(57)【要約】      （修正有）【課題】クロストークを排除することができる、スペックルを用いた撮像技術を提供する。【解決手段】撮像システム１０１は、第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象Ｏに照射する第一光源１１と、第二の波長帯のインコヒーレント光を撮像対象Ｏに照射する第二光源１２と、前記コヒーレント光が照明された撮像対象Ｏの散乱光から得られるスペックル画像及びインコヒーレント光が照明された撮像対象Ｏの反射光から得られる非スペックル画像を撮像する画像撮像部１３と、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除部１４を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象に照射する第一光源と、
第二の波長帯のインコヒーレント光を撮像対象に照射する第二光源と、
前記コヒーレント光が照明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及び前記インコヒーレント光が照明された前記撮像対象の反射光から得られる非スペックル画像を撮像する画像撮像部と、
撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除部と、
を備える、撮像システム。
【請求項２】
前記第一光源は赤色光源であり、前記第二光源は青色光源である、請求項１記載の撮像システム。
【請求項３】
前記コヒーレント光の波長帯は５５０〜７００ｎｍであり、前記インコヒーレント光の波長帯は３５０〜５５０ｎｍである、請求項２記載の撮像システム。
【請求項４】
前記第二光源は、前記第一光源と同時にインコヒーレント光を前記撮像対象に照射する、請求項１記載の撮像システム。
【請求項５】
更に、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像とを分離する分離部を備える、請求項１記載の撮像システム。
【請求項６】
更に、分離されたスペックル画像と前記非スペックル画像とを合成する画像合成部を備える、請求項５記載の撮像システム。
【請求項７】
前記クロストーク排除部は、複数の色成分の各色成分に対応する画素を平面上に規則的に配置した画素部である、請求項１記載の撮像システム。
【請求項８】
前記クロストーク排除部は、ベイヤー配列の構成である、請求項７記載の撮像システム。
【請求項９】
第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象に照射する第一光源と、
第二の波長帯のインコヒーレント光を撮像対象に照射する第二光源と、
前記コヒーレント光が照明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及び前記インコヒーレント光が照明された前記撮像対象の反射光から得られる非スペックル画像を撮像する画像撮像部と、
撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除部と、
を備える、撮像装置。
【請求項１０】
前記第一光源は赤色光源であり、前記第二光源は青色光源である、請求項９記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記コヒーレント光の波長帯は５５０〜７００ｎｍであり、前記インコヒーレント光の波長帯は３５０〜５５０ｎｍである、請求項１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第二光源は、前記第一光源と同時にインコヒーレント光を前記撮像対象に照射する、請求項９記載の撮像装置。
【請求項１３】
更に、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像とを分離する分離部を備える、請求項９記載の撮像装置。
【請求項１４】
更に、分離されたスペックル画像と前記非スペックル画像とを合成する画像合成部を備える、請求項１３記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記クロストーク排除部は、複数の色成分の各色成分に対応する画素を平面上に規則的に配置した画素部である、請求項９記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記クロストーク排除部は、ベイヤー配列の構成である、請求項１５記載の撮像装置。
【請求項１７】
第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象に照射するコヒーレント光照射工程と、
第二の波長帯のインコヒーレント光を前記撮像対象に照射するインコヒーレント光照射工程と、
前記コヒーレント光が照明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スペックル画像撮像工程と、
前記インコヒーレント光が照明された前記撮像対象の反射光から得られる非スペックル画像を撮像する非スペックル画像撮像工程と、
撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除工程と、
を含む、撮像方法。
【請求項１８】
前記コヒーレント光は赤色であり、前記インコヒーレント光は青色である、請求項１７記載の撮像方法。
【請求項１９】
前記コヒーレント光の波長帯は５５０〜７００ｎｍであり、前記インコヒーレント光の波長帯は３５０〜５５０ｎｍである、請求項１８記載の撮像方法。
【請求項２０】
前記コヒーレント光照射工程とインコヒーレント光照射工程が同時に行われる、請求項１７記載の撮像方法。
【請求項２１】
更に、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像とを分離する分離工程を含む、請求項１７記載の撮像方法。
【請求項２２】
更に、分離されたスペックル画像と前記非スペックル画像とを合成する画像合成工程を含む、請求項２１記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、撮像システム、撮像装置、撮像方法に関する。より詳しくは、撮像対象への光の照射によって発生するスペックルを利用する撮像システム、撮像装置、撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、体内にある血管の状態や位置の確認には、血管に造影剤を注入してＸ線画像を取得する方法が用いられている。また、近年、コンピュータ断層撮影（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＣＴ）血管造影や磁気共鳴血管造影（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ：ＭＲＡ）等のように、三次画像が得られる血管造影方法も開発されている。
【０００３】
また、従来、光学的手法を用いて、血管等の流路を撮像する方法も提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の撮像システムでは、第一のタイミングで発光部からの光がオブジェクトに反射して干渉した光により干渉光画像を撮像し、第二のタイミングでオブジェクトから発せられた光の発光画像を撮像している。
【０００４】
このように、近年、医療分野等においては、光学的手法を用いた撮像方法が種々開発されており、その検出精度も、年々向上している。ここで、光学的手法を用いた撮像技術においては、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、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、照射面の凹凸形状に応じて、照射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。
【０００５】
ここで、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物体を、結像光学系を用いて観察すると、像面で物体の散乱によるスペックルが観測される。そして、物体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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１３６３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなスペックルを用いた撮像技術において、画素としては、モノクロの画素が配列された撮像素子を用いてスペックル画像の撮像が行われることが通常であるが、例えば、通常の明視野画像を撮像する際の白色照明のように、照明をＲＧＢ照明にしてしまうと、スペックルを撮像する素子に緑色のクロストークが影響してしまい、適切にスペックル画像を撮像することができないとの課題があった。
【０００９】
そこで、本技術では、クロストークを排除することができる、スペックルを用いた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】
【００１０】
本技術は、第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象に照射する第一光源と、第二の波長帯のインコヒーレント光を撮像対象に照射する第二光源と、前記コヒーレント光が照明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及び前記インコヒーレント光が照明された前記撮像対象の反射光から得られる非スペックル画像を撮像する画像撮像部と、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除部と、を備える、撮像システムを提供する。
本技術に係る撮像システムにおいて、前記第一光源は赤色光源であり、前記第二光源は青色光源であってもよい。
また、本技術に係る撮像システムにおいて、前記コヒーレント光の波長帯は５５０〜７００ｎｍであり、前記インコヒーレント光の波長帯は３５０〜５５０ｎｍであってもよい。
更に、本技術に係る撮像システムにおいて、前記第二光源は、前記第一光源と同時にインコヒーレント光を前記撮像対象に照射する構成であってもよい。
更に、本技術に係る撮像システムにおいて、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像とを分離する分離部を備えていてもよい。
また、本技術に係る撮像システムにおいて、分離されたスペックル画像と前記非スペックル画像とを合成する画像合成部を備えていてもよい。
更に、本技術に係る撮像システムにおいて、前記クロストーク排除部は、複数の色成分の各色成分に対応する画素を平面上に規則的に配置した画素部であってもよい。
また、本技術に係る撮像システムにおいて、前記クロストーク排除部は、ベイヤー配列の構成であってよい。
【００１１】
本技術は、第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象に照射する第一光源と、第二の波長帯のインコヒーレント光を撮像対象に照射する第二光源と、前記コヒーレント光が照明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及び前記インコヒーレント光が照明された前記撮像対象の反射光から得られる非スペックル画像を撮像する画像撮像部と、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除部と、を備える、撮像装置をも提供する。
本技術に係る撮像システムにおいて、前記第一光源は赤色光源であり、前記第二光源は青色光源であってもよい。
また、本技術に係る撮像装置において、前記コヒーレント光の波長帯は５５０〜７００ｎｍであり、前記インコヒーレント光の波長帯は３５０〜５５０ｎｍであってもよい。
更に、本技術に係る撮像装置において、前記第二光源は、前記第一光源と同時にインコヒーレント光を前記撮像対象に照射する構成であってもよい。
更に、本技術に係る撮像装置において、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像とを分離する分離部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、分離されたスペックル画像と前記非スペックル画像とを合成する画像合成部を備えていてもよい。
更に、本技術に係る撮像装置において、前記クロストーク排除部は、複数の色成分の各色成分に対応する画素を平面上に規則的に配置した画素であってもよい。
また、本技術に係る撮像装置において、前記クロストーク排除部は、ベイヤー配列の構成であってよい。
【００１２】
本技術は、第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象に照射するコヒーレント光照射工程と、第二の波長帯のインコヒーレント光を前記撮像対象に照射するインコヒーレント光照射工程と、前記コヒーレント光が照明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スペックル画像撮像工程と、前記インコヒーレント光が照明された前記撮像対象の反射光から得られる非スペックル画像を撮像する非スペックル画像撮像工程と、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除工程と、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、前記コヒーレント光は赤色であり、前記インコヒーレント光は青色であってもよい。
また、本技術に係る撮像方法において、前記コヒーレント光の波長帯は５５０〜７００ｎｍであり、前記インコヒーレント光の波長帯は３５０〜５５０ｎｍであってもよい。
更に、本技術に係る撮像方法において、前記コヒーレント光照射工程とインコヒーレント光照射工程が同時に行われ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、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像とを分離する分離工程を含んでいてもよい。
更に、本技術に係る撮像方法において、分離されたスペックル画像と前記非スペックル画像とを合成する画像合成工程を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本技術によれば、クロストークを排除することができるため、より鮮明なスペックル画像を撮像することができる。
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】
【００１４】
【図１】本技術に係る撮像システムの第一実施形態を模式的に示す概念図である。
【図２】図１に示す撮像システムの詳細を示す模式概念図である。
【図３】本技術に係る撮像システムの第二実施形態を模式的に示す模式概念図である。
【図４】図３に示す撮像システムが備える画像合成部の機能を示す写真代用図面である。
【図５】本技術に係る撮像装置の第一実施形態を模式的に示す模式概念図である。
【図６】本技術に係る撮像方法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】
【００１５】
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）第一光源
（２）第二光源
（３）画像撮像部
（４）クロストーク排除部
（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）分離部
（２）スペックル処理部
（３）スペックル画像処理部
（４）非スペックル画像処理部
（５）画像合成部
３．撮像装置
（１）第一光源
（２）第二光源
（３）画像撮像部
（４）クロストーク排除部
（５）解析部
（６）記憶部
（７）表示部
４．撮像方法
（１）コヒーレント光照射工程
（２）インコヒーレント光照射工程
（３）画像撮像工程
（４）クロストーク排除工程
（５）分離工程
（６）スペックル処理工程
（７）スペックル画像処理工程
（８）非スペックル画像処理工程
（９）画像合成工程
（１０）解析工程
（１１）記憶工程
（１２）表示工程
【００１６】
１．第一実施形態に係る撮像装置
図１は、本技術に係る撮像システムの第一実施形態を模式的に示す模式概念図である。第一実施形態に係る撮像システム１０１は、大別して、第一光源１１、第二光源１２、画像撮像部１３、クロストーク排除部１４、を少なくとも備える。また、必要に応じて、解析部１５、記憶部１６、及び表示部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。
【００１７】
（１）第一光源
第一光源１１は、撮像対象Ｏに対してコヒーレント光を照射する。第一光源１１が発する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。本技術に係る第一光源１１から出力されるコヒーレント光はその波長帯が５５０〜７００ｎｍの範囲であって赤色であることが好ましく、より好ましくは波長帯が６００ｎｍの赤色である。
【００１８】
コヒーレント光を照射する第一光源１１の種類は、本技術の効果を損なわない限り特に限定されない。一例としては、レーザー光等を挙げることができる。レーザー光を発する第一光源１１としては、例えば、アルゴンイオン（Ａｒ）レーザー、ヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザー、ダイ（ｄｙｅ）レーザー、クリプトン（Ｃｒ）レーザー、半導体レーザー、または、半導体レーザーと波長変換光学素子を組み合わせた固体レーザー等を、１種又は２種以上、自由に組み合わせて用いることができる。
【００１９】
（２）第二光源
第二光源１２は、撮像対象Ｏに対してインコヒーレント光を照射する。本技術に係る撮像システムでは、前記撮像対象Ｏに対して、コヒーレント光とインコヒーレント光とが同時に照射される。すなわち、前記第二光源１２は、第一光源１１と同時に光の照射を行う。前記第二光源１２が発するインコヒーレント光とは、物体光（物体波）のように干渉性を殆ど示さない光をいう。
本技術に係る第二光源１２から出力されるインコヒーレント光はその波長帯が３５０〜５５０ｎｍの範囲であって青色であることが好ましく、より好ましくは波長帯が４００ｎｍの青色である。
【００２０】
第二光源１２の種類は、本技術の効果を損なわない限り特に限定されない。一例としては、発光ダイオード等を挙げることができる。また、他の光源としては、キセノンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等も挙げられる。
【００２１】
（３）画像撮像部
画像撮像部１３では、スペックル画像の撮像及び非スペックル画像の撮像が行われる。
すなわち、当該画像撮像部１３では、前記コヒーレント光が照射された前記撮像対象Ｏから得られる散乱光に基づくスペックルの撮像が行われる。更には、インコヒーレント光が照射された前記撮像対象Ｏから得られる反射光に基づいて、撮像対象Ｏの撮像が行われる。ここで、インコヒーレント光は干渉性を殆ど示さない光であるため、インコヒーレント光に基づく撮像画像は、ランダムな干渉・回折パターンであるスペックルが発生しないものとなる。以下、説明の便宜上、スペックルが発生しない撮像画像を「非スペックル画像」という。
【００２２】
また、前記画像撮像部１３では、撮像されたスペックル画像におけるスペックルの輝度分布の測定が行われるようにしてもよい。ここで、コヒーレント光を用いて照明された物体を結像光学系により観察すると、像面で物体の散乱によるスペックルが観測される。この画像撮像部１３では、例えば輝度計を用いて、撮像画像におけるスペックルの輝度分布が測定される。その他には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子より撮影した画像からスペックル輝度分布を算出することが可能である。
この輝度分布の測定方法は、本技術の効果が損なわれない限り特に限定されず、公知の算出方法を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。
【００２３】
このような画像撮像部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、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサー等の撮像素子を用いた撮像方法を挙げることができる。
【００２４】
この画像撮像部１３では、例えば、疑似血液が流れている疑似血管を、前記スペックル輝度分布に基づいてマッピングした画像等が生成される。ここで、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。
【００２５】
（４）クロストーク排除部
本技術に係る撮像システム１０１では前述の如く、前記撮像対象Ｏに対してコヒーレント光及びインコヒーレント光の照射が同時に行われ、撮像対象Ｏからの散乱光及び反射光に基づいてスペックル画像及び非スペックル画像の撮像が行われる。
かかる場合、前記画像撮像部１３が備える撮像素子の構成によっては、当該撮像素子を構成する配列された各画素は、本来配列内の隣接する画素を対象として照射されていたはずの光などの迷光を受け取る可能性がある。すなわち、前記画像撮像部１３において、所謂クロストークが発生してしまう可能性がある。
【００２６】
前記クロストーク排除部１４では、前記クロストークの排除が行われる。
より具体的には、前記クロストーク排除部１４を、複数の色成分の各色成分に対応する画素を平面上に規則的に配置した画素部として構成し、前記画像撮像部１３よりも撮像対象Ｏ側に配置する。そして、特定の波長の光（例えば、赤色のコヒーレント光）に感度のある画素のみから得られる画素データをスペックル画像とし、特定の波長の光（例えば、青色のインコヒーレント光）に感度のある画素のみから得られる画素データを非スペックル画像とする方法が考えられる。このようにクロストーク排除部１４を構成した場合、当該クロストーク排除部１４を構成する各画素が迷光を受光することがなくなるため、クロストークを可及的に排除することができる。
前記クロストーク排除部１４の具体的な構成としては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応する画素を有するベイヤー配列などカラーフィルターでマスクされた単板式のデジタルイメージャが挙げられる。他の構成としては、三板式のデジタルイメージャなども挙げられる。
【００２７】
（５）解析部
本技術に係る撮像システム１０１は、必要に応じて、解析部１５を備えることができる。この解析部１５では、前記クロストーク排除部１４によりクロストークが排除されたスペックル画像及び非スペックル画像からなるスペックル合成画像の解析が行われる。具体的には、当該スペックル合成画像に示された輝度分布やスペックルから、撮像対象Ｏの状態解析が行われる。
当該解析部１５では、例えば、撮像対象Ｏを血管とした場合、血液などの散乱流体が移動したり、時間的に変化すると、これに応じてスペックルも時間的に変動することとなる。このため、前記解析部１５により、血流の速度を測定することができる。
尚、この解析部１５は、本技術に係る撮像システム１０１に必須ではなく、外部の解析装置等を用いて撮像対象Ｏの状態を解析することも可能である。
【００２８】
（６）記憶部
本技術に係る撮像システム１０１は、必要に応じて、記憶部１６を備えることができる。この記憶部１６には、前記画像撮像部１３によって撮像されたスペックル画像及び非スペックル画像、前記スペックル合成画像、前記解析部１５による解析結果などが記憶される。
この記憶部１６は、本技術に係る撮像システム１０１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、前記スペックル画像等を記憶することも可能である。
【００２９】
（７）表示部
本技術に係る撮像システム１０１は、必要に応じて、表示部１７を備えることができる。この表示部１７には、前記画像撮像部１３によって撮像されたスペックル画像及び非スペックル画像、前記スペックル合成画像、前記解析部１５による解析結果などが表示される。
ここで、当該表示部１７においては、前記画像撮像部１３により測定されたスペックルの輝度分布を、前記スペックル画像に重畳させて表示することもできる。
この表示部１７は、本技術に係る撮像システム１０１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て撮像対象Ｏに光照射を行うことも可能である。
【００３０】
（８）撮像対象
本技術に係る撮像システム１０１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Ｏ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、本技術に係る撮像システム１０１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。
【００３１】
より具体的には、撮像対象Ｏを生体組織とし、流体としては血液を挙げることができる。例えば、本技術に係る撮像システム１０１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。
【００３２】
以上のような本技術に係る撮像システム１０１によれば、前記クロストーク排除部１４を備えているため、前記画像撮像部１３により撮像されるスペックル画像及び非スペックル画像の解像度を向上させることができ、より鮮明なスペックル画像を得ることができる。
その結果、例えば、血液が流れる血管を撮像した際、血液の時間的変動に従ったスペックルが変動を観測することができるため、血球の流路を正確に認識可能な画像を取得することができる。その結果、生体組織（例えば、心臓など）に対する血管の相対的位置を正確に観測することができる。
【００３３】
また、本技術に係る撮像システム１０１によれば、単一の画像撮像部１３によってスペックル画像及び非スペックル画像を撮像する構成を採用しているため、例えば前記スペックル画像と非スペックル画像とを合成する場合、それぞれの画像の位置ずれが発生することを可及的に排除することができる。その結果、前記スペックル合成画像の解像度を向上させることができ、もって撮像対象Ｏの解析をより的確に行うことができる。
【００３４】
更に、本技術に係る撮像システム１０１によれば、例えば、第一光源１１から赤色のコヒーレント光を撮像対象Ｏに対して照射させ、当該撮像対象Ｏからの散乱光に基づいてスペックル画像を撮像する場合、前記撮像対象Ｏは散乱が支配的である血液とすると、血流の描出力を高めることができる。一方、例えば、第二光源１２から青色のインコヒーレント光を撮像対象Ｏに照射させ、当該撮像対象Ｏからの反射光に基づいて非スペックル画像を撮像する場合、撮像対象Ｏを血管とすると、青色の光が血液に吸収されやすいため、血管の描出力を高めることができる。
【００３５】
２．第二実施形態に係る撮像システム
次に、本技術に係る撮像システムの第二実施形態について説明する。図３は、第二実施形態に係る撮像システム２０１を示す模式概念図である。
この第二実施形態に係る撮像システム２０１は、分離部２１、スペックル処理部２２、スペックル画像処理部２３、非スペックル画像処理部２４、画像合成部２５を備える点が第一実施形態に係る撮像システム１０１と異なる。その一方で、前記第一光源１１、第二光源１２、画像撮像部１３、クロストーク排除部１４、を少なくとも備える点は同一であり、更に必要に応じて、解析部１５、記憶部１６、及び表示部１７を備えていてもよい点は同一である。
このため、以下の第二実施形態に係る撮像システム２０１の説明において、第一実施形態に係る撮像システム１０１と共通する構成についてはその説明を省略する。以下、分離部２１、スペックル処理部２２、スペックル画像処理部２３、非スペックル画像処理部２４、画像合成部２５、について説明する。
【００３６】
（１）分離部
本技術に係る撮像システムでは、前記画像撮像部１３によりスペックル画像及び非スペックル画像の撮像が行われるようになっており、前記分離部２１では、撮像されたスペックル画像の画像情報と、非スペックル画像の画像情報とが分離されるようになっている。
当該分離部２１にて行われる画像情報の分離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る。
【００３７】
（２）スペックル処理部
第二実施形態に係る撮像システム２０１では、前記分離部２１によって分離されたスペックル画像及び非スペックル画像に対して所定の処理が行われる。
前記スペックル画像は、前記スペックル処理部２２及びスペックル画像処理部２３により所定の処理が施される。
前記スペックル処理部２２は、コヒーレント光に基づいたスペックル画像を、スペックルが所定の方向に流動したスペックル流体画像へと変換する。かかる場合、スペックルの流動を演算する方法としては、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を指標とした方法が挙げられる。
そして、スペックル処理部２２では、当該スペックルコントラストを画像化することにより、スペックル流体画像の作成が行われる。
【００３８】
（３）スペックル画像処理部
前記スペックル処理部２２によりスペックル流体画像が作成された後、前記スペックル画像処理部２３では先ず、前記スペックル流体画像において、スペックルコントラストの反転を行う。ここで、スペックルコントラストを反転させていない画像では、スペックルコントラストが撮像対象Ｏにおいて静止している箇所での値が、動いている箇所での値よりも大きくなる。従って、スペックルコントラストを反転させることにより、流速の大きい箇所とスペックル画像の値の大小を揃えることができる。更に、スペックルコントラストの最適化を行う。その結果、スペックル流体画像において、スペックルコントラストを最大とすることができ、もって血液等の散乱流体の検出精度を向上させることができる。
尚、当該スペックル画像処理部２３におけるスペックルコントラストを反転させる方法、及び最適化の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る。
【００３９】
（４）非スペックル画像処理部
第二実施形態に係る撮像システム２０１では、前記分離部２１により非スペックル画像がスペックル画像から分離された後、前記非スペックル画像処理部２４により当該非スペックル画像に対して所定の処理が行われる。
具体的には、前記画像撮像部１３により測定された輝度分布の最適化が行われる。この結果、非スペックル画像において、撮像対象Ｏに対する輝度分布を最適にすることができるため、非スペックル画像の解像度を高めることができる。
尚、当該非スペックル画像処理部２４による輝度分布を最適化する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る。
【００４０】
（５）画像合成部
第二実施形態に係る撮像システム２０１では、前記スペックル画像処理部２３により処理されたスペックル画像と、前記非スペックル画像処理部２４により処理された非スペックル画像と、を合成する画像合成部２５を備える。
この画像合成部２５では、例えば、前記非スペックル画像の画像情報とスペックル画像の画像情報とを重ねあわせて、スペックル合成画像を作成する。このとき、テンプレートマッチングなど、重ね合わせの位置の調節が不要である。
具体的には、図４に示すように、赤色のコヒーレント光に基づいたスペックル画像Ｉと、青色のインコヒーレント光に基づいた非スペックル画像ＩＩと、を重ねあわせて、スペックル合成画像ＩＩＩを作成する。かかる場合、図４に示されるように、スペックルが反映された散乱流体（赤色部分）だけでなく、前記インコヒーレント光の照射により当該散乱流体の背面に設けられる事象（青色部分）をも確認できるスペックル合成画像ＩＩＩが作成される。
ここで、前記解析部１５による解析結果の精度を向上させるため、スペックル合成画像ＩＩＩ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ようにしてもよい。この補正方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
尚、前記スペックル合成画像を作成する方法につい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。
【００４１】
以上のように構成された第二実施形態に係る撮像システム２０１によれば、前記スペックル処理部２２及びスペックル画像処理部２３により、スペックル画像の解像度を高めることができ、前記非スペックル画像処理部２４により非スペックル画像の解像度を高めることができる。その結果、前記スペックル合成画像の解像度も高めることができ、もって撮像対象Ｏの状態解析の精度を高めることができる。
【００４２】
３．撮像装置
本技術は、撮像装置をも提供する。図５を用いて、本技術に係る撮像装置３０１を左折名する。当該撮像装置３０１は、大別して、第一光源１１０、第二光源１２０、画像撮像部１３０、クロストーク排除部１４０、を少なくとも備える。また、必要に応じて、解析部１５０、記憶部１６０、表示部１７０、分離部１８０、スペックル処理部１９０、スペックル画像処理部２００、非スペックル画像処理部２１０、画像合成部２２０を備えることができる。以下、各部について説明する。
【００４３】
（１）  第一光源
第一光源１１０は、本技術に係る撮像システム１０１の第一光源１１と同一の構成からなり、撮像対象Ｏに対してコヒーレント光を照射する。第一光源１１０が発する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。本技術に係る第一光源１１０から出力されるコヒーレント光はその波長帯が５５０〜７００ｎｍの範囲であって赤色であることが好ましく、より好ましくは波長帯が６００ｎｍの赤色である。
【００４４】
コヒーレント光を照射する第一光源１１０の種類は、本技術の効果を損なわない限り特に限定されない。一例としては、レーザー光等を挙げることができる。レーザー光を発する第一光源１１０としては、例えば、アルゴンイオン（Ａｒ）レーザー、ヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザー、ダイ（ｄｙｅ）レーザー、クリプトン（Ｃｒ）レーザー、半導体レーザー、または、半導体レーザーと波長変換光学素子を組み合わせた固体レーザー等を、１種又は２種以上、自由に組み合わせて用いることができる。
【００４５】
（２）第二光源
第二光源１２０は、本技術に係る撮像システム１０１の第二光源１２と同一の構成からなり、撮像対象Ｏに対してインコヒーレント光を照射する。本技術に係る撮像装置３０１では、前記撮像対象Ｏに対して、コヒーレント光とインコヒーレント光とが同時に照射される。すなわち、前記第二光源１２０は、第一光源１１０と同時に光の照射を行う。前記第二光源１２０が発するインコヒーレント光とは、物体光（物体波）のように干渉性を殆ど示さない光をいう。ここで、インコヒーレント光の波長は、前記第一光源１１０が発するコヒーレント光の波長と同程度であることが好ましいため、インコヒーレント光を照射する際には、バンドパスフィルターを用いてインコヒーレント光の波長の調整を行うことが可能な構成を採用することが好ましい。
本技術に係る第二光源１２から出力されるインコヒーレント光はその波長帯が３５０〜５５０ｎｍの範囲であって青色であることが好ましく、より好ましくは波長帯が４００ｎｍの青色である。
【００４６】
第二光源１２０の種類は、本技術の効果を損なわない限り特に限定されない。一例としては、発光ダイオード等を挙げることができる。また、他の光源としては、キセノンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等も挙げられる。
【００４７】
（３）画像撮像部
画像撮像部１３０は、本技術に係る撮像システム１０１の画像撮像部１３と同一の構成からなり、スペックル画像の撮像及び非スペックル画像の撮像が行われる。
すなわち、当該画像撮像部１３０では、前記コヒーレント光が照射された前記撮像対象Ｏから得られる散乱光に基づくスペックルの撮像が行われる。更には、インコヒーレント光が照射された前記撮像対象Ｏから得られる反射光に基づいて、撮像対象Ｏの撮像が行われる。ここで、インコヒーレント光は干渉性を殆ど示さない光であるため、インコヒーレント光に基づく撮像画像は、ランダムな干渉・回折パターンであるスペックルが発生しないものとなる。以下、説明の便宜上、スペックルが発生しない撮像画像を「非スペックル画像」という。
【００４８】
また、前記画像撮像部１３０では、撮像されたスペックル画像におけるスペックルの輝度分布の測定が行われるようにしてもよい。ここで、コヒーレント光を用いて照明された物体を結像光学系により観察すると、像面で物体の散乱によるスペックルが観測される。この画像撮像部１３０では、例えば輝度計を用いて、撮像画像におけるスペックルの輝度分布が測定される。その他には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子より撮影した画像からスペックル輝度分布を算出することが可能である。
この輝度分布の測定方法は、本技術の効果が損なわれない限り特に限定されず、公知の算出方法を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。
【００４９】
このような画像撮像部１３０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、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサー等の撮像素子を用いた撮像方法を挙げることができる。
【００５０】
この画像撮像部１３０では、例えば、疑似血液が流れている疑似血管を、前記スペックル輝度分布に基づいてマッピングした画像等が生成される。ここで、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、前記画像撮像部１３０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。
【００５１】
（４）クロストーク排除部
前記クロストーク排除部１４０は、本技術に係る撮像システム１０１のクロストーク排除部１４と同一の構成からなり、前記クロストークの排除が行われる。
より具体的には、前記クロストーク排除部１４０を、複数の色成分の各色成分に対応する画素を平面上に規則的に配置した画素部として構成し、前記画像撮像部１３０よりも撮像対象Ｏ側に配置する。そして、特定の波長の光（例えば、赤色のコヒーレント光）に感度のある画素のみから得られる画素データをスペックル画像とし、特定の波長の光（例えば、青色のインコヒーレント光）に感度のある画素のみから得られる画素データを非スペックル画像とする方法が考えられる。このようにクロストーク排除部１４０を構成した場合、当該クロストーク排除部１４０を構成する各画素が迷光を受光することがなくなるため、クロストークを可及的に排除することができる。
前記クロストーク排除部１４０の具体的な構成としては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応する画素を有するベイヤー配列などカラーフィルターでマスクされた単板式のデジタルイメージャが挙げられる。他の構成としては、三板式のデジタルイメージャなども挙げられる。
【００５２】
（５）解析部
本技術に係る撮像装置３０１は、必要に応じて、解析部１５０を備えることができる。この解析部１５０は、本技術に係る撮像システム１０１の解析部１５と同一の構成からなり、前記クロストーク排除部１４０によりクロストークが排除されたスペックル画像及び非スペックル画像からなるスペックル合成画像の解析が行われる。具体的には、当該スペックル合成画像に示された輝度分布やスペックルから、撮像対象Ｏの状態解析が行われる。
当該解析部１５０では、例えば、撮像対象Ｏを血管とした場合、血液などの散乱流体が移動したり、時間的に変化すると、これに応じてスペックルも時間的に変動することとなる。このため、前記解析部１５０により、血流の速度を測定することができる。
尚、この解析部１５０は、本技術に係る撮像装置３０１に必須ではなく、外部の解析装置等を用いて撮像対象Ｏの状態を解析することも可能である。
【００５３】
（６）記憶部
本技術に係る撮像装置３０１は、必要に応じて、記憶部１６０を備えることができる。この記憶部１６０は、本技術に係る撮像システム１０１の記憶部１６と同一の構成からなり、前記画像撮像部１３０によって撮像されたスペックル画像及び非スペックル画像、前記解析部１５０による解析結果などが記憶される。
この記憶部１６０は、本技術に係る撮像装置３０１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、前記スペックル画像等を記憶することも可能である。
【００５４】
（７）表示部
本技術に係る撮像装置３０１は、必要に応じて、表示部１７０を備えることができる。この表示部１７０は、本技術に係る撮像システム１０１の表示部１７と同一の構成からなり、前記画像撮像部１３０によって撮像されたスペックル画像及び非スペックル画像、前記解析部１５０による解析結果などが表示される。
ここで、当該表示部１７０においては、前記画像撮像部１３０により測定されたスペックルの輝度分布を、前記スペックル画像に重畳させて表示することもできる。
この表示部１７０は、本技術に係る撮像装置３０１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て撮像対象Ｏに光照射を行うことも可能である。
【００５５】
（８）分離部
本技術に係る撮像装置３０１は、必要に応じて、分離部１８０を備えることができる。当該分離部１８０は、本技術に係る撮像システム１０１の分離部２１と同一の構成からなり、当該分離部１８０では、撮像されたスペックル画像の画像情報と、非スペックル画像の画像情報とが分離されるようになっている。分離部１８０にて行われる画像情報の分離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る。
【００５６】
（９）スペックル処理部
本技術に係る撮像装置３０１では、前記分離部１８０により分離されたスペックル画像及び非スペックル画像の各画像に対して所定の処理が行われる。当該撮像装置３０１では、前記スペックル画像に対し、前記スペックル処理部１９０及びスペックル画像処理部２００により所定の処理が施される。
前記スペックル処理部１９０は、コヒーレント光に基づいたスペックル画像を、スペックルが所定の方向に流動したスペックル流体画像へと変換する。かかる場合、スペックルの流動を演算する方法としては、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を指標とした方法が挙げられる。
そして、スペックル処理部１９０では、当該スペックルコントラストを画像化することにより、スペックル流体画像の作成が行われる。
【００５７】
（１０）スペックル画像処理部
前記スペックル処理部１９０によりスペックル流体画像が作成された後、前記スペックル画像処理部２００では先ず、前記スペックル流体画像において、スペックルコントラストの反転を行う。これにより、撮像対象Ｏにおいて、流速の大きい箇所とスペックル画像の値の大小を揃えることができる。更に、スペックルコントラストの最適化を行う。その結果、スペックル流体画像において、スペックルコントラストを最大することができ、もって血液等の散乱流体の検出精度を向上させることができる。
尚、当該スペックル画像処理部２００におけるスペックルコントラストを反転させる方法、及び最適化の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る。
【００５８】
（１１）非スペックル画像処理部
本技術に係る撮像装置３０１では、前記分離部１８０により非スペックル画像がスペックル画像から分離された後、非スペックル画像処理部２１０により当該非スペックル画像に対して所定の処理が行われる。
具体的には、前記画像撮像部１３０により測定された輝度分布の最適化が行われる。この結果、非スペックル画像において、撮像対象Ｏに対する輝度分布を最適にすることができるため、非スペックル画像の解像度を高めることができる。
尚、当該非スペックル画像処理部２１０による輝度分布を最適化する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る。
【００５９】
（１２）画像合成部
本技術に係る撮像装置３０１は、前記スペックル画像処理部２００により処理されたスペックル画像と、前記非スペックル画像処理部２１０により処理された非スペックル画像と、を合成する画像合成部２２０を備える。
この画像合成部２２０では、例えば、前記非スペックル画像の画像情報とスペックル画像の画像情報とを重ねあわせて、スペックル合成画像を作成する。かかる場合、前記解析部１５０による解析結果の精度を向上させるため、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ようにしてもよい。この補正方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
尚、前記スペックル合成画像を作成する方法につい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。
【００６０】
以上のような本技術に係る撮像装置３０１によれば、前記クロストーク排除部１４０を備えているため、前記画像撮像部１３により撮像されるスペックル画像及び非スペックル画像がより鮮明なものとなる。
その結果、例えば、血液が流れる血管を撮像した際、血液の時間的変動に従ったスペックルが変動を観測することができるため、血球の流路を正確に認識可能な画像を取得することができる。その結果、生体組織（例えば、心臓など）に対する血管の相対的位置を正確に観測することができる。
また、本技術に係る撮像装置３０１によれば、単一の画像撮像部１３０によってスペックル画像及び非スペックル画像を撮像する構成を採用しているため、例えば前記スペックル画像と非スペックル画像とを合成する場合、それぞれの画像の位置ずれが発生することを可及的に排除することができる。その結果、前記スペックル合成画像の解像度を向上させることができ、もって撮像対象Ｏの解析をより的確に行うことができる。
更に、本技術に係る撮像装置３０１によれば、例えば、第一光源１１０から赤色のコヒーレント光を撮像対象Ｏに対して照射させ、当該撮像対象Ｏからの散乱光に基づいてスペックル画像を撮像する場合、前記撮像対象Ｏは散乱が支配的である血液とすると、血流の描出力を高めることができる。一方、例えば、第二光源１２０から青色のインコヒーレント光を撮像対象Ｏに照射させ、当該撮像対象Ｏからの反射光に基づいて非スペックル画像を撮像する場合、撮像対象Ｏを血管とすると、青色の光が血液に吸収されやすいため、血管の描出力を高めることができる。
【００６１】
また、本技術に係る撮像装置３０１において、前記スペックル処理部１９０及びスペックル画像処理部２００により、スペックル画像の解像度を高めることができ、前記非スペックル画像処理部２１０により非スペックル画像の解像度を高めることができる。その結果、前記スペックル合成画像の解像度も高めることができ、もって撮像対象Ｏの状態解析の精度を高めることができる。
【００６２】
４．撮像方法
図６は、本技術に係る撮像方法のフローチャートである。第一実施形態に係る撮像方法は、コヒーレント光照射工程、インコヒーレント光照射工程、画像撮像工程、クロストーク排除工程、を少なくとも含み、また、必要に応じて、分離工程、スペックル処理工程、スペックル画像処理工程、非スペックル画像処理工程、画像合成工程、解析工程、記憶工程、表示工程を含んでいてもよい。
尚、図６では、前記分離工程、スペックル処理工程、スペックル画像処理工程、非スペックル画像処理工程、画像合成工程、解析工程、記憶工程、表示工程に関しても示されているが、前述の如くこれらの工程は必須ではないため、本技術に係る撮像方法にて行わなくとも差支えない。但し、これら分離工程、スペックル処理工程、スペックル画像処理工程、非スペックル画像処理工程、画像合成工程、解析工程、記憶工程、表示工程を含むことにより、所定の効果を発揮するため、これらの工程に関しては含まれていることが好ましい。各工程について、以下に、本技術に係る撮像方法を実行する順序に説明する。
【００６３】
（１）  コヒーレント光照射工程
本技術に係る撮像方法では先ず、前記撮像対象Ｏに対して、コヒーレント光を照射するコヒーレント光照射工程Ｓ１を行う。当該コヒーレント光照射工程にて照射されるコヒーレント光はその波長帯が５５０〜７００ｎｍの範囲であって赤色であることが好ましく、より好ましくは波長帯が６００ｎｍの赤色である。
【００６４】
当該コヒーレント光照射工程Ｓ１にて用いることができる光源の種類は、本技術の効果を損なわない限り特に限定されない。一例としては、レーザー光等を挙げることができる。レーザー光を発する第一光源１１０としては、例えば、アルゴンイオン（Ａｒ）レーザー、ヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザー、ダイ（ｄｙｅ）レーザー、クリプトン（Ｃｒ）レーザー、半導体レーザー、または、半導体レーザーと波長変換光学素子を組み合わせた固体レーザー等を、１種又は２種以上、自由に組み合わせて用いることができる。
【００６５】
（２）  インコヒーレント光照射工程
本技術に係る撮像方法では、コヒーレント光照射工程Ｓ１が行われると同時に、前記撮像対象Ｏに対して、インコヒーレント光を照射する。ここで、前記インコヒーレント光源の種類としては、本技術の効果を損なわない限り特に限定されず、一例としては、発光ダイオード等を挙げることができる。また、他の光源としては、キセノンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等も挙げられる。
当該インコヒーレント光照射工程にて照射されるインコヒーレント光は、その波長帯が３５０〜５５０ｎｍの範囲であって青色であることが好ましく、より好ましくは波長帯が４００ｎｍの青色である。
【００６６】
（３）画像撮像工程
本技術に係る撮像方法では、コヒーレント光照射工程Ｓ１及びインコヒーレント光照射工程Ｓ２が行われた後、画像撮像工程Ｓ３が行われる。
この画像撮像工程Ｓ３では、単一の撮像素子を用いて、スペックル画像及び非スペックル画像の撮像が行われる。
具体的には、コヒーレント光が照射された前記撮像対象Ｏから得られる散乱光に基づいて、スペックルの撮像が行われる。更には、インコヒーレント光が照射された前記撮像対象Ｏから得られる反射光に基づいて、スペックルが映し出されない非スペックル画像、すなわち明視野画像の撮像が行われる。
【００６７】
この画像撮像工程Ｓ３では、例えば、疑似血液が流れている疑似血管を、前記スペックル輝度分布に基づいてマッピングした画像等が生成される。ここで、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。
ここで、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ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサー等の撮像素子を用いた撮像方法を挙げることができる。また、前記画像撮像工程Ｓ３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。
【００６８】
（４）クロストーク排除工程
本技術に係る撮像方法では、スペックル画像及び非スペックル画像の撮像が行われた後、所定の撮像素子を用いてクロストークを可及的に排除するクロストーク排除工程Ｓ４が行われる。
前記撮像素子としては、複数の色成分の各色成分に対応する画素を平面上に規則的に配置した撮像素子を用いることができ、一例としては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応する画素を有するベイヤー配列などカラーフィルターでマスクされた単板式のデジタルイメージャが挙げられる。他の構成としては、三板式のデジタルイメージャなども挙げられる。
そして、クロストーク排除工程Ｓ４では、前記撮像素子を介してコヒーレント光及びインコヒーレント光を照射し、特定の波長の光（例えば、赤色のコヒーレント光）に感度のある画素のみから得られる画素データをスペックル画像とし、特定の波長の光（例えば、青色のインコヒーレント光）に感度のある画素のみから得られる画素データを非スペックル画像とする方法が考えられる。このようなクロストーク排除工程Ｓ４によれば、各画素が迷光を受光することがなくなるため、クロストークを可及的に排除することができる。
【００６９】
（５）分離工程
本技術に係る撮像方法は、前記クロストーク排除工程Ｓ４によりクロストークが排除された後、撮像されたスペックル画像の画像情報と、非スペックル画像の画像情報との分離が行われる。当該画像情報の分離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る。
【００７０】
（６）スペックル処理工程
本技術に係る撮像方法では、前記分離工程Ｓ５により分離されたスペックル画像がスペックル処理工程Ｓ６に供される。
このスペックル処理工程Ｓ６では、コヒーレント光に基づいて撮像されたスペックル画像を、スペックルが流動したスペックル流体画像へと変換する。
具体的には、前記スペックル画像におけるスペックルの流動を演算する。当該演算方法としては、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を指標とした方法が挙げられる。その後、前記スペックルコントラストを画像化し、スペックル流体画像の作成を行う。
【００７１】
（７）スペックル画像処理工程
本技術に係る撮像方法では、前記スペックル処理工程Ｓ６が行われた後、前記スペックル流体画像に対してスペックル画像処理工程Ｓ７が行われる。
このスペックル画像処理工程Ｓ７では先ず、前記スペックル流体画像において、スペックルコントラストの反転を行う。これにより、撮像対象Ｏにおいて、流速の大きい箇所とスペックル画像の値の大小を揃えることができる。その後、スペックルコントラストの最適化を行う。その結果、スペックル流体画像において、スペックルコントラストを最大することができ、もって血液等の散乱流体の検出精度を向上させることができる。
尚、当該スペックル画像処理工程Ｓ７におけるスペックルコントラストを反転させる方法、及び最適化の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る。
【００７２】
（８）非スペックル画像処理工程
本技術に係る撮像方法では、非スペックル画像処理工程Ｓ８が行われる。
すなわち、前記分離工程Ｓ５により非スペックル画像がスペックル画像から分離された後、非スペックル画像処理工程Ｓ８により当該非スペックル画像に対して所定の処理が行われる。尚、図６では、非スペックル画像処理工程Ｓ８が前記スペックル画像処理工程Ｓ７の後に行われるように示されているが、当該非スペックル画像処理工程Ｓ８は、前記分離工程Ｓ５の後、前記スペックル処理工程Ｓ６と並列に行われる。
【００７３】
具体的には、前記画像撮像工程Ｓ３時に測定された輝度分布の最適化が行われる。この結果、非スペックル画像において、撮像対象Ｏに対する輝度分布を最適にすることができるため、非スペックル画像の解像度を高めることができる。ここで、前記輝度分布を最適化する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る。
【００７４】
（９）画像合成工程
本技術に係る撮像方法では、前記スペックル画像処理工程Ｓ７に供されたスペックル画像と、前記非スペックル画像処理工程Ｓ８に供された非スペックル画像と、を合成する画像合成工程Ｓ９を含む。
この画像合成工程Ｓ９では、例えば、前記非スペックル画像の画像情報とスペックル画像の画像情報とを重ねあわせて、スペックル合成画像を作成する。かかる場合、後述する解析工程による解析結果の精度を向上させるため、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ようにしてもよい。この補正方法としては特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
尚、前記スペックル合成画像を作成する方法につい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。
【００７５】
（１０）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Ｓ１０を含んでいてもよい。当該解析工程Ｓ１０では、前前記画像合成工程Ｓ９により作成されたスペックル合成画像の解析が行われる。具体的には、当該スペックル合成画像に示された輝度分布やスペックルから、撮像対象Ｏの状態解析が行われる。
当該解析工程Ｓ１０では、例えば、撮像対象Ｏを血管とした場合、血液などの散乱流体が移動したり、時間的に変化すると、これに応じてスペックルも時間的に変動することとなる。このため、前記解析工程Ｓ１０では、血流の速度を測定することができる。
【００７６】
（１１）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Ｓ１１を含んでいてもよい。
この記憶工程Ｓ１１では、前記スペックル処理工程Ｓ６及びスペックル画像処理工程Ｓ７に供されたスペックル画像、前記非スペックル画像処理工程Ｓ８に供された非スペックル画像、前記画像合成工程Ｓ９により作成されたスペックル合成画像、前記解析工程Ｓ１０による解析結果、などを記憶する。
【００７７】
（１２）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Ｓ１２を含んでいてもよい。
この表示工程Ｓ１２では、前記スペックル処理工程Ｓ６及びスペックル画像処理工程Ｓ７に供されたスペックル画像、前記非スペックル画像処理工程Ｓ８に供された非スペックル画像、前記画像合成工程Ｓ９により作成されたスペックル合成画像、前記解析工程Ｓ１０による解析結果、などを表示する。
【００７８】
以上のような本技術に係る撮像方法によれば、前記クロストーク排除工程を含んでいるため、前記画像撮像工程Ｓ３により撮像されるスペックル画像及び非スペックル画像の解像度を向上させることができる。
その結果、例えば、血液が流れる血管を撮像した際、血液の時間的変動に従ったスペックルが変動を観測することができるため、血球の流路を正確に認識可能な画像を取得することができる。その結果、生体組織（例えば、心臓など）に対する血管の相対的位置を正確に観測することができる。
また、本技術に係る撮像方法によれば、例えば、コヒーレント光照射工程Ｓ１にて赤色のコヒーレント光を撮像対象Ｏに対して照射させ、当該撮像対象Ｏからの散乱光に基づいてスペックル画像を撮像する場合、前記撮像対象Ｏは散乱が支配的である血液とすると、血流の描出力を高めることができる。一方、例えば、インコヒーレント光照射工程Ｓ２にて青色のインコヒーレント光を撮像対象Ｏに照射させ、当該撮像対象Ｏからの反射光に基づいて非スペックル画像を撮像する場合、撮像対象Ｏを血管とすると、青色の光が血液に吸収されやすいため、血管の描出力を高めることができる。
また、本技術に係る撮像方法において、前記スペックル処理工程Ｓ６及びスペックル画像処理工程Ｓ７を含む場合、スペックル画像の解像度を高めることができ、前記非スペックル画像処理工程Ｓ８を含む場合には、非スペックル画像の解像度を高めることができる。その結果、前記スペックル合成画像の解像度も高めることができ、もって撮像対象Ｏの状態解析の精度を高めることができる。
【００７９】
なお、本技術は、以下のような撮像システムをも提供することができる。
（１）
第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象に照射する第一光源と、
第二の波長帯のインコヒーレント光を撮像対象に照射する第二光源と、
前記コヒーレント光が照明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及び前記インコヒーレント光が照明された前記撮像対象の反射光から得られる非スペックル画像を撮像する画像撮像部と、
撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除部と、
を備える、撮像システム。
（２）
前記第一光源は赤色光源であり、前記第二光源は青色光源である、（１）記載の撮像システム。
（３）
前記コヒーレント光の波長帯は５５０〜７００ｎｍであり、前記インコヒーレント光の波長帯は３５０〜５５０ｎｍである、（１）又は（２）に記載の撮像システム。
（４）
前記第二光源は、前記第一光源と同時にインコヒーレント光を前記撮像対象に照射する、（１）〜（３）のいずれか一つに記載の撮像システム。
（５）
更に、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像とを分離する分離部を備える、（１）〜（４）のいずれか一つに記載の撮像システム。
（６）
更に、分離されたスペックル画像と前記非スペックル画像とを合成する画像合成部を備える、（１）〜（５）のいずれか一つに記載の撮像システム。
（７）
前記画像撮像部は、複数の色成分の各色成分に対応する画素を平面上に規則的に配置した画素部を備える、（１）〜（６）のいずれか一つに記載の撮像システム。
（８）
前記画素部は、ベイヤー配列の構成である、（７）記載の撮像システム。
【００８０】
また、本技術は、以下のような撮像装置をも提供することができる。
（９）
第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象に照射する第一光源と、
第二の波長帯のインコヒーレント光を撮像対象に照射する第二光源と、
前記コヒーレント光が照明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及び前記インコヒーレント光が照明された前記撮像対象の反射光から得られる非スペックル画像を撮像する画像撮像部と、
撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除部と、
を備える、撮像装置。
（１０）
前記第一光源は赤色光源であり、前記第二光源は青色光源である、（９）記載の撮像装置。
（１１）
前記コヒーレント光の波長帯は５５０〜７００ｎｍであり、前記インコヒーレント光の波長帯は３５０〜５５０ｎｍである、（９）又は（１０）に記載の撮像装置。
（１２）
前記第二光源は、前記第一光源と同時にインコヒーレント光を前記撮像対象に照射する、（９）〜（１１）のいずれか一つに記載の撮像装置。
（１３）
更に、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像とを分離する分離部を備える、（９）〜（１２）のいずれか一つに記載の撮像装置。
（１４）
更に、分離されたスペックル画像と前記非スペックル画像とを合成する画像合成部を備える、（９）〜（１３）のいずれか一つに記載の撮像装置。
（１５）
前記画像撮像部は、複数の色成分の各色成分に対応する画素を平面上に規則的に配置した画素部を備える、（９）〜（１４）のいずれか一つに記載の撮像装置。
（１６）
前記画素部は、ベイヤー配列の構成である、（１５）記載の撮像装置。
【００８１】
本技術は、以下のような撮像方法を提供することができる。
（１７）
第一の波長帯のコヒーレント光を撮像対象に照射するコヒーレント光照射工程と、
第二の波長帯のインコヒーレント光を前記撮像対象に照射するインコヒーレント光照射工程と、
前記コヒーレント光が照明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スペックル画像撮像工程と、
前記インコヒーレント光が照明された前記撮像対象の反射光から得られる非スペックル画像を撮像する非スペックル画像撮像工程と、
撮像されたスペックル画像と非スペックル画像との間に生じるクロストークを排除するクロストーク排除工程と、
を含む、撮像方法。
（１８）
前記第一光源は赤色光源であり、前記第二光源は青色光源である、（１７）記載の撮像方法。
（１９）
前記コヒーレント光の波長帯は５５０〜７００ｎｍであり、前記インコヒーレント光の波長帯は３５０〜５５０ｎｍである、（１７）又は（１８）に記載の撮像方法。
（２０）
前記コヒーレント光照射工程とインコヒーレント光照射工程が同時に行われる、（１７）〜（１９）のいずれか一つに記載の撮像方法。
（２１）
更に、撮像されたスペックル画像と非スペックル画像とを分離する分離工程を含む、（１７）〜（２０）のいずれか一つに記載の撮像方法。
（２２）
更に、分離されたスペックル画像と前記非スペックル画像とを合成する画像合成工程を含む、（１７）〜（２１）のいずれか一つに記載の撮像方法。
【符号の説明】
【００８２】
１０１、２０１  撮像システム
３０１  撮像装置
１１、１１０  第一光源
１２、１２０  第二光源
１３、１３０  画像撮像部
１４、１４０  クロストーク排除部１４
１５、１５０  解析部
１６、１６０  記憶部
１７、１７０  表示部
２１、１８０  分離部
２２、１９０  スペックル処理部
２３、２００  スペックル画像処理部
２４、２１０  非スペックル画像処理部
２５、２２０  画像合成部
【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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