(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光の照射により生体組織から発生する蛍光に基づいて、広帯域蛍光画像と狭帯域蛍光画像とを蛍光画像検出手段によりそれぞれ検出し、前記広帯域蛍光画像に所望のオフセットを付加し、該所望のオフセットが付加された広帯域蛍光画像と前記狭帯域蛍光画像との比に基づいて規格化蛍光画像を生成する規格化画像生成方法において、
参照光の照射により性状が既知である所定の生体組織から反射される反射光による参照画像を参照画像検出手段により予め検出し、
該検出した参照画像に基づいて、次の（１）式で表わされる補正関数を算出し、
次の（２）式で表わされる補正規格化蛍光画像を生成することを特徴とする規格化画像生成方法。
（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ …（１）
｛ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）｝×｛（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ｝ …（２）
ただし、
ｎ：狭帯域蛍光画像
ｗ：広帯域蛍光画像
ｎｉｒ：参照画像
ｏｓ１：オフセット
ｏｓ２：補正係数、ｏｓ２＝ｏｓ１×ｋｎｉｒ／ｋｗ
ｋｎｉｒ：参照画像／生体組織と参照画像検出手段との距離
ｋｗ：広帯域蛍光画像／生体組織と蛍光画像検出手段との距離
【請求項２】
前記ｏｓ２が、正常部の生体組織に応じた前記ｋｎｉｒおよび前記ｋｗに基づいて算出されることを特徴とする請求項１記載の規格化画像生成方法。
【請求項３】
前記ｏｓ２が、病変部の生体組織に応じた前記ｋｎｉｒおよび前記ｋｗに基づいて算出されることを特徴とする請求項１記載の規格化画像生成方法。
【請求項４】
前記ｏｓ２が、正常部から病変部までの進行度をｓ段階に分割したときの各前記段階の生体組織に応じた各前記ｋｎｉｒおよび各前記ｋｗに基づいてそれぞれ算出されることを特徴とする請求項１記載の規格化画像生成方法。
【請求項５】
前記ｓ段階のそれぞれの生体組織に応じた前記ｏｓ２に基づくｓ個の前記補正関数を用いて前記ｓ段階のそれぞれの生体組織の基準となる前記規格化蛍光画像に前記距離補正を施して基準となるｓ個の前記補正規格化蛍光画像をそれぞれ算出し、該ｓ個の基準補正規格化蛍光画像に基づいて境界値を設定し、一方、前記生体組織の前記規格化蛍光画像に前記ｓ個の補正関数を用いて前記距離補正を施すことによりｓ個の前記補正規格化蛍光画像をそれぞれ算出し、該ｓ個の補正規格化蛍光画像について前記境界値を用いて前記ｓ段階の生体組織に応じた領域を抽出し、前記抽出されたｓ個の領域を重ね合わせて表示することを特徴とする請求項４記載の規格化画像生成方法。
【請求項６】
生体組織に励起光を照射する励起光照射手段と、前記励起光の照射により前記生体組織から発生する蛍光に基づいて、広帯域蛍光画像と狭帯域蛍光画像とをそれぞれ検出する蛍光画像検出手段と、前記広帯域蛍光画像に所望のオフセットを付加し、該所望のオフセットが付加された広帯域蛍光画像と前記狭帯域蛍光画像との比に基づいて規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成手段とを備えた規格化画像生成装置において、
参照光を性状が既知である所定の生体組織に照射する参照光照射手段と、
前記参照光照射手段による参照光の照射により前記性状が既知である生体組織から反射される反射光に基づいて参照画像を予め検出する参照画像検出手段とを有し、
前記参照画像検出手段により予め検出された参照画像に基づいて算出された、次の（１）式で表わされる補正関数を用いて、次の（２）式で表わされる補正規格化蛍光画像を生成する補正手段を備えたことを特徴とする規格化画像生成装置。
（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ …（１）
｛ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）｝×｛（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ｝ …（２）
ただし、
ｎ：狭帯域蛍光画像
ｗ：広帯域蛍光画像
ｎｉｒ：参照画像
ｏｓ１：オフセット
ｏｓ２：補正係数、ｏｓ２＝ｏｓ１×ｋｎｉｒ／ｋｗ
ｋｎｉｒ：参照画像／生体組織と参照画像検出手段との距離
ｋｗ：広帯域蛍光画像／生体組織と蛍光画像検出手段との距離
【請求項７】
前記ｏｓ２が、病変部の生体組織の病変部に応じた前記ｋｎｉｒおよび前記ｋｗに基づいて算出されることを特徴とする請求項６記載の規格化画像生成装置。
【請求項８】
前記ｏｓ２が、正常部から病変部までの進行度をｓ段階に分割したときの各前記段階の生体組織に応じた各前記ｋｎｉｒおよび各前記ｋｗに基づいてそれぞれ算出されることを特徴とする請求項６記載の規格化画像生成装置。
【請求項９】
前記補正手段が、前記ｓ段階のそれぞれの生体組織に応じた前記ｏｓ２に基づくｓ個の前記補正関数を用いて前記ｓ段階のそれぞれの生体組織の基準となるｓ個の前記規格化蛍光画像に前記距離補正を施しｓ個の基準となる前記補正規格化蛍光画像を算出するものであり、
該ｓ個の基準補正規格化蛍光画像に基づいて境界値を設定する境界値設定手段と、
前記補正手段により前記生体組織の前記規格化蛍光画像について前記ｓ個の補正関数を用いて算出されたｓ個の前記補正規格化蛍光画像から前記境界値を用いてそれぞれ前記ｓ段階の生体組織に応じた領域を抽出する領域抽出手段と、
該領域抽出手段により抽出された前記ｓ個の補正規格化蛍光画像の領域を重ね合わせて表示する表示手段とを備えたことを特徴とする請求項８記載の規格化画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の照射により生体組織から発生した互いに異なる波長帯域の再輻射光を画像として検出し、その互いに異なる波長帯域の画像の少なくとも１つに所望のオフセットを付加し、そのオフセットの付加された互いに異なる画像の比を求めることにより規格化画像を生成する規格化画像生成方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、生体内在色素の励起光波長領域にある励起光を生体組織に照射した場合に、正常組織と病変組織とでは発する蛍光強度が異なることを利用して、生体組織に所定波長領域の励起光を照射し、生体内在色素が発する蛍光を検出することにより病変組織の局在、浸潤範囲を認識する蛍光検出装置が提案されている。
【０００３】
通常、励起光を照射すると、図１０に実線で示すように正常組織からは強い蛍光が発せられ、病変組織からは破線で示すように正常組織から発せられる蛍光より弱い蛍光が発せられるため、蛍光強度を測定することにより、生体組織が正常であるか病変状態にあるかを判定することができる。
【０００４】
さらに、励起光による蛍光を撮像素子などにより撮像し、蛍光の強度に応じた蛍光画像を表示することにより生体組織が正常であるか病変状態にあるかを判定する方法も提案されている。この技術においては、生体組織には凹凸があるため、生体組織に照射される励起光の強度は均一でなく、生体組織から発せられる蛍光強度は光源と生体組織との距離の２乗に比例して低下する。また、その蛍光の検出手段と生体組織との距離についても、その２乗に比例して低下する。そのため、光源または検出手段から遠くにある正常組織からよりも近くにある病変組織からの方が、強い蛍光を受光する場合があり、励起光による蛍光の強度の情報だけでは生体組織の組織性状を正確に識別することができない。このような不具合を低減するために、異なる波長帯域（４８０ｎｍ付近の狭帯域と４３０ｎｍ近傍から７３０ｎｍ近傍の広帯域）から取得した２種類の蛍光強度に基づく蛍光画像の比率を除算により求め、その除算値に基づく規格化蛍光画像を生成する方法、すなわち、生体の組織性状を反映した蛍光スペクトルの形状の違いに基づいた規格化画像生成方法が提案されている。また、異なる波長帯域の蛍光画像の除算値に色の情報を割り当て、その色の違いにより生体組織の病変状態を色画像として示す方法や、さらに、種々の生体組織に対して一様な吸収を受ける近赤外光を参照光として生体組織に照射し、この参照光の照射による生体組織からの反射光の強度に基づく参照画像を検出し、その参照画像に輝度の情報を割り当てることにより得られた輝度画像を上記色画像と合成することにより、生体組織の形状も画像に反映させた凹凸感のある画像を示す方法なども提案されている。
【０００５】
また、上記のように異なる波長帯域の蛍光画像の除算値に基づいて規格化蛍光画像を生成する場合、その規格化演算に用いられる生体組織からの蛍光強度は微弱であるため、この蛍光強度に基づく上記規格化蛍光画像のＳ／Ｎは非常に低いものとなる。これを改善するため異なる波長帯域の蛍光画像の少なくとも１つにオフセットを付加して上記除算値を演算することにより、上記規格化蛍光画像のＳ／Ｎを向上させる方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにオフセットを付加して除算値を求める際、良好なＳ／Ｎを得るためにはオフセットの値を大きくすればよいが、蛍光強度はその検出手段と生体組織との距離に依存して大きさが変化するため、オフセット値を大きくし過ぎると、検出手段から遠点にある生体組織と近点にある生体組織とが同じ性状でもその除算値が大きく異なる場合が生じる。そのため、病変部の生体組織と正常部の生体組織との区別が困難となる。例として、図８に所定の正常部の生体組織および病変部の生体組織について、狭帯域蛍光画像とオフセットを付加した広帯域蛍光画像の除算値（狭帯域蛍光画像／（広帯域蛍光画像＋オフセット））を算出したときのその除算値と上記距離との関係を示す。オフセットの値は５、１０、１５および２０を使用し、正常部の生体組織についての除算値は白抜き記号で示し、病変部の生体組織についての除算値は黒塗り記号で示している。図示のとおり除算値が上記距離によって変化し、オフセットの値が大きいほど上記距離が大きくなると正常部と病変部との除算値の差がより小さくなりその識別が困難になることがわかる。また、逆にオフセットの値が小さくすると、距離による除算値の変化は少なくなるが、当然、そのオフセット付加による規格化蛍光画像のＳ／Ｎの向上の効果が十分に得られない問題が生じる。さらに、図９（Ａ）、（Ｂ）に所定の生体組織について、検出手段と生体組織との距離が大きい（遠点）ときの上記除算値に基づく規格化蛍光画像（図９（Ａ））と距離が小さい（近点）ときの上記除算値に基づく規格化蛍光画像（図９（Ｂ））を示す。なお、このときのオフセットは２０であり、各画像において周辺画像よりも比較的暗い部分が病変部の画像を意味する。図示のとおり、本来遠点と近点との画像ではその病変部の画像同志、またはその正常部の画像同志がともに同じ明るさで表示されなければならないが、遠点の画像の方が近点の画像より暗く、正常部と病変部の画像のコントラストも小さいため、その識別がつきにくくなっている。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みて、互いに異なる波長帯域の画像の少なくとも１つに所望のオフセットを付加して規格化演算を行なって規格化画像を生成する規格化画像生成方法および装置において、検出手段と生体組織との距離に依存することなく、その距離が変化した場合においても一定の規格化演算値をとることができる規格化画像生成方法および装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の規格化画像生成方法は、光の照射により生体組織から発生する再輻射光に基づいて互いに異なる波長帯域の画像を画像検出手段によりそれぞれ検出し、互いに異なる波長帯域の画像の少なくとも１つに所望のオフセットを付加し、その少なくとも１つに所望のオフセットが付加された互いに異なる波長帯域の画像の比に基づいて規格化画像を生成する規格化画像生成方法において、規格化画像に所定の補正関数を用いて生体組織と画像検出手段との距離に起因する規格化画像の変動量を補正する距離補正を施して補正規格化画像を生成することを特徴とする。
【０００９】
ここで、上記「画像検出手段」とは、例えば、励起光の照射により生体組織から発せられる蛍光を検出する蛍光内視鏡において、生体内に挿入される内視鏡挿入部、内視鏡挿入部により導光された蛍光を撮像する撮像素子およびその撮像素子までの導光部を含めたものを意味する。そして、互いに異なる波長帯域の画像について、撮像素子や導光部などの一部をそれぞれ別個に設けてもよいし、共通にしてもよい。
【００１０】
また、上記「互いに異なる波長帯域の画像に所望のオフセットを付加する」とは、各画像の各画素値にオフセット値を加えることを意味する。各画像にオフセット値を付加することにより、規格化演算後の規格化画像の画素値のバラツキが小さくなり、規格化画像のＳ／Ｎを向上させることができる。オフセット値を付加する部分は、各画像全体でなくても良く、特に画像が暗い部分、つまりＳ／Ｎの低い部分にのみに付加しても良い。すなわち、各画像の比に基づいて規格化演算を行なったときに、組織性状の識別の精度が向上するように規格化画像のＳ／Ｎを向上させることができる程の大きさのオフセット値を付加すればよい。
【００１１】
また、上記「画像の比」とは、互いに異なる波長帯域の画像の各画像において、同じ座標上にある各画素値同志の比を意味するものであり、また「画像の比に基づいて規格化画像を生成する」とは、同じ座標上にある各画素値同志で除算、もしくはそれに類する規格化演算を行なって、その規格化演算された値を画素値とする画像を規格化画像として生成することを意味する。
【００１２】
また、上記「生体組織と画像検出手段との距離」とは、検出される画像の画素値の大きさに実質的に影響を及ぼす距離を意味するが、例えば、蛍光内視鏡において、測定対象である生体組織と蛍光内視鏡における内視鏡挿入部の先端との距離を意味する。さらに、生体組織に励起光を照射する励起光照射手段も生体組織との位置関係において移動するような場合には、この移動によっても蛍光画像の画素値が異なるため、上記距離はこの励起光照射手段と生体組織との距離も含むものとする。
【００１３】
また、上記「規格化画像の変動量」とは規格化画像の画素値の変動量を意味する。
【００１４】
また、上記「距離に起因する規格化画像の変動量を補正する」とは、上記規格化画像の画素値が上記距離に依存して変動しないように画素値の大きさを補正することを意味する。
【００１５】
また、本発明の規格化画像生成方法は、励起光の照射により生体組織から発生する蛍光に基づいて互いに異なる波長帯域の蛍光画像を蛍光画像検出手段によりそれぞれ検出し、互いに異なる波長帯域の蛍光画像の少なくとも１つに所望のオフセットを付加し、その少なくとも１つに所望のオフセットが付加された互いに異なる波長帯域の蛍光画像の比に基づいて規格化演算を行なって規格化蛍光画像を生成する規格化画像生成方法において、規格化蛍光画像に所定の補正関数を用いて生体組織と蛍光画像検出手段との距離に起因する規格化蛍光画像の変動量を補正する距離補正を施して補正規格化蛍光画像を生成することを特徴とする。
【００１６】
また、上記互いに異なる波長帯域の蛍光画像を、狭帯域蛍光画像および広帯域蛍光画像とすることができる。
【００１７】
また、上記補正関数を、性状が既知である所定の生体組織についての広帯域蛍光画像および狭帯域蛍光画像の少なくとも１つに基づいて算出するようにすることができる。
【００１８】
また、参照光の照射により性状が既知である所定の生体組織から反射される反射光による参照画像を参照画像検出手段により検出し、補正関数を、その参照画像に基づいて算出するようにすることができる。
【００１９】
ここで、上記「参照光画像検出手段」とは、例えば、蛍光内視鏡において生体内に挿入される内視鏡挿入部、内視鏡挿入部により導光された参照光の照射による反射光を撮像する撮像素子およびその撮像素子までの導光部を含めたものを意味する。なお、参照光画像検出手段と蛍光画像検出手段とは、共通の内視鏡挿入部および導光部であることが望ましいが、波長帯域が異なるので各画像の波長帯域を選択する光学フィルタをそれぞれ設ける必要がある。また、撮像素子も共通にする場合には露光するタイミングをずらして撮像するようにすればよい。
【００２０】
また、補正関数を参照画像に基づいて算出する場合には、参照画像検出手段と生体組織との距離と蛍光画像検出手段と生体組織との距離を等しくすることが望ましい。
【００２１】
また、補正関数を、次の（５）式で表されるものとし、補正規格化蛍光画像を、次の（６）式により算出するようにすることができる。
【００２２】
（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ  …（５）
｛ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）｝×｛（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ｝  …（６）
ただし、
ｎ：狭帯域蛍光画像
ｗ：広帯域蛍光画像
ｎｉｒ：参照画像
ｏｓ１：オフセット
ｏｓ２：補正係数、ｏｓ２＝ｏｓ１×ｋｎｉｒ／ｋｗ
ｋｎｉｒ：参照画像／生体組織と参照画像検出手段との距離
ｋｗ：広帯域蛍光画像／生体組織と蛍光画像検出手段との距離
ここで、上記ｎ、ｗおよびｎｉｒはそれぞれ狭帯域蛍光画像、広帯域蛍光画像および参照画像の画素値を意味する。また、ｋｎｉｒは参照画像の画素値を生体組織と参照画像検出手段との距離で除算したものであり、つまり単位距離あたりの参照画像の画素値を意味する。また、ｋｗは広帯域蛍光画像の画素値を生体組織と蛍光画像検出手段との距離で除算したものであり、つまり単位距離あたりの広帯域蛍光画像の画素値を意味する。さらに、補正係数ｏｓ２は上式のとおりオフセット、ｋｎｉｒおよびｋｗから算出されるものである。
【００２３】
また、上記ｏｓ２は、正常部の生体組織を参照画像検出手段および蛍光画像検出手段により撮像したときのｋｎｉｒおよびｋｗに基づいて算出されるようにすることができる。
【００２４】
また、上記ｏｓ２は、病変部の生体組織を参照画像検出手段および蛍光画像検出手段により撮像したときのｋｎｉｒおよびｋｗに基づいて算出されるようにすることができる。
【００２５】
また、上記ｏｓ２は、正常部から病変部までの進行度をｓ段階に分割したときの各段階の生体組織を参照画像検出手段および蛍光画像検出手段により撮像したときの各ｋｎｉｒおよび各ｋｗに基づいてそれぞれ算出されるようにすることができる。
【００２６】
また、上記ｓ段階のそれぞれの生体組織に応じたｏｓ２に基づくｓ個の補正関数を用いてｓ段階のそれぞれの生体組織の基準となる規格化蛍光画像に距離補正を施して基準となるｓ個の補正規格化蛍光画像をそれぞれ算出し、そのｓ個の基準補正規格化蛍光画像に基づいて境界値を設定し、一方、生体組織の規格化蛍光画像にｓ個の補正関数を用いて距離補正を施すことにより補正規格化蛍光画像をそれぞれ算出し、そのｓ個の補正規格化蛍光画像について境界値を用いてｓ段階の生体組織に応じた領域を抽出し、その抽出されたｓ個の領域を重ね合わせて表示するようにすることができる。
【００２７】
ここで、上記「ｓ段階」のｓは２以上の自然数を意味する。
【００２８】
また、上記「基準となる規格化蛍光画像」とは、上記境界値を設定するためｓ段階の生体組織をそれぞれサンプルとして撮像し算出された規格化蛍光画像であり、上記「基準となる補正規格化蛍光画像」とはこの基準となる規格化蛍光画像にそれぞれの生体組織について算出された補正関数を用いて距離補正が施されたものを意味する。
【００２９】
また、上記「生体組織の規格化蛍光画像」とは、実際に画像診断等を行なう生体組織を撮像し、算出された規格化蛍光画像である。
【００３０】
本発明の規格化画像生成装置は、生体組織に光を照射する光照射手段と、光の照射により生体組織から発生する再輻射光に基づいて互いに異なる波長帯域の画像をそれぞれ検出する画像検出手段と、互いに異なる波長帯域の画像の少なくとも１つに所望のオフセットを付加し、その少なくとも１つに所望のオフセットが付加された互いに異なる波長帯域の画像の比に基づいて規格化画像を生成する規格化画像生成手段とを備えた規格化画像生成装置において、規格化画像に所定の補正関数を用いて生体組織と画像検出手段との距離に起因する規格化画像の変動量を補正する距離補正を施して補正規格化画像を生成する補正手段を備えたことを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明による規格化画像生成装置は、生体組織に励起光を照射する励起光照射手段と、励起光の照射により生体組織から発生する蛍光に基づいて互いに異なる波長帯域の蛍光画像をそれぞれ検出する蛍光画像検出手段と、互いに異なる波長帯域の蛍光画像の少なくとも１つに所望のオフセットを付加し、その少なくとも１つに所望のオフセットが付加された互いに異なる波長帯域の蛍光画像の比に基づいて規格化演算を行なって規格化蛍光画像を生成する規格化蛍光画像生成手段とを備えた規格化画像生成装置において、規格化蛍光画像に所定の補正関数を用いて生体組織と蛍光画像検出手段との距離に起因する規格化蛍光画像の変動量を補正する距離補正を施して補正規格化蛍光画像を生成する補正手段を備えたことを特徴とするものである。
【００３２】
また、補正手段が、ｓ段階のそれぞれの生体組織に応じたｏｓ２に基づくｓ個の補正関数を用いてｓ段階のそれぞれの生体組織の基準となるｓ個の規格化蛍光画像に距離補正を施しｓ個の基準となる補正規格化蛍光画像を算出するものであり、そのｓ個の基準補正規格化蛍光画像に基づいて境界値を設定する境界値設定手段と、補正手段により生体組織の規格化蛍光画像についてｓ個の補正関数を用いて算出されたｓ個の補正規格化蛍光画像から境界値を用いてそれぞれｓ段階の生体組織に応じた領域を抽出する領域抽出手段と、領域抽出手段により抽出されたｓ個の補正規格化蛍光画像の領域を重ね合わせて表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明による規格化画像生成方法および装置によれば、光の照射により生体組織から発生する再輻射光に基づいて互いに異なる波長帯域の画像を画像検出手段によりそれぞれ検出し、互いに異なる波長帯域の画像の少なくとも１つに所望のオフセットを付加し、少なくとも１つに所望のオフセットが付加された互いに異なる波長帯域の画像の比に基づいて規格化画像を生成する規格化画像生成方法において、規格化画像に所定の補正関数を用いて生体組織と画像検出手段との距離に起因する規格化画像の変動量を補正する距離補正を施して補正規格化画像を生成するようにしたので、オフセットの付加による上記規格化演算値のＳ／Ｎの向上を図ることができるとともに、上記画像検出手段と生体組織との距離に依存することなく、その距離が変化した場合においても一定の上記規格化演算値をとることができるので、生体組織の組織性状の識別をより正確に行なうことができる。
【００３４】
また、上記互いに異なる波長帯域の画像を、狭帯域蛍光画像および広帯域蛍光画像とし、上記補正関数を、広帯域蛍光画像および狭帯域蛍光画像の少なくとも１つに基づいて算出するようにした場合には、特に補正関数を求めるための機構を設けることなく、演算処理のみより補正関数を容易に得ることができる。
【００３５】
また、参照光の照射により性状が既知である所定の生体組織から反射される反射光による参照画像を参照画像検出手段により検出し、補正関数を、その参照画像に基づいて算出するようにした場合には、参照画像は生体組織の性状に依存せず、生体組織と参照画像検出手段との距離をそのまま反映したものとなるので、より確度の高い距離補正を施すことができる。
【００３６】
また、補正関数を、次の（７）式で表されるものとし、補正規格化蛍光画像を、次の（８）式により算出するようにした場合には、より簡易な演算処理にて補正関数を求めることができる。
【００３７】
（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ  …（７）
｛ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）｝×｛（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ｝  …（８）
ただし、
ｎ：狭帯域蛍光画像
ｗ：広帯域蛍光画像
ｎｉｒ：参照画像
ｏｓ１：オフセット
ｏｓ２：補正係数、ｏｓ２＝ｏｓ１×ｋｎｉｒ／ｋｗ
ｋｎｉｒ：参照画像／生体組織と参照画像検出手段との距離
ｋｗ：広帯域蛍光画像／生体組織と蛍光画像検出手段との距離
また、ｓ段階のそれぞれの生体組織に応じたｏｓ２に基づくｓ個の補正関数を用いてｓ段階のそれぞれの生体組織の基準となる規格化蛍光画像に距離補正を施して基準となるｓ個の補正規格化蛍光画像をそれぞれ算出し、そのｓ個の基準補正規格化蛍光画像に基づいて境界値を設定し、一方、生体組織の規格化蛍光画像にｓ個の補正関数を用いて距離補正を施すことによりｓ個の補正規格化蛍光画像をそれぞれ算出し、そのｓ個の補正規格化蛍光画像について境界値を用いてｓ段階の生体組織に応じた領域を抽出し、その抽出されたｓ個の領域を重ね合わせて表示するようにした場合には、同一の生体組織について病体の進行度をより明確に画像により確認することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の規格化画像生成方法を実施する規格化画像生成装置を適用した蛍光内視鏡の第１の実施の形態の概略構成を示す図である。
【００３９】
本実施の形態による蛍光内視鏡は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡挿入部１００と、内視鏡挿入部１００により生体組織から得られた情報を画像信号として処理する画像信号処理部１と、画像信号処理部１で処理された信号を可視画像として表示するモニタ６００とから構成される。
【００４０】
画像信号処理部１は、通常画像用白色光Ｌｗ、自家蛍光画像用励起光Ｌｒ、および参照画像用参照光Ｌｓをそれぞれ射出する３つの光源を備えた照明ユニット１１０と、この励起光の照射により生体組織９から発生した自家蛍光像Ｚｊと、参照光の照射により生体組織９から発生した参照像Ｚｓを撮像し、デジタル値に変換して２次元画像データとして出力する画像検出ユニット３００と、画像検出ユニット３００から出力された自家蛍光像の２次元画像データから規格化演算を行って、その規格化演算値に色情報を割り当て、参照像の２次元画像データに輝度情報を割り当てて、２つの画像情報を合成して出力する画像演算ユニット４００と、通常像をデジタル値に変換して２次元画像データとし、その２次元画像データおよび画像演算ユニット４００の出力信号をビデオ信号に変換して出力する表示信号処理ユニット５００と、各ユニットに接続され動作タイミングなどの制御を行う制御用コンピュータ２００と、後述する通常画像表示状態と合成画像表示状態を切り換えるフットスイッチ２から構成される。
【００４１】
内視鏡挿入部１００は、内部に先端まで延びるライトガイド１０１と、イメージファイバ１０２を備えている。ライトガイド１０１の先端部、即ち内視鏡挿入部１００の先端部には、照明レンズ１０３を備えている。また、イメージファイバ１０２は多成分ガラスファイバであり、その先端部には励起光フィルタ１０４と集光レンズ１０５を備えている。ライトガイド１０１は、多成分ガラスファイバである白色光ライトガイド１０１ａおよび石英ガラスファイバである励起光ライトガイド１０１ｂがバンドルされ、ケーブル状に一体化されており、白色光ライトガイド１０１ａおよび励起光ライトガイド１０１ｂは照明ユニット１１０へ接続されている。なお、励起光ライトガイド１０１ｂは参照光を導光するライトガイドでもある。イメージファイバ１０２の一端は、画像検出ユニット３００へ接続されている。
【００４２】
照明ユニット１１０は、自家蛍光画像用の励起光Ｌｒを発するＧａＮ系半導体レーザ１１１、ＧａＮ系半導体レーザ１１１に電気的に接続される半導体レーザ用電源１１２、通常画像用の白色光Ｌｗを発する白色光源１１４ 、その白色光源１１４に電気的に接続される白色光用電源１１５、参照画像用の参照光Ｌｓを発する参照光源１１７、参照光源１１７に電気的に接続される参照光源用電源１１８、およびＧａＮ系半導体レーザ１１１から出力される励起光Ｌｒを透過し、参照光源１１７から出力される参照光Ｌｓを直角方向に反射するダイクロイックミラー１２０から構成される。
【００４３】
画像検出ユニット３００には、イメージファイバ１０２が接続され、イメージファイバ１０２により伝搬された自家蛍光像、通常像、参照像を結像するコリメートレンズ３０１、コリメートレンズ３０１を透過した通常像を直角方向に全反射し、コリメートレンズ３０１を透過した蛍光像および参照像は、破線で示す位置に移動し通過させる可動ミラー３０２、コリメートレンズ３０１を透過した蛍光像（７５０ｎｍ以下の波長の光）を直角方向に反射するダイクロイックミラー３０３、ダイクロイックミラー３０３を反射した自家蛍光像の光量の５０％を透過し、５０％を直角方向に反射するハーフミラー３０８、ハーフミラー３０８を透過した自家蛍光像を直角方向に反射する蛍光像用ミラー３１３、蛍光像用ミラー３１３を直角方向に反射した自家蛍光像を結像させる広帯域蛍光像用集光レンズ３０４、広帯域蛍光像用集光レンズ３０４を透過した自家蛍光像から４３０ｎｍ〜７３０ｎｍの波長を選択する広帯域バンドパスフィルタ３０５、広帯域バンドパスフィルタ３０５を透過した自家蛍光像を撮像する広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３０６、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３０６により撮像された自家蛍光像をデジタル値に変換して２次元画像データとして出力するＡＤ変換器３０７、ハーフミラー３０８を直角方向に反射した自家蛍光像を結像させる狭帯域蛍光像用集光レンズ３０９、狭帯域蛍光像用集光レンズ３０９により結像された自家蛍光像から４３０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長を取り出す狭帯域バンドパスフィルタ３１０、狭帯域バンドパスフィルタ３１０を透過した自家蛍光像を撮像する狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１により撮像された自家蛍光像をデジタル値に変換して２次元画像データとして出力するＡＤ変換器３１２、ダイクロイックミラー３０３を透過した参照像を結像させる参照像用集光レンズ３１４、参照像用集光レンズ３１４により結像された参照像を撮像する参照画像用撮像素子３１５、および参照画像用撮像素子３１５により撮像された参照像をデジタル値に変換して２次元画像データとして出力するＡＤ変換器３１６を備えている。
【００４４】
画像演算ユニット４００は、デジタル化された自家蛍光画像信号データを記憶する自家蛍光画像用メモリ４０１と、参照画像信号データを記憶する参照画像用メモリ４０２、自家蛍光画像用メモリ４０１に記憶された２つの波長帯域の自家蛍光画像の各画素値に予め設定されたオフセット値を付加し、そのオフセットの付加された各画素値の比率に応じた演算を行って各画素の規格化演算値を算出する規格化蛍光画像生成手段４０３、参照画像用メモリ４０２に記憶された参照画像の画素値に基づいて後述する補正関数を演算し、その補正関数を用いて規格化蛍光画像生成手段４０３から出力された規格化演算値に補正を施して補正規格化演算値を算出する補正手段４０４、補正手段４０４により算出された補正規格化演算値に色情報を割り当てる色画像演算手段４０５、参照画像用メモリ４０２に記憶された参照画像の各画素値に輝度情報を割り当てる輝度画像演算手段４０６、および色画像演算手段４０５から出力される色情報をもった画像信号と輝度画像演算手段４０６から出力される輝度情報をもった画像信号を合成して合成画像を生成し出力する画像合成手段４０７を備えている。
【００４５】
自家蛍光画像用メモリ４０１は、図示省略した広帯域自家蛍光画像記憶領域および狭帯域自家蛍光画像記憶領域から構成され、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３０６により撮像された広帯域自家蛍光画像は、広帯域自家蛍光画像記憶領域に保存され、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１により撮像された狭帯域蛍光画像は狭帯域蛍光画像記憶領域に保存される。
【００４６】
規格化蛍光画像生成手段４０３は、自家蛍光画像用メモリ４０１に記憶された自家蛍光画像の画素値にオフセット値を付加し、下式（９）に従って狭帯域自家蛍光画像と広帯域自家蛍光画像との比を算出する。なお、本実施の形態では、オフセット値は、下式（９）のとおり広帯域自家蛍光画像のみに付加するものとし、予め規格化蛍光画像生成手段４０３に記憶された所定の値である。
【００４７】
ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）  …  （９）
ｎ：狭帯域自家蛍光画像
ｗ：広帯域自家蛍光画像
ｏｓ１：オフセット
補正手段４０４は、規格化蛍光画像生成手段４０３により算出された規格化演算値に下式（１０）により演算された補正関数を掛ける合わせることにより補正規格化演算値を算出する。つまり、補正規格化演算値を下式（１１）に従って算出する。本実施の形態では、補正関数は下式（１０）のとおり参照画像から算出されるものであり、補正手段４０４は参照画像用メモリ４０２に記憶された参照画像の画素値から補正関数を算出する。また、ｏｓ２は下式（１２）に従って算出されるものであり、ｋｎｉｒは、参照画像の画素値を、その参照画像検出時における内視鏡挿入部１００の先端から生体組織９までの距離で割ったものであり、また、ｋｗは、広帯域自家蛍光画像の画素値を、その広帯域自家蛍光画像検出時における内視鏡挿入部１００の先端から生体組織９までの距離で割ったものである。
【００４８】
（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ  …  （１０）
ｎｉｒ：参照画像
ｏｓ２：補正係数
｛ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）｝×｛（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ｝  …（１１）
ｏｓ２＝ｏｓ１×ｋｎｉｒ／ｋｗ  …  （１２）
ｋｎｉｒ：参照画像／内視鏡挿入部１００の先端から生体組織９までの距離
ｋｗ：広帯域蛍光画像／内視鏡挿入部１００の先端から生体組織９までの距離
色画像演算手段４０５は、補正手段４０４により算出された補正画素値の大きさに応じた色情報を割り当て色画像を生成する。
【００４９】
輝度画像演算手段４０６は、参照画像用メモリ４０２に記憶された画素値の大きさに応じて輝度情報を割り当て輝度画像を生成する。
【００５０】
画像合成手段４０７は、色画像演算手段４０５から出力された色画像と輝度画像演算手段４０６から出力された輝度画像を合成して後述する表示信号処理ユニット５００のビデオ信号処理回路５０６に出力する。
【００５１】
表示信号処理ユニット５００は、可動ミラー３０２により反射された通常像を直角方向に反射する通常像用ミラー５０１、通常像用ミラー５０１に反射された通常像を結像する通常像用集光レンズ５０２、通常像用集光レンズ５０２で結像された通常像を撮像する通常画像用撮像素子５０３、通常画像用撮像素子５０３により撮像された参照像をデジタル値に変換して２次元画像データとして出力するＡＤ変換器５０４、デジタル化された通常画像信号を保存する通常画像用メモリ５０５、通常画像用メモリ５０５から出力された通常画像信号および画像合成部４０５から出力された合成画像信号をビデオ信号に変換して出力するビデオ信号処理回路５０６を備えている。モニタ６００は、通常画像と合成画像を切り換えて表示するものである。
【００５２】
次に、上記実施の形態における蛍光内視鏡の作用について説明する。まず、異なる２つの波長帯域の自家蛍光画像と参照画像を撮像し、これらの画像から合成画像を生成して表示する場合の作用について説明する。
【００５３】
上記合成画像表示時には、制御用コンピュータ２００からの信号に基づき半導体レーザ用電源１１２によりＧａＮ系半導体レーザ１１１から励起光Ｌｒが射出され、励起光Ｌｒは、励起光用集光レンズ１１３を透過し、ダイクロイックミラー１２０を透過し、励起光ライトガイド１０１ｂに入射され、内視鏡挿入部１００の先端部まで導光された後、照明レンズ１０３ から生体組織９へ照射される。励起光Ｌｒの照射により生じる生体組織９からの自家蛍光像は、集光レンズ１０５により集光され、励起光カットフィルタ１０４を透過してイメージファイバ１０２の先端に入射され、イメージファイバ１０２を経て、コリメートレンズ３０１に入射する。励起光カットフィルタ１０４は、波長４２０ｎｍ以上の全蛍光を透過するロングパスフィルタである。励起光Ｌｒの波長は４１０ｎｍであるため、生体組織９で反射された励起光は、この励起光カットフィルタ１０４でカットされる。コリメートレンズ３０１を透過した自家蛍光像は、ダイクロイックミラー３０３にて直角方向に反射される。そして、ハーフミラー３０８で５０％の透過率で透過し、５０％の反射率で反射される。ハーフミラー３０８を透過した自家蛍光像は、蛍光像用ミラー３１３を直角方向に反射し、広帯域蛍光像用集光レンズ３０４により結像され、広帯域蛍光像用集光レンズ３０４を透過した自家蛍光像は、広帯域バンドパスフィルタ３０５を透過して、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３０６により撮像され、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３０６からの映像信号はＡＤ変換器３０７へ入力され、デジタル化された後、自家蛍光画像用メモリ４０１の広帯域自家蛍光画像記憶領域に保存される。
【００５４】
また、ダイクロイックミラー３０３で反射し、ハーフミラー３０８により反射された自家蛍光像は、狭帯域蛍光像用集光レンズ３０９により結像され、狭帯域バンドパスフィルタ３１０を透過して、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１により撮像され、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１からの映像信号はＡＤ変換器３１２へ入力され、デジタル化された後、自家蛍光画像用メモリ４０１の狭帯域自家域蛍光画像領域に保存される。なお、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３０６により撮像された自家蛍光像のデジタルデータと狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１１により撮像された自家蛍光像のデジタルデータはそれぞれ異なる領域に保存される。なお、このとき可動ミラー３０２は、自家蛍光像の光軸に対して平行な破線位置になっているものとする。
【００５５】
また、参照光源用電源１１８により参照光源１１７から参照光Ｌｓが射出され、この参照光Ｌｓは、参照光用集光レンズ１１９を透過し、ダイクロイックミラー１２０を直角方向に反射して、励起光ライトガイド１０１ｂに入射され、内視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ１０３から生体組織９へ照射される。参照光Ｌｓの照射により生じる生体組織９からの参照像は、集光レンズ１０５により集光され、集光レンズ１０５を透過した参照像は、励起光カットフィルタ１０４を透過し、イメージファイバ１０２の先端に入射され、イメージファイバ１０２を経て、コリメートレンズ３０１に入射する。励起光カットフィルタは、波長４２０ｎｍ以上の参照像を透過するロングパスフィルタである。コリメートレンズ３０１を透過した参照像は、ダイクロイックミラー３０３を透過し、参照像用集光レンズ３１４により結像され、参照画像用撮像素子３１５により撮像され、参照画像用撮像素子３１５からの映像信号はＡＤ変換器３１６へ入力され、デジタル化された後、参照画像用メモリ４０２に保存される。なお、このとき可動ミラー３０２は、参照像の光軸に対して平行な破線位置になっているものとする。
【００５６】
自家蛍光用画像メモリ４０１に保存された２つの波長帯域の自家蛍光画像は、規格化蛍光画像生成手段４０３において、広帯域自家蛍光画像のみにその各画素値にオフセットｏｓ１が付加される。そして、狭帯域自家蛍光画像との比が下式（１３）に従って算出される。なお、ｏｓ１は予め規格化蛍光画像生成手段４０３に設定された所定の値である。
【００５７】
ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）  …  （１３）
ｎ：狭帯域自家蛍光画像
ｗ：広帯域自家蛍光画像
ｏｓ１：オフセット
そして、規格化蛍光画像生成手段４０３で算出された規格化演算値は補正手段４０４に出力され、補正手段４０４により下式（１４）に従って補正規格化演算値が算出される。
【００５８】
｛ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）｝×｛（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒ｝  …（１４）
ｏｓ２＝ｏｓ１×ｋｎｉｒ／ｋｗ
ｋｎｉｒ：参照画像／内視鏡挿入部１００の先端から生体組織までの距離
ｋｗ：広帯域自家蛍光画像／内視鏡挿入部１００の先端から生体組織までの距離なお、補正関数（ｎｉｒ＋ｏｓ２）／ｎｉｒは予め本実施の形態の蛍光内視鏡により検出された所定の生体組織についての参照画像および広帯域自家蛍光画像から算出されたものであり、補正手段４０４に予め記憶されているものである。本実施の形態では上記所定の生体組織として正常な生体組織を用いて参照画像および広帯域自家蛍光画像を撮像し、上記補正関数を算出している。上記のように補正関数を予め設定した後、実際に正常部と病変部とを持つ生体組織の自家蛍光画像および参照画像を撮像したときの補正規格化演算値と内視鏡挿入部１００の先端から生体組織９までの距離との関係を図２に示す。図２においては、白丸が正常部の生体組織について算出された補正規格化演算値、黒丸が病変部の生体組織について算出された補正規格化演算値を示している。本実施の形態では、上記のように正常部の生体組織について補正関数を算出するようにしたので、図示のとおり正常部の生体組織について算出された補正規格化演算値は上記距離に依存することなく略一定の値をとるようにすることができる。従って、このとき例えば、白丸で示す補正規格化演算値に基づいて境界値を求め、この境界値以上の補正規格化演算値に応じた生体組織は正常部と判定し、この境界値未満である補正規格化演算値に応じた生体組織は病変部と判定するようにすればよい。上記境界値は、例えば、上記白丸で示した補正規格化演算値の平均値を複数種類（複数の患者）の正常部の生体組織について求め、その標準偏差σを求め、平均値−２σまたは平均値−３σを境界値とすればよい。−２σまたは−３σにするかは病変部の生体組織の補正規格化演算値との関係で決めればよい。
【００５９】
また、本実施の形態のように正常部の生体組織について上記補正関数を算出するのではなく、病変部の生体組織について上記補正関数を算出するようにしてもよく、この場合には、病変部の生体組織について算出された補正規格化演算値が上記距離に依存することなく略一定の値をとるようにすることができる。従って、このときは例えば、上記同様に補正規格化演算値に基づいて境界値を求め、この境界値より大きい補正規格化演算値に応じた生体組織は正常部と判定し、この境界値以下である補正規格化演算値に応じた生体組織は病変部と判定するようにすればよい。上記境界値は、例えば、病変部の生体組織の補正規格化演算値の平均値を複数種類（複数の患者）の正常部の生体組織について求め、その標準偏差σを求め、平均値＋２σまたは平均値＋３σを境界値とすればよい。
【００６０】
そして、色画像演算手段４０５により上記のようにして補正規格化演算値について２値判定された結果に基づいて各画素に色情報が割り当てられ、色画像信号として画像合成手段４０７に出力される。一方、参照画像用メモリ４０２に保存された参照画像は、輝度画像演算手段４０６で、各画素値に輝度情報を割り当て、輝度画像信号を生成し出力する。色画演算手段４０５と輝度画像演算手段４０６から出力された２つの画像信号は、画像合成手段４０７で合成される。画像合成手段４０７で合成された合成画像は、ビデオ信号処理回路５０６によってＤＡ変換後にモニタ６００に入力され、合成画像が表示される。
【００６１】
次に、通常画像を表示する場合の作用について説明する。まず、制御用コンピュータ２００からの信号に基づき白色光源用電源１１５により白色光源１１４から白色光Ｌｗが射出され、白色光Ｌｗは、白色光用集光レンズ１１６を経て白色光ライトガイド１０１ａに入射され、内視鏡挿入部１００の先端部まで導光された後、照明レンズ１０３から生体組織９へ照射される。白色光Ｌｗの反射光は集光レンズ１０５によって集光され、励起光フィルタ１０４を透過して、イメージファイバ１０２の先端に入射され、イメージファイバ１０２を経て、コリメートレンズ３０１に入射する。励起光カットフィルタ１０４は、波長４２０ｎｍ以上の可視光を透過するロングパスフィルタである。コリメートレンズ３０１を透過した反射光は、可動ミラー３０２および通常像用ミラー５０１で反射し、通常像用集光レンズ５０２に入射される。通常像用集光レンズ５０２を透過した通常像は、通常画像用撮像素子５０３に結像される。通常画像用撮像素子５０３からの映像信号はＡＤ変換器５０４へ入力され、デジタル化された後、通常画像用メモリ５０５に保存される。その通常画像用メモリ５０５により保存された通常画像信号は、ビデオ信号処理回路５０６によってＤＡ変換後にモニタ６００に入力され、そのモニタ６００に可視画像として表示される。
【００６２】
上記合成画像表示の作用および通常画像表示の作用に関する一連の動作は、制御用コンピュータ２００により制御される。
【００６３】
また、上記合成画像表示状態と通常画像表示状態の切り換えは、フットスイッチ２を押下することにより行なわれる。
【００６４】
本発明による規格化画像生成方法および装置を適用した上記実施の形態における蛍光内視鏡よれば、規格化蛍光画像（規格化演算値）に上記補正関数を用いて生体組織９と内視鏡挿入部１００の先端との距離に起因する規格化蛍光画像（規格化演算値）の変動量を補正する距離補正を施して補正規格化蛍光画像（補正規格化演算値）を生成するようにしたので、オフセットの付加による上記規格化蛍光画像（規格化演算値）のＳ／Ｎの向上を図ることができるとともに、内視鏡挿入部１００の先端と生体組織９との距離に依存することなく、その距離が変化した場合においても一定の規格化演算値をとることができるので、生体組織における正常部と病変部の画像による識別をより正確に行なうことができる。
【００６５】
例えば、図９（Ａ）、（Ｂ）に示した同一のサンプルについての遠点および近点の画像に上記補正関数を用いて距離補正を施した場合の画像を図３（Ａ）、（Ｂ）に示す。なお、本画像は上記実施の形態のように２値判定した結果を表示したものでなく、補正規格化演算値の大きさに応じて輝度を割り当て輝度画像として表示させたものである。図示のとおり、図９（Ａ）、（Ｂ）と比較すると遠点の画像（図３（Ａ））と近点の画像（図３（Ｂ））とで正常部の画像の明るさの差が小さく、正常部と病変部のコントラストの違いも小さくなっていることがわかる。
【００６６】
また、上記第１の実施の形態では、式（９），（１０）に従って、参照画像に基づいた補正関数を用いて補正規格化演算値を算出するようにしたが、上記実施の形態とは別の方法で参照画像に基づいて補正関数を求め、この補正関数を用いて補正規格化演算値を算出する方法を以下に示す。
【００６７】
まず、上記実施の形態と同様に、補正関数を求めるために予め正常部の生体組織について狭帯域自家蛍光画像、広帯域自家蛍光画像および参照画像を撮像し、各画像の画素値を自家蛍光画像用メモリ４０１、参照画像用メモリ４０２に記憶する。そして、自家蛍光用画像メモリ４０１に保存された２つの波長帯域の自家蛍光画像は、規格化蛍光画像生成手段４０３において、広帯域自家蛍光画像のみにその各画素値に上記ｏｓ１が付加される。そして、狭帯域自家蛍光画像との比が下式（１５）に従って算出される。なお、ｏｓ１は予め規格化蛍光画像生成手段４０３に設定された所定の値である。
【００６８】
ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）  …  （１５）
ｎ：狭帯域自家蛍光画像
ｗ：広帯域自家蛍光画像
ｏｓ１：オフセット
規格化蛍光画像生成手段４０３で算出された規格化演算値は補正手段４０４に出力される。一方、参照画像用メモリ４０２に記憶された参照画像の画素値が補正手段４０４に出力される。補正手段４０４は、規格化蛍光画像生成手段４０３から出力された規格化演算値と参照画像用メモリ４０２から出力された参照画像の画素値に基づいて図４（Ａ）に示すような補正関数ｈｎｆ（ＮＩＲ）を求め、記憶する。ここで、ｈｎｆとは、このとき撮像された参照画像の画素値の逆数の２乗に基づく関数であり、この関数は内視鏡挿入部１００の先端と生体組織との距離ＮＩＲを変数とするものである。なお、距離NIRとは、上記参照画像の画素値の逆数の２乗から算出されるものである。参照画像は、生体組織への吸収がほとんどない参照光の照射による反射光に基づいて撮像されるものなので、その画素値の大きさは内視鏡挿入部１００の先端と生体組織との距離に依存する大きさである。従って、この参照画像の画素値の逆数の２乗に基づく関数であるｈｎｆは上記距離をそのまま反映したものといえる。
【００６９】
そして、実際の生体組織の撮像時には、実際に撮像された狭帯域自家蛍光画像、広帯域自家蛍光画像から規格化蛍光画像生成手段４０３にて上式（１５）に従って規格化演算値が算出される。そして、その規格化演算値および参照画像の画素値が補正手段４０４に出力され、下式（１６）に従って補正規格化演算値が出力される。
【００７０】
ｎｆ×ｈｎｆ（０）／ｈｎｆ（ＮＩＲ）  …  （１６）
ここで、ｎｆは上記実際に撮像された自家蛍光画像に基づく規格化演算値である。
【００７１】
上記のように補正関数を用いて補正規格化演算値を求めることにより、図４（Ｂ）に示すように距離に依存する実際の規格化演算値（破線）を距離に依存しない補正規格化演算値（実線）に補正することができる。この補正規格化演算値を算出した後の作用については上記第１の実施の形態と同様である。
【００７２】
次に、本発明の規格化画像生成方法を実施する規格化画像生成装置を適用した蛍光内視鏡の第２の実施の形態について説明する。図５は本実施の形態の概略構成を示す図である。なお、本実施の形態について、第１の実施の形態と同様の要素については同じ番号を付し、特に必要のない限りその説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態による蛍光内視鏡は、第１の実施の形態における参照光を利用しない構成としたものである。
【００７４】
画像信号処理部３は、通常画像用白色光Ｌｗ、自家蛍光画像用励起光Ｌｒをそれぞれ射出する２つの光源を備えた照明ユニット１２０と、この励起光の照射により生体組織９から発生した自家蛍光像Ｚｊを撮像し、デジタル値に変換して２次元画像データとして出力する画像検出ユニット３１０と、画像検出ユニット３１０から出力された自家蛍光像の２次元画像データから規格化演算を行って、その規格化演算値に色情報を割り当てて色画像信号として出力する画像演算ユニット４１０と、通常像をデジタル値に変換して２次元画像データとし、その２次元画像データおよび画像演算ユニット４１０の出力信号をビデオ信号に変換して出力する表示信号処理ユニット５００と、各ユニットに接続され動作タイミングなどの制御を行う制御用コンピュータ２１０と、後述する通常画像表示状態と色画像表示状態を切り換えるフットスイッチ２から構成される。
【００７５】
照明ユニット１２０は、自家蛍光画像用の励起光Ｌｒを発するＧａＮ系半導体レーザ１２１、ＧａＮ系半導体レーザ１１１に電気的に接続される半導体レーザ用電源１２２、通常画像用の白色光Ｌｗを発する白色光源１２４ 、および白色光源１２４に電気的に接続される白色光用電源１２５から構成される。
【００７６】
画像検出ユニット３１０には、イメージファイバ１０２が接続され、イメージファイバ１０２により伝搬された自家蛍光像、通常像を結像するコリメートレンズ３３１、コリメートレンズ３３１を透過した通常像を直角方向に全反射し、コリメートレンズ３３１を透過した蛍光像は、破線で示す位置に移動し通過させる可動ミラー３３２、コリメートレンズ３３１を透過した自家蛍光像（７５０ｎｍ以下の波長の光）の光量の５０％を透過し、５０％を直角方向に反射するハーフミラー３２３、ハーフミラー３２３を透過した自家蛍光像を結像させる狭帯域蛍光像用集光レンズ３２４、狭帯域蛍光像用集光レンズ３２４により結像された自家蛍光像から４３０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長を取り出す狭帯域バンドパスフィルタ３２５、狭帯域バンドパスフィルタ３２５を透過した自家蛍光像を撮像する狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３２６、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３２６により撮像された自家蛍光像をデジタル値に変換して２次元画像データとして出力するＡＤ変換器３２７、ハーフミラー３２３を直角方向に反射した自家蛍光像を再び直角方向に反射する蛍光像用ミラー３１８、蛍光像用ミラー３１８を直角方向に反射した自家蛍光像を結像させる広帯域蛍光像用集光レンズ３１９、広帯域蛍光像用集光レンズ３１９を透過した自家蛍光像から４３０ｎｍ〜７３０ｎｍの波長を選択する広帯域バンドパスフィルタ３２０、広帯域バンドパスフィルタ３２０を透過した自家蛍光像を撮像する広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３２１、および広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３２１により撮像された自家蛍光像をデジタル値に変換して２次元画像データとして出力するＡＤ変換器３２２を備えている。
【００７７】
画像演算ユニット４１０は、デジタル化された広帯域自家蛍光画像信号データを記憶する広帯域自家蛍光用メモリ４１１と、狭帯域自家蛍光画像信号データを記憶する狭帯域自家蛍光用メモリ４１２、広帯域自家蛍光用メモリ４１１に記憶された広帯域自家蛍光画像の各画素値に予め設定されたオフセット値を付加し、そのオフセットの付加された画素値と狭帯域自家蛍光画像の画素値の比率に応じた演算を行って各画素の規格化演算値を算出する規格化蛍光画像生成手段４１３、広帯域自家蛍光用メモリ４１１に記憶された広帯域自家蛍光画像の画素値に基づいて後述する補正関数を演算し、その補正関数を用いて規格化蛍光画像生成手段４１３から出力された規格化演算値に補正を施して補正規格化演算値を算出する補正手段４１４、および補正手段４１４により算出された補正規格化演算値に色情報を割り当てて色画像信号を出力する色画像演算手段４１５を備えている。
【００７８】
規格化蛍光画像生成手段４１３は、広帯域自家蛍光用メモリ４１１に記憶された自家蛍光画像の画素値にオフセット値を付加し、下式（１７）に従って狭帯域自家蛍光画像と広帯域自家蛍光画像との比を算出する。なお、本実施の形態では、オフセット値は、予め規格化蛍光画像生成手段４１３に記憶された所定の値である。
【００７９】
ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）  …  （１７）
ｎ：狭帯域自家蛍光画像
ｗ：広帯域自家蛍光画像
ｏｓ１：オフセット
補正手段４１４は、広帯域自家蛍光画像の画素値と上記規格化蛍光画像生成手段４１３により算出された規格化演算値に基づいて補正関数を求め、上記規格化演算値に距離の補正を施して補正規格化演算値を出力するものであるが、その詳細は後述する。
【００８０】
色画像演算手段４１５は、補正手段４１４により算出された補正画素値の大きさに応じた色情報を割り当て色画像を生成する。
【００８１】
次に、上記実施の形態における蛍光内視鏡の作用について説明する。まず、異なる２つの波長帯域の自家蛍光画像を撮像し、これらの画像から色画像を生成して表示する場合の作用について説明する。
【００８２】
上記色画像表示時には、制御用コンピュータ２００からの信号に基づき半導体レーザ用電源１２２によりＧａＮ系半導体レーザ１２１から励起光Ｌｒが射出され、励起光Ｌｒは、励起光用集光レンズ１２３を透過し、励起光ライトガイド１０１ｂに入射され、内視鏡挿入部１００の先端部まで導光された後、照明レンズ１０３ から生体組織９へ照射される。励起光Ｌｒの照射により生じる生体組織９からの自家蛍光像は、集光レンズ１０５により集光され、励起光カットフィルタ１０４を透過してイメージファイバ１０２の先端に入射され、イメージファイバ１０２を経て、コリメートレンズ３３１に入射する。励起光カットフィルタ１０４は、波長４２０ｎｍ以上の全蛍光を透過するロングパスフィルタである。励起光Ｌｒの波長は４１０ｎｍであるため、生体組織９で反射された励起光は、この励起光カットフィルタ１０４でカットされる。コリメートレンズ３３１を透過した自家蛍光像は、ハーフミラー３１３で５０％の透過率で透過し、５０％の反射率で反射される。ハーフミラー３１３を反射した自家蛍光像は、蛍光像用ミラー３１８を直角方向に反射し、広帯域蛍光像用集光レンズ３１９により結像され、広帯域蛍光像用集光レンズ３１９を透過した自家蛍光像は、広帯域バンドパスフィルタ３２０を透過して、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３２１により撮像され、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３２１からの映像信号はＡＤ変換器３２２へ入力され、デジタル化された後、広帯域自家蛍光用メモリ４１１に保存される。
【００８３】
また、ハーフミラー３１３を透過した自家蛍光像は、狭帯域蛍光像用集光レンズ３１４により結像され、狭帯域バンドパスフィルタ３１５を透過して、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１６により撮像され、狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１６からの映像信号はＡＤ変換器３１７へ入力され、デジタル化された後、狭帯域自家蛍光用メモリ４１２に保存される。なお、広帯域蛍光画像用高感度撮像素子３２１により撮像された自家蛍光像のデジタルデータと狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子３１６により撮像された自家蛍光像のデジタルデータはそれぞれ共通のメモリの異なる領域に保存されるようにしてもよい。なお、このとき可動ミラー３３２は、自家蛍光像の光軸に対して平行な破線位置になっているものとする。
【００８４】
ここで、本実施の形態では上記実施の形態と同様に、補正関数を求めるために予め正常部の生体組織について狭帯域自家蛍光画像および広帯域自家蛍光画像を撮像し、各画像の画素値を広帯域蛍光用メモリ４１１、狭帯域蛍光用メモリ４１２に記憶する。そして、広帯域蛍光用メモリ４１１に保存された広帯域自家蛍光画像は、規格化蛍光画像生成手段４１３において、その各画素値に上記ｏｓ１が付加される。そして、狭帯域自家蛍光画像との比が下式（１８）に従って算出される。なお、ｏｓ１は予め規格化蛍光画像生成手段４１３に設定された所定の値である。
【００８５】
ｎ／（ｗ＋ｏｓ１）  …  （１８）
ｎ：狭帯域自家蛍光画像
ｗ：広帯域自家蛍光画像
ｏｓ１：オフセット
規格化蛍光画像生成手段４１３で算出された規格化演算値は補正手段４１４に出力される。一方、広帯域蛍光用メモリ４１１に記憶された広帯域自家蛍光画像の画素値が補正手段４１４に出力される。補正手段４１４は、規格化蛍光画像生成手段４１３から出力された規格化演算値と広帯域蛍光用メモリ４１１から出力された広帯域自家蛍光画像の画素値に基づいて図６（Ａ）に示すような補正関数ｈｎｆ（ｗ）を求め、記憶する。ここで、ｗとは、このとき撮像された，広帯域自家蛍光画像の画素値である。なお、ｗ∞とは内視鏡挿入部１００の先端と生体組織９との距離が略０である場合（非常に近接している場合）における広帯域自家蛍光画像の画素値の大きさであり、十分に大きな値である。
【００８６】
そして、実際の生体組織の撮像時には、実際に撮像された狭帯域自家蛍光画像、広帯域自家蛍光画像から規格化蛍光画像生成手段４１３にて上式（１８）に従って規格化演算値が算出される。そして、その規格化演算値および広帯域自家蛍光画像の画素値が補正手段４１４に出力され、下式（１９）に従って補正規格化演算値が出力される。
【００８７】
ｎｆ×ｈｎｆ（ｗ∞）／ｈｎｆ（ｗ）  …  （１９）
ここで、ｎｆは上記実際に撮像された自家蛍光画像に基づく規格化演算値であり、ｈｎｆ（ｗ）は実際に撮像された広帯域自家蛍光画像の画素値ｗにおける補正関数ｈｎｆ（ｗ）の値である。
【００８８】
上記のように補正関数を用いて補正規格化演算値を求めることにより、図６（Ｂ）に示すように距離に依存する実際の規格化演算値（破線）を距離に依存しない補正規格化演算値（実線）に補正することができる。
【００８９】
本実施の形態では、上記のように正常部の生体組織について補正関数を算出するようにしたので、上記第１の実施の形態と同様に補正規格化演算値に基づいて境界値を求め、この境界値以上の補正規格化演算値に応じた生体組織は正常部と判定し、この境界値未満である補正規格化演算値に応じた生体組織は病変部と判定するようにすればよい。上記境界値は、上記第１の実施の形態と同様にして求めるようにすればよい。また、病変部の生体組織について上記補正関数を算出する場合の境界値の求め方も上記第１の実施の形態と同様である。
【００９０】
そして、色画像演算手段４１５により上記のようにして補正規格化演算値について２値判定された結果に基づいて各画素に色情報が割り当てられ、色画像信号が生成される。色画像信号はビデオ信号処理回路５０６によってＤＡ変換後にモニタ６００に入力され、色画像が表示される。その他の作用については上記第１の実施の形態と同様である。
【００９１】
また、上記第２の実施形態においては、補正関数を自家蛍光画像に基づく規格化演算値と広帯域自家蛍光画像の画素値との関係から求めるようにしたが、これに限らず狭帯域自家蛍光画像の画素値と上記規格化演算値の関係、または、広帯域自家蛍光画像および狭帯域自家蛍光画像の画素値の和と上記規格化演算値との関係から補正関数を求めるようにしてもよい。
【００９２】
また、上記第１および第２の実施の形態においては、正常部または病変部の生体組織に基づいて補正関数を求め、その補正関数を用いて補正規格化演算値を算出し、この補正規格化演算値に基づいて境界値を設定して２値判定するようにしたが、補正関数を、正常部から病変部までの進行度をｓ段階に分割したときの各段階のそれぞれの生体組織に基づいて求め、この補正関数に基づいて基準となるｓ個の補正規格化演算値をそれぞれ算出し、この基準となるｓ個の補正規格化演算値に基づいて境界値を設定するようにしてもよい。この場合、実際に撮像された生体組織について上記ｓ段階のそれぞれの生体組織に応じたｓ個の補正関数を用いてそれぞれ補正規格化演算値を算出し、このｓ個の補正規格化演算値について、上記境界値を用いてｓ段階の生体組織に応じた領域をｓ個の補正規格化蛍光画像から抽出し、このｓ個の領域について、例えばそれぞれ異なる色画像を割り当てて、この色画像を重ねて表示するようにしてもよい。この場合、例えば、第１の実施の形態に適用する場合には、図６に示すように補正手段４０４と色画像算出手段４０５の間に境界値設定手段４２０および領域抽出手段４２１を設けるようにし、画像合成手段４０７において色画像算出手段４０５から出力されたｓ段階の生体組織に応じた領域を重ね合わせるようにすればよい。
【００９３】
また、上記第１および第２の実施の形態では、正常部の生体組織または病変部の生体組織を用いて補正関数を算出するが、この生体組織として複数の患者の生体組織を利用するようにしてもよい。また、補正関数は、実際の画像診断などの前に予め算出し設定するようにしてもよいし、実際の画像診断などの途中で算出し設定したり、または、更新したりするようにしてもよい。
【００９４】
また、上記第１および第２の実施の形態では１つのモニタで合成画像および通常画像または色画像および通常画像をそれぞれ切り換えて表示するようにしているが、別々のモニタで表示するようにしてもよい。また、１つのモニタで切り換える方法も上記実施の形態のようにフットスイッチによらず制御コンピュータより時系列で自動的に行ってもよい。
【００９５】
また、ＧａＮ系半導体レーザ１１４および白色光源１１１を別個の構成としたが、適当な光学透過フィルタを利用して、単一の光源を励起光源と白色光源とで兼用することもできる。
【００９６】
また、励起光源は、波長として４００ｎｍから４２０ｎｍ程度のいずれのものを選んでも良い。
【００９７】
また、上記第１および第２の実施の形態においては、励起光の照射により生体組織から発せられる自家蛍光に基づいて規格化蛍光画像を生成する際に、本発明の規格化画像生成方法を適用した実施の形態を説明したが、上記のように自家蛍光に基づいて規格化蛍光画像を生成する際に限らず、例えば、生体組織への白色光の照射により反射光される反射光に基づいて生体組織の酸素飽和度を算出し、この酸素飽和度に基づいて規格化画像を生成する際にも、本発明の規格化画像生成方法を適用することができる。具体的には以下に説明する。
【００９８】
まず、上記酸素飽和度を算出する方法について説明する。上記のような蛍光内視鏡の内視鏡挿入部１００から白色光を生体組織９に照射する。そして、このとき生体組織から反射される反射光を、異なる波長帯域λ１，λ２のバンドパスフィルタを介して撮像素子により撮像することにより、異なる波長帯域λ１，λ２の反射画像ｒ１，ｒ２を得る。そして、この２つの反射画像ｒ１，ｒ２について、各画素値と生体組織の照射された白色光の強度に基づいて、各画素毎の吸光度を算出する。
【００９９】
ここで、上記吸光度は生体組織の酸素飽和度に応じて変化するため、上記吸光度から酸素飽和度を算出することができるが、上記吸光度は生体組織の脈動により異なる。したがって、例えば、脈拍計などを設け、この脈拍計により計測された脈動に基づいて、例えば、吸光度が最も大きくなる時刻Ｔ１と吸光度が最も小さくなる時刻Ｔ２とを求め、この時刻Ｔ１と時刻Ｔ２における吸光度の変化分を算出し、この変化分に基づいて酸素飽和度を算出する。
【０１００】
つまり、各画素毎に、時刻Ｔ１における波長帯域λ１の照射光に対する吸光度Ｉλ１（Ｔ１）が時刻Ｔ１における反射画像ｒ１に基づいて求められ、時刻Ｔ１における波長帯域λ２の照射光に対する吸光度Ｉλ２（Ｔ１）が時刻Ｔ１における反射画像ｒ２に基づいて求められ、時刻Ｔ２における波長帯域λ１の照射光に対する吸光度Ｉλ１（Ｔ２）が時刻Ｔ２における反射画像ｒ１’に基づいて求められ、時刻Ｔ２における波長帯域λ２の照射光に対する吸光度Ｉλ２（Ｔ２）が時刻Ｔ２における反射画像ｒ２’に基づいて求められ、吸光度の変化分ΔＩλ１およびΔＩλ２が以下のようにして求められる。
【０１０１】
ΔＩλ１＝Ｉλ１（Ｔ１）−Ｉλ（Ｔ２）
ΔＩλ２＝Ｉλ２（Ｔ１）−Ｉλ（Ｔ２）
そして、上記２つの波長帯域λ１，λ２に対する吸光度の時間変化分ΔＩλ１、ΔＩλ２に基づいて酸素飽和度ＳａＯ２が以下の式により求められる。
【０１０２】
ＳａＯ２＝ｆ（Φ１２）
Φ１２＝ΔＩλ１／ΔＩλ２
なお、ｆは実験により得られたΦ１２とＳａＯ２との関係に基づいて得られた関数である。
【０１０３】
ここで、上記吸光度の変化分ΔＩλ１、ΔＩλ２は、上記自家蛍光と同様に非常に小さい値であるため、これらに基づいてΦ１２を求めて酸素飽和度ＳａＯ２を算出してこれを画像化した場合には、Ｓ／Ｎが悪い画像となってしまう。したがって、上記自家蛍光を画像化する場合と同様に、例えば、以下のようにオフセットを付加してΦ１２’を求めることが考えられる。
【０１０４】
Φ１２’＝ΔＩλ１／（ΔＩλ２＋oｓ３）
ただし、ｏｓ３：オフセット
しかしながら、上記のようにオフセットを付加してΦ１２’を求めた場合、自家蛍光画像についてオフセットを付加して規格化蛍光画像を演算した場合と同様に、Φ１２’の値が内視鏡挿入部１００の先端と生体組織との距離によって異なる値となるため、Φ１２’に基づいて生体組織の酸素飽和度を適切に示すことは困難である。したがって、上記実施の形態と同様に、Φ１２’を補正関数により補正し、この補正された値に基づいて酸素飽和度ＳａＯ２を算出して画像化することにより、内視鏡挿入部１００の先端と生体組織との距離に依存せず、酸素飽和度が適切に示された画像を表示するようにすることができる。また、上記補正関数としては、例えば、下式（２０）のようなものを利用し、式（２１）、式（２２）によの演算を行なうことにより、Φ１２’を補正するようにすればよい。
【０１０５】
（Ｗｉｒ＋ｏｓ４）／Ｗｉｒ  …  （２０）
Ｗｉｒ：参照光を照射したときの吸光度
ｏｓ４：補正係数
｛ΔＩλ１／（ΔＩλ２＋oｓ３）×｛（Ｗｉｒ＋ｏｓ４）／Ｗｉｒ｝  …（２１）
ｏｓ４＝ｏｓ３×ｈｉｒ／ｈｗ  …  （２２）
ｈｉｒ：参照光を照射したときの吸光度／内視鏡挿入部１００の先端から生体組織９までの距離
ｈｗ：ΔＩλ２／内視鏡挿入部１００の先端から生体組織９までの距離
また、上式（２０）のような補正関数に限らず、上記実施の形態において説明したその他の補正関数を適用するようにしてもよい。
【０１０６】
また、上記異なる波長帯域λ１，λ２の反射画像ｒ１，ｒ２を得る方法としては、波長帯域λ１，λ２のバンドパスフィルタからなる面順次フィルタを使用して２つの反射画像ｒ１，ｒ２を時系列に得るようにしてもよいし、波長帯域λ１，λ２のバンドパスフィルタからなるモザイクフィルタを使用して２つの反射画像ｒ１，ｒ２を同時に得るようにしてもよい。
【０１０７】
また、上記反射画像ｒ１，ｒ２の撮像は、生体組織に白色光を照射する通常画像の撮像時に行なってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による規格化画像生成方法および装置を適用した蛍光内視鏡の第１の実施の形態の概略構成図
【図２】正常部と病変部とを持つ生体組織の自家蛍光画像および参照画像を撮像したときの補正規格化演算値と内視鏡挿入部の先端から生体組織までの距離との関係を示す図
【図３】図９に示す遠点の画像（Ａ）および近点の画像（Ｂ）について補正関数を用いて距離補正を施したときの画像を示す図
【図４】狭帯域自家蛍光画像と広帯域自家蛍光画像に基づく規格化演算値と参照画像の画素値の逆数ＮＩＲとの関係（Ａ）および補正関数による補正（Ｂ）を示す図
【図５】本発明による規格化画像生成方法および装置を適用した蛍光内視鏡の第２の実施の形態の概略構成図
【図６】狭帯域自家蛍光画像と広帯域自家蛍光画像に基づく規格化演算値と広帯域自家蛍光画像の画素値との関係（Ａ）および補正関数による補正（Ｂ）を示す図
【図７】補正手段により算出されたｓ段階の生体組織に応じた補正規格化演算値に基づいて境界値設定手段により境界値を設定し、この境界値に基づいて領域抽出手段によりｓ段階の生体組織に応じた領域を抽出し、この領域についてそれぞれ異なる色画像を割り当てて色画像を生成する場合の各手段の構成図
【図８】正常部の生体組織および病変部の生体組織について、オフセットを付加して規格化演算値を求めたときのその規格化演算値と検出手段と生体組織との距離の関係を示す図
【図９】同一のサンプルについて、検出手段と生体組織との距離が大きい（遠点）ときの除算値に基づく画像（Ａ）と距離が小さい（近点）ときの除算値に基づく画像（Ｂ）を示す図
【図１０】正常部と病変部の生体組織の蛍光スペクトルの強度分布を示す説明図
【符号の説明】
１    蛍光診断装置
２    フットスイッチ
９    生体組織
１００    内視鏡挿入部
１０１    ライトガイド
１０１ａ    白色光ライトガイド
１０１ｂ    励起光ライトガイド
１０２    イメージファイバ
１０３    照明レンズ
１０４    励起光カットフィルタ
１０５    対物レンズ
１１０，１２０    照明ユニット
１１１，１２１    ＧａＮ系半導体レーザ
１１２，１２２    半導体レーザ用電源
１１３，１２３    励起光用集光レンズ
１１４，１２４    白色光源
１１５，１２５    半導体レーザ用電源
１１６，１２６    白色光用集光レンズ
２００，２１０    制御用コンピュータ
３００，３１０    画像検出ユニット
３０１    コリメートレンズ
３０２    可動ミラー
３０３    ダイクロイックミラー
３０４，３１９広帯域蛍光像用集光レンズ
３０５，３２０    広帯域バンドパスフィルタ
３０６，３２１    広帯域蛍光画像用高感度撮像素子
３０７，３１２，３１６，３２２，３２７，５０４    ＡＤ変換器
３０８，３２３    ハーフミラー
３０９，３２４    狭帯域蛍光像用ミラー
３１０，３２５    狭帯域バンドパスフィルタ
３１１，３２６    狭帯域蛍光画像用高感度撮像素子
３１３    蛍光像用ミラー
３１４    参照像用集光レンズ
３１５    参照画像用撮像素子
３３１    コリメートレンズ
３３２    可動ミラー
４００    画像演算ユニット
４０１    自家蛍光画像用メモリ
４０２    参照画像用メモリ
４０３，４１３    規格化蛍光画像生成手段
４０４，４１４    補正手段
４０５，４１５    色画像演算手段
４０６    輝度画像演算手段
４０７    画像合成手段
５００    表示信号処理ユニット
５０１    通常像用ミラー
５０２    通常像用集光レンズ
５０３    通常画像用撮像素子
５０５    通常画像用メモリ
５０６    ビデオ信号処理回路
６００    モニタユニット
【図１】
0004202671.tif 000002
【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】
0004202671.tif 000008
【図８】
0004202671.tif 000009
【図９】
0004202671.tif 000010
【図１０】
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