蛍光観察装置

【課題】異なる要因により除算した画像に残存する観察距離・観察角度に対する依存性をその要因に応じて高精度に除去する。
【解決手段】被写体Ａの蛍光画像または参照画像を取得する蛍光画像取得部１８及び参照画像取得部１７と、参照画像に基づく画像で蛍光画像に基づく画像を除算し除算画像を生成する除算画像生成部６４と、除算画像に基づく最終蛍光画像を表示する表示部２０と、除算画像生成部６４による除算画像の生成または表示部２０による最終蛍光画像の表示に先立ち参照画像および蛍光画像のうち少なくとも一方ならびに／もしくは除算画像に対して補正処理を施す補正処理部６５と、被写体Ａの観察条件を決定する観察条件決定部７と、該観察条件決定部７によって決定された観察条件に応じて補正処理部６５による補正処理に係るパラメータを設定する補正条件設定部６６とを備える蛍光観察装置１００を提供する。

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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に励起光および照明光を照射する光源を有する照明部と、
前記光源からの前記励起光の照射により前記被写体において発生した蛍光を撮影し蛍光画像を取得する蛍光画像取得部と、
前記光源からの前記照明光の照射により前記被写体から戻る反射光を撮影し参照画像を取得する参照画像取得部と、
前記参照画像に基づく画像を用いて前記蛍光画像に基づく画像を除算し除算画像を生成する除算画像生成部と、
前記除算画像生成部によって生成された前記除算画像に基づく最終蛍光画像を表示する表示部と、
前記除算画像生成部による前記除算画像の生成または前記表示部による前記最終蛍光画像の表示に先立ち前記参照画像および前記蛍光画像のうち少なくとも一方ならびに／もしくは前記除算画像に対して補正処理を施す補正処理部と、
前記被写体の観察条件を決定する観察条件決定部と、
該観察条件決定部によって決定された前記観察条件に応じて前記補正処理部による前記補正処理に係るパラメータを設定する補正条件設定部とを備える蛍光観察装置。
【請求項２】
前記補正処理部が、前記除算画像に対して前記後補正処理を行うことにより前記最終蛍光画像を生成する後処理部を備える請求項１に記載の蛍光観察装置。
【請求項３】
前記後処理部が、前記除算画像に対して異なる後補正処理を施す複数の後処理モードを有し、
前記補正条件設定部が、前記観察条件に応じて前記複数の後処理モードのうち少なくとも１つの後処理モードに係る前記パラメータを後処理パラメータとして設定する請求項２に記載の蛍光観察装置。
【請求項４】
前記補正条件設定部は、前記除算画像と前記蛍光画像とに付す重みを前記後処理パラメータとして設定し、
前記後処理部が、前記補正条件設定部によって設定された重みで前記除算画像と前記蛍光画像とを重み付けし、重み付けされたこれらの画像を乗算または加算する請求項２または請求項３に記載の蛍光観察装置。
【請求項５】
前記後処理部が、前記除算画像生成部によって生成された前記除算画像における画素ごとの階調値の平均値と標準偏差と重み付け係数とに基づいて前記蛍光画像の階調値に対する階調値閾値を算出し、算出された前記階調値閾値より大きい階調値を有する領域と前記階調値閾値より小さい階調値を有する領域との前記最終蛍光画像におけるコントラストを拡大し、
前記補正条件設定部が、前記重み付け係数を前記後処理パラメータとして設定する請求項２または請求項３に記載の蛍光観察装置。
【請求項６】
前記補正条件設定部が、前記蛍光画像の階調値に対して第１の閾値を、前記除算画像の階調値に対して第２の閾値をそれぞれ前記後処理パラメータとして設定し、
前記後処理部が、前記蛍光画像の前記第１の閾値より高い階調値を有する第１の領域を抽出し、前記除算画像の前記第２の閾値より高い階調値を有する第２の領域を抽出し、抽出した前記第１の領域と前記第２の領域とが重複する重複領域を前記蛍光画像から抽出する請求項２または請求項３に記載の蛍光観察装置。
【請求項７】
前記補正処理部が、前記参照画像取得部による前記参照画像および前記蛍光画像取得部による前記蛍光画像の少なくとも一方に対して前補正処理を行うことにより前記除算画像生成部において前記除算画像の生成に用いられる除算用参照画像および除算用蛍光画像を生成する前処理部を備える請求項１から請求項６のいずれかに記載の蛍光観察装置。
【請求項８】
前記前処理部が、前記参照画像および前記蛍光画像のうち少なくとも一方に対して異なる前補正処理を行う複数の前処理モードを有し、
前記補正条件設定部が、前記観察条件に応じて前記複数の前処理モードのうち少なくとも１つの前処理モードに係る前記パラメータを前処理パラメータとして設定する請求項７に記載の蛍光観察装置。
【請求項９】
前記補正条件設定部が、前記観察条件に応じて前記蛍光画像におけるＳＮ比に対するＳＮ閾値を前記前処理パラメータとして設定し、
前記前処理部は、前記蛍光画像取得部が備える撮像素子により取得された蛍光画像の輝度情報に基づいて、蛍光画像におけるＳＮ比が前記ＳＮ閾値以上となるように前記撮像素子におけるビニング加算画素数および／または露光時間を調節する請求項７または請求項８に記載の蛍光観察装置。
【請求項１０】
前記前処理部が、前記蛍光画像取得部の前記撮像素子により取得された蛍光画像の輝度情報から揺らぎを算出し、算出された前記揺らぎと前記輝度情報とから前記蛍光画像におけるＳＮ比を算出し、算出されたＳＮ比が所定の前記ＳＮ閾値以上となるように前記撮像素子における前記ビニング加算画素数および／または露光時間を調節する請求項９に記載の蛍光観察装置。
【請求項１１】
前記補正条件設定部が、前記蛍光画像の蛍光強度に対する強度閾値を前記前処理パラメータとして設定し、
前記前処理部は、前記蛍光画像取得部が備える撮像素子により取得された蛍光画像の少なくとも一部における蛍光強度が前記強度閾値以下となるように、前記撮像素子におけるビニング加算画素数および／または露光時間を調節する請求項７または請求項８に記載の蛍光観察装置。
【請求項１２】
前記補正条件設定部が、所定の強度の前記励起光を前記被写体に向けて照射したときに前記蛍光画像取得部により取得される前記蛍光画像の輝度の前記照明部から前記被写体までの距離特性を累乗近似して得られる第１の累乗値と、所定の強度の前記照明光を前記被写体に向けて照射したときに前記参照画像取得部により取得される前記参照画像の輝度の前記照明部から前記被写体までの距離特性を累乗近似して得られる第２の累乗値とを前記前処理パラメータとして設定し、
前記前処理部が、前記第１の累乗値の逆数を前記蛍光画像の輝度値に累乗し、前記第２の累乗値の逆数を前記参照画像の輝度値に累乗する請求項７または請求項８に記載の蛍光観察装置。
【請求項１３】
前記参照画像取得部と前記被写体との距離情報を取得する距離情報取得部を備え、
前記補正条件設定部が、前記距離情報取得部により取得された前記距離情報に基づいて補正係数を前記前処理パラメータとして設定し、
前記前処理部が、前記補正係数を指数として用いて前記参照画像または前記蛍光画像の少なくとも一方の光強度情報を累乗演算する請求項７または請求項８に記載の蛍光観察装置。
【請求項１４】
前記前処理部が、標準試料に対して予め取得された蛍光強度の距離特性または／および角度特性と反射光強度の距離特性または／および角度特性とが相互に正比例関係となる係数を各前記観察条件と対応づけて記憶するとともに、前記係数を前記蛍光画像または前記参照画像の少なくとも一方に乗算し、
前記補正条件設定部が、前記観察条件に応じて前記前処理部により乗算に用いられる係数を前記前処理パラメータとして選定する請求項７または請求項８に記載の蛍光観察装置。
【請求項１５】
前記観察条件決定部は、前記参照画像の特徴に基づいて前記観察条件を決定する請求項１から請求項１４のいずれかに記載の蛍光観察装置。
【請求項１６】
前記観察条件決定部が、前記観察条件を観察部位と対応付けて記憶し、操作者によって入力された前記観察部位を前記観察条件として決定する請求項１から請求項１４のいずれかに記載の蛍光観察装置。
【請求項１７】
前記観察条件決定部は、観察部位と観察に関する情報とを対応づけて記憶し、操作者によって入力された観察に関する情報と前記参照画像の特徴とに基づいて前記観察部位を前記観察条件として決定する請求項１から請求項１４のいずれかに記載の蛍光観察装置。

【図１】