(57)【要約】  撮像対象においてある程度の深さに位置する流体を、高い感度・精度で造影することができる。その結果、流体の情報を的確に得ることができる撮像技術を提供する。撮像対象の複数箇所にコヒーレント光をスポット照明する光照明部と、前記光照明部により照明され、前記撮像対象内を伝播した光を検出する光検出部と、前記光検出部により検出された前記撮像対象の散乱光から得られるスペックル画像を撮像する撮像部と、を備える、撮像装置。
2017168984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象の複数箇所にコヒーレント光をスポット照明する光照明部と、
前記光照明部により照明され、前記撮像対象内を伝播した光を検出する光検出部と、
前記光検出部により検出された前記撮像対象の散乱光から得られるスペックル画像を撮像する撮像部と、
を備える、撮像装置。
【請求項２】
前記光照明部は、所定の間隔をおいて撮像対象の複数個所をスポット照明する、請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像対象内を伝播した光の光路が下記数式１で示される、請求項２記載の撮像装置。
【数１】
2017168984.tif 000013
【請求項４】
前記撮像部による撮像情報に基づいて、前記光検出部による光検出の有無を判断する画像処理部を更に備える、請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記数式１に基づいて、前記光照明部によるスポット照明位置と前記撮像対象内を伝播した光の検出位置との距離を算出する、距離算出部を更に備える、請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
更に、前記光照明部による照明方法をスポット照明から一様照明に切り替える、照明切替部と、
を備える、請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
更に、前記光検出部により検出された複数の光情報に基づいて合成画像を作成する合成画像作成部を備える、請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像対象の複数箇所にコヒーレント光をスポット照明する光照明工程と、
スポット照明された撮像対象内を伝播した光を検出する光検出工程と、
前記光検出工程により検出された前記撮像対象の散乱光から得られるスペックル画像を撮像する撮像工程と、
を含む、撮像方法。
【請求項９】
前記光照明工程では、所定の間隔をおいて撮像対象の複数個所に対してコヒーレント光を出射する、請求項８記載の撮像方法。
【請求項１０】
前記撮像対象内を伝播した光の光路が下記数式２で示される、請求項９記載の撮像方法。
【数２】
2017168984.tif 000014
【請求項１１】
前記撮像工程により得られた撮像情報に基づいて、前記光検出工程による光検出の有無を判断する画像処理工程を更に含む、請求項１０記載の撮像方法。
【請求項１２】
前記数式２に基づいて、前記光照明工程におけるスポット照明位置と前記光検出工程における光検出位置との距離を算出する、距離算出工程を更に含む、請求項１１記載の撮像方法。
【請求項１３】
更に、前記コヒーレント光の照明方法をスポット照明から一様照明に切り替える、照明切替工程と、
を含む、請求項１２記載の撮像方法。
【請求項１４】
更に、前記光検出工程により検出された複数の光情報に基づいて合成画像を作成する合成画像作成工程を含む、請求項１３記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像装置及び撮像方法に関する。より詳しくは、撮像対象への光の照明によって発生するスペックルを利用する撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、血管や細胞などといった生体試料の形状や構造等を把握するため、光学的手法を用いた撮像装置や撮像方法が開発されている。
このような撮像装置等としては、特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１に開示された撮像装置等は、光学センサが、被検体（擬似生体）に光を照明する、複数の光源モジュール（光照明器）を含む照明系と、該照明系から照明され被検体内を伝播した光を検出する検出系と、を備えている。そして、複数の光源モジュールそれぞれは、非平行の複数の光を被検体の同一位置に照明する。この場合、被検体への装着性を低下させず、かつ高分解能を得ることができるようになっている。【０００３】
このような血管等の流路を撮像対象とした、光学的手法を用いたイメージング技術においては、様々なノイズの発生が検出精度の低下をもたらすことが懸念されており、そのノイズの一つとして、スペックルが知られている。スペックルは、照明面の凹凸形状に応じて、照明面上に斑点状の揺れ動くパターンが出現する現象である。近年では、ノイズの一つであるスペックルを利用した血管等の流路を撮像する方法に関しても技術が開発されつつある。【０００４】
ところで、スペックルは、光路中の散乱等によるランダムな干渉・回折パターンである。また、スペックルの大小は、強度分布の標準偏差を強度分布の平均で割った値であるスペックルコントラストという指標で表される。コヒーレント光を用いて照明された撮像対象を、結像光学系を用いて観察すると、像面で撮像対象の散乱によるスペックルが観測される。そして、撮像対象が動いたり形状変化したりすると、それに応じたランダムなスペックルパターンが観測される。【０００５】
血液のような光散乱流体を観察すると、流れによる微細形状の変化によってスペックルパターンは刻一刻と変化する。その際、像面に撮像素子を設置し、スペックルパターンの変化よりも十分長い露光時間で流体を撮影すると、血液の流れている部分、即ち血管の部分のスペックルコントラストは、時間平均化することにより減少する。このようなスペックルコントラストの変化を利用することで、血管造影を行うことができる。【０００６】
このような前記スペックルを利用した撮像技術としては、非特許文献１に開示された技術が知られている（非特許文献１参照）。
この非特許文献１に開示された技術では、流体を含む撮像対象に対して、レーザ光を一つの点で照明し、その周囲の物体の像の情報から、スペックルによってもたらされる血流情報を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−０９２１５１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Renzhe Bi et al., 「OPTICS LETTERS Vol. 38, No. 9」May 1, 2013
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載された撮像技術にあっては、撮像対象の表面近傍の観察に限定されるため、撮像対象においてある程度の深さに位置する血管や血液等を検出することができない。
また、非特許文献１に記載された撮像技術では、撮像対象の一点のみをレーザ光で照明しているため、造影を行おうとした場合、レーザ光を出射する光源や前記レーザ光を検出するための検出系を走査する必要があり、スペックルをリアルタイムで表示することが困難であるとの課題があった。【００１０】
そこで、本技術では、撮像対象に含まれる流体が当該撮像対象の所定の深さ以上にあったとしても、これら流体を適切に造影することができ、更には、スペックルをリアルタイムで表示することができる撮像技術を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本技術は、撮像対象の複数箇所にコヒーレント光をスポット照明する光照明部と、前記光照明部により照明され、前記撮像対象内を伝播した光を検出する光検出部と、前記光検出部により検出された前記撮像対象の散乱光から得られるスペックル画像を撮像する撮像部と、を備える、撮像装置を提供する。
本技術に係る撮像装置において、前記光照明部は、所定の間隔をおいて撮像対象の複数個所をスポット照明する構成であってもよい。
また、本技術に係る撮像装置において、前記撮像対象内を伝播した光の光路が下記数式１で示されるようになっていてもよい。【００１２】
【数１】
2017168984.tif 000003
【００１３】
更に、本技術に係る撮像装置において、前記撮像部による撮像情報に基づいて、前記光検出部による光検出の有無を判断する画像処理部を更に備えていてもよい。
また、本技術に係る撮像装置において、前記数式１に基づいて、前記光照明部によるスポット照明位置と前記撮像対象内を伝播した光の検出位置との距離を算出する、距離算出部を更に備えていてもよい。
更に、本技術に係る撮像装置において、更に、前記光照明部による照明方法をスポット照明から一様照明に切り替える、照明切替部と、を備えていてもよい。
また、本技術に係る撮像装置において、更に、前記光検出部により検出された複数の光情報に基づいて合成画像を作成する合成画像作成部を備えていてもよい。【００１４】
本技術は、撮像対象の複数箇所にコヒーレント光をスポット照明する光照明工程と、スポット照明された撮像対象内を伝播した光を検出する光検出工程と、前記光検出工程により検出された前記撮像対象の散乱光から得られるスペックル画像を撮像する撮像工程と、を含む、撮像方法をも提供する。
本技術に係る撮像方法において、前記光照明工程では、所定の間隔をおいて撮像対象の複数個所に対してコヒーレント光を出射するようにしてもよい。
また、本技術に係る撮像方法において、前記撮像対象内を伝播した光の光路が下記数式２で示されるようになっていてもよい。【００１５】
【数２】
2017168984.tif 000004
【００１６】
更に、本技術に係る撮像方法において、前記撮像工程により得られた撮像情報に基づいて、前記光検出工程による光検出の有無を判断する画像処理工程を更に含んでいてもよい。
また、本技術に係る撮像方法において、前記数式２に基づいて、前記光照明工程におけるスポット照明位置と前記光検出工程における光検出位置との距離を算出する、距離算出工程を更に含んでいてもよい。
更に、本技術に係る撮像方法において、更に、前記コヒーレント光の照明方法をスポット照明から一様照明に切り替える、照明切替工程と、を含んでいてもよい。
また、本技術に係る撮像方法において、更に、前記光検出工程により検出された複数の光情報に基づいて合成画像を作成する合成画像作成工程を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本技術によれば、撮像対象においてある程度の深さに位置する流体を、高い感度・精度で造影することができる。その結果、流体の情報を的確に得ることができる。
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本技術中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本技術に係る撮像装置の第一実施形態の概念を模式的に示す模式概念図である。
【図２】図１に示す撮像装置の詳細を示すブロック図である。
【図３】第一実施形態の撮像装置におけるコヒーレント光の光路を模式的に示す模式概念図である。
【図４】本技術に係る撮像装置におけるコヒーレント光の適切な光路を説明するための図である。
【図５】本技術に係る光照明部によるスポット照明のパターン作成方法の一例を示す概要図である。
【図６】本技術に係る光照明部によるスポット照明のパターン作成方法の一例を示す概要図である。
【図７】本技術に係る光照明部によるスポット照明のパターン作成方法の一例を示す概要図である。
【図８】本技術に係る撮像装置の第二実施形態の概要を示すブロック図である。
【図９】スポット照明位置と撮像対象の深さの関係を示すグラフ代用図面である。
【図１０】スポット照明位置と撮像対象の深さの関係を示すグラフ代用図面である。
【図１１】本技術に係る撮像装置の第三実施形態の概要を示すブロック図である。
【図１２】本技術に係る撮像装置の第四実施形態の概要を示すブロック図である。
【図１３】本技術に係る撮像方法の第一実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】本技術に係る撮像方法の第二実施形態を示すフローチャートである。
【図１５】本技術に係る撮像方法の第三実施形態を示すフローチャートである。
【図１６】本技術に係る撮像方法の第四実施形態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】
以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第一実施形態に係る撮像装置
（１）光照明部
（２）光検出部
（３）スペックル画像撮像部
（４）合成画像作成部
（５）解析部
（６）記憶部
（７）表示部
（８）撮像対象
２．第二実施形態に係る撮像装置
（１）照明切替部
３．第三実施形態に係る撮像装置
（１）画像処理部
４．第四実施形態に係る撮像装置
（１）距離算出部
５．第一実施形態に係る撮像方法
（１）光照明工程
（２）光検出工程
（３）スペックル画像撮像工程
（４）合成画像作成工程
（５）解析工程
（６）記憶工程
（７）表示工程
６．第二実施形態に係る撮像方法
（１）深度測定工程
（２）照明切替工程
７．第三実施形態に係る撮像方法
（１）画像処理工程
８．第四実施形態に係る撮像方法
（１）距離算出工程
【００２０】
＜１．第一実施形態に係る撮像装置＞
図１〜７を用いて、本技術に係る撮像装置の第一実施形態について説明する。
図１及び２に示す撮像装置１は、光照明部１１と、光検出部１２と、スペックル画像撮像部１３と、を少なくとも備える。また、当該撮像装置１は、必要に応じて、合成画像作成部１４、解析部１５、記憶部１６、表示部１７などを更に備えることも可能である。以下、各部について詳細に説明する。
【００２１】
（１）光照明部
光照明部１１は、撮像対象Ｏに対してコヒーレント光を照明する。当該コヒーレント光とは、光束内の任意の二点における光波の位相関係が時間的に不変で一定であり、任意の方法で光束を分割した後、大きな光路差を与えて再び重ねあわせても完全な干渉性を示す光をいう。
【００２２】
コヒーレント光としてはレーザ光が好ましい。このレーザ光を発する光源としては、例えば、アルゴンイオン（Ar）レーザ、ヘリウム−ネオン（He-Ne）レーザ、ダイ（dye）レーザ、クリプトン（Cr）レーザ、分布帰還型（Distributed Feedback : DFB）やグレーティングフィードバック型の半導体レーザ等を用いることができる。
【００２３】
また、前記コヒーレント光の波長数は特に限定されず、撮像対象Ｏ及び／又はこれに含まれる流体の構成や種類に応じて適宜変更することができる。例えば、前記流体が血管内を流れる血液である場合、コヒーレント光の波長数６００〜１５５０ｎｍの範囲であり、光吸収率の低い赤色光であることが好ましい。
【００２４】
更に、本技術に係る光照明部１１は、前記撮像対象Ｏの複数個所にコヒーレント光をスポット照明する。
ここで、撮像対象Ｏに対してコヒーレント光をスポット照明すると、該コヒーレント光は撮像対象Ｏ内を伝播した後、前記光検出部１２によって検出される。
この場合、図３に示すように、コヒーレント光は、前記撮像対象Ｏ内を略円弧状に伝播する。
すなわち、照明位置と異なる一点でコヒーレント光を検出する場合、検出位置に到達する最も確からしい光路は、下記数式３に示される。
【００２５】
【数３】
2017168984.tif 000005
【００２６】
前記数式３において、「ｒ」は、照明位置から検出位置までの距離を、「μａ」は等価吸収係数を、「μｓ」は等価散乱係数を、Ｇは異法性係数を示す。
そして、前記数式３に示される光路において、コヒーレント光が最も深く侵入する時の深さは、下記数式４で示される。
【００２７】
【数４】
2017168984.tif 000006
【００２８】
これらの数式３及び４から把握されるように、前記照明位置から検出位置までの距離の増減に比例して、コヒーレント光が侵入する深さも増減する。
但し、照明位置と異なる一点でコヒーレント光を検出する場合、必ず前記数式３にて示す光路をコヒーレント光が伝播する。
このため図４に示すように、例えば、コヒーレント光が撮像対象Ｏに含まれる流体内を伝播しない場合（光路Ａ）、前記流体内をコヒーレント光が伝播する場合（光路Ｂ及び光路Ｃ）、撮像対象Ｏにおいて前記流体よりコヒーレント光が深い場所を伝播する場合（光路Ｄ）が挙げられる。
こうような場合、光路Ａを伝播するコヒーレント光に基づいては当然に流体に関する光学情報を得られない。また、光路Ｄを伝播するコヒーレント光に基づいては、撮像対象Ｏにおける前記流体以外の部分からの光学信号がノイズとして検出されてしまう可能性があるため、好ましくない。
その一方で、コヒーレント光の光路としては、前記流体以外の部分からの光学信号がノイズとして検出される可能性が低い、光路Ｂ又はＣであることが好ましい。
【００２９】
本技術に係る撮像装置１では、前記光路を伝播するコヒーレント光を撮像対象Ｏの複数個所にスポット照明する。スポット照明箇所の数としては、光照明部１１が撮像対象Ｏの一点のみをスポット照明する構成でなければよく、少なくとも二以上であればよい。また、撮像対象Ｏの複数個所をスポット照明する際のスポット照明のパターンに関しても特に限定されず、隣接するスポット照明箇所同士が所定の間隔を置いて配置されていればよい。この「所定の間隔」としては、隣接するスポット照明箇所同士において、画像を取得するための光学情報に対して隣のスポット照明による光学情報がノイズとして表れない程度であればよい。
【００３０】
このため、スポット照明箇所のパターンは、例えば、撮像対象Ｏに対して複数のスポット照明箇所が規則的に配列された状態や、斑状に配置された状態であってもよい。
そして、各スポット照明箇所同士の間隔を算出する方法としては特に限定されず、公知の方法を採用することができる。例えば、先ず、撮像対象Ｏに対して単一のスポット照明箇所を作成する。このスポット照明により、前記数式３の光路が血流・血管を検出し、局所的にスペックルコントラストを算出して拡散光の届く範囲で二次元のスペックルコントラストマップを作成する。
更に、このマップ内でスペックルコントラストの減少が最も小さくなる位置を抽出し、スポット中心からその極小点までの距離ｒを算出する。その距離ｒの2倍を実際に照明する場合の照明スポット間隔とする。
【００３１】
また、スポット照明箇所のパターンを作成する方法についても特に限定されない。このパターン作成方法の一例について、図５〜７を用いて説明する。
前記作成方法としては、例えば、レンズの結像を用いてパターンを投影する方法が挙げられる（図５参照）。尚、図５中（ａ）はパターン作成方法の概要図であり、（ｂ）は作成される表示・投影パターンの一例、（ｃ）は（ａ）に示す方法において撮像対象Ｏに対してコヒーレント光を一様に照明する場合のパターンの一例を示す。
この方法では、ライトバルブなどの透過型の表示デバイスに、投影するパターンを表示し、投影レンズの結像を用いて、撮像対象Ｏに照明スポットパターンを表示する方法が考えられる。
このとき、ライトバルブは裏面からコヒーレント光により照明されており、前記ライトバルブと前記投影レンズ、投影レンズとパターンが投影される撮像対象Ｏの配置関係としては、光軸に対して下記数式５に示される結像関係が保たれるようになっている。
【００３２】
【数５】
2017168984.tif 000007
【００３３】
但し、Ｓ０、Ｓ１はそれぞれライトバルブから投影レンズ、投影レンズから撮像対象Ｏまでの距離を示し、ｆは投影レンズの焦点距離を示す。
尚、図５に示す方法では、透過型のライトバルブを用いているが、反射型のライトバルブを用いてスポットパターンを作成することもでき、かかる場合には、表示デバイスの正面からコヒーレント光を照明する。
【００３４】
前記パターン作成方法の他の一例としては、図６に示されるような、ホログラフィを用いてパターンを投影する方法が挙げられる。尚、図６中（ａ）はパターン作成方法の概要図であり、（ｂ）は作成される表示・投影パターンの一例、（ｃ）は（ａ）に示す方法において撮像対象Ｏに対してコヒーレント光を一様に照明する場合のパターンの一例を示す。
具体的には、図６中（ａ）に示されるように、空間光変調器に平面波などのコヒーレント光を裏面または正面から照明する。これにより、空間光変調器で空間的に位相または強度変調されたホログラムの回折パターンが撮像対象Ｏ上でスポット状に形成される（図６中（ｂ）の右側参照）。
この場合、所望の強度を備えるスポットパターンが撮像対象Ｏ上に形成されるようにするため、投影距離に応じてフーリエ変換あるいはフレネル変換を用いて、空間光変調器に出力されるホログラムパターンを算出することが好ましい。
ここで一般に、ホログラムパターンは複素振幅として計算上は求まるが、空間光変調器は位相あるいは強度のどちらか一方しか変調できない。このため、前記フーリエ変換あるいはフレネル変換を、所望のパターンが得られるように各種パラメーターを変えながら逐次反復計算し、所望のパターンが得られるホログラムパターンを算出することが好ましい。
【００３５】
前記パターン作成方法の他の一例としては、図７に示されるような、Talbot効果を用いてパターンを投影する方法が挙げられる。尚、図７中（ａ）はパターン作成方法の概要図であり、（ｂ）は作成される表示・投影パターンの一例、（ｃ）は（ａ）に示す方法において撮像対象Ｏに対してコヒーレント光を一様に照明する場合のパターンの一例を示す。
【００３６】
ここで、非特許文献（F. Talbot, Facts relating to optical science IV, Philos. Mag. 9 (1836) 401-407.、L. Rayleigh, On copying diffraction-gratings, and on some phenomenon connected therewith, Philos. Mag. 11 (1881) 196-205.）によれば、周期的な回折格子を干渉性の高い光で照明すると、光軸に対し下記数式６のようなTalbot長の整数n倍ごとに回折格子の像が、2-(n-1)ごとに回折格子の周期の2-(n-1)倍の周期のパターンが結像することが知られている。
【００３７】
【数６】
2017168984.tif 000008
【００３８】
図７に示す方法では、強度変調型の空間光変調器に、投影すべき所望のパターンあるいはその2×n倍の周期のパターンを作成し、前記空間光変調器から撮像対象Ｏまでの距離を結像条件を満足する距離としてコヒーレント光を照明する。これにより、スポットアレイ状の照明パターンを形成することができる（図７中（ｂ）右側参照）。
【００３９】
以上のような本技術に係る光照明部１１から出射され、撮像対象Ｏ内を伝播したコヒーレント光は、前記光検出部１２により検出される。
【００４０】
（２）光検出部
本技術に係る撮像装置１は、前記光照明部１１から発せられるコヒーレント光を検出する光検出部１２を備える。
具体的には、光検出部１２は、コヒーレント光の照明によって撮像対象Ｏから発せられた散乱光や反射光に基づいた光学信号を電気信号に変換する構成をなしている。この光検出部１２の構成態様としては特に限定されず、公知の構成を採用することができ、例えば、撮像対象Ｏから発せられる反射光のみを検出する反射光検出部や、撮像対象Ｏから発せられる散乱光のみを検出する散乱光検出器を備える構成などが考えられる。
【００４１】
（３）スペックル画像撮像部
スペックル画像撮像部１３では、各光照明部１１のコヒーレント光が照明された前記撮像対象Ｏから得られる散乱光に基づいて、前記撮像対象Ｏの表面に現れるスペックルの撮像が行われる。
具体的には、本技術に係る撮像装置１では、各スポット照明箇所に対応する検出箇所から生じる電気信号に基づいて、各スポット照明箇所に起因したスペックル画像が複数撮像されるようになっている。
【００４２】
このスペックル画像撮像部１３は、例えば、撮像対象Ｏから得られる散乱光を結像する結像光学系と、当該結像光学系により結像された光を受光する撮像系と、を備える。前記結像光学系は、例えばＣＣＤセンサあるいはＣＭＯＳセンサ等の撮像素子と、結像レンズ等を備える。前記ＣＭＯＳセンサでは、グローバルシャッタ方式と、ローリングシャッタ方式が知られ、本技術に係る撮像装置１では、いずれの方式も採用することができる。
【００４３】
前記スペックル画像撮像部１３が行う撮像方法は、本技術の効果が損なわれない限り特に限定されず、公知の撮像方法を１種又は２種以上選択して、自由に組み合わせて用いることができる。例えば、前記撮像素子を用いた撮像方法を挙げることができる。
【００４４】
このスペックル画像撮像部１３では、例えば、疑似血液が流れている疑似血管をスペックルに基づいてマッピングした画像が生成される。前述の如く、スペックルはランダムな干渉・回折パターンであるため、血液などの光散乱流体が移動したり、時間的に変化すると、前記スペックルも時間的に変動する。このため、流体とそれ以外の部分の境界を観察することができる。
尚、前記スペックル画像撮像部１３では、スペックルが生じている部分をより明確にするため、例えば複数のスペックル画像を用いて平準化を行い、スペックル画像のムラを低減させる構成を備えていてもよい。
また、前記スペックル画像撮像部１３では、前記撮像対象Ｏからの散乱光を積極的に取り込むことができるよう、外部の光を遮断するフィルタを備えていてもよい。
【００４５】
（４）合成画像作成部
本技術に係る撮像装置１は、前記スペックル画像撮像部１３により作成された複数のスペックル画像を合成する合成画像作成部１４を備えていることが好ましい。
当該合成画像作成部１４が行う、複数のスペックル画像を合成する方法としては特に限定されず、例えば、各スペックル画像の画像情報（例えば、ピクセルの数やピクセルの色調など）を合致させ、単一のスペックル合成画像を作成する方法や、単に、各スペックル画像同士を重畳させる方法など多種多様に考えられる。
尚、合成画像作成部１４により作成される合成画像は、撮像対象Ｏの状態を解析可能な程度に作成されている必要がある。このため、前記合成画像作成部１４では、例えば、各スペックル画像の輝度値に基づいて、スペックル合成画像における輝度分布が一様になるように、スペックル合成画像の輝度値を補正する方法等を実行するようにしてもよい。
【００４６】
（５）解析部
本技術に係る撮像装置１は、前記スペックル画像撮像部１３によって撮像されたスペックル画像あるいは前記合成画像作成部１４によって作成された合成画像に基づいて、撮像対象Ｏの状態を解析する解析部１５を備えることができる。
この解析部１５では、例えば、前記スペックル画像撮像部１３により撮像されたスペックル画像において、輝度計等を用いてスペックルの強度分布を測定する。
この測定結果を用いて、強度分布の標準偏差を強度分布の平均で割った値であるスペックルコントラストを測定する。このようにスペックルコントラストを測定することにより、撮像対象Ｏを光散乱流体である血管とした場合、スペックルコントラストの変化を利用することで、血管造影を行うことができる。更には、スペックルは時間的に変動するため、血流の速度を解析することもできる。
尚、スペックルの強度分布やスペックルコントラストの測定方法は、本技術の効果が損なわれない限り特に限定されず、公知の測定方法を１種又は２種以上選択して、自由に組み合わせて用いることができる。
【００４７】
（６）記憶部
本技術に係る撮像装置１は、必要に応じて、前記スペックル画像撮像部１３によって撮像されたスペックル画像、前記合成画像作成部１４にて作成された合成画像、解析部１５で計測されたスペックルコントラスト、前記解析部１５による解析結果などを記憶する記憶部１６を更に備えることができる。
この記憶部１６は、本技術に係る撮像装置１においては必須ではなく、例えば、外部の記憶装置を接続して、スペックル画像等を記憶することも可能である。
【００４８】
（７）表示部
本技術に係る撮像装置１は、スペックル画像撮像部１３によって撮像されたスペックル画像、前記合成画像作成部１４にて作成された合成画像、前記解析部１５による解析結果などを表示する表示部１７を更に備えることができる。この表示部１７は、本技術に係る撮像装置１においては必須ではなく、例えば、外部のモニター等を用いることも可能である。
【００４９】
（８）撮像対象Ｏ
本技術に係る撮像装置１は、様々なものを撮像対象とすることができるが、例えば、流体を含むものを撮像対象とするイメージングに、好適に用いることができる。スペックルの性質上、流体からはスペックルが発生しにくいという性質がある。そのため、本技術に係る撮像装置１を用いて流体を含むものをイメージングとすると、流体とそれ以外の部分の境界や流体の流速等を、求めることができる。
【００５０】
より具体的には、撮像対象Ｏを生体試料とし、流体としては血液を挙げることができる。例えば、本技術に係る撮像装置１を、手術用顕微鏡や手術用内視鏡などに搭載すれば、血管の位置を確認しながら手術を行うことが可能である。そのため、より安全で高精度な手術を行うことができ、医療技術の更なる発展にも貢献することができる。
【００５１】
このように構成された本技術に係る撮像装置１によれば、前記光照明部１１のスポット照明によりコヒーレント光が撮像対象Ｏ内の特定の光路を伝播し、且つ、前記光路を伝播したコヒーレント光を光検出部１２が検出するようになっている。
このため、前記撮像対象Ｏに含まれる流体が当該撮像対象Ｏの深いところに存在する場合であっても、スペックルを用いて流体を適切に造影することができ、当該流体の状態を的確に解析することができる。
更には、前記光照明部１１により撮像対象Ｏの複数個所を照明し、且つ、各検出箇所から発せられる光学情報に基づいてスペックル画像を作成するようになっているため、スペックルをリアルタイムで表示することができ、もって通常の一様照明よりも高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
【００５２】
＜２．第二実施形態に係る撮像装置＞
次に、図８〜１０を用いて、本技術に係る撮像装置の第二実施形態について説明する。
この第二実施形態に係る撮像装置２は、照明切替部２１を備えている点が第一実施形態に係る撮像装置１とは異なる。一方で、その他の構成については、第一実施形態に係る撮像装置１と同一であるため、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５３】
（１）照明切替部
本技術に係る撮像装置２は、前記光照明部１１によるコヒーレント光の照明方法を切り替える照明切替部２１を備える。
具体的には、図８に示すように、撮像対象Ｏにおいて、スペックルを用いて解析が行われる対象（以下、「解析対象」ともいう）の位置、すなわち、撮像対象Ｏの表面から解析対象までの深さに応じて、前記光照明部１１による照明方法をスポット照明から、撮像対象Ｏの表面を面状に照明する方法（以下、「一様照明」ともいう）に切り替える。
【００５４】
より具体的には、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、前記解析対象が撮像対象Ｏの表面から６ｍｍの深さに存在する場合のスポット照明と一様照明によるスペックルコントラストを示すものである。この図９において、縦軸はスペックルコントラストを示し、横軸は前記照明位置から検出位置までの距離を示す。更に、一点鎖線は一様照明におけるスペックルコントラストを、プロットはスポット照明におけるスペックルコントラストを示す。
この図９に示されるように、一様照明によるスペックルコントラストの数値に比べ、スポット照明によるスペックルコントラストの数値の方が高い値を示している。
このため、撮像対象Ｏの表面から解析対象までの距離が６ｍｍである場合には、スポット照明の方がスペックル画像の撮像には適していることが確認できる。
【００５５】
一方、図１０は、前記解析対象が撮像対象Ｏの表面から２ｍｍの深さに存在する場合のスポット照明と一様照明によるスペックルコントラストを示すものであり、縦軸はスペックルコントラストを示し、横軸は前記照明位置から検出位置までの距離を示す。更に、一点鎖線は一様照明におけるスペックルコントラストを、プロットはスポット照明におけるスペックルコントラストを示す。
この図１０に示されるように、スポット照明によるスペックルコントラストの数値に比べ、一様照明によるスペックルコントラストの数値の方が高い値を示している。
このため、撮像対象Ｏの表面から解析対象までの距離が２ｍｍである場合には、一様照明の方がスペックル画像の撮像には適していることが確認できる。
【００５６】
これら図９及び図１０の結果からすれば、撮像対象Ｏの表面から解析対象までの深さが浅い場合には一様照明の方が適しており、深い場合にはスポット照明の方が適している。
このため、前記照明切替部２１では、撮像対象Ｏにおいて解析対象が深い位置に存在する場合には、前記光照明部１１の照明方法をスポット照明のままとし、撮像対象Ｏにおいて解析対象が浅い位置に存在する場合には、一様照明に切り替える処理を行う。
尚、前記照明切替部２１による切り替え方法は特に限定されず、公知の方法を採用することができ、例えば、液晶などライトバルブを投影する方法などが挙げられる。
【００５７】
このように構成された本技術に係る撮像装置２によれば、前記撮像装置１と同様、前記光照明部１１のスポット照明によりコヒーレント光が撮像対象Ｏ内の特定の光路を伝播し、且つ、前記光路を伝播したコヒーレント光を光検出部１２が検出するようになっている。
このため、前記撮像対象Ｏに含まれる流体が当該撮像対象Ｏの深いところに存在する場合であっても、スペックルを用いて流体を適切に造影することができ、当該流体の状態を的確に解析することができる。
更には、前記光照明部１１により撮像対象Ｏの複数個所を照明し、且つ、各検出箇所から発せられる光学情報に基づいてスペックル画像を作成するようになっているため、スペックルをリアルタイムで表示することができ、もって通常の一様照明よりも高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
【００５８】
また、前記照明切替部２１により、撮像対象Ｏにおける流体の位置に応じて照明方法を切り替えることができ、流体の位置に関係なく、高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができ、適応性が向上されている。
【００５９】
＜３．第三実施形態に係る撮像装置＞
次に、図１１を用いて、本技術に係る撮像装置の第三実施形態について説明する。
この第三実施形態に係る撮像装置３は、画像処理部３１を備えている点が第一実施形態に係る撮像装置１とは異なる。一方で、その他の構成については、第一実施形態に係る撮像装置１と同一であるため、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００６０】
（１）画像処理部
本技術に係る撮像装置では、各スポット照明箇所に対応する各検出箇所から生じる電気信号に基づいて、各スポット照明に起因したスペックル画像が複数撮像されるようになっている。
このため、光照明部１１による照明箇所によっては、コヒーレント光の前記光路上に流体が存在せず、前記光検出部１２が光学情報を検出しない、或いは、前記スペックル画像撮像部１３によりスペックル画像が作成されない可能性もある。
従って、本技術に係る撮像装置３では、前記光検出部１２による光検出の有無を判断する画像処理部３１を備える。
【００６１】
具体的には、当該画像処理部３１には、例えば、前記光検出部１２による検出結果、又は、前記スペックル画像撮像部１３により各検出箇所に基づいて作成された画像情報が入力され、これに基づいて、スペックルが発生しない検出箇所の情報を選択・抽出する。
そして、抽出された検出情報を前記合成画像作成部１４に出力する（図１１参照）。
ここで、この画像処理部３１における前記検出情報の選択方法・抽出方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
【００６２】
そして、本技術に係る撮像装置３では、前記画像処理部３１により選択・抽出された検出情報に基づいて、前記合成画像作成部１４において、スペックル合成画像の作成が行われる。或いは、前述の如く、前記合成画像作成部１４は本技術に係る撮像装置において必須の構成ではないため、当該合成画像作成部１４を備えていない場合には、前記画像処理部３１により選択・抽出された情報に基づいて、解析に不適切な画像の削除等が行われる。
【００６３】
このように構成された本技術に係る撮像装置３によれば、前記撮像装置１と同様、前記光照明部１１のスポット照明によりコヒーレント光が撮像対象Ｏ内の特定の光路を伝播し、且つ、前記光路を伝播したコヒーレント光を光検出部１２が検出するようになっている。このため、前記撮像対象Ｏに含まれる流体が当該撮像対象Ｏの深いところに存在する場合であっても、スペックルを用いて流体を適切に造影することができ、当該流体の状態を的確に解析することができる。
更には、前記光照明部１１により撮像対象Ｏの複数個所を照明し、且つ、各検出箇所から発せられる光学情報に基づいてスペックル画像を作成するようになっているため、スペックルをリアルタイムで表示することができ、もって通常の一様照明よりも高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
更に言えば、前記画像処理部３１を備えているため、スペックル画像の質を向上させることができ、やはり高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
【００６４】
尚、図１１に示す本技術に係る撮像装置３は、第二実施形態に係る撮像装置２が備える照明切替部２１を備えていないが、当該撮像装置３は、必要に応じて、前記照明切替部２１を備えていてもよい。
【００６５】
＜４．第四実施形態に係る撮像装置＞
次に、図１２を用いて、本技術に係る撮像装置の第四実施形態について説明する。
この第四実施形態に係る撮像装置４は、距離算出部４１を備えている点が第一実施形態に係る撮像装置１とは異なる。一方で、その他の構成については、第一実施形態に係る撮像装置１と同一であるため、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００６６】
（１）距離算出部
前述の如く、前記光照明部１１から出射されるコヒーレント光は、撮像対象Ｏにおいて、前記数式３に示す光路を伝播する。そして、当該光路を伝播したコヒーレント光が前記光検出部１２により検出されることで、撮像対象Ｏ及び／又はこれに含まれる流体の光学情報が電気信号に変換される。
換言すれば、前記光検出部１２により検出された光学信号により、前記光路上に解析対象である流体が存在するか否か、ひいては、前記数式３による情報に基づいて、前記照明箇所から検出箇所までの距離ｒを算出することができる。
そして、算出された距離ｒは、前記光照明部１１及び／又は光検出部１２に出力される。
【００６７】
すなわち、前記距離算出部４１には、前記光検出部１２が取得した検出情報が入力され、当該距離算出部４１はこの検出情報に基づいて、撮像対象Ｏ及び／又はこれに含まれる流体の状態を解析するために適した前記距離ｒを算出することができる。その結果、撮像対象Ｏの解析に適切なスポット照明パターンを作成することもできる。
換言すると、コヒーレント光の照明位置に対する検出箇所の適切な位置や、検出位置に対するコヒーレント光の適切な照明位置を算出することができる。
尚、本技術に係る撮像装置４によれば、前記数式３及び数式４を用いて、撮像対象Ｏの表面から流体までの距離を算出することもできる。
【００６８】
このように構成された本技術に係る撮像装置４によれば、前記撮像装置１と同様、前記光照明部１１のスポット照明によりコヒーレント光が撮像対象Ｏ内の特定の光路を伝播し、且つ、前記光路を伝播したコヒーレント光を光検出部１２が検出するようになっている。このため、前記撮像対象Ｏに含まれる流体が当該撮像対象Ｏの深いところに存在する場合であっても、スペックルを用いて流体を適切に造影することができ、当該流体の状態を的確に解析することができる。
更には、前記光照明部１１により撮像対象Ｏの複数個所を照明し、且つ、各検出箇所から発せられる光学情報に基づいてスペックル画像を作成するようになっているため、スペックルをリアルタイムで表示することができ、もって通常の一様照明よりも高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
また、前記距離算出部４１を備えているため、撮像対象Ｏ及び／又はこれに含まれる流体の解析に適した、前記光照明部１１による照明位置、前記光検出部１２による検出位置を算出することができる。このため、より高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
【００６９】
尚、図１２に示す本技術に係る撮像装置４は、第二実施形態に係る撮像装置２が備える照明切替部２１、及び第三実施形態に係る画像処理部３１を備えていないが、当該撮像装置４は、必要に応じて、前記照明切替部２１及び画像処理部３１を備えていてもよい。
【００７０】
本技術は、撮像方法をも提供する。以下、図１３〜１６を用いて、本技術に係る撮像方法を説明する。
【００７１】
＜５．第一実施形態に係る撮像方法＞
第一実施形態に係る撮像方法は、光照明工程Ｓ１、光検出工程Ｓ２、スペックル画像撮像工程Ｓ３、を少なくとも含み、必要に応じて、合成画像作成工程Ｓ４、解析工程Ｓ５、記憶工程Ｓ６、表示工程Ｓ７を含んでいてもよい。各工程について、以下に説明する。
【００７２】
（１）光照明工程
第一実施形態に係る撮像方法は、光源から前記撮像対象Ｏに対してコヒーレント光を照明する工程を含む。
この光照明工程Ｓ１にて用いる光源の例としては、例えば、アルゴンイオン（Ar）レーザ、ヘリウム−ネオン（He-Ne）レーザ、ダイ（dye）レーザ、クリプトン（Cr）レーザ、分布帰還型（Distributed Feedback : DFB）やグレーティングフィードバック型の半導体レーザ等を用いることができる。
【００７３】
光照明工程Ｓ１により照明されるコヒーレント光の波長数は特に限定されず、撮像対象Ｏ及び／又はこれに含まれる流体の種類に応じて適宜変更することができる。例えば、前記流体が血管内を流れる血球である場合、コヒーレント光の波長数６００〜１５５０ｎｍの範囲であり、光吸収率の低い赤色光であることが好ましい。
【００７４】
更に、本技術に係る光照明工程Ｓ１では、前記撮像対象Ｏの複数個所にコヒーレント光をスポット照明する。
ここで、照明位置と異なる一点でコヒーレント光を検出する場合、検出位置に到達する最も確からしい光路は、下記数式７で示される。
【００７５】
【数７】
2017168984.tif 000009
【００７６】
前記数式７において、「ｒ」は、照明位置から検出位置までの距離を、「μａ」は等価吸収係数を、「μｓ」は等価散乱係数を、Ｇは異法性係数を示す。
そして、前記数式７に示される光路において、コヒーレント光が最も深く侵入する時の深さは、下記数式８で示される。
【００７７】
【数８】
2017168984.tif 000010
【００７８】
ここで、撮像対象Ｏにおいて前記流体よりコヒーレント光が深い場所を伝播する場合には、撮像対象Ｏにおける前記流体以外の部分からの光学信号がノイズとして検出されてしまう可能性がある。
従って、当該光照明工程Ｓ１により撮像対象Ｏに照明されるコヒーレント光の光路は、前記数式７に示され、且つ、コヒーレント光が伝播する光路の最深部が前記流体にかかる光路であることが好ましい。
【００７９】
また、光照明工程Ｓ１において、複数のスポット照明箇所によるパターンとしては、例えば、撮像対象Ｏに対して複数のスポット照明箇所が規則的に配列された状態や、斑状に配置された状態であってもよい。
このパターンを作成する方法としては、前述のレンズの結像を用いてパターンを投影する方法（図５参照）、ホログラフィを用いてパターンを投影する方法（図６参照）や、Talbot効果を用いてパターンを投影する方法（図７参照）などが挙げられる。
【００８０】
（２）光検出工程
本技術に係る撮像方法では、前記光照明工程Ｓ１が行われた後、光検出工程Ｓ２が行われる。
具体的には、撮像対象Ｏ内を伝播したコヒーレント光によって当該撮像対象Ｏから発せられた散乱光に基づいた光学信号を検出し、それを電気信号に変換する。
尚、前記光学信号を電気信号に変換する方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
【００８１】
（３）スペックル画像撮像工程
本技術に係る撮像方法では、前記光照明工程Ｓ１により得られた散乱光に基づいてスペックル画像を撮像するスペックル画像撮像工程Ｓ３を含む。
具体的には、各スポット照明箇所に対応する検出箇所から生じる電気信号に基づいて、各スポット照明箇所に起因したスペックル画像を複数撮像する。
このスペックル画像撮像工程Ｓ３における撮像方法は特に限定されず、公知の撮像方法を１種又は２種以上選択して、自由に組み合わせて用いることができる。例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）や、グローバルシャッタ方式のＣＭＯＳセンサや、ローリングシャッタ方式のＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いた撮像方法を挙げることができる。
【００８２】
（４）合成画像作成工程
本技術に係る撮像方法は、必要に応じて、合成画像作成工程Ｓ４を含んでいてもよい。
この合成画像作成工程Ｓ４では、例えば、各スペックル画像の画像情報（例えば、ピクセルの数やピクセルの色調など）を合致させ、単一のスペックル合成画像を作成する方法や、単に、各スペックル画像同士を重畳させる方法など、公知の方法により複数のスペックル画像の合成が行われる。
尚、合成画像作成工程Ｓ４により作成される合成画像は、撮像対象Ｏの状態を解析可能な程度に作成されている必要がある。このため、合成画像作成工程Ｓ４では、例えば、各スペックル画像の輝度値に基づいて、スペックル合成画像における輝度分布が一様になるように、スペックル合成画像の輝度値を補正する方法等を実行するようにしてもよい。
【００８３】
（５）解析工程
本技術に係る撮像方法は、必要に応じて、解析工程Ｓ５を含んでいてもよい。
この解析工程Ｓ５では、例えば、前記スペックル画像撮像工程Ｓ３により撮像されたスペックル画像や、合成画像作成工程Ｓ４により作成された合成画像において、輝度計等を用いて、スペックルの強度分布を測定する。この測定結果を用いて、強度分布の標準偏差を強度分布の平均で割った値であるスペックルコントラストを測定する。
このようにスペックルコントラストを測定することにより、撮像対象Ｏを光散乱流体である血管とした場合、スペックルコントラストの変化を利用することで、血管造影を行うことができる。更には、スペックルは時間的に変動するため、血流の速度を解析することもできる。
尚、斯かる場合、スペックルの強度分布やスペックルコントラストの測定方法は、本技術の効果が損なわれない限り特に限定されず、公知の測定方法を１種又は２種以上選択して、自由に組み合わせて用いることができる。
【００８４】
（６）記憶工程
本技術に係る撮像方法は、必要に応じて、記憶工程Ｓ６を含んでいてもよい。
この記憶工程Ｓ６では、前記スペックル画像撮像工程Ｓ３にて撮像されたスペックル画像、前記合成画像作成工程Ｓ４により作成された合成画像、前記解析工程Ｓ５により測定されたスペックルコントラストや前記解析工程Ｓ５による解析結果等を記憶する。
【００８５】
（７）表示工程
本技術に係る撮像方法は、必要に応じて、表示工程Ｓ７を含んでいてもよい。この表示工程Ｓ７では、前記スペックル画像撮像工程Ｓ３にて撮像されたスペックル画像、前記合成画像作成工程Ｓ４により作成された合成画像、前記解析工程Ｓ５による解析結果等を例えばモニター等に表示する。
【００８６】
以上の工程を含む本技術に係る撮像方法によれば、前記光照明工程Ｓ１のスポット照明によってコヒーレント光が撮像対象Ｏ内の特定の光路を伝播し、且つ、前記光路を伝播したコヒーレント光を検出するようになっている。
このため、前記撮像対象Ｏに含まれる流体が当該撮像対象Ｏの深いところに存在する場合であっても、スペックルを用いて流体を適切に造影することができ、当該流体の状態を的確に解析することができる。
更には、光照明工程Ｓ１により撮像対象Ｏの複数個所を照明し、且つ、各検出箇所から発せられる光学情報に基づいてスペックル画像を作成するようになっているため、スペックルをリアルタイムで表示することができ、もって通常の一様照明よりも高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
【００８７】
＜６．第二実施形態に係る撮像方法＞
次に、図１４を用いて、本技術に係る撮像方法の第二実施形態について説明する。
第二実施形態に係る撮像方法は、第一実施形態に係る撮像方法と同様、光照明工程Ｓ１、光検出工程Ｓ２、スペックル画像撮像工程Ｓ３、を少なくとも含み、必要に応じて、合成画像作成工程Ｓ４、解析工程Ｓ５、記憶工程Ｓ６、表示工程Ｓ７を含んでいてもよい。
一方、第二実施形態に係る撮像方法は、深度測定工程Ｓ２１、照明切替工程Ｓ２２を含む点が第一実施形態に係る撮像方法と異なる。
以下では、第一実施形態に係る撮像方法と異なる、深度測定工程Ｓ２１、照明切替工程Ｓ２２について説明し、共通する工程に関しては同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８８】
（１）深度測定工程
第二実施形態に係る撮像方法は、深度測定工程Ｓ２１を含む。この深度測定工程Ｓ２１では、撮像対象Ｏの表面からスペックルを用いて解析が行われる対象（以下、「解析対象」ともいう）までの距離（深度）を測定する。
この深度測定工程Ｓ２１における測定方法は特に限定されず、公知の方法を採用することができ、例えば、撮像対象Ｏを目視し、前記深度を測定する方法や、予め、前記数式７の光路を伝播したコヒーレント光を検出した結果に基づいて前記深度を測定する方法などが挙げられる。
【００８９】
（２）照明切替工程
図１４に示す本技術の撮像方法では、前記深度測定工程Ｓ２１により解析対象の深度が測定された後、その測定結果に基づいて、コヒーレント光の照明方法の切り替えを行う（照明切替工程Ｓ２２）。
ここで前述の如く、撮像対象Ｏの表面から解析対象までの深度が浅い場合には一様照明の方が適しており、深い場合にはスポット照明の方が適している。
このため、照明切替工程Ｓ２２では、深度測定工程Ｓ２１により前記解析対象の深度が所定の深度と同等或いは所定の深度よりも大きいと測定された場合には、前記光照明工程Ｓ１において、撮像対象Ｏに対してスポット照明を実行させるようにする。
一方、深度測定工程Ｓ２１により前記解析対象の深度が所定の深度よりも小さいと測定された場合には、前記光照明工程Ｓ１において、撮像対象Ｏに対して一様照明を実行させるようにする。
尚、照明切替工程Ｓ２２による切り替え方法は特に限定されず、公知の方法を採用することができ、例えば、液晶などライトバルブを投影する方法などが挙げられる。
【００９０】
以上の工程を含む第二実施形態に係る撮像方法によれば、前記光照明工程Ｓ１のスポット照明によってコヒーレント光が撮像対象Ｏ内の特定の光路を伝播し、且つ、前記光路を伝播したコヒーレント光を検出するようになっている。
このため、前記撮像対象Ｏに含まれる流体が当該撮像対象Ｏの深いところに存在する場合であっても、スペックルを用いて流体を適切に造影することができ、当該流体の状態を的確に解析することができる。
更には、光照明工程Ｓ１により撮像対象Ｏの複数個所を照明し、且つ、各検出箇所から発せられる光学情報に基づいてスペックル画像を作成するようになっているため、スペックルをリアルタイムで表示することができ、もって通常の一様照明よりも高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
更に言えば、前記照明切替工程Ｓ２２により、撮像対象Ｏにおける流体の位置に応じて照明方法を切り替えることができ、流体の位置に関係なく、高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができ、適応性が向上されている。
【００９１】
＜７．第三実施形態に係る撮像方法＞
次に、図１５を用いて、本技術に係る撮像方法の第三実施形態について説明する。第三実施形態に係る撮像方法は、第一実施形態に係る撮像方法と同様、光照明工程Ｓ１、光検出工程Ｓ２、スペックル画像撮像工程Ｓ３、を少なくとも含み、必要に応じて、合成画像作成工程Ｓ４、解析工程Ｓ５、記憶工程Ｓ６、表示工程Ｓ７を含んでいてもよい。
一方、第三実施形態に係る撮像方法は、画像処理工程Ｓ３１を含む点が第一実施形態に係る撮像方法と異なる。
以下では、第一実施形態に係る撮像方法と異なる、画像処理工程Ｓ３１について説明し、共通する工程に関しては同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９２】
（１）画像処理工程
図１５に示す本技術に係る撮像方法では、スペックル画像撮像工程Ｓ３において、各スポット照明箇所に対応する検出箇所から生じる電気信号に基づいて、各スポット照明に起因したスペックル画像が複数撮像されるようになっている。
このため、光照明工程Ｓ１による照明箇所によっては、コヒーレント光の前記光路上に流体が存在せず、前記光検出工程Ｓ２において光学情報が検出されない、或いは、前記スペックル画像撮像工程Ｓ３によりスペックル画像が作成されない可能性もある。
従って、第三実施形態に係る撮像方法では、前記光検出工程Ｓ２による光検出の有無を判断する画像処理工程Ｓ３１を備える。
【００９３】
この画像処理工程Ｓ３１では、前記スペックル画像撮像工程Ｓ３により各検出箇所に基づいて作成された画像情報、あるいは検出された光学情報に基づいて、スペックルが発生しない検出箇所に基づいた情報を選択・抽出する。
尚、この画像処理工程Ｓ３１における情報の選択方法・抽出方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
【００９４】
そして、第三実施形態に係る撮像方法では、画像処理工程Ｓ３１により選択・抽出された検出情報に基づいて、前記合成画像作成工程Ｓ４において、スペックル合成画像の作成が行われる。
あるいは、必須の構成ではない、前記合成画像作成工程Ｓ４を備えていない場合には、画像処理工程Ｓ３１により選択・抽出された検出情報に基づいて、解析に不適切な画像の削除等が行われる。
【００９５】
以上の工程を含む第三実施形態に係る撮像方法によれば、前記光照明工程Ｓ１のスポット照明によってコヒーレント光が撮像対象Ｏ内の特定の光路を伝播し、且つ、前記光路を伝播したコヒーレント光を検出するようになっている。
このため、前記撮像対象Ｏに含まれる流体が当該撮像対象Ｏの深いところに存在する場合であっても、スペックルを用いて流体を適切に造影することができ、当該流体の状態を的確に解析することができる。
更には、光照明工程Ｓ１により撮像対象Ｏの複数個所を照明し、且つ、各検出箇所から発せられる光学情報に基づいてスペックル画像を作成するようになっているため、スペックルをリアルタイムで表示することができ、もって通常の一様照明よりも高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
更に言えば、前記画像処理工程Ｓ３１を含んでいるため、スペックル画像の質を向上させることができ、やはり高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
【００９６】
尚、図１５に示す本技術に係る撮像方法では、第二実施形態に係る撮像方法が含む、深度測定工程Ｓ２１、照明切替工程Ｓ２２を含んでいないが、第三実施形態に係る撮像方法では、必要に応じて、深度測定工程Ｓ２１、照明切替工程Ｓ２２を含んでいてもよい。
【００９７】
＜８．第四実施形態に係る撮像方法＞
次に、図１６を用いて、本技術に係る撮像方法の第四実施形態について説明する。
第四実施形態に係る撮像方法は、第一実施形態に係る撮像方法と同様、光照明工程Ｓ１、光検出工程Ｓ２、スペックル画像撮像工程Ｓ３、を少なくとも含み、必要に応じて、合成画像作成工程Ｓ４、解析工程Ｓ５、記憶工程Ｓ６、表示工程Ｓ７を含んでいてもよい。
一方、第四実施形態に係る撮像方法は、距離算出工程Ｓ４１を含む点が第一実施形態に係る撮像方法と異なる。
以下では、第一実施形態に係る撮像方法と異なる、距離算出工程Ｓ４１について説明し、共通する工程に関しては同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９８】
（１）距離算出工程
本技術に係る撮像方法では、照明されたコヒーレント光は、前記数式７に示す光路を伝播する。そして、当該光路を伝播したコヒーレント光に基づいて、撮像対象Ｏ及び／又はこれに含まれる流体の光学的特性が電気信号に変換される。
換言すれば、前記光検出部１２により検出された情報に基づいて、前記光路上に解析対象である流体が存在するか否か、ひいては、前記数式７による情報に基づいて、前記照明箇所から検出箇所までの距離ｒを算出することができる。
【００９９】
すなわち、距離算出工程Ｓ４１を含むことにより、前記光検出工程Ｓ２の検出結果に基づいて、撮像対象Ｏ及び／又はこれに含まれる流体の状態を解析するために適した前記距離ｒを算出することができる。
換言すると、コヒーレント光の照明位置に対する検出箇所の適切な位置や、検出位置に対するコヒーレント光の適切な照明位置を算出することができる。
尚、本技術に係る撮像方法によれば、検出信号の特徴や前記数式７及び数式８を用いて、撮像対象Ｏの表面から流体までの距離を算出することもできる。
【０１００】
また、第四実施形態に係る撮像方法が、前記記憶工程Ｓ６及び表示工程Ｓ７を備えている場合には、前記距離算出工程Ｓ４１により算出された、照明位置から検出位置までの距離を記憶・表示するようにしてもよい。
【０１０１】
このような本技術に係る撮像方法によれば、前記光照明工程Ｓ１のスポット照明によってコヒーレント光が撮像対象Ｏ内の特定の光路を伝播し、且つ、前記光路を伝播したコヒーレント光を検出するようになっている。
このため、前記撮像対象Ｏに含まれる流体が当該撮像対象Ｏの深いところに存在する場合であっても、スペックルを用いて流体を適切に造影することができ、当該流体の状態を的確に解析することができる。
更には、光照明工程Ｓ１により撮像対象Ｏの複数個所を照明し、且つ、各検出箇所から発せられる光学情報に基づいてスペックル画像を作成するようになっているため、スペックルをリアルタイムで表示することができ、もって通常の一様照明よりも高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
また、距離算出工程Ｓ４１を含むため、撮像対象Ｏ及び／又はこれに含まれる流体の解析に適した、前記光照明工程Ｓ１による照明位置、前記光検出工程Ｓ２による検出位置を算出することができる。このため、より高い感度・精度で深部の流体に関する情報（速度等）を得ることができる。
【０１０２】
尚、図１６に示す本技術に係る撮像方法では、第二実施形態に係る撮像方法が含む深度測定工程Ｓ２１、照明切替工程Ｓ２２、第三実施形態に係る撮像方法が含む画像処理工程Ｓ３１を含んでいないが、第四実施形態に係る撮像方法では、必要に応じて、深度測定工程Ｓ２１、照明切替工程Ｓ２２及び画像処理工程Ｓ３１を含んでいてもよい。
【０１０３】
なお、本技術に係る撮像装置は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
撮像対象の複数箇所にコヒーレント光をスポット照明する光照明部と、
前記光照明部により照明され、前記撮像対象内を伝播した光を検出する光検出部と、
前記光検出部により検出された前記撮像対象の散乱光から得られるスペックル画像を撮像する撮像部と、
を備える、撮像装置。
（２）
前記光照明部は、所定の間隔をおいて撮像対象の複数個所をスポット照明する、（１）記載の撮像装置。
（３）
前記撮像対象内を伝播した光の光路が下記数式９で示される、（１）又は（２）に記載の撮像装置。
【０１０４】
【数９】
2017168984.tif 000011
【０１０５】
（４）
前記撮像部による撮像情報に基づいて、前記光検出部による光検出の有無を判断する画像処理部を更に備える、（１）から（３）のいずれか一つに記載の撮像装置。
（５）
前記数式９に基づいて、前記光照明部によるスポット照明位置と前記撮像対象内を伝播した光の検出位置との距離を算出する、距離算出部を更に備える、（３）又は（４）に記載の撮像装置。
（６）
更に、前記光照明部による照明方法をスポット照明から一様照明に切り替える、照明切替部と、
を備える、（１）から（５）のいずれか一つに記載の撮像装置。
（７）
更に、前記光検出部により検出された複数の光情報に基づいて合成画像を作成する合成画像作成部を備える、（１）から（６）のいずれか一つに記載の撮像装置。
【０１０６】
また、本技術に係る撮像方法は、以下のような構成も取ることができる。
【０１０７】
（８）
撮像対象の複数箇所にコヒーレント光をスポット照明する光照明工程と、
スポット照明された撮像対象内を伝播した光を検出する光検出工程と、
前記光検出工程により検出された前記撮像対象の散乱光から得られるスペックル画像を撮像する撮像工程と、
を含む、撮像方法。
（９）
前記光照明工程では、所定の間隔をおいて撮像対象の複数個所に対してコヒーレント光を出射する、（８）記載の撮像方法。
（１０）
前記撮像対象内を伝播した光の光路が下記数式１０で示される、（８）又は（９）に記載の撮像方法。
【０１０８】
【数１０】
2017168984.tif 000012
【０１０９】
（１１）
前記撮像工程により得られた撮像情報に基づいて、前記光検出工程による光検出の有無を判断する画像処理工程を更に含む、（８）から（１０）のいずれか一つに記載の撮像方法。
（１２）
前記数式１０に基づいて、前記光照明工程におけるスポット照明位置と前記光検出工程における光検出位置との距離を算出する、距離算出工程を更に含む、（１０）又は（１１）に記載の撮像方法。
（１３）
更に、前記コヒーレント光の照明方法をスポット照明から一様照明に切り替える、照明切替工程と、
を含む、（８）から（１２）のいずれか一つに記載の撮像方法。
（１４）
更に、前記光検出工程により検出された複数の光情報に基づいて合成画像を作成する合成画像作成工程を含む、（８）から（１３）のいずれか一つに記載の撮像方法。
【符号の説明】
【０１１０】
１、２、３、４  撮像装置
１１  光照明部
１２  光検出部
１３  スペックル画像撮像部
１４  合成画像作成部
１５  解析部
１６  記憶部
１７  表示部
Ｏ  撮像対象
【図１】
2017168984.tif 000015
【図２】
2017168984.tif 000016
【図３】
2017168984.tif 000017
【図４】
2017168984.tif 000018
【図５】
2017168984.tif 000019
【図６】
2017168984.tif 000020
【図７】
2017168984.tif 000021
【図８】
2017168984.tif 000022
【図９】
2017168984.tif 000023
【図１０】
2017168984.tif 000024
【図１１】
2017168984.tif 000025
【図１２】
2017168984.tif 000026
【図１３】
2017168984.tif 000027
【図１４】
2017168984.tif 000028
【図１５】
2017168984.tif 000029
【図１６】
2017168984.tif 000030
【国際調査報告】
2017168984.tif 000031
2017168984.tif 000032
2017168984.tif 000033
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