(57)【要約】【課題】内視鏡挿入部を体腔内から取り出した際、励起光が人物の目に入射するのを確実に防止する。【解決手段】内視鏡挿入部によって導光された光を受光して撮像部によって撮像された撮像画像内における人物の顔情報を検出する顔情報検出部５０と、顔情報検出部において顔情報が検出された際、励起光の照射を禁止させるインターロック部３９とを設ける。【選択図】図８
2012050520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入され、前記励起光を導光して被観察部に照射する内視鏡挿入部と、前記励起光の照射によって前記被観察部から発せられ、前記内視鏡挿入部により導光された蛍光を受光して蛍光画像を撮像する撮像部とを備えた蛍光内視鏡装置において、
前記内視鏡挿入部によって導光された光を受光して前記撮像部によって撮像された撮像画像内における人物の顔情報を検出する顔情報検出部と、
該顔情報検出部において前記顔情報が検出された際、前記励起光の照射を禁止させるインターロック部とを備えたことを特徴とする蛍光内視鏡装置。
【請求項２】
前記インターロック部によって前記励起光の照射が禁止された後、該禁止を解除する禁止解除部と、
前記禁止解除部による禁止解除以降において前記顔情報の検出結果を確認し、前記顔情報検出部によって顔情報が検出されている間は、前記励起光の照射を行わないように制御する励起光照射制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項３】
前記インターロック部によって前記励起光の照射が禁止された後、該禁止を解除する禁止解除部と、
該禁止解除部による禁止解除の後に前記励起光の照射開始指示を受け付ける照射開始指示受付部と、
前記照射開始指示の受付け以降において前記顔情報の検出結果を確認し、前記顔情報検出部によって顔情報が検出されている間は、前記励起光の照射を行わないように制御する励起光照射制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の蛍光内視鏡装置。
【請求項４】
体腔内に挿入され、前記励起光を導光して被観察部に照射する内視鏡挿入部と、前記励起光の照射によって前記被観察部から発せられ、前記内視鏡挿入部により導光された蛍光を受光して蛍光画像を撮像する撮像部とを備えた蛍光内視鏡装置において、
前記内視鏡挿入部によって導光された光を受光して前記撮像部によって撮像された撮像画像内における人物の顔情報を検出する顔情報検出部と、
前記顔情報検出部によって顔情報が検出されている間は、前記励起光の照射を行わないように制御する励起光照射制御部とを備えたことを特徴とする蛍光内視鏡装置。
【請求項５】
前記顔情報検出部が、前記撮像画像内における丸い形状の肌色部分を検出し、該肌色部分の前記撮像画像内における面積の割合が所定の閾値以上となった場合に、前記肌色部分を顔情報として検出するものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の蛍光内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体腔内に挿入される内視鏡挿入部を備え、内視鏡挿入部により励起光を被観察部に照射し、その照射によって被観察部から発せられた蛍光を受光して蛍光画像を撮像する蛍光内視鏡装置に関するものであり、特に、上記励起光の安全な照射制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内の組織を観察する内視鏡システムが広く知られており、白色光の照射によって体腔内の被観察部を撮像して通常画像を得、この通常画像をモニタ画面上に表示する電子式内視鏡システムが広く実用化されている。
【０００３】
また、このような内視鏡システムの１つとして、たとえば、脂肪下の血管走行および血流、リンパ管、リンパ流、胆管走行、胆汁流など通常画像上には現れないものを観察するため、予め被観察部にＩＣＧ（インドシアニングリーン）を投入し、被観察部に近赤外光の励起光を照射することによってＩＣＧの蛍光画像を取得する内視鏡システムが提案されている。
【０００４】
ここで、上述したようなＩＣＧの蛍光は微弱な光であるため、より鮮明な蛍光画像を得るためには、強い励起光を照射することが必要となる。そこで、たとえば、励起光源として、波長域が狭く励起光と蛍光のコントラストへの影響が少ないレーザ光源が用いられるが、高出力なレーザ光は直視すると目への障害が懸念される。
【０００５】
たとえば、手技を終了して内視鏡の挿入部を体腔外に取り出す際、誤って励起光の照射を停止することなく取り出した場合には、近赤外光が目に入射してしまうおそれがあるため危険である。
【０００６】
そこで、たとえば、特許文献１においては、内視鏡観察を行う際には、気腹装置によって腹腔内の圧力を上昇させることを利用して、内視鏡挿入部の先端に圧力センサを設け、その圧力センサによって圧力の変化を検出することによって内視鏡挿入部が体腔外に取り出されたことを検出し、励起光の照射を行わないようすることが提案されている。
【０００７】
また、特許文献２においては、撮像された画像の輝度、輝度分布、色信号、画像に含まれる直線パターンに基づいて内視鏡挿入部が体腔外に取り出されたことを検出し、励起光の照射を行わないようすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−８２０４１号公報
【特許文献２】特開２００２−０２８１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載のように圧力センサを設けるようにしたのでは、内視鏡先端部の細径化が困難となってしまう。また、特許文献２に記載の方法では、内視鏡装置が設置された環境によっては誤検出する場合があり、適切に励起光の照射を禁止できない場合がある。
【００１０】
一方、近年、上述したような蛍光画像を取得する内視鏡システムを用いて、癌のリンパ節への転移を確認するため、ＩＣＧ（インドシアニングリーン）を予め癌近傍に注入し、近赤外光を被観察部に照射して被観察部のリンパ管中を流れるＩＣＧの蛍光を検出することが行われている。
【００１１】
そして、このようなリンパ節の蛍光観察において癌の転移が発見された場合には、そのリンパ節が切断され体腔外に取り出され、病理検査に提供されることがある。
【００１２】
そして、このようにして体腔外に取り出されたリンパ節を病理検査に提供する際には、リンパ節における癌の転移部分を検査し易いようにその転移部分において切断することが望ましいが、このとき転移部分を明確するために、体腔外において内視鏡システムを用いて近赤外光をリンパ節に照射して蛍光画像を見たい場合がある。
【００１３】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の装置においては、内視鏡挿入部が体腔外に取り出された場合には、励起光の照射を行うことができないため、上述したような体腔外における蛍光画像の観察を行うことができない。
【００１４】
また、たとえ体腔外での蛍光観察が可能となるようにしても、やはり人物の目に励起光が入射してしまうのを防ぐ必要がある。
【００１５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、内視鏡挿入部を体腔内から取り出した際、励起光が人物の目に入射するのを確実に防止することができ、さらに、体腔外においても蛍光観察を可能し、その際においても励起光が人物の目に入射するのを確実に防止することができる蛍光内視鏡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】
【００１６】
本発明の蛍光内視鏡装置は、体腔内に挿入され、励起光を導光して被観察部に照射する内視鏡挿入部と、励起光の照射によって被観察部から発せられ、内視鏡挿入部により導光された蛍光を受光して蛍光画像を撮像する撮像部とを備えた蛍光内視鏡装置において、内視鏡挿入部によって導光された光を受光して撮像部によって撮像された撮像画像内における人物の顔情報を検出する顔情報検出部と、顔情報検出部において顔情報が検出された際、励起光の照射を禁止させるインターロック部とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、上記本発明の蛍光内視鏡装置においては、インターロック部によって励起光の照射が禁止された後、その禁止を解除する禁止解除部と、禁止解除部による禁止解除以降において顔情報の検出結果を確認し、顔情報検出部によって顔情報が検出されている間は、励起光の照射を行わないように制御する励起光照射制御部とを設けることができる。
【００１８】
また、上記本発明の蛍光内視鏡装置においては、インターロック部によって励起光の照射が禁止された後、その禁止を解除する禁止解除部と、禁止解除部による禁止解除の後に励起光の照射開始指示を受け付ける照射開始指示受付部と、照射開始指示の受付け以降において顔情報の検出結果を確認し、顔情報検出部によって顔情報が検出されている間は、励起光の照射を行わないように制御する励起光照射制御部とを設けることができる。
【００１９】
本発明の蛍光内視鏡装置は、体腔内に挿入され、励起光を導光して被観察部に照射する内視鏡挿入部と、励起光の照射によって被観察部から発せられ、内視鏡挿入部により導光された蛍光を受光して蛍光画像を撮像する撮像部とを備えた蛍光内視鏡装置において、内視鏡挿入部によって導光された光を受光して撮像部によって撮像された撮像画像内における人物の顔情報を検出する顔情報検出部と、顔情報検出部によって顔情報が検出されている間は、励起光の照射を行わないように制御する励起光照射制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、上記本発明の蛍光内視鏡装置においては、顔情報検出部を、撮像画像内における丸い形状の肌色部分を検出し、その肌色部分の撮像画像内における面積の割合が所定の閾値以上となった場合に、肌色部分を顔情報として検出するものとできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の蛍光内視鏡装置によれば、撮像部によって撮像された撮像画像内における人物の顔情報を検出し、顔情報が検出された際には、励起光の照射を禁止させてインターロックを行うようにしたので、内視鏡挿入部を体腔内から取り出した際、励起光が人物の目に入射するのを確実に防止することができる。
【００２２】
また、上記本発明の蛍光内視鏡装置において、励起光の照射が禁止された後、その禁止の解除を受け付けるとともに、その禁止解除以降において顔情報の検出結果を確認し、顔情報が検出されている間は、励起光の照射を行わないようにした場合には、一旦、内視鏡挿入部が取り出された後においても、たとえば、上述したようなリンパ節の蛍光画像の撮影を行うことができ、そのリンパ節を病理検査に適した箇所で切断することができるとともに、励起光が人物の目に入射するのを確実に防止することができる。
【００２３】
また、上記本発明の蛍光内視鏡装置において、励起光の照射が禁止された後、その禁止の解除を受け付けるとともに、その禁止解除の後に励起光の照射開始指示を受け付け、その照射開始指示の受付け以降において顔情報の検出結果を確認し、顔情報検出部によって顔情報が検出されている間は、励起光の照射を行わないようにした場合にも、上記と同様に、一旦、内視鏡挿入部が取り出された後においても、蛍光画像の撮影を行うことができるとともに、励起光が人物の目に入射するのを確実に防止することができる。
【００２４】
本発明の蛍光内視鏡装置によれば、撮像部によって撮像された撮像画像内における人物の顔情報を検出し、顔情報が検出されている間は、励起光の照射を行わないように制御するようにしたので、たとえば、誤って励起光の照射の停止指示を行うことなく内視鏡挿入部を体腔内から取り出した場合においても、励起光が人物の目に入射するのを確実に防止することができる。
【００２５】
また、上記本発明の蛍光内視鏡装置において、撮像画像内における丸い形状の肌色部分を検出し、その肌色部分の撮像画像内における面積の割合が所定の閾値以上となった場合に、その肌色部分を顔情報として検出するようにした場合には、肌色部分の面積の割合を取得することによって間接的に内視鏡挿入部と人物の顔との距離情報を取得することができ、内視鏡挿入部が人物の顔に近付いたときに確実に励起光の照射を行わないようにすることができる。また、人物の顔以外のものを顔情報として誤検出して、無意味に励起光の照射が禁止されてしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の蛍光内視鏡装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの概略構成図
【図２】体腔挿入部の概略構成図
【図３】体腔挿入部の先端部の概略構成図
【図４】図３の４−４’線断面図
【図５】体腔挿入部の各投光ユニットによって照射される光のスペクトルおよびその光の照射によって被観察部から発せられる蛍光および反射光のスペクトルを示す図
【図６】撮像ユニットの概略構成を示す図
【図７】撮像ユニットの分光感度を示す図
【図８】画像処理装置および光源装置の概略構成を示す図
【図９】本発明の蛍光内視鏡装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの作用を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の蛍光内視鏡装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムについて詳細に説明する。本実施形態は、安全性を考慮した励起光の照射制御に特徴を有するものであるが、まずは、そのシステム全体の構成から説明する。図１は、本実施形態の硬性鏡システム１の概略構成を示す外観図である。
【００２８】
本実施形態の硬性鏡システム１は、図１に示すように、青色光と近赤外光を射出する光源装置２と、光源装置２から射出された青色光を波長変換した白色光と近赤外光を被観察部に照射するとともに、白色光の照射により被観察部から反射された反射光に基づく通常像と近赤外光の照射により被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像を撮像する硬性鏡撮像装置１０と、硬性鏡撮像装置１０によって撮像された画像信号に所定の処理を施すとともに、光源装置２に制御信号を出力するプロセッサ３と、プロセッサ３において生成された表示制御信号に基づいて被観察部の蛍光画像および通常画像を表示するモニタ４とを備えている。
【００２９】
硬性鏡撮像装置１０は、図１に示すように、腹腔や胸腔などの体腔内に挿入される体腔挿入部３０と、体腔挿入部３０によって導光された被観察部の通常像および蛍光像を撮像する撮像ユニット２０とを備えている。
【００３０】
また、硬性鏡撮像装置１０は、図２に示すように、体腔挿入部３０と撮像ユニット２０とが着脱可能に接続されている。そして、体腔挿入部３０は接続部材３０ａ、挿入部材３０ｂ、およびケーブル接続口３０ｃを備えている。
【００３１】
接続部材３０ａは、体腔挿入部３０（挿入部材３０ｂ）の一端側３０Ｘに設けられており、たとえば撮像ユニット２０側に形成された開口２０ａに嵌め合わされることにより、撮像ユニット２０と体腔挿入部３０とが着脱可能に接続される。
【００３２】
挿入部材３０ｂは、体腔内の撮影を行う際に体腔内に挿入されるものであって、硬質な材料から形成され、たとえば、直径略５ｍｍの円柱形状を有している。挿入部材３０ｂの内部には、被観察部の像を結像するためのレンズ群が収容されており、先端側３０Ｙから入射された被観察部の通常像および蛍光像はレンズ群を介して一端側３０Ｘの撮像ユニット２０側に射出される。
【００３３】
挿入部材３０ｂの側面にはケーブル接続口３０ｃが設けられており、このケーブル接続口３０ｃに光ケーブルＬＣが機械的に接続される。これにより、光源装置２と挿入部材３０ｂとが光ケーブルＬＣを介して光学的に接続されることになる。
【００３４】
また、図３に体腔挿入部３０の先端側３０Ｙの構成を示す。図３に示すように、体腔挿入部３０の先端側３０Ｙには、通常像および蛍光像を結像する撮像レンズ３０ｄと、その撮像レンズ３０ｄを挟んで略対称に白色光を照射する白色光用照射レンズ３０ｅ，３０ｆと近赤外光を照射する近赤外光用照射レンズ３０ｇ，３０ｈが設けられている。このように白色光用照射レンズ３０ｅ，３０ｆおよび近赤外光用照射レンズ３０ｇ，３０ｈを撮像レンズ３０ｄに対して対称に２つ設けるようにしているのは、被観察部の凹凸によって通常像および蛍光像に陰影ができないようにするためである。
【００３５】
また、図４に、図３の４-４’線断面図を示す。図４に示すように、体腔挿入部３０内には、白色投光ユニット７０と近赤外投光ユニット６０とが設けられている。
【００３６】
白色投光ユニット７０は、青色光を導光するマルチモード光ファイバ７１と、マルチモード光ファイバ７１によって導光された青色光の一部を吸収して励起され、緑色〜黄色の可視光を発する蛍光体７２とを備えている。蛍光体７２は、複数種類の蛍光物質から形成されており、たとえば、ＹＡＧ系蛍光体、あるいはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７）等の蛍光物質などを含んで形成される。
【００３７】
そして、蛍光体７２の外周を覆うように筒状のスリーブ部材７３が設けられており、スリーブ部材７３の内部には、マルチモード光ファイバ７１を中心軸として保持するフェニール７４が挿入されている。さらに、フェニール７４の後端側（先端側とは逆側）から延出されるマルチモード光ファイバ７１には、その外皮を覆うフレキシブルスリーブ７５がスリーブ部材７３との間に挿入されている。
【００３８】
また、近赤外投光ユニット６０は、近赤外光を導光するマルチモード光ファイバ６１を備えており、マルチモード光ファイバ６１と近赤外光用照射レンズ３０ｈとの間には空間６２が設けられている。
【００３９】
また、近赤外投光ユニット６０にも、空間６２の外周を覆うように筒状のスリーブ部材６３が設けられており、白色投光ユニット７０と同様に、フェニール６４およびフレキシブルスリーブ６５が設けられている。
【００４０】
また、各投光ユニットにおいて使用されるマルチモード光ファイバとしては、たとえば、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径が直径０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの細径なものを使用することができる。
【００４１】
なお、上記では、白色光用照射レンズ３０ｆを含む白色投光ユニット７０と近赤外光用照射レンズ３０ｈを含む近赤外投光ユニット６０について説明したが、白色光用照射レンズ３０ｅを含む白色投光ユニットと近赤外光用照射レンズ３０ｇを含む近赤外投光ユニットも同様の構成である。
【００４２】
ここで、各投光ユニットによって被観察部に照射される光のスペクトルおよびその光の照射によって被観察部から発せられる蛍光および反射光のスペクトルを図５に示す。図５には、白色投光ユニット７０の蛍光体７２を透過して照射された青色光スペクトルＳ１と、白色投光ユニット７０の蛍光体７２において励起されて照射された緑色〜黄色の可視光スペクトルＳ２と、近赤外投光ユニット６０によって照射された近赤外光スペクトルＳ３と、近赤外投光ユニット６０による近赤外光スペクトルＳ３の照射によって発せられたＩＣＧ蛍光スペクトルＳ４とが示されている。
【００４３】
なお、本明細書における白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、たとえば、基準光であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、たとえば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光なども広義に含むものとする。したがって、白色投光ユニット７０は、図５に示すような青色光スペクトルＳ１と可視光スペクトルＳ２とを照射するものであるが、これらのスペクトルからなる光も白色光であるとする。
【００４４】
図６は、撮像ユニット２０の概略構成を示す図である。撮像ユニット２０は、体腔挿入部３０内のレンズ群により結像された被観察部の蛍光像を撮像して被観察部の蛍光画像信号を生成する第１の撮像系と、体腔挿入部３０内のレンズ群により結像された被観察部の通常像を撮像して通常画像信号を生成する第２の撮像系とを備えている。これらの撮像系は、通常像を反射するとともに、蛍光像を透過する分光特性を有するダイクロイックプリズム２１によって、互いに直交する２つの光軸に分けられている。
【００４５】
第１の撮像系は、体腔挿入部３０から射出された蛍光像を透過するとともに、近赤外光をカットする近赤外光カットフィルタ２２と、体腔挿入部３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１および近赤外光カットフィルタ２２を透過した蛍光像Ｌ２を結像する第１結像光学系２３と、第１結像光学系２３により結像された蛍光像Ｌ２を撮像する高感度撮像素子２４とを備えている。
【００４６】
第２の撮像系は、体腔挿入部３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１を反射した通常像Ｌ１を結像する第２結像光学系２５と、第２結像光学系２５により結像された通常像Ｌ１を撮像する撮像素子２６を備えている。
【００４７】
高感度撮像素子２４は、蛍光像Ｌ２の波長帯域の光を高感度に検出し、蛍光画像信号に変換して出力するものである。高感度撮像素子２４はモノクロの撮像素子である。
【００４８】
撮像素子２６は、通常像の波長帯域の光を検出し、通常画像信号に変換して出力するものである。撮像素子２６の撮像面には、３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルタがベイヤー配列またはハニカム配列で設けられている。
【００４９】
ここで、図７に、撮像ユニット２０の分光感度のグラフを示す。具体的には、撮像ユニット２０は、第１の撮像系がＩＲ（近赤外）感度を有し、第２の撮像系がＲ（赤）感度、Ｇ（緑）感度、Ｂ（青）感度を有するように構成されている。
【００５０】
また、撮像ユニット２０は、撮像制御ユニット２７を備えている。撮像制御ユニット２７は、プロセッサ３から出力されたＣＣＤ駆動信号に基づいて高感度撮像素子２４および撮像素子２６を駆動制御するとともに、高感度撮像素子２４から出力された蛍光画像信号および撮像素子２６から出力された通常画像信号に対し、ＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理を施し、ケーブルを介してプロセッサ３に出力するものである。
【００５１】
図８は、光源装置２およびプロセッサ３の概略構成を示す図である。プロセッサ３は、図８に示すように、通常画像入力コントローラ３１、蛍光画像入力コントローラ３２、画像処理部３３、メモリ３４、ビデオ出力部３５、操作部３６、ＴＧ（タイミングジェネレータ）３７、制御部３８、インターロック部３９および顔情報検出部５０を備えている。
【００５２】
通常画像入力コントローラ３１および蛍光画像入力コントローラ３２は、所定容量のラインバッファを備えており、撮像ユニット２０の撮像制御ユニット２７から出力された１フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号をそれぞれ一時的に記憶するものである。そして、通常画像入力コントローラ３１に記憶された通常画像信号および蛍光画像入力コントローラ３２に記憶された蛍光画像信号はバスを介してメモリ３４に格納される。
【００５３】
画像処理部３３は、メモリ３４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号が入力され、これらの画像信号に所定の画像処理を施し、バスに出力するものである。
【００５４】
ビデオ出力部３５は、画像処理部３３から出力された通常画像信号および蛍光画像信号がバスを介して入力され、所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ４に出力するものである。
【００５５】
操作部３６は、所定の操作指示や制御パラメータなどの操作者による入力を受け付けるものである。
【００５６】
本実施形態における操作部３６は、特に、近赤外光の照射開始指示や、インターロック部３９によって近赤外光の照射が禁止された状態を解除するためのインターロック解除指示を受け付けるものである。なお、本実施形態においては、近赤外光の照射開始指示やインターロックの解除指示を操作部３６によって受け付けるようにしたが、これに限らず、たとえば、フットペダルの押下によってこれらを受け付けるようにしてもよい。
【００５７】
また、ＴＧ３７は、撮像ユニット２０の高感度撮像素子２４、撮像素子２６および後述する光源装置２のＬＤドライバ４３，４６，４９を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。
【００５８】
制御部３８は、システム全体を制御するものであるが、本実施形態においては、特に、顔情報検出部５０によって顔情報が検出された際に、励起光の射出を停止するように光源装置２に制御信号を出力するものである。その具体的な励起光の照射制御方法については、後で詳述する。
【００５９】
インターロック部３９は、顔情報検出部５０において顔情報が検出された際、その検出結果に基づいて、制御部３８を介して光源装置２に制御信号を出力し、光源装置２からの近赤外光の射出を禁止させるものである。なお、近赤外光の禁止とは、近赤外光の射出を停止させることだけでなく、禁止解除指示が行われるまでは、たとえ近赤外光照射開始指示が行われたとしても近赤外光を射出させないことを意味する。
【００６０】
顔情報検出部５０は、撮像ユニット２０の撮像素子２６によって撮像された画像信号に基づいて、撮像画像内における顔情報を検出するものである。本実施形態の顔情報検出部５０は、撮像画像内における丸い形状の肌色部分を検出し、撮像画像全体の面積に対する肌色部分の面積の割合が、所定の閾値以上になったときにその肌色部分を顔情報として検出するものである。なお、肌色の検出方法、既に種々の方法が公知であるので詳細な説明は省略する。また、丸い形状の検出方法としては、たとえば、円や楕円などを検出するようにすればよいが、これらの検出方法についても既に種々の方法が公知であるので詳細な説明は省略する。また、顔情報の検出方法についても、上記のような方法に限らず、種々の公知な方法を用いることができる。
【００６１】
光源装置２は、図８に示すように、４４５ｎｍの青色光を射出する青色ＬＤ光源４０と、青色ＬＤ光源４０から射出された青色光を集光して光ファイバスプリッタ４２に入射させる集光レンズ４１と、集光レンズ４１によって入射された青色光を光ケーブルＬＣ１と光ケーブルＬＣ２との両方に同時に入射する光ファイバスプリッタ４２と、青色ＬＤ光源４０を駆動するＬＤドライバ４３とを備えている。
【００６２】
そして、光ケーブルＬＣ１およびＬＣ２は、それぞれ白色投光ユニット７０のマルチモード光ファイバ７１に光学的に接続されるものである。
【００６３】
また、光源装置２は、７５０〜７９０ｎｍの近赤外光を射出する複数の近赤外ＬＤ光源４４，４７と、各近赤外ＬＤ光源４４，４７から射出された近赤外光を集光して光ケーブルＬＣ３，ＬＣ４に入射する複数の集光レンズ４５，４８と、各近赤外ＬＤ光源４４，４７を駆動する複数のＬＤドライバ４６，４９とを備えている。
【００６４】
そして、光ケーブルＬＣ３およびＬＣ４は、それぞれ近赤外投光ユニット６０のマルチモード光ファイバ６１に光学的に接続されているものとする。
【００６５】
また、本実施形態においては、励起光として近赤外光を用いるようにしたが、上記近赤外光に限定されず、被検者に投入される蛍光色素の種類もしくは自家蛍光させる生体組織の種類によって適宜決定される。
【００６６】
次に、本実施形態の硬性鏡システムの作用について、図９のフローチャートを参照しながら説明する。
【００６７】
まず、体腔挿入部３０が被検者体腔内に挿入され、体腔挿入部３０の先端が被観察部の近傍に設置され（Ｓ１０）、通常画像の撮像および表示が行われる（Ｓ１２）。
【００６８】
具体的には、光源装置２の青色ＬＤ光源４０から射出された青色光が、集光レンズ４１および光ファイバスプリッタ４２を介して光ケーブルＬＣ１およびＬＣ２の両方に同時に入射される。そして、さらに青色光は光ケーブルＬＣ１，ＬＣ２により導光されて体腔挿入部３０に入射され、体腔挿入部３０内の白色投光ユニット７０のマルチモード光ファイバ７１によって導光される。そして、マルチモード光ファイバ７１の出射端から出射された青色光は、一部は蛍光体７２を透過して被観察部に照射され、一部以外は蛍光体７２によって緑色〜黄色の可視光に波長変換され、その可視光が被観察部に照射される。すなわち、青色光と緑色〜黄色の可視光とからなる白色光が被観察部に照射される。
【００６９】
そして、白色光の照射によって被観察部から反射された通常像が挿入部材３０ｂの先端３０Ｙの撮像レンズ３０ｄから入射し、挿入部材３０ｂ内のレンズ群により導光されて撮像ユニット２０に向けて射出される。
【００７０】
撮像ユニット２０に入射された通常像は、ダイクロイックプリズム２１によって直角方向に反射され、第２結像光学系２５によって撮像素子２６の撮像面に結像され、撮像素子２６によって撮像される。
【００７１】
そして、撮像素子２６からそれぞれ出力されたＲ、Ｇ、Ｂの画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、ケーブル５を介してプロセッサ３に出力される。
【００７２】
そして、プロセッサ３に入力された通常画像信号は、通常画像入力コントローラ３１において一時的に記憶された後、メモリ３４に格納される。そして、メモリ３４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号は、画像処理部３３において階調補正処理およびシャープネス補正処理が施された後、ビデオ出力部３５に順次出力される。
【００７３】
そして、ビデオ出力部３５は、入力された通常画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて通常画像を表示する。
【００７４】
そして、上記のようにして通常画像が表示された状態において、たとえば、癌などが発見され、その癌近傍からリンパが流れ込んでいるリンパ節を病理検査のために切除したい場合には、癌近傍にＩＣＧが投与され、そのＩＣＧの蛍光画像の撮像および表示が行われる。なお、このとき通常画像の撮像は終了してもよいし、継続してもよい。
【００７５】
具体的には、まず、操作部３６を用いて近赤外光照射開始指示が入力される（Ｓ１４）。そして、操作部３６から入力された近赤外光の照射開始指示に応じて制御部３８からＴＧ３７を介して近赤外ＬＤ光源４４，４７を駆動するＬＤドライバ４６，４９に近赤外光出射開始の制御信号が出力され、その制御信号に応じてＬＤドライバ４６，４９は近赤外光ＬＤ光源４４，４７から近赤外光を出射させる。
【００７６】
そして、光源装置２の近赤外ＬＤ光源４４，４７から射出された近赤外光が、集光レンズ４５，４８を介して光ケーブルＬＣ３，ＬＣ４に入射され、光ケーブルＬＣ３，ＬＣ４を介して体腔挿入部３０に入射され、体腔挿入部３０内の近赤外投光ユニット６０のマルチモード光ファイバ６１によって導光されて被観察部に照射される（Ｓ１６）。
【００７７】
そして、近赤外光の励起光の照射によって被観察部から発せられたＩＣＧ蛍光像が挿入部材３０ｂの先端３０Ｙの撮像レンズ３０ｄから入射し、挿入部材３０ｂ内のレンズ群により導光されて撮像ユニット２０に向けて射出される。
【００７８】
撮像ユニット２０に入射されたＩＣＧ蛍光像は、ダイクロイックプリズム２１および近赤外光カットフィルタ２２を透過した後、第１結像光学系２３により高感度撮像素子２４の撮像面上に結像され、高感度撮像素子２４によって撮像される。高感度撮像素子２４から出力されたＩＣＧ蛍光画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、ケーブル５を介してプロセッサ３に出力される。
【００７９】
そして、プロセッサ３に入力された蛍光画像信号は、蛍光画像入力コントローラ３２において一時的に記憶された後、メモリ３４に格納される。そして、メモリ３４から読み出された１フレーム毎の蛍光画像信号は、画像処理部３３において所定の画像処理が施された後、ビデオ出力部３５に順次出力される。
【００８０】
そして、ビデオ出力部３５は、入力された蛍光画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、１フレーム毎の表示制御信号をモニタ４に順次出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて蛍光画像を表示する（Ｓ１８）。
【００８１】
そして、蛍光画像が表示された状態において、医師によって所望のリンパ節の切除が行われ、そのリンパ節が体外に取り出されて手技が終了すると、操作部３６において近赤外光の照射の停止指示が受け付けられ、その停止指示に応じて制御部３８から光源装置２に制御信号が出力されて近赤外光の射出が停止された後、体腔挿入部３０が体腔内から取り出される（Ｓ２０）。
【００８２】
そして、体腔挿入部３０が体腔内から取り出された後、顔情報検出部５０において顔情報が検出されるとその検出結果がインターロック部３９に出力され、インターロック部３９は、制御部３８を介して光源装置２に制御信号を出力し、その後インターロック解除指示が行われるまでは、近赤外光の射出を禁止する（Ｓ２２）。なお、体腔挿入部３０が体腔内から取り出される際、近赤外光の照射停止指示が行われなかった場合には、インターロック部３９は、顔情報の検出に応じて、制御部３８を介して光源装置２に制御信号を出力し、近赤外光の射出を停止した後、近赤外光の射出を禁止する。
【００８３】
そして、ここで、上述したようにして体腔外に取り出されたリンパ節を病理検査に提供する際には、リンパ節における癌の転移部分を検査し易いようにその転移部分において切断することが望ましいが、このとき転移部分を明確するために再度、近赤外光を照射して蛍光画像を見たい場合がある。
【００８４】
したがって、このように体外で蛍光画像を撮像する際には（Ｓ２４，ＹＥＳ）、まず、インターロックを解除するための解除指示が操作部３６において行われ、操作部３６によって受け付けられたインターロック解除指示信号は制御部３８に出力され、制御部３８は、入力されたインターロック解除指示信号に応じてインターロック部３９によるインターロックを解除する（Ｓ２６）。
【００８５】
そして、制御部３８は、インターロック解除指示信号を受け付けると、インターロック解除以降における顔情報検出部５０の顔情報の検出結果をモニタする。
【００８６】
そして、再び、操作部３６を用いて近赤外光照射開始指示が入力され、その開始指示に応じて近赤外光が照射されて蛍光画像の撮像が行われることになるが、このとき制御部３８は、顔情報検出部５０において顔情報が検出されているか否かを確認し、顔情報が検出されていない場合には、近赤外光照射開始指示に応じて近赤外光の照射を開始し、蛍光画像の撮像を行う（Ｓ２８，ＮＯ）。
【００８７】
一方、制御部３８は、顔情報検出部５０において顔情報が検出されている場合には、近赤外光照射開始指示が行われたとしても、近赤外ＬＤ光源４４，４７から近赤外光が射出されないように制御する（Ｓ３０）。
【００８８】
また、上記実施形態の説明においては、制御部３８が、インターロック解除指示信号を受け付けたときから、制御部３８が顔情報検出部５０における顔情報の検出結果をモニタするようにしたが、インターロック解除指示信号を受け付けたときからではなく、操作部３６において近赤外光照射開始指示が受け付けられたときから顔情報検出部５０における顔情報の検出結果をモニタし、顔情報を検出してない場合には、近赤外光照射開始指示に応じて近赤外光を射出させ、顔情報を検出している場合には、近赤外光を射出させないようにしてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態においては、体腔挿入部３０が取り出された後、顔情報検出部５０において顔情報が検出された際、近赤外光の射出を禁止するインターロック部３９を設けるようにしたが、このインターロック部３９を設けないようにしてもよい。そして、インターロック部３９を設けないようにした場合には、制御部３８は、顔情報検出部５０による顔情報の検出結果を常時モニタする。
【００９０】
そして、たとえば、手技が終了した後、誤って操作部３６において近赤外光の停止指示が行われることなく体腔挿入部３０が体外に取り出された場合には、顔情報検出部５０により顔情報が検出された際、その検出結果が制御部３８に出力される。
【００９１】
そして、制御部３８は、顔情報の検出結果に応じて、光源装置２に制御信号を出力し、顔情報検出部５０によって顔情報が検出されている間は近赤外光を射出させないようにし、顔情報を検出してない場合にのみ近赤外光照射開始指示に応じて近赤外光を射出させるようにする。
【００９２】
また、手技が終了した後に体腔挿入部３０が体外に取り出された場合だけでなく、体腔に体腔挿入部３０を挿入する前に近赤外光の射出動作の確認や、近赤外光の校正を行う際においても通常画像の撮像を行って顔情報検出部５０による顔情報の検出を行い、顔情報検出部５０によって顔情報が検出されている間は近赤外光を射出させないようにし、顔情報を検出してない場合にのみ近赤外光照射開始指示に応じて近赤外光を射出させるようにしてもよい。
【００９３】
また、上記実施形態においては、顔情報検出部５０による顔情報検出およびインターロック部３９および制御部３８によるそのモニタリングの周期は、１回/０．２５秒以内であることが望ましい。このような周期とすることにより制御系への負荷も少なく安全な運用することができる。
【００９４】
また、上記実施形態は、本発明の画像撮像装置を硬性鏡システムに適用したものであるが、これに限らず、たとえば、軟性内視鏡装置を有するその他の内視鏡システムに適用してもよい。また、内視鏡システムに限らず、体内に挿入される挿入部を備えていない、いわゆるビデオカメラ型の医用画像撮像装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１     硬性鏡システム
２     光源装置
３     プロセッサ
４     モニタ
１０   硬性鏡撮像装置
２０   撮像ユニット
２４   高感度撮像素子
２８   制御部
３０   体腔挿入部
３０ｄ 撮像レンズ
３０ｅ 白色光用照射レンズ
３０ｅ，３０ｆ 白色光用照射レンズ
３０ｇ，３０ｈ 近赤外光用照射レンズ
３８   制御部
３９   インターロック部
５０   顔情報検出部
４４，４７     近赤外ＬＤ光源
６０   近赤外投光ユニット
７０   白色投光ユニット
【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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