荧光观察装置和荧光观察方法
【专利摘要】对于无法始终产生荧光的脏器，也能够简单地确定其形状。提供一种荧光观察装置（1），其具有：荧光图像生成部（21），其通过隔开时间间隔对来自观察对象（F）的荧光进行摄影，生成多个荧光图像（G2）；位置提取部（22），其在由该荧光图像生成部（21）生成的各荧光图像（G2）内提取具有规定的阈值以上的灰度值的高亮度位置；存储部（23），其存储由该位置提取部（22）提取出的高亮度位置；路径图像生成部（24），其生成在存储于该存储部（23）中的多个高亮度位置处具有灰度值的路径图像（G3）；以及显示部（7），其显示由该路径图像生成部（24）生成的路径图像（G3）。
【专利说明】荧光观察装置和荧光观察方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及荧光观察装置和荧光观察方法。
【背景技术】
[0002]以往已知如下的荧光内窥镜装置，该荧光内窥镜装置具有取得荧光图像，并在荧光图像内显现出具有比规定的阈值高的灰度值的区域时通知该情况的单元(例如参照专利文献I)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]【专利文献I】日本特许第4587811号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]例如尿道这样的脏器在外观上难以与周围的脏器加以区别，因而可以考虑使包含荧光物质的尿等液体在其内部流动并通过荧光观察来确定其形状的方法。
[0008]然而，在尿道内流动的尿等液体并非充满尿道内，而是通过蠕动运动间歇性地流动。因此，如专利文献I所述的荧光内窥镜装置那样，仅凭通知显现了具有超过阈值的灰度值的区域，难以掌握尿道的 形状。
[0009]即，通过专利文献I的荧光内窥镜装置，接收到产生了超过阈值的荧光的通知的观察者通过连续地持续观察荧光图像，从而能够确认在发出荧光的位置存在尿道等脏器。但是存在以下不良情况:在尿等液体通过而荧光消失之后，直到下一次尿等液体通过为止，都无法掌握尿道位置。
[0010]本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种对于无法始终产生荧光的脏器也能够简单地确定其形状的荧光观察装置和荧光观察方法。
[0011]用于解决问题的手段
[0012]为达成上述目的，本发明提供如下手段。
[0013]本发明第一方面的荧光观察装置具有:荧光图像生成部，其通过隔开时间间隔对由观察对象产生的荧光进行摄影，生成多个荧光图像；位置提取部，其在由该荧光图像生成部生成的各荧光图像内提取具有规定的阈值以上的灰度值的高亮度位置；存储部，其存储由该位置提取部提取的高亮度位置；路径图像生成部，其生成在存储于该存储部的多个高亮度位置具有灰度值的路径图像；以及显示部，其显示由该路径图像生成部生成的路径图像。
[0014]根据本发明的第一方面，在由荧光图像生成部生成了荧光图像后，由位置提取部提取荧光图像内的高亮度位置并将其存储于存储部。而且，由于存储从由荧光图像生成部隔开时间间隔生成的多个荧光图像中的每个荧光图像中所提取的多个高亮度位置，因此通过路径图像生成部生成在多个高亮度位置具有灰度值的路径图像并在显示部中显示。[0015]即，如在尿道中流动的包含荧光物质的液体发出的荧光那样，在观察对象内移动的高强度的荧光被配置于隔开时间间隔生成的多个荧光图像内的不同位置处。由位置提取部提取这样的荧光作为配置于不同位置的高亮度位置。在这些高亮度位置具有灰度值的路径图像能够良好地表示荧光的移动路径、即尿道等脏器的形状。其结果是，对于无法始终产生荧光的尿道等脏器，也能够简单地确定其形状。
[0016]也可以是，在上述第一方面中采用如下结构，所述荧光图像生成部对所述观察对象进行设定张数次摄影，生成该设定张数的荧光图像，还具有:区域分割部，其将由所述路径图像生成部生成的路径图像分割为多个区域；区域数计数部，其对由该区域分割部分割的区域中的存在具有灰度值的像素的区域的数量进行计数；以及张数更新部，其根据由该区域数计数部计数得到的区域数，更新由所述荧光图像生成部生成的荧光图像的所述设定张数。
[0017]由此，通过路径图像生成部根据由荧光图像生成部生成的设定张数张荧光图像而生成的路径图像，被区域分割部分割为多个区域。由区域数计数部对所分割的区域中存在具有灰度值的像素的区域数进行计数。然后，由张数更新部根据计数得到的区域数来更新设定张数，从而能够生成适当的路径图像。即，欲观察的高亮度的区域在观察对象中的速度较慢的情况下，在路径图像中存在具有灰度值的像素的区域数会变少，因此通过以增加设定张数的方式进行更新，能够生成表示了适当长度的路径的路径图像。
[0018]也可以是，在上述结构中，在由所述区域数计数部计数得到的区域数小于区域数阈值的情况下，所述张数更新部以增加所述设定张数的方式进行更新。
[0019]由此，在由区域数计数部计数得到的高亮度位置的数量小于区域数阈值的情况下，可认为设定张数不足以用于生成路径图像中包含的高亮度区域的足够的路径。因此，通过张数更新部以增加设定张数的方式进行更新，从而能够生成适当的路径图像。
[0020]此外，也可以是，在上述结构中，具有:拆装部件，其能够被拆装以变更观察条件；识别信息存储部，其设置于该拆装`部件中，存储该拆装部件的识别信息；以及识别信息读取部，其读取在该识别信息存储部中`所存储的识别信息，所述区域分割部按照与由所述识别信息读取部读取的识别信息对应地存储的分割数来分割所述荧光图像。
[0021]由此，当配合观察条件来更换或安装拆装部件时，由识别信息读取部读取在拆装部件的识别信息存储部中所存储的识别信息。然后，将区域分割部的分割数设定为与所读取的识别信息对应地存储的分割数。由此，能够配合观察条件设定适当的分割数，即能够简单地将所分割的各区域的大小设定为适当的大小。
[0022]此外，也可以是，在上述结构中，具有返回光图像生成部，该返回光图像生成部向所述观察对象照射照明光，对从所述观察对象返回的返回光进行摄影，生成返回光图像，所述区域分割部按照与由所述返回光图像生成部生成的返回光图像的亮度信息对应地存储的分割数来分割所述荧光图像。
[0023]由此，根据返回光图像的亮度信息设定区域分割部的分割数。返回光图像的亮度依赖于照明光的照射位置与观察对象之间的距离，因此在亮度较高的情况下，欲观察的高亮度的区域在荧光图像中会变大。因此，在这种情况下，通过减少分割数、即增大所分割的区域，能够生成适当的路径图像。
[0024]也可以是，在上述第一方面中采用如下结构，所述位置提取部在每次由所述荧光图像生成部生成荧光图像时提取所述高亮度位置，所述路径图像生成部在每次由所述位置提取部提取出所述高亮度位置时生成路径图像。
[0025]由此，能够配合高亮度位置的移动实时生成路径图像。
[0026]也可以是，在上述结构中，所述路径图像生成部检测与观察对象的观察范围对应的路径图像的生成开始时或生成结束时，在检测到生成开始时或生成结束时的时刻消除已经生成的路径图像。
[0027]由此，配合高亮度位置的移动而实时生成的路径图像在检测到生成开始时或生成结束时被消除，开始新的路径图像的生成。由此能够在显示部中显示最新的路径图像，高精度地对观察对象进行观察。
[0028]也可以是，在上述第一方面中，所述荧光图像生成部以规定的时间间隔进行摄影，生成荧光图像，所述存储部将所述高亮度位置与提取出该高亮度位置的时刻关联起来存储，在连续取得的任意2个所述高亮度位置被提取的时刻之间的时间比所述时间间隔长的情况下，所述路径图像生成部在该2个高亮度位置之间生成假想路径。
[0029]由此，可知在存储部中所存储的任意2个高亮度位置被提取出的时刻之间的时间比荧光图像的摄影的时间间隔长的情况下，未提取出其之间的时刻的高亮度位置的可能性较高。例如可以考虑欲观察的尿道这样的脏器局部地被脂肪等组织或其它脏器遮挡等原因。这种情况下，通过在2个高亮度位置之间形成假想路径，能够对未提取出的高亮度位置进行插值，生成易于观察的路径图像。
[0030]也可以是，在上述第一方面中，具有:返回光图像生成部，其向所述观察对象照射照明光，对从所述观察对象返回的返回光进行摄影，生成返回光图像；以及图像合成部，其将由所述路径图像生成部生成的路径图像与由所述返回光图像生成部生成的返回光图像重叠，所述显示部显示由所述图 像合成部生成的重叠图像。
[0031]由此，将表示高亮度位置的路径的路径图像重叠于表示观察对象的形态特征的返回光图像上，因此观察者能够与观察对象直接对应起来确认路径图像。
[0032]本发明第二方面的荧光观察装置具有:荧光图像生成部，其通过隔开时间间隔对由观察对象产生的荧光进行摄影，生成多个荧光图像；位置提取部，其在由该荧光图像生成部生成的荧光图像内的各位置处提取最大灰度值为第I阈值以上、且灰度值以第2阈值以上的幅度进行变动的高亮度变动位置；存储部，其存储由该位置提取部提取的高亮度变动位置；路径图像生成部，其生成在存储于该存储部的多个高亮度位置具有灰度值的路径图像；以及显示部，其显示由该路径图像生成部生成的路径图像。
[0033]根据本发明第二方面，在通过荧光图像生成部生成了隔开时间间隔摄影得到的多个荧光图像之后，位置提取部在荧光图像内的各位置中提取灰度值以第2阈值以上的变动幅度进行变动的位置，由此能够更详细地提取出荧光移动的位置。此外，提取在所提取出的位置中最大灰度值为第I阈值以上的位置，由此能够高精度地提取出发出强度更高的荧光的位置、即作为目的的高亮度变动位置。其结果是，能够通过路径图像生成部更为简单地生成连续的路径图像。
[0034]在上述第二方面的发明中，也可以是，所述位置提取部提取多个荧光图像的各相同位置处的最大灰度值和最小灰度值，根据其差值计算灰度值的变动幅度，或者也可以是，计算多个荧光图像的各相同位置处的灰度值的时间微分值，根据计算出的时间微分值来计算灰度值的变动幅度。
[0035]由此，能够简单地从所生成的多个荧光图像中提取高亮度变动位置。
[0036]本发明第三方面的荧光观察方法具有:荧光图像生成步骤，通过隔开时间间隔对由观察对象产生的荧光进行摄影，生成多个荧光图像；位置提取步骤，在由该荧光图像生成步骤生成的各荧光图像内提取具有规定的阈值以上的灰度值的高亮度位置；存储步骤，存储由该位置提取步骤提取的高亮度位置；路径图像生成步骤，生成在该存储步骤中存储的多个高亮度位置具有灰度值的路径图像；以及显示步骤，显示由该路径图像生成步骤生成的路径图像。
[0037]本发明第四方面的荧光观察方法具有:荧光图像生成步骤，通过隔开时间间隔对由观察对象产生的荧光进行摄影，生成多个荧光图像；位置提取步骤，在由该荧光图像生成步骤生成的荧光图像内的各位置处提取最大灰度值为第I阈值以上、且灰度值以第2阈值以上的幅度进行变动的高亮度变动位置；存储步骤，存储由该位置提取步骤提取的高亮度变动位置；路径图像生成步骤，生成在该存储步骤中存储的多个高亮度位置具有灰度值的路径图像；以及显示步骤，显示由该路径图像生成步骤生成的路径图像。
[0038]发明效果
[0039]根据本发明，能够取得对于无法始终产生荧光的尿道等脏器，也能够简单地确定其形状的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是示出本发明一个实施方式所涉及的荧光观察装置的整体结构图。
[0041]图2是说明图1的荧光观察装置进行的重叠图像的生成处理的流程图。
[0042]图3A是说明图1的荧光观察装置进行的路径图像的生成处理的图，是示出表示最初的高亮度像素的图像例的图。
[0043]图3B是说明图1的荧光观察装置进行的路径图像的生成处理的图，是示出表示第2个高亮度像素的图像例的图。
[0044]图3C是说明图1的荧光观察装置进行的路径图像的生成处理的图，是示出路径图像的图像例的图。
[0045]图4是说明图1的荧光观察装置的第I变形例中的重叠图像的生成处理的流程图。
[0046]图5是说明图4的荧光观察装置的设定张数更新处理的流程图。
[0047]图6是说明图4的荧光观察装置的区域分割和区域数的计数的图。
[0048]图7是示出图1的荧光观察装置的第2变形例的整体结构图。
[0049]图8是示出图1的荧光观察装置的第3变形例的整体结构图。
[0050]图9是说明图1的荧光观察装置的第4变形例中的重叠图像的生成处理的流程图。`
[0051]图10是说明图1的荧光观察装置的第5变形例中的重叠图像的生成处理的流程图。
[0052]图1lA是示出由图1的荧光观察装置的第6变形例生成的具有空白的路径图像的图。[0053]图1lB是示出由图1的荧光观察装置的第6变形例生成的通过假想路径插值得到的路径图像的图。
【具体实施方式】
[0054]下面参照附图来说明本发明一个实施方式的荧光观察装置和荧光观察方法。
[0055]本实施方式的荧光观察装置I是内窥镜装置，如图1所示，荧光观察装置I具有:插入体内的细长的插入部2 ;光源3 ;照明单元4，其从插入部2的前端向观察对象F照射来自该光源3的激发光和照明光；摄像单元5，其设置于插入部2的前端，取得作为观察对象F的活体组织的图像信息；图像处理部6，其配置于插入部2的基端侧，对由摄像单元5取得的图像信息进行处理；以及监视器7，其显示由该图像处理部6处理后的图像G。
[0056]光源3具有:氣气灯8 ;滤光片9,其从由该氣气灯8发出的光中截取出激发光和白色光(照明光:波段为400nm到740nm);耦合透镜10，其对由滤光片9截取出的激发光和照明光进行聚光。
[0057]照明单元4具有:光导纤维11，其配置在插入部2的长度方向的几乎整个长度范围内，对由耦合透镜10会聚的激发光和白色光进行导光；以及照明光学系统12，其设置于插入部2的前端，使由光导纤维11引导来的激发光和白色光扩散，照射到与插入部2的前端面2a相对的观察对象F上。
[0058]摄像单元5具有:物镜13，其对从观察对象F的规定的观察范围返回的光进行聚光；分色镜14，其针对由该物镜13会聚的光，反射波长在激发波长以上的光(激发光和荧光)，使波长比激发波长短的白色光(返回光)透射；2个聚光透镜15、16，它们分别会聚由该分色镜14反射后的荧光和透射过分色镜14后的白色光；以及对由聚光透镜15、16所会聚的白色光和荧光进行摄影的CCD这样的2个摄像元件17、18。图中的标号19是遮断由分色镜14反射后的光中的激发光(例如仅使波段为760nm至850nm的光透射)的激发光截止滤光片。`
[0059]图像处理部6具有:白色光图像生成部20，其根据由摄像元件17取得的白色光图像信息生成白色光图像Gl ;荧光图像生成部21，其根据由摄像元件18取得的荧光图像信息生成荧光图像G2;提取部(位置提取部)22，其在由该荧光图像生成部21生成的荧光图像G2中提取具有预先设定的阈值以上的灰度值的像素(高亮度像素)，输出该像素的位置(坐标)；位置存储部23，其存储由该提取部22提取出的像素的位置；路径图像生成部24，其生成在该位置存储部23中存储的全部位置具有灰度值的路径图像G3 ;以及图像合成部25，其将白色光图像Gl与路径图像G3重叠，生成重叠图像G。
[0060]图中的标号26是用于输入观察者对图像的切换指示的输入部。标号27是图像切换部，其通过由输入部26输入图像的切换指示，在白色光图像GI和重叠图像G之间切换发送给监视器7的图像。
[0061]摄像元件17、18以一定的帧率取得白色光图像信息和荧光图像信息。
[0062]提取部22将从荧光图像生成部21发送来的荧光图像G2的各像素的灰度值与规定的阈值进行比较，提取具有阈值以上的灰度值的像素，将该位置输出给位置存储部23。
[0063]在观察开始后，在从提取部22最初发送来像素位置的时刻，位置存储部23开始该位置的存储。此后，位置存储部23持续存储关于设定张数(例如25张)的荧光图像G2的像素位置。然后，位置存储部23针对设定张数的荧光图像G2，在像素位置的存储结束的时亥IJ，将所存储的全部像素的位置输出给路径图像生成部24。
[0064]路径图像生成部24生成对从位置存储部23发送来的全部像素位置赋予一定的灰度值而得到的路径图像G3。即，由于荧光物质在观察对象F内移动，因而即使高亮度的区域在荧光图像G2内移动，也将其移动路径作为路径图像G3来生成。因此能够通过该路径图像G3确定荧光物质在其内部移动的脏器的形状。
[0065]以下对如上构成的本实施方式的荧光观察装置I的作用进行说明。
[0066]为了使用本实施方式的荧光观察装置I对作为观察对象F的体内的活体组织进行观察，将插入部2插入到体内，使插入部2的前端面2a与观察对象F相对。然后使光源3工作，产生激发光和白色光，并通过耦合透镜10使其射入光导纤维11。在光导纤维11内被引导并到达插入部2的前端的激发光和白色光通过插入部2前端的照明光学系统12而扩散，照射到观察对象F上。
[0067]在观察对象F中，通过激发光激发其内部含有的荧光物质，从而发出荧光，并且在观察对象F的表面上反射白色光。荧光和白色光的反射光从观察对象F返回插入部2的前端面2a，从其一部分观察范围内发出的荧光和白色光被物镜13会聚。
[0068]图2示出对作为本实施方式的荧光观察方法的荧光观察装置I的重叠图像的生成处理进行说明的流程图。
[0069]由物镜13所会聚后的荧光和白色光被分色镜14按照波长分支，例如400nm到700nm的波段的白色光被聚光透镜15会聚，由摄像元件17取得作为白色光图像信息(步骤SI)。
[0070]通过激发光截止滤光片19从由物镜13会聚后的荧光和白色光中的被分色镜14反射后的光、例如包含700nm到850nm的波段的激发光和荧光的光中去除激发光(例如740nm以下的光),然后,仅荧光被聚光透镜16会聚,并由摄像元件18取得作为荧光图像信息(荧光图像生成步骤SI)。
[0071]由各摄像元件17、18取得的图像信息被发送给图像处理部6。在图像处理部6中，白色光图像信息被输入到白色光图像生成部20而生成白色光图像G1。另一方面，荧光图像信息被输入到荧光图像生成部21而生成荧光图像G2。
[0072]所生成的荧光图像G2被发送给提取部22，如图3A和图3B所示，提取出具有规定的阈值以上的灰度值的像素(高亮度像素)P (位置提取步骤S2)。在不存在高亮度像素P的情况下返回步骤SI，进行接下来的图像取得(步骤S3)。在存在高亮度像素P的情况下，将所提取出的高亮度像素P的位置(坐标)从提取部22输出至位置存储部23，在位置存储部23中进行存储(存储步骤S4)。
[0073]然后，判定是否存储了规定的张数(此处，NQ=25)的荧光图像G2的高亮度像素P的位置(步骤S5)，在存储了规定的张数Ntl的时刻，将所存储的全部高亮度像素P的位置从位置存储部23输出到路径图像生成部24。如图3C所示，路径图像生成部24生成仅在从位置存储部23发送来的全部高亮度像素P的位置处具有一定的灰度值的路径图像G3 (路径图像生成步骤S6)。
[0074]在图像合成部25中，将所生成的路径图像G3与从白色光图像生成部20发送来的白色光图像Gl重叠(步骤S7)。从图像合成部25输出所生成的重叠图像G (显示步骤)。[0075]观察者从输入部26输入切换指示，由此能够使图像切换部27工作以在监视器7中切换显示白色光图像Gl或重叠图像G。
[0076]这样，根据本实施方式的荧光观察装置1，观察者从输入部26输入切换指示，由此将路径图像G3重叠于白色光图像Gl进行显示，其中，该路径图像G3在隔开时间间隔取得的规定的张数的荧光图像G2中具有阈值以上的灰度值的高亮度像素P的位置处具有灰度值。即便荧光物质在观察对象F内移动的情况下，也能够根据该重叠图像G确定其移动路径。
[0077]例如，如在尿道中流动的包含荧光物质的液体发出的荧光那样，在观察对象F内移动的高强度的荧光在隔开时间间隔生成的多个荧光图像G2内被配置于不同位置。在这些全部的高亮度位置P处具有灰度值的路径图像G3能够良好地表示荧光的移动路径、即尿道等脏器的形状。其结果是，具有对于无法始终产生荧光的尿道等脏器，也能够简单地确定其形状的优点。
[0078]本实施方式也可以采用如下变形例。
[0079]第I，在本实施方式中，将提取高亮度像素P的荧光图像G2的取得张数固定为规定的设定张数Ntl (例如25张)，但也可以并非如此而进行如下变动。
[0080]即，在生成基于最初的设定张数Ntl张荧光图像G2的路径图像G3的时刻，如图4所示，转移到设定张数更新步骤S8。
[0081]在设定张数更新步骤S8中，如图5和图6所示，将所生成的路径图像G3整体分割为多个由多个像素(图6所示例子中为3X3=9个像素)构成的区域R (步骤S81)，对至少包含I个具有灰度值的像素(用斜 线表示)的区域R (由虚线包围的区域)的数量A进行计数(步骤S82)。图6中的区域数A为5。然后，判定计数得到的区域数A是否为规定的区域数阈值Atl以下(步骤S83)，在为规定的区域数阈值Atl以下的情况下，增加设定张数Ntl即可。
[0082]例如，图5中将最初的设定张数N。设为10张，在路径图像G3整体中能够判定为显示了足够长度的路径的区域数阈值Atl为50。在计数出的区域数A为20的情况下，将为了生成路径图像G3而取得的荧光图像G2的设定张数N。设定为2.5 (=50 + 20)倍即25张即可(步骤S84)。
[0083]在观察对象F中的荧光物质的移动速度较慢的情况下，根据最初设定的设定张数Ntl，有时在路径图像G3内表示的路径会非常短。因此，通过如上那样更新设定张数Ntl，具有能够生成表示足够长度的路径的路径图像G3的优点。
[0084]第2，进行分割的区域的大小依赖于观察条件。即，在观察对象F中使荧光物质较大来对其进行观察的观察条件下，减少分割数，增大所分割的每个区域。另一方面，在使荧光物质较小来对其进行观察的观察条件下，优选增加分割数，减小所分割的每个区域。
[0085]基于该目的，也可以是，如图7所示，荧光观察装置I具有插入部(拆装部件)2，该插入部2能够根据观察对象部位进行更换，并可相对于光源3和图像处理部6拆装，插入部2中也可以设有存储该插入部2的识别信息的IC芯片61。在安装有插入部2的光源3 —侧具有读取IC芯片61内的识别信息的读取装置62。
[0086]此外，图像处理部6具有将识别信息与分割数关联起来存储的分割数存储部63。该分割数存储部63与提取部22连接。
[0087]当安装了插入部2时，设置于该插入部2中的IC芯片61内的识别信息被读取装置62读取并发送给图像处理部6。
[0088]在图像处理部6中，从分割数存储部63中读取与所发送来的识别信息对应的分割数，从而容易地判断由提取部22提取的关注区域R的数量是否为用于生成路径图像的足够数量。
[0089]由此，能够配合观察条件设定适当的分割数，即能够简单地将所分割的各区域的大小设定为适当的大小。
[0090]第3，也可以是，如图8所示，取代通过插入部2的拆装来切换分割数，而预先将白色光图像的亮度信息与分割数关联起来存储于分割数存储部64中，从分割数存储部64中读出与由白色光图像生成部20生成的白色光图像Gl的亮度信息、例如平均亮度值对应的分割数，对提取部22进行设定。
[0091]例如，白色光图像Gl越亮则以越少的分割数进行分割，白色光图像Gl越暗则以越多的分割数进行分割，由此能够生成适当的路径图像G3。即，由于白色光图像Gl的亮度依赖于照明光的照射位置与观察对象F之间的距离，因此在亮度较高的情况下，欲观察的高亮度的区域在荧光图像G2中较大。因此，在这种情况下，通过减少分割数、即增大所分割的区域，能够生成适当的路径图像G3。
[0092]第4，在本实施方式中，对设定张数N。张的荧光图像G2提取了高亮度像素P之后生成路径图像G3，但也可以并非如此而如图9所示，在每次取得I张荧光图像G2时就更新路径图像G3。
[0093]由此，能够以重叠图像G中的移动路径随着荧光物质的移动而延伸的方式在监视器7进行显示。由此具备能够更`加实时地观察脏器形状的优点。该情况下，在设定张数Ntl张的处理结束的时刻，消除此前所生成的路径图像G3，开始新的路径图像G3的生成，从而能够使用最新的路径图像G3进行观察。
[0094]第5，在本实施方式中，蓄积从设定张数Ntl张的各荧光图像G2中提取出的高亮度像素P的位置，生成路径图像G3，但也可以并非如此，而是在取得了设定张数Ntl张的荧光图像G2之后，求出各像素的最大灰度值B以及该最大灰度值与最小灰度值的差分值C，提取最大灰度值B为第I阈值以上且差分值C为第2阈值以上的像素作为高亮度像素P。
[0095]即，如图10所示，存储设定张数N。张的荧光图像G2，在各荧光像素G2中提取最大灰度值B(位置提取步骤S10)，判定所提取的最大灰度值B是否为第I阈值Btl以上(位置提取步骤S11)。在最大灰度值B为第I阈值Btl以上的情况下，计算最大灰度值B与最小灰度值之间的差分值C(位置提取步骤S12)，判定计算出的差分值C是否为第2阈值Ctl以上(位置提取步骤S13)。该差分值C是具有最大灰度值B的像素在多个荧光图像G2之间的灰度值的变动幅度、即时间轴方向的灰度值的变动幅度，其相当于观察对象F的与该像素对应的位置处的荧光强度在时间上的变化幅度。
[0096]在差分值C为第2阈值以上的情况下，存储该像素的位置(存储步骤S14)。
[0097]由此，存储了最大灰度值B为第I阈值B。以上且差分值C为第2阈值C。以上的像
素的位置。
[0098]在最大灰度值B低于第I阈值Btl或差分值C低于第2阈值Ctl的情况下，不存储像素的位置，而使像素在X方向或y方向偏移，对下一像素进行同样的判定。重复执行步骤SlO到步骤S14的处理,直到X=Xmajo Y=Ymax为止(步骤S15至步骤S18),由此对全部像素进行上述判定。
[0099]然后，在对全部像素进行了判定之后，位置存储部23向路径图像生成部24输出满足上述条件的全部像素的位置。路径图像生成部24生成仅在这些像素的位置处具有灰度值的路径图像G3 (路径图像生成步骤)。
[0100]由此，具备如下优点:能够防止提取不移动的高亮度位置P作为路径的不良情况，能够向观察者提供更为正确的荧光物质的路径。
[0101 ] 此外，在该第5变形例中，也可以使用灰度值的时间微分值来取代最大灰度值B与最小灰度值的差分值C，作为荧光图像G2内的各位置的灰度值的变动幅度。即，针对具有最大灰度值B的像素，从在时间轴方向上排列的多个荧光图像G2中提取灰度值，根据所提取出的灰度值在时间轴方向的变化求出灰度值的时间微分值，将计算出的时间微分值与第2阈值进行比较。然后，在时间微分值为第2阈值以上的情况下，存储该像素的位置。这样也能选择性地提取荧光强度以足够大的幅度发生了时间变化的位置。
[0102]第6，也可以是，在将高亮度像素P的位置存储于位置存储部23中时，与提取出高亮度像素P的时刻关联起来进行存储。而且，也可以是，在针对设定张数Ntl张的荧光图像G2提取了高亮度像素P之后，在路径图像生成部24生成路径图像G3时，若存在不存在高亮度像素P的时刻，则如图1lA和图1lB所示，生成将该时刻前后最近的位置的高亮度像素P之间彼此连接而得到的假想路径Q。
[0103]由此，例如在尿道等脏器局部地被脂肪组织或其它脏器遮挡，在局部地无法检测到在内部流动的荧光物质发出的荧光的情况下，通过假想路径Q将检测出的高亮度像素P彼此连结，由此也能够推测出被遮挡的尿道等脏器的位置。
[0104]假想路径Q既可以通过直线连`接高亮度像素P彼此，也可以通过根据前后路径的形状推测得到的曲线进行连接。此外，也可以在路径图像G3中通过与其他路径部分区分颜色或者用虚线生成假想路径Q，以便能够知道其为假想路径。
[0105]标号说明
[0106]A:区域数
[0107]B:最大灰度值
[0108]C:差分值(差值)
[0109]F:观察对象
[0110]Gl:白色光图像(返回光图像)
[0111]G2:荧光图像
[0112]G3:路径图像
[0113]P:高亮度位置
[0114]R:区域
[0115]N。:设定张数
[0116]Atl:区域数阈值
[0117]1:荧光观察装置
[0118]2:插入部(拆装部件)
[0119]7:监视器(显示部)
[0120]20:白色光图像生成部(返回光图像生成部)[0121]21:荧光图像生成部
[0122]22:提取部(位置提取部、区域分割部)
[0123]23:位置存储部(存储部)
[0124]24:路径图像生成部
[0125]25:图像合成部
[0126]61:IC芯片(识别信息存储部)
[0127]62:读取装置(识别 信息读取部)
【权利要求】
1.一种荧光观察装置，其具有: 荧光图像生成部，其通过隔开时间间隔对由观察对象产生的荧光进行摄影，生成多个荧光图像； 位置提取部，其在由该荧光图像生成部生成的各荧光图像内提取具有规定的阈值以上的灰度值的高亮度位置； 存储部，其存储由该位置提取部提取的高亮度位置； 路径图像生成部，其生成在存储于该存储部的多个高亮度位置具有灰度值的路径图像；以及 显示部，其显示由该路径图像生成部生成的路径图像。
2.一种荧光观察装置，其具有: 荧光图像生成部，其通过隔开时间间隔对由观察对象产生的荧光进行摄影，生成多个荧光图像； 位置提取部，其在由该荧光图像生成部生成的荧光图像内的各位置处提取最大灰度值为第I阈值以上、且灰度值以第2阈值以上的幅度进行变动的高亮度变动位置； 存储部，其存储由该位置提取部提取的高亮度变动位置； 路径图像生成部，其生成在存储于该存储部的多个高亮度位置具有灰度值的路径图像；以及 显示部，其显示由该路径图像生成部生成的路径图像。
3.根据权利要求2所述的荧光观`察装置， 所述位置提取部提取多个荧光图像的各相同位置处的最大灰度值和最小灰度值，根据其差值计算灰度值的变动幅度。
4.根据权利要求2所述的荧光观察装置， 所述位置提取部计算多个荧光图像的各相同位置处的灰度值的时间微分值，根据计算出的时间微分值来计算灰度值的变动幅度。
5.根据权利要求1所述的荧光观察装置， 所述荧光图像生成部对所述观察对象进行设定张数次摄影，生成该设定张数的荧光图像， 所述荧光观察装置具有: 区域分割部，其将由所述路径图像生成部生成的路径图像分割为多个区域； 区域数计数部，其对由该区域分割部分割的区域中存在具有灰度值的像素的区域的数量进行计数；以及 张数更新部，其根据由该区域数计数部计数得到的区域数，更新由所述荧光图像生成部生成的荧光图像的所述设定张数。
6.根据权利要求5所述的荧光观察装置， 在由所述区域数计数部计数得到的区域数小于区域数阈值的情况下，所述张数更新部以增加所述设定张数的方式进行更新。
7.根据权利要求5或6所述的荧光观察装置，所述荧光观察装置具有: 拆装部件，其能够被拆装以变更观察条件； 识别信息存储部，其设置于该拆装部件中，存储该拆装部件的识别信息；以及识别信息读取部，其读取在该识别信息存储部中所存储的识别信息， 所述区域分割部按照与由所述识别信息读取部读取的识别信息对应地存储的分割数来分割所述荧光图像。
8.根据权利要求5或6所述的荧光观察装置， 所述荧光观察装置具有返回光图像生成部，该返回光图像生成部向所述观察对象照射照明光，对从所述观察对象返回的返回光进行摄影，生成返回光图像， 所述区域分割部按照与由所述返回光图像生成部生成的返回光图像的亮度信息对应地存储的分割数来分割所述荧光图像。
9.根据权利要求1所述的荧光观察装置， 所述位置提取部在每次由所述荧光图像生成部生成荧光图像时提取所述高亮度位置， 所述路径图像生成部在每次由所述位置提取部提取出所述高亮度位置时生成路径图像。
10.根据权利要求9所述的荧光观察装置， 所述路径图像生成部检测与观察对象的观察范围对应的路径图像的生成开始时或生成结束时，在检测到生成开始时或生成结束时的时刻消除已经生成的路径图像。
11.根据权利要求1所述的荧光观察装置， 所述荧光图像生成部以规定的时间间隔进行摄影，生成荧光图像， 所述存储部将所述高亮度位置与提取出该高亮度位置的时刻关联起来存储， 在连续取得的任意2个所述高亮度位置被提取的时刻之间的时间比所述时间间隔长的情况下，所述路径图像生成部在该2个高亮度位置之间生成假想路径。
12.根据权利要求1所述的荧光观察装置， 所述荧光观察装置具有: 返回光图像生成部，其向所述观察对象照射照明光，对从所述观察对象返回的返回光进行摄影，生成返回光图像；以及 图像合成部，其将由所述路径图像生成部生成的路径图像与由所述返回光图像生成部生成的返回光图像重叠， 所述显示部显示由所述图像合成部生成的重叠图像。
13.—种突光观察方法,具有: 荧光图像生成步骤，通过隔开时间间隔对由观察对象产生的荧光进行摄影，生成多个荧光图像； 位置提取步骤，在由该荧光图像生成步骤生成的各荧光图像内提取具有规定的阈值以上的灰度值的高亮度位置； 存储步骤，存储由该位置提取步骤提取的高亮度位置； 路径图像生成步骤，生成在该存储步骤中存储的多个高亮度位置具有灰度值的路径图像；以及 显示步骤，显示由该路径图像生成步骤生成的路径图像。
14.一种突光观察方法,具有: 荧光图像生成步骤，通过隔开时间间隔对由观察对象产生的荧光进行摄影，生成多个荧光图像；位置提取步骤，在由该荧光图像生成步骤生成的荧光图像内的各位置处提取最大灰度值为第I阈值以上、且灰度值以第2阈值以上的幅度进行变动的高亮度变动位置； 存储步骤，存储由该位置提取步骤提取的高亮度变动位置； 路径图像生成步骤，生成在由该存储步骤存储的多个高亮度位置具有灰度值的路径图像；以及 显示步骤，显示由该路径图像生成步骤生成的路径图像。
【文档编号】A61B1/04GK103561626SQ201280025942
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月31日 优先权日:2011年6月3日
【发明者】志田裕美 申请人:奥林巴斯株式会社