３）の光を通過する。
【０１０２】
したがって、発光部４１０からの光が照射光フィルタ部７３０に導かれているタイミングでは、発光部４１０からの光のうち、励起光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光が照射光フィルタ部７１０を通過して被写体に照射される。また、発光部４１０からの光が照射光フィルタ部７２０に導かれているタイミングでは、発光部４１０からの光のうち、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光が照射光フィルタ部７２０を通過して、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光が被写体に照射される。また、発光部４１０からの光が照射光フィルタ部７３０に導かれているタイミングでは、発光部４１０からの光のうち、第７部分波長領域（Ｒ３）の光、第８部分波長領域（Ｂ３）の光、および第９部分波長領域（Ｇ３）の光が照射光フィルタ部７３０を通過して、第７部分波長領域（Ｒ３）の光、第８部分波長領域（Ｂ３）の光、および第９部分波長領域（Ｇ３）の光が被写体に照射される。
【０１０３】
図１０は、撮像部１１０による撮像タイミングおよび画像生成部１４０が生成した画像の一例を示す。撮像制御部１６０は、時刻ｔ８００、ｔ８０１、ｔ８０２、ｔ８０３、・・・において撮像部１１０に撮像させる。また、発光制御部１７０は、撮像制御部１６０によるタイミング制御により、時刻ｔ８００およびｔ８０３を含む第１のタイミングにおいて、発光部４１０が発光した光を照射光フィルタ部７１０を通じて被写体に照射させる。これにより、励起光、第２部分波長領域の光、および第５部分波長領域の光が被写体に照射される。
【０１０４】
そして、画像生成部１４０は、第１受光素子２５１が受光したルミネッセンス光の受光量に基づいて、時刻ｔ８００におけるルミネッセンス光画像８２０ａを生成する。励起光は、他の部分波長領域の光より物質の奥深くまで届くので、ルミネッセンス光画像８２０ａには、物質表面から浅い位置の血管像８２２ａおよび８２４ａと、深い位置の血管像８２６ａが含まれる。
【０１０５】
一方、発光制御部１７０は、撮像制御部１６０によるタイミング制御により、時刻ｔ８０１において、発光部４１０が発光した光を照射光フィルタ部７２０を通じて被写体に照射させる。これにより、第３部分波長領域の光、第４部分波長領域の光、および第６部分波長領域の光が被写体に照射される。
【０１０６】
また、発光制御部１７０は、撮像制御部１６０によるタイミング制御により、時刻ｔ８０２において、発光部４１０が発光した光を照射光フィルタ部７３０を通じて被写体に照射させる。これにより、第７部分波長領域（Ｒ３）の光、第８部分波長領域（Ｂ３）の光、および第９部分波長領域（Ｇ３）の光が被写体に照射される。そして、画像生成部１４０は、時刻ｔ８００において第２受光素子２５２が受光した受光量（ＳＢ１）および時刻ｔ８０１において第１受光素子２５１が受光した受光量（ＳＲ２）に基づいて、第１可視光画像８２０ｂを生成する。第１可視光画像８２０ｂは、第１可視光画像６２０ｂと同様に、物質の表面から深い位置に存在するオブジェクトの画像（例えば、血管像８２６ｂ）および物質の表面から浅い位置に存在するオブジェクトの画像（例えば、血管像８２２ｂおよび血管像６２４ｂ）を含む。
【０１０７】
また、画像生成部１４０は、時刻ｔ８００で代表されるタイミングにおいて第１受光素子２５１を除く受光素子が受光した受光量（ＳＢ１およびＳＧ１）、時刻ｔ８０１で代表されるタイミングにおいて各受光素子が受光した受光量（ＳＢ２、ＳＧ２、およびＳＲ２）、および時刻ｔ８０３で代表されるタイミングにおいて各受光素子が受光した受光量（ＳＢ３、ＳＧ３、およびＳＲ３）に基づいて、第２可視光画像８２０ｃを生成する。なお、画像生成部１４０は、図６に関連して説明した方法と同様にして、第２可視光画像８２０ｃを生成することができる。
【０１０８】
例えば、画像生成部１４０は、ＳＢ１、ＳＧ１、ＳＢ２、ＳＧ２、ＳＲ２、ＳＢ３、ＳＧ３、およびＳＲ３を所定の重み付けで加算してＳＲ、ＳＧ、およびＳＧを算出することによって、第２可視光画像８２０ｃを生成することができる。第２可視光画像８２０ｃは、比較的浅い位置に存在するオブジェクトの画像（例えば、血管像８２２ｃおよび８２４ｃ）を含む。
【０１０９】
このように、本実施形態の撮像システム１０によると、赤外領域の励起光により検体２０から生じた赤外領域のルミネッセンス光により、ルミネッセンス光画像８２０ａを得ることができる。可視光より波長が長い励起光は、可視光に比べて物質によって吸収されにくいので、可視光に比べて物質の深くまで侵入して、検体２０にルミネッセンス光を生じさせる。また、ルミネッセンス光は、励起光よりさらに波長が長いので、物質表面まで達し易い。このため、撮像システム１０によると、可視光よりもより幅広い深さ範囲の血管画像を一度に得ることができる。
【０１１０】
なお、図９および図１０に関連して説明した形態においても、補正画像生成部９２０は、図７及び図８に関連して説明した処理と同様の処理によって、動きを補正した第１可視光画像、ルミネッセンス光画像を生成することができる。被写体画像生成部９３０は、動きが補正された可視光画像を合成することで第２可視光画像を生成したり、当該第２可視光画像とルミネッセンス光画像とを合成した画像を生成したりすることができる。
【０１１１】
なお、以上の説明では、制御部１０５が異なるタイミングで異なる波長領域の光を被写体から生じさせる場合を例に挙げて、この発明の実施形態を説明した。異なる波長領域の光による画像を得るためには、被写体からの光のスペクトルにおける主要な波長成分が、所定の波長領域にあればよく、他の波長領域にある程度の分光強度を有していてもよい。例えば、所定のタイミングにおける被写体からの光は、第１部分波長領域および第２部分波長領域の他に、第３部分波長領域および第４部分波長領域においても分光強度を有してもよい。所定のタイミングにおける被写体からの光が、第１部分波長領域および第２部分波長領域において主として分光強度を有していれば、実質的に第１部分波長領域および第２部分波長領域の画像を生成することができる。
【０１１２】
このように、制御部１０５は、第１波長領域および第２波長領域のそれぞれにおいて、異なるタイミングで異なるスペクトルの光を被写体から生じさせてよい。例えば、制御部１０５は、被写体からの光における第１部分波長領域の分光強度に対する第３部分波長領域の分光強度の比を、所定のタイミングより所定のタイミング以外のタイミングにおいて大きくすることができる光を、光照射部１５０に照射させてよい。より具体的には、光照射部１５０は、所定のタイミングにおいて、第１部分波長領域の分光強度が第３部分波長領域の分光強度より大きくなる光を照射し、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、第３部分波長領域の分光強度が第１部分波長領域の分光強度より大きくなる光を、光照射部１５０に照射させてよい。
【０１１３】
同様に、制御部１０５は、被写体光における第２部分波長領域の分光強度に対する第４部分波長領域の分光強度の比を、所定のタイミングより所定のタイミング以外のタイミングにおいて大きくすることができる光を、光照射部１５０に照射させてよい。より具体的には、光照射部１５０は、所定のタイミングにおいて、第２部分波長領域の分光強度が第４部分波長領域の分光強度より大きくなる光を照射し、所定のタイミング以外のタイミングにおいて、第４部分波長領域の分光強度が第２部分波長領域の分光強度より大きくなる光を、光照射部１５０に照射させてよい。
【０１１４】
そして、画像生成部１４０は、所定のタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した被写体からの第１スペクトルの光、所定のタイミングにおいて第２受光素子２５２が受光した被写体からの第２スペクトルの光、所定のタイミング以外のタイミングにおいて第１受光素子２５１が受光した被写体からの第３スペクトルの光、および所定のタイミング以外のタイミングにおいて第２受光素子２５２が受光した被写体からの第４スペクトルの光の少なくとも１つを含む組合せから第１画像を生成してよい。また、画像生成部１４０は、当該組合せと異なる組合せから、第２画像を生成してよい。
【０１１５】
なお、図４、図５、図９などに関連して、光照射部１５０の動作として、発光部４１０からの光を光源側フィルタ部４２０を回転させることで照射光のスペクトルを時間的に制御する動作を説明した。光照射部１５０の他の例として、光照射部１５０は、光源側フィルタ部４２０を有していなくてよい。具体的には、発光部４１０は、異なるスペクトルの光をそれぞれ発光する複数の発光素子を有してよい。そして、制御部１０５は、第所定のタイミングおよび所定のタイミング以外のタイミングにおける光の発光を制御してよい。
【０１１６】
例えば、発光部４１０は、赤の波長領域の光を発光する発光素子、青の波長領域の光を発光する発光素子、緑の波長領域の光を発光する発光素子、および励起光の波長領域の光を発光する発光素子を含んでよい。可視光領域の光を発光する発光素子としてはＬＥＤなどの半導体素子を例示することができる。また、励起光を発光する発光素子としては、半導体レーザなどの半導体素子を例示することができる。また、発光素子は、励起されて蛍光などのルミネッセンス光を発光する蛍光体であってもよい。
【０１１７】
制御部１０５は、複数の発光素子のそれぞれの発光強度を各タイミングで制御することにより、被写体に照射する光のスペクトルを制御することができる。なお、「複数の発光素子のそれぞれの発光強度を制御する」とは、発光させる発光素子の組み合わせを各タイミングで異ならせる制御を含む。また、発光素子は、特定の波長領域の光を選択する透過するフィルタと発光体とを有してよい。発光体が発光してフィルタを透過後の光のスペクトルが異なっていれば、これらの発光素子は、この発明における異なるスペクトルの光をそれぞれ発光する複数の発光素子とみなすことができる。
【０１１８】
なお、発光素子は、内視鏡１００の先端部１０２に設けられてもよい。なお、発光素子は、電気励起により発光する発光素子であってよく、光励起により発光する発光素子であってもよい。発光素子が光励起により発光する発光素子である場合、光照射部１５０は、当該発光素子を励起する励起用の光を発光する励起部と、当該発光素子とを含む。ここで当該発光素子は、励起用の光の波長に応じて異なるスペクトルの光を発光してよい。この場合、制御部１０５は、当該発光部が発光する励起用の光の波長を各タイミングで制御することにより、照射光のスペクトルを制御することができる。また、励起用の光により各発光素子が発光する光のスペクトルが、複数の発光素子の間で異なってもよい。また、励起用の光のうち、当該発光素子を通過した光が、照射光として被写体に照射されてもよい。
【０１１９】
図１１は、撮像システム１０として機能させるコンピュータ１５００のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係る撮像システム１０は、ホスト・コントローラ１５８２により相互に接続されるＣＰＵ１５０５、ＲＡＭ１５２０、グラフィック・コントローラ１５７５、および表示装置１５８０を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１５８４によりホスト・コントローラ１５８２に接続される通信インターフェイス１５３０、ハードディスクドライブ１５４０、およびＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を有する入出力部と、入出力コントローラ１５８４に接続されるＲＯＭ１５１０、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、および入出力チップ１５７０を有するレガシー入出力部とを備える。
【０１２０】
ホスト・コントローラ１５８２は、ＲＡＭ１５２０と、高い転送レートでＲＡＭ１５２０をアクセスするＣＰＵ１５０５およびグラフィック・コントローラ１５７５とを接続する。ＣＰＵ１５０５は、ＲＯＭ１５１０およびＲＡＭ１５２０に格納されたプログラムに基づいて動作して、各部を制御する。グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等がＲＡＭ１５２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示装置１５８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
【０１２１】
入出力コントローラ１５８４は、ホスト・コントローラ１５８２と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス１５３０、ハードディスクドライブ１５４０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を接続する。通信インターフェイス１５３０は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ１５４０は、撮像システム１０内のＣＰＵ１５０５が使用するプログラムおよびデータを格納する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０は、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０に提供する。
【０１２２】
また、入出力コントローラ１５８４には、ＲＯＭ１５１０と、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、および入出力チップ１５７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ１５１０は、撮像システム１０が起動時に実行するブート・プログラム、撮像システム１０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ１５５０は、フレキシブルディスク１５９０からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０に提供する。入出力チップ１５７０は、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。
【０１２３】
ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０に提供される通信プログラムは、フレキシブルディスク１５９０、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５、またはＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。通信プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１５２０を介して撮像システム１０内のハードディスクドライブ１５４０にインストールされ、ＣＰＵ１５０５において実行される。撮像システム１０にインストールされて実行される通信プログラムは、ＣＰＵ１５０５等に働きかけて、撮像システム１０を、図１から図１０にかけて説明した撮像部１１０、画像生成部１４０、出力部１８０、制御部１０５、および光照射部１５０等として機能させる。
【０１２４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本実施形態の撮像システム１０の構成の一例を検体２０とともに示す図である。
【図２】撮像部１１０の構成の一例を示す図である。
【図３】受光素子の分光感度特性および撮影対象の一例である生体表層の分光反射率の一例を示す図である。
【図４】光照射部１５０の構成の一例を示す図である。
【図５】光源側フィルタ部４２０の構成の一例を示す図である。
【図６】撮像部１１０による撮像タイミングおよび画像生成部１４０が生成した画像の一例を示す図である。
【図７】画像生成部１４０のブロック構成の一例を示す図である。
【図８】動きが補正された可視光画像の生成を説明する図である。
【図９】受光素子の分光感度特性および光源側フィルタ部４２０の構成の一例を示す図である。
【図１０】撮像部１１０による撮像タイミングおよび画像生成部１４０が生成した画像の一例を示す図である。
【図１１】撮像システム１０として機能させるコンピュータ１５００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１０  撮像システム
２０  検体
１００  内視鏡
１０２  先端部
１０５  制御部
１１０  撮像部
１１２  対物レンズ
１２０  ライトガイド
１２４  出射口
１３０  鉗子口
１３５  鉗子
１３８  ノズル
１４０  画像生成部
１５０  光照射部
１６０  撮像制御部
１７０  発光制御部
１８０  出力部
１９０  ＩＣＧ注入部
２１０  撮像デバイス
２２０  分光フィルタ部
２３０  受光側励起光カットフィルタ部
２５１  第１受光素子
２５２  第２受光素子
２５３  第３受光素子
４１０  発光部
４２０  光源側フィルタ部
５１０  照射光フィルタ部
５２０  照射光フィルタ部
６２６  血管像
７１０  照射光フィルタ部
７２０  照射光フィルタ部
７３０  照射光フィルタ部
１５０５  ＣＰＵ
１５１０  ＲＯＭ
１５２０  ＲＡＭ
１５３０  通信インターフェイス
１５４０  ハードディスクドライブ
１５５０  フレキシブルディスク・ドライブ
１５６０  ＣＤ−ＲＯＭドライブ
１５７０  入出力チップ
１５７５  グラフィック・コントローラ
１５８０  表示装置
１５８２  ホスト・コントローラ
１５８４  入出力コントローラ
１５９０  フレキシブルディスク
１５９５  ＣＤ−ＲＯＭ
【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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