熒光觀測裝置以及熒光觀測方法
熒光觀測裝置以及熒光觀測方法
【專利摘要】由供給激勵光的光源(11)、隔行掃描型的攝像裝置(12)、存儲從攝像裝置(12)輸出的圖像的區(qū)域存儲器(15)、生成差分圖像的差分運算器(20)構(gòu)成熒光觀測裝置(1A)。光源(11)以攝像裝置(12)中的第1、第2區(qū)域的圖像取得期間的一方為熒光圖像取得期間、另一方為背景圖像取得期間的方式供給激勵光。差分運算器(20)切換應用從攝像裝置(12)的輸出的熒光圖像減去存儲器(15)的背景圖像的第1模式和從存儲器(15)的熒光圖像減去攝像裝置(12)的輸出的背景圖像的第2模式。由此，在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崟r地生成將熒光抽出的圖像。
【專利說明】熒光觀測裝置以及熒光觀測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及向觀測對象物供給激勵光、并取得關(guān)于來自觀測對象物的熒光的觀測圖像的熒光觀測裝置以及熒光觀測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相對于觀測對象物，供給并照射規(guī)定波長的激勵光，并由攝像裝置取得關(guān)于對象物所產(chǎn)生的熒光的觀測圖像的熒光觀測裝置，應用于例如醫(yī)療領(lǐng)域等各種各樣的領(lǐng)域。另外，這樣的熒光觀測中，想要觀測對象物的狀態(tài)的時間變化等的情況下，以規(guī)定的幀率取得時間順序上的圖像，并以動畫的方式觀測對象物的方法被采用(例如專利文獻1，2)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開平10-151104號公報
[0006]專利文獻2:日本特開平7-155292號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0008]來自觀測對象物的熒光觀測中，以微弱的熒光的觀測圖像能夠通過肉眼來確認等為目的，存在使用以下的方法的情況:通過生成并表示在供給激勵光的狀態(tài)下取得的熒光圖像和不供給激勵光而沒有熒光的狀態(tài)下取得的背景圖像的差分圖像，從而抽出并確認熒光的圖像成分。但是，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，如上述那樣在時間順序上取得圖像并以動畫的方式進行對象物的觀測的情況下，要將熒光被抽出的差分圖像保持動畫的形式并實時地生成是困難的。
[0009]本發(fā)明為了解決上述問題而完成，其目的在于提供一種在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崟r地生成熒光被抽出的圖像的熒光觀測裝置及熒光觀測方法。
[0010]解決問題的技術(shù)手段
[0011]為了達成這樣的目的，本發(fā)明的熒光觀測裝置具備:(I)激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉；(2)隔行掃描(interlace)型的攝像裝置，對來自觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；(3)圖像存儲單元，存儲從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像；以及(4)差分圖像生成單元，其取得從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的一者、與在圖像存儲單元存儲的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像，(5)激勵光供給單元，關(guān)于由攝像裝置取得的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給激勵光，(6)差分圖像生成單元，作為其生成模式切換應用以下模式:第I模式，從攝像裝置輸出熒光圖像的情況下，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于圖像存儲單元的背景圖像而生成差分圖像；第2模式，從攝像裝置輸出背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于圖像存儲單元的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0012]另外，本發(fā)明的熒光觀測方法，使用具有以下結(jié)構(gòu)的熒光觀測裝置，該熒光觀測裝置具備:(I)激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉；(2)隔行掃描型的攝像裝置，對來自觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；以及(3)圖像存儲單元，存儲從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像，所述方法包括:(4)差分圖像生成步驟，取得從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的一者、與在圖像存儲單元存儲的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像，(5)激勵光供給步驟，由激勵光供給單元，關(guān)于由攝像裝置取得的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給激勵光，(6)差分圖像生成步驟，作為其生成模式切換應用以下模式:第I模式，從攝像裝置輸出熒光圖像的情況下，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于圖像存儲單元的背景圖像而生成差分圖像；第2模式，從攝像裝置輸出背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于圖像存儲單元的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0013]上述熒光觀測裝置及熒光觀測方法中，對象物的熒光觀測圖像的時間順序上的取得中，使用隔行掃描型的攝像裝置，并且以其第I區(qū)域的圖像取得期間和第2區(qū)域的圖像取得期間的一者成為熒光圖像取得期間，另一者成為背景圖像取得期間的方式，對由攝像裝置進行的區(qū)域圖像取得動作和由激勵光供給單元進行的激勵光供給的打開/關(guān)閉(0N/OFF)動作進行同步并控制。此時，來自攝像裝置的，供給了激勵光的狀態(tài)的熒光圖像和未供給激勵光的狀態(tài)的背景圖像，作為第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像在時間順序上交替地被輸出。
[0014]另外，對于從攝影裝置在時間順序上輸出的熒光圖像或背景圖像，作為區(qū)域存儲器設(shè)置有圖像存儲單元。這樣的結(jié)構(gòu)中，從攝像裝置在熒光圖像取得期間取得的熒光圖像被輸出的情況下，圖像存儲單元中存儲的圖像成為在其之前的背景圖像取得期間中取得的背景圖像。另外，從攝像裝置在背景圖像取得期間取得的背景圖像被輸出的情況下，圖像存儲單元中存儲的圖像成為在其之前的熒光圖像取得期間中取得的熒光圖像。
[0015]在這樣的結(jié)構(gòu)中，相對于攝像裝置和圖像存儲裝置，還設(shè)置有用于抽出觀測圖像的熒光圖像成分的差分圖像生成單元。于是，差分圖像的生成中，使攝像裝置和激勵光供給單元的動作同步并切換應用以下模式:第I模式，通過從攝像裝置的輸出的熒光圖像減去圖像存儲單元輸出的之前I個的背景圖像而作為差分圖像；第2模式，通過從圖像存儲單元的輸出的之前I個的熒光圖像減去攝像裝置的輸出的背景圖像而作為差分圖像。由此，在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，熒光被抽出的圖像能夠保持動畫的形式，并且圖像的更新速度不降低而實時地生成。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的熒光觀測裝置和熒光觀測方法，將由隔行掃描型的攝像裝置進行的區(qū)域圖像取得動作，和由激勵光供給單元進行的激勵光的供給的打開/關(guān)閉動作進行同步并控制，且相對于從攝像裝置在時間順序上輸出的熒光圖像和背景圖像設(shè)置圖像存儲單元，相對于攝像裝置和圖像存儲單元設(shè)置差分圖像生成單元，在差分圖像的生成中，切換應用以下模式:第I模式，通過從攝像裝置的輸出的熒光圖像減去圖像存儲單元的輸出的背景圖像而作為差分圖像；第2模式，通過從圖像存儲單元輸出的熒光圖像減去攝像裝置的輸出的背景圖像而作為差分圖像。由此，在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，熒光被抽出的圖像能夠保持動畫的形式而實時地生成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是表示熒光觀測裝置的第I實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0019]圖2是表示圖1所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。
[0020]圖3是表示熒光觀測裝置的第2實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖4是表示圖3所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。
[0022]圖5是表示差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成的圖。
[0023]圖6是表示由濾波處理進行的虛假的差分圖像成分的去除的圖。
[0024]圖7是表示差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成的圖。
[0025]圖8是表示由濾波處理進行的虛假的差分圖像成分的去除的圖。
[0026]圖9是表示圖3所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的其他例子的時序圖。
[0027]圖10是表示熒光觀測裝置的第3實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0028]圖11是表示圖10所示的熒光觀測裝置中的分布圖像生成部的結(jié)構(gòu)的一個例子的框圖。
[0029]圖12是表示圖10所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。
[0030]圖13是表示熒光觀測裝置中取得的觀測圖像的例子的圖。
【具體實施方式】
[0031]以下，結(jié)合【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的熒光觀測裝置和熒光觀測方法的實施方式。此外，在附圖的說明中，對相同的要素使用相同的符號，并省略重復的說明。另外，附圖的尺寸比例與說明的對象并不一定一致。
[0032]圖1是表示熒光觀測裝置的第I實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。本發(fā)明的第I實施方式的熒光觀測裝置IA被構(gòu)成為，對于觀測對象物10，通過以規(guī)定的幀率在時間順序上取得熒光觀測圖像，從而對于對象物10以動畫的形式進行觀測。具體地，本熒光觀測裝置IA被構(gòu)成為具備觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20和切換信號生成部25。
[0033]觀測光源11是構(gòu)成為相對于觀測對象物10供給用于熒光觀測的規(guī)定波長的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉的激勵光供給單元。另外，攝像裝置12為對來自對象物10的光像進行攝像的攝像裝置，并且是作為對象物10的圖像數(shù)據(jù)，在時間順序上交替地輸出第I區(qū)域的圖像和第2區(qū)域的圖像的隔行掃描型的攝像裝置。作為這樣的攝像裝置12，例如，可以使用NTSC方式或PAL方式的標準同步隔行掃描型攝像機。
[0034]觀測光源11的動作，以與攝像裝置12的動作同步而向?qū)ο笪?0供給激勵光的方式被控制。具體地，光源11，關(guān)于由攝像裝置11進行的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方的期間成為激勵光的供給被打開、取得包含在對象物10產(chǎn)生的熒光的圖像成分的熒光圖像的熒光圖像取得期間，另一方的期間成為激勵光的供給被關(guān)閉、取得不包含熒光的圖像成分的背景圖像(例如，對象物10的通常圖像)的背景圖像取得期間的方式，對于對象物10供給激勵光。
[0035]圖1所示的結(jié)構(gòu)中，為了實現(xiàn)以上所述的同步，設(shè)置有生成切換信號的切換信號生成部25，該切換信號為基于來自攝像裝置12的信號，與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換的信號。然后，通過來自該切換信號生成部25的切換信號被輸入至光源11，實現(xiàn)同步控制攝像裝置12中的第1、第2區(qū)域圖像的取得和光源11中激勵光供給的打開/關(guān)閉。這樣的結(jié)構(gòu)中，從攝像裝置12輸出的第1、第2區(qū)域的圖像，其一者為熒光圖像，另一者為背景圖像。
[0036]另外，相對于攝像裝置12設(shè)置有作為圖像存儲單元的區(qū)域存儲器15，其存儲從攝像裝置12輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像(熒光圖像或背景圖像)。再有，相對于從攝像裝置12的圖像輸出、以及從區(qū)域存儲器15的圖像輸出，設(shè)置有差分運算器20。該差分運算器20為生成差分圖像的差分圖像生成單元，該差分圖像取得從攝像裝置12輸出的第1、第2區(qū)域的圖像的一者和區(qū)域存儲器15中存儲的向運算器20輸出的第1、第2區(qū)域的圖像的另一者的差分。
[0037]該差分運算器20中，與觀測光源11同樣地，來自切換信號生成部25的切換信號被輸入。差分運算器20參照所輸入的切換信號，作為其差分運算生成模式，切換地應用差分圖像的生成方法不同的第I模式和第2模式。第I模式應用于從攝像裝置12輸出熒光圖像的情況，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于區(qū)域存儲器15的背景圖像而生成差分圖像。另外，第2模式應用于從攝像裝置12輸出背景圖像的情況，通過從其之前取得的存儲于區(qū)域存儲器15的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0038]圖1所示的結(jié)構(gòu)中，作為差分運算器20，使用運算邏輯裝置(ALU ArithmeticLogic Unit)。差分運算器20的A輸入端子與攝像裝置12的輸出(相機輸出)連接，B輸入端子與區(qū)域存儲器15的輸出(存儲器輸出)連接。另外，從差分運算器20的Y輸出端子，輸出運算結(jié)果的差分圖像。另外，在差分運算中，運算結(jié)果為負的情況下，輸出為O。
[0039]另外，圖1所示的結(jié)構(gòu)例中，相對于差分運算器20連接有顯示裝置50，其被構(gòu)成為由差分運算器20生成的差分圖像被顯示于顯示裝置50。但是，關(guān)于這樣的顯示裝置50，也可為設(shè)置顯示裝置以外的圖像輸出裝置的結(jié)構(gòu)?；蛘?，也可不設(shè)置顯示裝置等的圖像輸出裝置，而構(gòu)成為將得到的差分圖像的數(shù)據(jù)向外部送出。
[0040]圖2是表示圖1所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。該時序圖中，顯示了(a)觀測光源11中的激勵光供給的打開/關(guān)閉動作，(b)攝像裝置12中的第1、第2區(qū)域的圖像的取得動作，(c)成為差分運算器20的A輸入的相機輸入，(d)成為B輸入的存儲器輸入，以及(e)由差分運算生成的差分圖像。
[0041]圖2的時序圖中，為了取得I個幀的圖像的幀取得期間TlO由取得第I區(qū)域的圖像的第I期間T11、以及取得第2區(qū)域的圖像的第2期間T12構(gòu)成。另外，圖2的例子中，第I期間Tll中激勵光的供給關(guān)閉，該期間(背景圖像取得期間)所取得的第I區(qū)域的圖像作為背景圖像，另外，第2期間T12中激勵光的供給打開，該期間(熒光圖像取得期間)所取得的第2區(qū)域的圖像作為熒光圖像(激勵光供給步驟)。
[0042]幀取得期間TlO之前的第2期間T02中，攝像裝置12中作為第2區(qū)域的圖像而取得的熒光圖像，在接著的第I期間Tll從攝像裝置12輸出，被輸入至差分運算器20的A輸入端子。另外，第I期間Tll中，區(qū)域存儲器15中，之前的第2期間T02中從攝像裝置12輸出的背景圖像被存儲，該背景圖像從區(qū)域存儲器15輸入到差分運算器20的B輸入端子。
[0043]在該第I期間Tll中，由于從攝像裝置12輸出熒光圖像，作為差分運算器20的動作模式，應用第I模式。此時，差分運算器20中，進行從A輸入的熒光圖像減去B輸入的背景圖像的A-B運算，由此，生成熒光被抽出的差分圖像(差分圖像生成步驟)。
[0044]另外，在幀取得期間TlO的第I期間Tll中，攝像裝置12中作為第I區(qū)域的圖像而取得的背景圖像，在接著的第2期間T12從攝像裝置12輸出，并被輸入到差分運算器20的A輸入端子。另外，第2期間T12中，在區(qū)域存儲器15存儲有在之前的第I期間Tll從攝像裝置12輸出的熒光圖像，該熒光圖像從區(qū)域存儲器15輸入到差分運算器20的B輸入端子。
[0045]該第2期間T12中，由于從攝像裝置12輸出背景圖像，作為差分運算器20的動作模式，應用第2模式。此時，在差分運算器20中，進行從B輸入的熒光圖像減去A輸入的背景圖像的B-A運算，由此，生成熒光被抽出的差分圖像(差分圖像生成步驟)。
[0046]通過在各幀取得期間的第I期間和第2期間反復進行這樣的從光源11的激勵光的供給、在攝像裝置12的圖像取得、差分運算器20中的動作模式的切換、以及差分圖像的生成，從而在各區(qū)域圖像取得期間，生成熒光被抽出的差分圖像。此外，關(guān)于在第1、第2期間中激勵光供給的打開/關(guān)閉、熒光圖像/背景圖像的取得、及差分運算的模式的切換，并不限于圖2所示的結(jié)構(gòu)，例如，可構(gòu)成為在第I期間將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像，在第2期間將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像。
[0047]關(guān)于本實施方式的熒光觀測裝置IA以及熒光觀測方法的效果進行說明。
[0048]圖1和圖2所示的熒光觀測裝置IA以及熒光觀測方法中，對象物10的熒光觀測圖像的時間順序上的取得中，使用隔行掃描型的攝像裝置12，并且以其第I區(qū)域的圖像取得期間Tll及第2區(qū)域的圖像取得期間T12中的一者為熒光圖像取得期間、另一方為背景圖像取得期間的方式，對由攝像裝置12進行的區(qū)域圖像取得動作和由觀測光源11進行的激勵光供給的打開/關(guān)閉動作進行同步并控制。此時，從攝像裝置12，如圖2所示的那樣，供給激勵光的狀態(tài)下的熒光圖像和不供給激勵光的狀態(tài)下的背景圖像，作為第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像在時間順序上交替地輸出。
[0049]另外，相對于從攝像裝置12在時間順序上輸出的熒光圖像或背景圖像，設(shè)置有區(qū)域存儲器15。該區(qū)域存儲器15中，從攝像裝置12輸出的熒光圖像和背景圖像作為第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像在時間順序上交替地被輸入、存儲。在這樣的結(jié)構(gòu)中，從攝像裝置12在熒光圖像取得期間取得的熒光圖像被輸出的情況下，存儲于區(qū)域存儲器15的觀測圖像成為之前的背景圖像取得期間所取得的背景圖像。另外，從攝像裝置12在背景圖像取得期間取得的背景圖像被輸出的情況下，存儲于區(qū)域存儲器15的觀測圖像成為之前的熒光圖像取得期間所取得的熒光圖像。
[0050]在這樣的結(jié)構(gòu)中，相對于攝像裝置12和區(qū)域存儲器15，設(shè)置有用于抽出觀測圖像的熒光圖像成分的差分運算器20。然后，在差分圖像的生成中，與攝像裝置12和光源11的動作同步并交替地切換應用以下模式:從攝像裝置12的輸出的熒光圖像減去存儲器15的輸出的前I個的背景圖像而作為差分圖像的第I模式、和從存儲器15的輸出的前I個的熒光圖像減去攝像裝置12的輸出的背景圖像而作為差分圖像的第2模式。
[0051]由此，在時間順序上取得對象物10的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)晒獗怀槌龅膱D像保持動畫的形式，并且圖像更新速度不降低而實時地生成。例如，圖像取得的幀率為30幀/秒的情況下，隔行掃描動作中的第1、第2區(qū)域的圖像取得的速率為其2倍的60幀/秒。相對于此，根據(jù)上述那樣在每個區(qū)域的圖像取得期間切換差分圖像的生成模式的結(jié)構(gòu)，能夠與區(qū)域圖像取得動作同步地，以60圖像/秒生成并輸出差分圖像。
[0052]另外，上述結(jié)構(gòu)中，熒光觀測裝置IA中，設(shè)置生成切換信號的切換信號生成部25，該切換信號基于來自攝像裝置12的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換。并且，差分運算器20可以使用基于該切換信號來切換應用第I模式和第2模式的結(jié)構(gòu)。這樣，基于來自攝像裝置12的信號，通過使用與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地生成的切換信號，能夠合適地實現(xiàn)差分圖像的生成中的第I模式和第2模式的生成模式的切換。
[0053]圖3是表示熒光觀測裝置的第2實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式的熒光觀測裝置IB被構(gòu)成為，具備觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20、MAX/MIN濾波器21、線存儲器22、切換信號生成部25、和顯示裝置50。這些之中，關(guān)于觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20、切換信號生成部25、以及顯示裝置50的結(jié)構(gòu)，與圖1所示的第I實施方式的結(jié)構(gòu)相同。此外，圖3中，關(guān)于觀測對象物10也省略了圖示。
[0054]圖3所示的結(jié)構(gòu)中，相對于從區(qū)域存儲器15向差分運算器20輸出的熒光圖像或背景圖像，設(shè)置有MAX/MIN濾波器21。該濾波器21是相對于從存儲器15輸出的圖像，關(guān)于該圖像所含的各圖像(像素)的亮度，進行最大濾波(MAX濾波)處理或最小濾波(MIN濾波)處理的濾波處理單元，該最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度，該最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度。
[0055]另外，相對于該MAX/MIN濾波器21，設(shè)置有線存儲器22。線存儲器22為，相對于包含濾波處理中的對象像素的掃描線(Iine)的線圖像數(shù)據(jù)，存儲包含對象像素的附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)的第2圖像存儲單元，對應于濾波器21中進行的濾波處理的內(nèi)容，由I根線份或多根線份的存儲器構(gòu)成。該線存儲器22中存儲了，從區(qū)域存儲器15輸出的區(qū)域圖像數(shù)據(jù)中由濾波器21進行的濾波處理所必要的I個或多個線圖像數(shù)據(jù)。另外，關(guān)于從存儲器15至濾波器21、存儲器22的圖像數(shù)據(jù)的讀出，為了與從攝像裝置12輸出的圖像數(shù)據(jù)的時刻相符，對應于需要，進行規(guī)定量的數(shù)據(jù)的提前讀出。
[0056]該MAX/MIN濾波器21中，與光源11及差分運算器20相同地，來自切換信號生成部25的切換信號被輸入。濾波器21，參照輸入的切換信號，在作為濾波器21中的處理對象的從區(qū)域存儲器15輸出背景圖像的第I模式和從區(qū)域存儲器15輸出熒光圖像的第2模式中，將最大濾波處理和最小濾波處理與攝像裝置12、光源11、以及差分運算器20的動作同步，并交替地切換應用。即，MAX/MIN濾波器21，在第1、第2模式的一方，進行相對于來自存儲器15的圖像的最大濾波處理，在另一方，進行相對于來自存儲器15的圖像的最小濾波處理。
[0057]圖4是表示圖3所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。此外，圖4所示的時序圖中的基本動作，與圖2所示的動作相同。另外，圖4的例子中構(gòu)成為，在第I模式中，對從區(qū)域存儲器15輸出的背景圖像應用最大濾波處理，在第2模式中，對從區(qū)域存儲器15輸出的熒光圖像應用最小濾波處理(濾波處理步驟)。
[0058]第2期間T02中在攝像裝置12取得的熒光圖像，在第I期間Tll從攝像裝置12輸入到差分運算器20的A輸入端子。另外，第I期間Tll中，在存儲器15中，存儲有之前的第2期間T02中從攝像裝置12輸出的背景圖像。該背景圖像，在濾波器21中的最大濾波處理之后，輸入至差分運算器20的B輸入端子。應用了第I模式的差分運算器20中，進行從A輸入的熒光圖像減去應用了最大濾波處理的B輸入的背景圖像的A-MAX (B)運算，由此，生成熒光圖像被抽出的差分圖像。
[0059]第I期間Tll中，攝像裝置12中所取得的背景圖像在第2期間T12從攝像裝置12被輸入至差分運算器20的A輸入端子。另外，第2期間T12中，存儲器15中存儲有在之前的第I期間Tll從攝像裝置12輸出的熒光圖像。該熒光圖像，在濾波器21中的最小濾波處理之后，被輸入至差分運算器20的B輸入端子。應用了第2模式的差分運算器20中，進行從應用了最小濾波處理的B輸入的熒光圖像減去A輸入的背景圖像的MIN (B) -A運算，由此，生成熒光圖像被抽出的差分圖像。
[0060]通過在各幀取得期間中的第I期間和第2期間反復進行這樣的從光源11的激勵光的供給、在攝像裝置12的圖像取得、在濾波器21的濾波處理的切換、差分運算器20中的動作模式的切換、以及差分圖像的生成，從而在各區(qū)域圖像取得期間，實時地生成熒光被抽出的差分圖像。
[0061]本實施方式的熒光觀測裝置IB以及熒光觀測方法，能夠得到與第I實施方式的熒光觀測裝置IA以及熒光觀測方法同樣的效果。而且，在本實施方式中，相對于從區(qū)域存儲器15輸出的圖像，設(shè)置MAX/MIN濾波器21，其被構(gòu)成為，與在差分運算器20的第1、第2模式的切換同步地，交替地切換相對于圖像應用的最大濾波處理、最小濾波處理。
[0062]如上述那樣，使攝像裝置12中的區(qū)域圖像取得動作、觀測光源11中的激勵光供給動作、差分運算器20中的模式切換動作同步的結(jié)構(gòu)中，必要的相機傳感器為I個，因此，沒有圖像間的光學的位置偏移，光學系統(tǒng)、機構(gòu)的實現(xiàn)容易。另一方面，這樣的結(jié)構(gòu)中，差分圖像的生成中，由于取得第I區(qū)域的圖像和第2區(qū)域的圖像的不同的區(qū)域間的差分，例如，在明亮的圖像部分和昏暗的圖像部分的邊界等上，存在抽出虛假的差分圖像成分的情況。另夕卜，這樣的虛假的差分圖像成分的抽出，在觀測對象物10發(fā)生移動等的情況下，同樣有產(chǎn)生的可能。
[0063]相對于此，設(shè)置對于從區(qū)域存儲器15輸出的圖像的各像素的亮度進行最大濾波處理或最小濾波處理的MAX/MIN濾波器21，并且在濾波器21中，與差分圖像的生成中的第
1、第2模式的切換動作同步，切換最大、最小濾波處理而應用于圖像。由此，可以抑制熒光圖像和背景圖像的差分圖像中的虛假的差分圖像成分的抽出。
[0064]此外，這樣的MAX/MIN濾波器21中相對于成為差分運算器20的B輸入的圖像進行濾波處理的情況下，有必要將進行了濾波處理的結(jié)果的圖像的位置和從攝像裝置12生成而輸入的相機圖像的位置進行對準。這一情況下，來自存儲器15的圖像數(shù)據(jù)的讀出中，對應于濾波處理的具體內(nèi)容，優(yōu)選提前讀出垂直方向上必要的線份的數(shù)據(jù)。
[0065]另外，上述結(jié)構(gòu)中，熒光觀測裝置IB中，可以使用設(shè)置生成切換信號的切換信號生成部25，該切換信號基于來自攝像裝置12的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換，并且，差分運算器20基于該切換信號來切換應用第I模式和第2模式，另外，濾波器21基于切換信號在第I模式和第2模式中切換應用最大濾波處理和最小濾波處理的結(jié)構(gòu)。
[0066]這樣，通過使用基于來自攝像裝置12的信號與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地生成的切換信號，從而能夠合適地實現(xiàn)差分圖像的生成中的第I模式和第2模式的生成模式的切換、以及濾波處理中的最大濾波處理和最小濾波處理的濾波處理的切換。
[0067]另外，上述結(jié)構(gòu)中，熒光觀測裝置IB中，相對于包含濾波處理中的對象像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)，設(shè)置存儲包含對象像素的附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)的線存儲器22。這樣的結(jié)構(gòu)中，使用存儲于線存儲器22的線圖像數(shù)據(jù)，能夠合適地進行對于濾波器21中的圖像的濾波處理。
[0068]關(guān)于在濾波器21中對圖像進行的濾波處理，具體而言，在最大濾波處理中，使η為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上存儲于線存儲器22的在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理；在最小濾波處理中，進行將對象像素加上存儲于線存儲器22的在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0069]這樣，通過使用對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素來進行最大、最小濾波處理，能夠合適地實現(xiàn)虛假的差分圖像成分的抽出的抑制。另外，在這一情況下，最大濾波處理及最小濾波處理中所使用的像素數(shù)η優(yōu)選被設(shè)定為3以上5以下的整數(shù)。此外，關(guān)于應用于像素的最大、最小濾波處理的條件等在后面詳述。
[0070]另外，關(guān)于濾波處理，在最大濾波處理中，使m為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理；在最小濾波處理中，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0071]這樣，即使由使用對象像素加上水平方向的m-Ι個像素的m個像素來進行最大、最小濾波處理的結(jié)構(gòu)，例如在對象物10發(fā)生移動等的情況下，也能夠合適地實現(xiàn)虛假的差分圖像成分的抽出的抑制。
[0072]在MAX/MIN濾波器21中，關(guān)于相對于從區(qū)域存儲器15輸出的成為差分運算器20的B輸入的熒光圖像或背景圖像進行的最大、最小濾波處理、以及由此進行的虛假的差分圖像成分的抽出的抑制效果，與濾波處理的具體例子一起進一步進行說明。
[0073]圖5是表示熒光圖像和背景圖像的差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成的圖。此處，如圖5 (a)所示，考慮了如下情況:觀測圖像60中，其中央部分存在矩形形狀的明亮的圖像部分61，周圍存在昏暗的圖像部分62。此外，以下的各圖中，實線表示輸入至差分運算器20的A輸入端子的區(qū)域圖像的掃描線，虛線表示輸入至差分運算器20的B輸入端子的區(qū)域圖像的掃描線。另外，圖5 (a)中，對于明亮的圖像部分61省略了掃描線的圖示。[0074]在圖5 (b)中，P表示沿圖5 (a)所示的垂直方向的線P的亮度分布。該亮度分布P中，明亮的圖像部分61的上端部66中，在成為差分運算的對象的A輸入掃描線Al和B輸入掃描線BI上，相對于在掃描線Al的亮度為“暗”，在掃描線BI的亮度為“亮”。此時，由B-A運算得到的差分圖像中，產(chǎn)生虛假的差分圖像成分Cl。同樣地，明亮的圖像部分61的下端部67中，相對于在掃描線A2的亮度為“亮”，在掃描線B2的亮度為“暗”。此時，由A-B運算得到的差分圖像中，產(chǎn)生虛假的差分圖像成分C2。
[0075]相對于這樣的虛假的差分圖像成分，如圖6所示，通過濾波處理，能夠除去虛假的差分圖像成分。此處，圖6中，將濾波處理的像素數(shù)作為n=2，將最大濾波處理作為將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前I個像素的2個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理。同樣地，將最小濾波處理作為將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前I個像素的2個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0076]圖6 (a)表示相對于明亮的圖像部分61的上端部66中的B-A運算中的虛假的圖像成分的產(chǎn)生而應用的最小濾波(MIN濾波)處理。這一情況下，原本的亮度分布P中，掃描線BI處的亮度為“亮”，相對于B輸入的圖像進行MIN濾波處理，其結(jié)果，得到的亮度分布MIN (B)中，在掃描線BI的上面I根掃描線(垂直的方向上時間上的前I個的掃描線)的亮度為“暗”，因此，將掃描線BI處的亮度置換為“暗”。由此，由MIN (B)-A運算得到的差分圖像中，虛假的差分圖像不發(fā)生。這相當于B輸入的圖像為熒光圖像的情況(參照圖4)。
[0077]圖6 (b)表示相對于明亮的圖像部分61的下端部67中的A-B運算中的虛假的圖像成分的產(chǎn)生而應用的最大濾波(MAX濾波)處理。這一情況下，原本的亮度分布P中，掃描線B2處的亮度為“暗”，相對于B輸入的圖像進行MAX濾波處理，其結(jié)果，得到的亮度分布MAX (B)中，在掃描線B2的上面I根掃描線的亮度為“亮”，因此，將掃描線B2處的亮度置換為“亮”。由此，由A-MIN (B)運算得到的差分圖像中，虛假的差分圖像不發(fā)生。這相當于B輸入的圖像為背景圖像的情況。
[0078]此處，圖6中，如上述那樣，將濾波處理的像素數(shù)作為n=2，說明了使用對象像素加上在垂直方向上的時間上的前I個像素的2個像素而進行最大、最小濾波處理的情況。但是，實際的自然圖像中，這樣的濾波處理中，存在虛假的差分圖像成分的除去能力不足的情況。
[0079]圖7是表示熒光圖像和背景圖像的差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成的其他例子的圖。此處，在觀測圖像70中，其中央部分存在矩形形狀的明亮的圖像部分71，周圍存在昏暗的圖像部分72的情況被考慮。而且，圖像部分71的上方、下方的端部附近分別存在明亮的圖像部分76，77的情況被考慮。在自然圖像中，明亮的圖像部分71和昏暗的圖像部分72的邊界處，存在包含這樣的圖像部分76，77的亮度分布變動的情況下，即使進行上述那樣的最大、最小濾波處理，也可能產(chǎn)生虛假的圖像成分。
[0080]圖8 (a)、(b)分別表示相對于明亮的圖像部分71及其上方的明亮的圖像部分76中的B-A運算中的虛假的圖像成分的產(chǎn)生而應用的最小濾波(MIN濾波)處理。圖8 (a)中，與圖6相同地，將濾波處理的像素數(shù)作為n=2，將最小濾波處理作為將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前I個像素的2個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。另外，圖8 (b)中，將濾波處理的像素數(shù)作為n=3，將最小濾波處理作為將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前2個像素的3個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。[0081]圖8 (a)中，原本的亮度分布P中，掃描線Al處的亮度為“暗”，相對于此，掃描線BI處的亮度為“亮”，在掃描線BI的上面I根的掃描線B6處的亮度同樣為“亮”。這一情況下，即使相對于B輸入的圖像進行n=2的MIN濾波處理，得到的亮度分布MIN (B)中掃描線BI處的亮度仍然為“亮”，因此，由MIN (B) -A運算得到的差分圖像中，虛假的圖像成分Cl發(fā)生。
[0082]另一方面，如圖8 (b)所示，關(guān)于同樣的亮度分布P，相對于B輸入的圖像進行n=3的MIN濾波處理的情況下，由于在掃描線BI的上面2根的掃描線B7處的亮度為“暗”，在得到的亮度分布MIN (B)處，將掃描線BI處的亮度置換為“暗”。由此，由MIN (B) -A運算得到的差分圖像中，虛假的差分圖像不發(fā)生。此外，關(guān)于這樣的虛假的圖像成分的除去，對于A-B運算中的虛假的圖像成分也可同樣地進行。
[0083]這樣，關(guān)于垂直方向的最大、最小濾波處理中，較大地設(shè)定應用濾波處理的對象像素的附近的像素數(shù)η的情況下，由此能夠提高虛假的差分圖像成分的除去能力。另一方面，較大地設(shè)置像素數(shù)η的情況下，會產(chǎn)生用于進行濾波處理的電路規(guī)模的增大等的問題。另夕卜，以大的像素數(shù)η進行濾波處理，具有例如將差分圖像自身減小等的效果，抽出的目標的圖像也會產(chǎn)生變形，因此不能將像素數(shù)η增大到必要以上。
[0084]考慮到這些方面，關(guān)于用于最大、最小濾波處理的對象像素的附近的像素數(shù)η，優(yōu)選設(shè)定為上述那樣的3以上5以下的整數(shù)(3 < η < 5)。另外，也可構(gòu)成為，對應于濾波處理電路、存儲器的構(gòu)成等，關(guān)于相對于對象像素的垂直方向上的時間上的之后的像素也用于濾波處理。
[0085]另外，熒光圖像和背景圖像的差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成，在上述的明亮的圖像部分和昏暗的圖像部分的邊界以外，例如在觀測對象物10以區(qū)域時間以上的速度發(fā)生移動等的情況下，也有產(chǎn)生的可能性。由于對象物的移動而產(chǎn)生虛假的圖像成分的情況下，關(guān)于垂直方向上的移動，通過使用了上述的垂直方向的η個像素的濾波處理能夠除去。
[0086]另外，關(guān)于水平方向的移動，通過使用對象像素加上水平方向上的m-Ι個的像素的m個像素進行同樣的濾波處理，能夠除去虛假的圖像成分。這一情況下，關(guān)于水平方向的最大、最小濾波處理所使用的像素數(shù)m，考慮與垂直方向的情況相同的點，優(yōu)選設(shè)定為5以上7以下的整數(shù)(5 < η < 7)。另外，關(guān)于水平方向、垂直方向的兩者，進行濾波處理的情況下，例如，可以使用包含對象像素的nXm個像素來進行濾波處理。
[0087]此外，圖4所示的時序圖中，關(guān)于第1、第2期間中激勵光供給的打開/關(guān)閉、熒光圖像/背景圖像的取得、差分運算的動作模式的切換、以及濾波處理的實行等，如關(guān)于圖2已述的那樣，并不限定于圖4的結(jié)構(gòu)。例如，也可構(gòu)成為在第I期間中，將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像，在第2期間中，將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像。
[0088]圖9是表示圖3所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的其他例子的時序圖。在圖9的例子中，與圖4的例子相反地，第I期間Tll中激勵光的供給打開，該期間所取得的第I區(qū)域的圖像作為熒光圖像，另外，第2期間T12中激勵光的供給關(guān)閉，該期間所取得的第2區(qū)域的圖像作為背景圖像。
[0089]在第2期間T02中，攝像裝置12中取得的背景圖像，在第I期間Tll從攝像裝置12輸入至差分運算器20的A輸入端子。另外，第I期間Tll中，存儲器15中存儲有，之前的第2期間T02中從攝像裝置12輸出的熒光圖像，該熒光圖像在由濾波器21進行的最小濾波處理后，被輸入到差分運算器20的B輸入端子。應用了第2模式的差分運算器20中，進行從應用了最小濾波處理的B輸入的熒光圖像減去A輸入的背景圖像的MIN (B) -A運算，由此，生成熒光圖像被抽出的差分圖像。
[0090]第I期間Tll中，攝像裝置12中所取得的熒光圖像在第2期間T12從攝像裝置12被輸入至差分運算器20的A輸入端子。另外，第2期間T12中，存儲器15中存儲有在之前的第I期間Tll從攝像裝置12輸出的背景圖像。該背景圖像，在濾波器21中的最大濾波處理后，被輸入至差分運算器20的B輸入端子。應用了第I模式的差分運算器20中，進行從A輸入的熒光圖像減去應用了最大濾波處理的B輸入的背景圖像的A-MAX (B)運算，由此，生成熒光圖像被抽出的差分圖像。
[0091]通過在各幀取得期間中的第I期間和第2期間反復進行這樣的從光源11的激勵光的供給、在攝像裝置12的圖像取得、在濾波器21的濾波處理的切換、差分運算器20中的動作模式的切換、以及差分圖像的生成，從而與圖4的情況相同地，在各區(qū)域圖像取得期間，實時地生成熒光被抽出的差分圖像。
[0092]圖10是表示熒光觀測裝置的第3實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式的熒光觀測裝置IC被構(gòu)成為，具備觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20、MAX/MIN濾波器21、線存儲器22、切換信號生成部25、分布圖像生成部30、復用器35、和顯示裝置50。這些之中，關(guān)于觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20、MAX/MIN濾波器21、線存儲器22、切換信號生成部25、以及顯示裝置50的結(jié)構(gòu)，與圖3所示的第2實施方式的結(jié)構(gòu)相同。
[0093]圖10所示的結(jié)構(gòu)中，相對于從差分運算器20輸出熒光圖像和背景圖像的差分圖像，設(shè)置有分布圖像生成部30。該分布圖像生成部30，是基于從差分運算器20輸出的差分圖像而生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像的分布圖像生成單元。作為這一情況的強度分布圖像，具體而言，例如可以使用以下結(jié)構(gòu)，相對于差分圖像，應用單一或多個閾值，生成作為強度分布圖像的二值化圖像或彩色化圖像。
[0094]另外，相對于從攝像裝置12的輸出以及從分布圖像生成部30的輸出，設(shè)置有復用器35。該復用器35為，生成重疊了從攝像裝置12輸出的熒光圖像或背景圖像、和從分布圖像生成部30輸出的熒光的強度分布圖像的重疊圖像的重疊圖像生成單元。
[0095]圖10的結(jié)構(gòu)中，復用器35的A輸入端子連接有攝像裝置12的輸出，B輸入端子連接有分布圖像生成部30的輸出。另外，復用器35中，從分布圖像生成部30輸入重疊指示信號，參照根據(jù)該重疊指示信號的指示內(nèi)容，從攝像裝置12輸入的圖像、和從分布圖像生成部30輸入的圖像的重疊圖像被生成。另外，復用器35中生成的重疊圖像向顯示裝置50輸出。
[0096]圖11是表示圖10所示的熒光觀測裝置IC中的分布圖像生成部的結(jié)構(gòu)的一個例子的框圖。本構(gòu)成例中，分布圖像生成部30具有閾值設(shè)定部31、比較器32和圖像轉(zhuǎn)換部33，可以被構(gòu)成為，相對于從差分運算器輸入的差分圖像，應用多個(N個)閾值，而生成對應于熒光的強度分布的彩色化圖像(疑似彩色化圖像)。
[0097]閾值設(shè)定部31，被構(gòu)成為例如包含CPU，設(shè)定用于生成彩色化圖像的N個閾值，該彩色化圖像表示熒光的強度分布。另外，圖11的構(gòu)成例中，相對于攝像裝置12設(shè)置有3G動作傳感器(motion sensor),閾值設(shè)定部31參考關(guān)于由傳感器13檢測的攝像裝置12的移動的信息而設(shè)定、變更閾值。這樣的結(jié)構(gòu)中，例如，能夠檢測攝像裝置12的抖動，根據(jù)該抖動量，變動地提高差分圖像成分的抽出所使用的閾值，在使虛假的差分圖像成分成為不顯眼的情況等下是有效的。此外，攝像裝置12的抖動，由于成為相機支點的移動，圖像的移動較大的情況很多，僅采用上述那樣根據(jù)最大、最小濾波處理的空間濾波方式，存在不能完全除去的情況。
[0098]比較器32為，比較閾值設(shè)定部31所設(shè)定的N個閾值和從差分運算部20輸入的差分圖像的各像素中的亮度，作為該比較結(jié)果輸出N階段的判定值的N級比較器。另外，圖像轉(zhuǎn)換部33基于表示從比較器32輸出的N階段的判定值的N值切換信號，將來自差分運算器20的差分圖像轉(zhuǎn)換為N色的疑似彩色化差分圖像。此外，關(guān)于亮度比N個閾值小的像素，熒光不產(chǎn)生的話，不生成彩色化的圖像數(shù)據(jù)。
[0099]這樣的結(jié)構(gòu)中，在復用器35中，輸入來自攝像裝置12的原始圖像(熒光圖像或背景圖像)、表示來自圖像轉(zhuǎn)換部33的熒光的強度分布的疑似彩色化差分圖像、來自比較器
32的N值切換信號(重疊指示信號)。復用器35參照N值切換信號，以關(guān)于未生成彩色化圖像的像素采用來自攝像裝置12的原始圖像數(shù)據(jù)，關(guān)于生成了彩色化圖像的像素采用來自圖像轉(zhuǎn)換部22的彩色化圖像數(shù)據(jù)的方式，通過以像素單位進行像素數(shù)據(jù)的切換，從而生成原始圖像和彩色化差分圖像(強度分布圖像)的重疊圖像。此外，這樣的結(jié)構(gòu)中，如果閾值的個數(shù)為N=l，則作為強度分布圖像生成二值化圖像。
[0100]圖12是表示圖10所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。該時序圖中，表示了(a)成為差分運算器20的A輸入的相機輸入，(b)成為B輸入的存儲器輸入，(c)由差分運算器20生成的差分圖像，Cd)由分布圖像生成部30生成的彩色化圖像，以及(e)由復用器35生成的重疊圖像。
[0101]此外，圖12中所示的時序圖中的基本的動作，除了彩色化圖像的生成、以及重疊圖像的生成以外，與圖2所示的動作相同。另外，圖12中，關(guān)于由MAX/MIN濾波器21實行的最大、最小濾波處理，省略了其圖示。
[0102]在第I期間Tll中，在差分運算器20中，通過從A輸入的熒光圖像減去B輸入的背景圖像的A-B運算而生成差分圖像。另外，分布圖像生成部30中，通過相對于差分圖像應用N個閾值，生成顯示熒光的強度分布的N色的彩色化差分圖像(分布圖像生成步驟)。再有，在復用器35中，生成從生成部30輸出的彩色化差分圖像和從攝像裝置12輸出的熒光圖像的重疊圖像(重疊圖像生成步驟)。
[0103]同樣地，第2期間T12中，在差分運算器20中，通過從B輸入的熒光圖像減去A輸入的背景圖像的B-A運算而生成差分圖像。另外，分布圖像生成部30中，通過相對于差分圖像應用N個閾值，生成N色的彩色化差分圖像(分布圖像生成步驟)。再有，在復用器35中，生成從生成部30輸出的彩色化差分圖像和從攝像裝置12輸出的背景圖像的重疊圖像(重疊圖像生成步驟)。
[0104]本實施方式的熒光觀測裝置IC以及熒光觀測方法，能夠得到與第I實施方式的熒光觀測裝置IA以及第2實施方式的熒光觀測裝置IB同樣的效果。
[0105]再有，本實施方式中，相對于從差分運算器20輸出的差分圖像，設(shè)置分布圖像生成部30，其被構(gòu)成為基于差分圖像而生成表示熒光的強度分布的二值化圖像或彩色化圖像等的強度分布圖像。這樣，熒光被抽出的差分圖像不是就這樣被使用，而是在分布圖像生成部30中轉(zhuǎn)換成強度分布圖像而用于熒光觀測，由此，能夠有效地進行例如微弱的熒光的觀測圖像的肉眼的確認等各種各樣的操作。
[0106]另外，本實施方式中，構(gòu)成為設(shè)置生成從攝像裝置12輸出的原始圖像和從分布圖像生成部30輸出的強度分布圖像的重疊圖像的復用器35。這樣，根據(jù)將原始的熒光圖像或背景圖像、和應用閾值而加工的強度分布圖像的重疊圖像用于熒光觀測的結(jié)構(gòu)，例如能夠從顯示裝置50所顯示的觀測圖像通過肉眼確認對象物10的熒光的發(fā)生位置，能夠進行各種各樣的有效的對象物的熒光觀測。
[0107]此處，圖13是圖10所示的熒光觀測裝置IC中取得的觀測圖像的例子的圖。圖13(a)表示不進行根據(jù)彩色化圖像的生成的熒光抽出、以及重疊圖像的生成等的通常的觀測圖像，圖13 (b)表示相對于原始圖像重疊了疑似彩色化差分圖像的重疊圖像。這樣，通過表示熒光的強度分布的彩色化圖像等的強度分布圖像，或進一步，原始圖像和強度分布圖像的重疊圖像的生成、顯示，能夠適當?shù)卮_認觀測對象物中熒光的發(fā)生位置、范圍、以及其強度分布等。
[0108]本發(fā)明的熒光觀測裝置和熒光觀測方法不限于上述實施方式以及構(gòu)成例，也可進行各種各樣的變形。例如，關(guān)于差分圖像生成單元、濾波處理單元、分布圖像生成單元、以及重疊圖像生成單元等的結(jié)構(gòu)，不限于上述實施方式的結(jié)構(gòu)，具體地能夠使用各種各樣的結(jié)構(gòu)。另外，例如關(guān)于圖10所示的分布圖像生成部30以及復用器35，相對于圖1所示的不設(shè)置MAX/MIN濾波器21的結(jié)構(gòu)也可以應用。另外，也可構(gòu)成為不設(shè)置生成重疊圖像的復用器35，而將分布圖像生成部30所生成的強度分布圖像按原樣顯示于顯示裝置50。
[0109]上述實施方式的熒光觀測裝置中，具備:(I)激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉；(2)隔行掃描型的攝像裝置，對來自觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；(3)圖像存儲單元，存儲從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像；以及(4)差分圖像生成單元，其取得從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的一者、與在圖像存儲單元存儲的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像，(5)激勵光供給單元，關(guān)于由攝像裝置取得的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給激勵光，(6)差分圖像生成單元，作為其生成模式，切換應用以下模式:第I模式，從攝像裝置輸出熒光圖像的情況下，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于圖像存儲單元的背景圖像而生成差分圖像；第2模式，從攝像裝置輸出背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于圖像存儲單元的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0110]另外，上述實施方式的熒光觀測方法中，使用以下結(jié)構(gòu):使用具備:(I)激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉；(2)隔行掃描型的攝像裝置，對來自觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；以及(3)圖像存儲單元，存儲從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像的熒光觀測裝置，所述方法包括:(4)差分圖像生成步驟，取得從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的一者、與在圖像存儲單元存儲的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像，(5)激勵光供給步驟，由激勵光供給單元，關(guān)于由攝像裝置取得的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給激勵光，(6)差分圖像生成步驟，作為其生成模式，切換應用以下模式:第I模式，從攝像裝置輸出熒光圖像的情況下，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于圖像存儲單元的背景圖像而生成差分圖像；第2模式，從攝像裝置輸出背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于圖像存儲單元的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0111]另外，熒光觀測裝置具備切換信號生成單元，其生成切換信號，該切換信號基于來自攝像裝置的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換；差分圖像生成單元，基于切換信號切換應用第I模式和第2模式。同樣地，熒光觀測方法具備切換信號生成步驟，其生成切換信號，切換信號基于來自攝像裝置的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換；差分圖像生成步驟，基于切換信號切換應用第I模式和第2模式。
[0112]這樣，通過使用基于來自攝像裝置的信號與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地生成的切換信號，從而能夠合適地實現(xiàn)差分圖像的生成中的第I模式和第2模式的生成模式的切換。
[0113]另外，熒光觀測裝置，優(yōu)選具備濾波處理單元，其相對于從圖像存儲單元向差分圖像生成單元輸出的熒光圖像或背景圖像，關(guān)于圖像所包含的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度，最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度；濾波處理單元，在從圖像存儲單元輸出背景圖像的第I模式和從圖像存儲單元輸出熒光圖像的第2模式中，切換應用最大濾波處理和最小濾波處理。
[0114]同樣地，熒光觀測方法，優(yōu)選具備濾波處理步驟，其相對于從圖像存儲單元向差分圖像生成單元輸出的熒光圖像或背景圖像，關(guān)于圖像所包含的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度，最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度；濾波處理步驟，在從圖像存儲單元輸出背景圖像的第I模式和從圖像存儲單元輸出熒光圖像的第2模式中，切換應用最大濾波處理和最小濾波處理。
[0115]如上述那樣，將攝像裝置的區(qū)域圖像取得動作、激勵光供給單元的激勵光供給動作、差分圖像生成單元的模式切換動作同步的結(jié)構(gòu)中，在差分圖像的生成中，由于取得第I區(qū)域的圖像和第2區(qū)域的圖像之間的差分，例如在明亮的圖像部分和昏暗的圖像部分的邊界等處，存在虛假的差分圖像成分被抽出的情況。另外，這樣的虛假的差分圖形成分的抽出，在對象物移動等的情況下也可能發(fā)生。
[0116]相對于此，設(shè)置濾波處理單元，其關(guān)于從圖像存儲單元輸出的圖像的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，并且在該濾波處理單元中，與差分圖像的生成中的第1、第2模式的切換動作同步，切換最大、最小濾波處理而應用于圖像。由此，能夠抑制熒光圖像和背景圖像的差分圖像中的虛假的差分圖像成分的抽出。
[0117]該情況下，熒光觀測裝置可使用如下結(jié)構(gòu):具備切換信號生成單元，其生成切換信號，該切換信號基于來自攝像裝置的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換，差分圖像生成單元，基于切換信號切換應用第I模式和第2模式，并且濾波處理單元，基于切換信號，在第I模式和第2模式中，切換應用最大濾波處理和最小濾波處理。
[0118]同樣地，熒光觀測方法可構(gòu)成為，具備切換信號生成步驟，其生成切換信號，切換信號基于來自攝像裝置的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換；差分圖像生成步驟，基于切換信號切換應用第I模式和第2模式，并且濾波處理步驟，基于切換信號，在第I模式和第2模式中，切換應用最大濾波處理和最小濾波處理。
[0119]這樣，通過使用基于來自攝像裝置的信號與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地生成的切換信號，能夠合適地實現(xiàn)差分圖像的生成中的第I模式和第2模式的生成模式的切換、以及濾波處理中最大濾波處理和最小濾波處理的濾波處理的切換。
[0120]另外，使用上述濾波處理單元的情況下，熒光觀測裝置優(yōu)選具備:第2圖像存儲單元，其對于包含對象像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)，存儲包含對象像素的附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，使用第2圖像存儲單元所存儲的線圖像數(shù)據(jù)，能夠合適地實行濾波處理單元中相對于圖像的濾波處理。
[0121]關(guān)于相對于熒光圖像或背景圖像的濾波處理，具體而言，熒光觀測裝置可以使用如下結(jié)構(gòu):濾波處理單元中，在最大濾波處理中，使η為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理，在最小濾波處理中，進行將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0122]同樣地，熒光觀測方法可以為:濾波處理步驟中，在最大濾波處理中，使η為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理，在最小濾波處理中，進行將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0123]這樣，使用對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素進行最大、最小濾波處理，能夠合適地實現(xiàn)虛假的差分圖像成分的抽出的抑制。另外，該情況下，優(yōu)選最大濾波處理及最小濾波處理中所使用的像素數(shù)η被設(shè)定為3以上5以下的整數(shù)。
[0124]另外，熒光觀測裝置也可使用如下結(jié)構(gòu)，濾波處理單元中，在最大濾波處理中，使m為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理；在最小濾波處理中，進行將對象像素加上水平方向上的m-1個像素的m個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0125]同樣地，熒光觀測方法也可使用如下結(jié)構(gòu)，在濾波處理步驟中，在最大濾波處理中，使m為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理；在最小濾波處理中，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。[0126]這樣，即使由使用對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素進行最大、最小濾波處理的結(jié)構(gòu)，例如在對象物發(fā)生移動等的情況下，也能夠合適地實現(xiàn)虛假的差分圖像成分的抽出的抑制。
[0127]熒光觀測裝置也可使用如下結(jié)構(gòu):具備分布圖像生成單元，其基于從差分圖像生成單元輸出的差分圖像，生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像。同樣地，熒光觀測方法也可使用如下結(jié)構(gòu):具備分布圖像生成步驟，其基于由差分圖像生成步驟輸出的差分圖像，生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像。
[0128]這樣，熒光被抽出的差分圖像不是就這樣被使用，而是轉(zhuǎn)換成強度分布圖像而用于熒光觀測，由此，能夠有效地進行例如微弱的熒光的觀測圖像的肉眼的確認等。另外，這樣生成強度分布圖像的情況下，可以使用如下結(jié)構(gòu)，具體而言，例如相對于差分圖像，應用單一或多個閾值，而生成作為強度分布圖像的二值化圖像或彩色化圖像。
[0129]另外，熒光觀測裝置可以使用如下結(jié)構(gòu):具備重疊圖像生成單元，其生成重疊了從攝像裝置輸出的熒光圖像或背景圖像、和從分布圖像生成單元輸出的強度分布圖像的重疊圖像。同樣地，熒光觀測方法可以使用如下結(jié)構(gòu):具備重疊圖像生成步驟，其生成重疊了從攝像裝置輸出的熒光圖像或背景圖像、和由分布圖像生成步驟輸出的強度分布圖像的重疊圖像。[0130]這樣，根據(jù)將原始的熒光圖像或背景圖像、和二值化圖像、彩色化圖像等的強度分布圖像重疊的重疊圖像用于熒光觀測的結(jié)構(gòu)，例如能夠從觀測圖像通過肉眼確認對象物中的熒光的發(fā)生位置等，能夠進行各種各樣的有效的對象物的熒光觀測。
[0131]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0132]本發(fā)明能夠作為熒光觀測裝置及熒光觀測方法而利用，該熒光觀測裝置及熒光觀測方法在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崟r地生成熒光被抽出的圖像。
[0133]符號的說明
[0134]1A、1B、1C…熒光觀測裝置、10...觀測對象物、11...觀測光源(激勵光供給單元)、12…隔行掃描型的攝像裝置、13...動作傳感器、15…區(qū)域存儲器(圖像存儲單元)、20…差分運算器(差分圖像生成單元)、21…MAX/MIN濾波器(濾波處理單元)、22…線存儲器、25...切換信號生成部、30...分布圖像生成部(分布圖像生成單元)、31…閾值設(shè)定部、32...比較器、
33…圖像轉(zhuǎn)換部、35...復用器(重疊圖像生成單元)、50…顯示裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種熒光觀測裝置，其特征在于， 具備: 激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換所述激勵光的供給的打開/關(guān)閉； 隔行掃描型的攝像裝置，對來自所述觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的所述觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出； 圖像存儲單元，存儲從所述攝像裝置輸出的所述第I區(qū)域的圖像或所述第2區(qū)域的圖像；以及 差分圖像生成單元，其取得從所述攝像裝置輸出的所述第I區(qū)域的圖像及所述第2區(qū)域的圖像中的一者、與在所述圖像存儲單元存儲的所述第I區(qū)域的圖像及所述第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像， 所述激勵光供給單元，關(guān)于由所述攝像裝置取得的所述第I區(qū)域的圖像取得期間、以及所述第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將所述激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將所述激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給所述激勵光， 所述差分圖像生成單元，作為其生成模式，切換應用以下模式: 第I模式，從所述攝像裝置輸出所述熒光圖像的情況下，通過從所述熒光圖像減去其之前取得的存儲于所述圖像存儲單元的所述背景圖像而生成所述差分圖像； 第2模式，從所述攝像裝置輸出所述背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于所述圖像存儲單元的所述熒光圖像減去所述背景圖像而生成所述差分圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的熒光觀測裝置，其特征在于，具備切換信號生成單元，其生成切換信號，所述切換信號基于來自所述攝像裝置的信號與所述第I區(qū)域的圖像取得期間、以及所述第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換，所述差分圖像生成單元，基于所述切換信號切換應用所述第I模式和所述第2模式。
3.如權(quán)利要求1所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 具備濾波處理單元，其相對于從所述圖像存儲單元向所述差分圖像生成單元輸出的所述熒光圖像或所述背景圖像，關(guān)于圖像所包含的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，所述最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為所述對象像素的亮度，所述最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為所述對象像素的亮度， 所述濾波處理單元，在從所述圖像存儲單元輸出所述背景圖像的所述第I模式和從所述圖像存儲單元輸出所述熒光圖像的所述第2模式中，切換應用所述最大濾波處理和所述最小濾波處理。
4.如權(quán)利要求3所述的熒光觀測裝置，其特征在于，具備切換信號生成單元，其生成切換信號，所述切換信號基于來自所述攝像裝置的信號與所述第I區(qū)域的圖像取得期間、以及所述第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換，所述差分圖像生成單元，基于所述切換信號切換應用所述第I模式和所述第2模式，所述濾波處理單元，基于所述切換信號，在所述第I模式和所述第2模式中，切換應用所述最大濾波處理和所述最小濾波處理。
5.如權(quán)利要求3或4所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 具備第2圖像存儲單元，其對于包含所述對象像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)，存儲包含所述對象像素的附近的所述規(guī)定范圍內(nèi)的像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求3~5中任意一項所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 所述濾波處理單元中， 在所述最大濾波處理中，進行將所述對象像素加上在垂直方向上的時間上的前n-1個像素的n個像素中的最大亮度作為所述對象像素的亮度的處理， 在所述最小濾波處理中，進行將所述對象像素加上在垂直方向上的時間上的前n-1個像素的n個像素中的最小亮度作為所述對象像素的亮度的處理， 其中，n為2以上的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 所述濾波處理單元中， 所述最大濾波處理及所述最小濾波處理中所使用的像素數(shù)η被設(shè)定為3以上5以下的整數(shù)。
8.如權(quán)利要求1~7中任意一項所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 具備分布圖像生成單元，其基于從所述差分圖像生成單元輸出的所述差分圖像，生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像。
9.如權(quán)利要求8所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 所述分布圖像生成單元，相對于所述差分圖像，應用單一或多個閾值，生成作為所述強度分布圖像的二值化圖像或彩色化圖像。
10.如權(quán)利要求8或9所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 具備重疊圖像生成單元，其生成重疊了從所述攝像裝置輸出的所述熒光圖像或所述背景圖像、和從所述分布圖像生成單元輸出的所述強度分布圖像的重疊圖像。
11.一種熒光觀測方法，其特征在于， 使用以下的熒光觀測裝置， 所述熒光觀測裝置具備: 激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換所述激勵光的供給的打開/關(guān)閉； 隔行掃描型的攝像裝置，對來自所述觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的所述觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；以及 圖像存儲單元，存儲從所述攝像裝置輸出的所述第I區(qū)域的圖像或所述第2區(qū)域的圖像， 所述方法包括: 差分圖像生成步驟，取得從所述攝像裝置輸出的所述第I區(qū)域的圖像及所述第2區(qū)域的圖像中的一者、與在所述圖像存儲單元存儲的所述第I區(qū)域的圖像及所述第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像， 激勵光供給步驟，由所述激勵光供給單元，關(guān)于由所述攝像裝置取得的所述第I區(qū)域的圖像取得期間、以及所述第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將所述激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將所述激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給所述激勵光， 所述差分圖像生成步驟，作為其生成模式，切換應用以下模式: 第I模式，從所述攝像裝置輸出所述熒光圖像的情況下，通過從所述熒光圖像減去其之前取得的存儲于所述圖像存儲單元的所述背景圖像而生成所述差分圖像； 第2模式，從所述攝像裝置輸出所述背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于所述圖像存儲單元的所述熒光圖像減去所述背景圖像而生成所述差分圖像。
12.如權(quán)利要求11所述的熒光觀測方法，其特征在于， 具備濾波處理步驟，其相對于從所述圖像存儲單元輸出的所述熒光圖像或所述背景圖像，關(guān)于圖像所包含的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，所述最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為所述對象像素的亮度，所述最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為所述對象像素的亮度， 所述濾波處理步驟中，在從所述圖像存儲單元輸出所述背景圖像的所述第I模式和從所述圖像存儲單元輸出所述熒光圖像的所述第2模式中，切換應用所述最大濾波處理和所述最小濾波處理。
13.如權(quán)利要求11或12所述的熒光觀測方法，其特征在于， 具備分布圖像生成步驟，其基于所述差分圖像生成步驟中輸出的所述差分圖像，生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像。
14.如權(quán)利要求13所述的熒光觀測方法，其特征在于， 所述分布圖像生成步驟中，相對于所述差分圖像，應用單一或多個閾值，生成作為所述強度分布圖像的二值化圖像或彩色化圖像。
15.如權(quán)利要求13或14所述的熒光觀測方法，其特征在于， 具備重疊圖像生成步驟，其生成重疊了從所述攝像裝置輸出的所述熒光圖像或所述背景圖像、和所述分布圖像生成步驟中輸出的所述強度分布圖像的重疊圖像。
【文檔編號】G01N21/64GK103842802SQ201280048908
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月3日
【發(fā)明者】佐藤太加之 申請人:浜松光子學株式會社
【專利摘要】由供給激勵光的光源(11)、隔行掃描型的攝像裝置(12)、存儲從攝像裝置(12)輸出的圖像的區(qū)域存儲器(15)、生成差分圖像的差分運算器(20)構(gòu)成熒光觀測裝置(1A)。光源(11)以攝像裝置(12)中的第1、第2區(qū)域的圖像取得期間的一方為熒光圖像取得期間、另一方為背景圖像取得期間的方式供給激勵光。差分運算器(20)切換應用從攝像裝置(12)的輸出的熒光圖像減去存儲器(15)的背景圖像的第1模式和從存儲器(15)的熒光圖像減去攝像裝置(12)的輸出的背景圖像的第2模式。由此，在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崟r地生成將熒光抽出的圖像。
【專利說明】熒光觀測裝置以及熒光觀測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及向觀測對象物供給激勵光、并取得關(guān)于來自觀測對象物的熒光的觀測圖像的熒光觀測裝置以及熒光觀測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相對于觀測對象物，供給并照射規(guī)定波長的激勵光，并由攝像裝置取得關(guān)于對象物所產(chǎn)生的熒光的觀測圖像的熒光觀測裝置，應用于例如醫(yī)療領(lǐng)域等各種各樣的領(lǐng)域。另外，這樣的熒光觀測中，想要觀測對象物的狀態(tài)的時間變化等的情況下，以規(guī)定的幀率取得時間順序上的圖像，并以動畫的方式觀測對象物的方法被采用(例如專利文獻1，2)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開平10-151104號公報
[0006]專利文獻2:日本特開平7-155292號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0008]來自觀測對象物的熒光觀測中，以微弱的熒光的觀測圖像能夠通過肉眼來確認等為目的，存在使用以下的方法的情況:通過生成并表示在供給激勵光的狀態(tài)下取得的熒光圖像和不供給激勵光而沒有熒光的狀態(tài)下取得的背景圖像的差分圖像，從而抽出并確認熒光的圖像成分。但是，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，如上述那樣在時間順序上取得圖像并以動畫的方式進行對象物的觀測的情況下，要將熒光被抽出的差分圖像保持動畫的形式并實時地生成是困難的。
[0009]本發(fā)明為了解決上述問題而完成，其目的在于提供一種在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崟r地生成熒光被抽出的圖像的熒光觀測裝置及熒光觀測方法。
[0010]解決問題的技術(shù)手段
[0011]為了達成這樣的目的，本發(fā)明的熒光觀測裝置具備:(I)激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉；(2)隔行掃描(interlace)型的攝像裝置，對來自觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；(3)圖像存儲單元，存儲從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像；以及(4)差分圖像生成單元，其取得從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的一者、與在圖像存儲單元存儲的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像，(5)激勵光供給單元，關(guān)于由攝像裝置取得的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給激勵光，(6)差分圖像生成單元，作為其生成模式切換應用以下模式:第I模式，從攝像裝置輸出熒光圖像的情況下，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于圖像存儲單元的背景圖像而生成差分圖像；第2模式，從攝像裝置輸出背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于圖像存儲單元的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0012]另外，本發(fā)明的熒光觀測方法，使用具有以下結(jié)構(gòu)的熒光觀測裝置，該熒光觀測裝置具備:(I)激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉；(2)隔行掃描型的攝像裝置，對來自觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；以及(3)圖像存儲單元，存儲從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像，所述方法包括:(4)差分圖像生成步驟，取得從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的一者、與在圖像存儲單元存儲的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像，(5)激勵光供給步驟，由激勵光供給單元，關(guān)于由攝像裝置取得的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給激勵光，(6)差分圖像生成步驟，作為其生成模式切換應用以下模式:第I模式，從攝像裝置輸出熒光圖像的情況下，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于圖像存儲單元的背景圖像而生成差分圖像；第2模式，從攝像裝置輸出背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于圖像存儲單元的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0013]上述熒光觀測裝置及熒光觀測方法中，對象物的熒光觀測圖像的時間順序上的取得中，使用隔行掃描型的攝像裝置，并且以其第I區(qū)域的圖像取得期間和第2區(qū)域的圖像取得期間的一者成為熒光圖像取得期間，另一者成為背景圖像取得期間的方式，對由攝像裝置進行的區(qū)域圖像取得動作和由激勵光供給單元進行的激勵光供給的打開/關(guān)閉(0N/OFF)動作進行同步并控制。此時，來自攝像裝置的，供給了激勵光的狀態(tài)的熒光圖像和未供給激勵光的狀態(tài)的背景圖像，作為第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像在時間順序上交替地被輸出。
[0014]另外，對于從攝影裝置在時間順序上輸出的熒光圖像或背景圖像，作為區(qū)域存儲器設(shè)置有圖像存儲單元。這樣的結(jié)構(gòu)中，從攝像裝置在熒光圖像取得期間取得的熒光圖像被輸出的情況下，圖像存儲單元中存儲的圖像成為在其之前的背景圖像取得期間中取得的背景圖像。另外，從攝像裝置在背景圖像取得期間取得的背景圖像被輸出的情況下，圖像存儲單元中存儲的圖像成為在其之前的熒光圖像取得期間中取得的熒光圖像。
[0015]在這樣的結(jié)構(gòu)中，相對于攝像裝置和圖像存儲裝置，還設(shè)置有用于抽出觀測圖像的熒光圖像成分的差分圖像生成單元。于是，差分圖像的生成中，使攝像裝置和激勵光供給單元的動作同步并切換應用以下模式:第I模式，通過從攝像裝置的輸出的熒光圖像減去圖像存儲單元輸出的之前I個的背景圖像而作為差分圖像；第2模式，通過從圖像存儲單元的輸出的之前I個的熒光圖像減去攝像裝置的輸出的背景圖像而作為差分圖像。由此，在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，熒光被抽出的圖像能夠保持動畫的形式，并且圖像的更新速度不降低而實時地生成。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的熒光觀測裝置和熒光觀測方法，將由隔行掃描型的攝像裝置進行的區(qū)域圖像取得動作，和由激勵光供給單元進行的激勵光的供給的打開/關(guān)閉動作進行同步并控制，且相對于從攝像裝置在時間順序上輸出的熒光圖像和背景圖像設(shè)置圖像存儲單元，相對于攝像裝置和圖像存儲單元設(shè)置差分圖像生成單元，在差分圖像的生成中，切換應用以下模式:第I模式，通過從攝像裝置的輸出的熒光圖像減去圖像存儲單元的輸出的背景圖像而作為差分圖像；第2模式，通過從圖像存儲單元輸出的熒光圖像減去攝像裝置的輸出的背景圖像而作為差分圖像。由此，在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，熒光被抽出的圖像能夠保持動畫的形式而實時地生成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是表示熒光觀測裝置的第I實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0019]圖2是表示圖1所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。
[0020]圖3是表示熒光觀測裝置的第2實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖4是表示圖3所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。
[0022]圖5是表示差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成的圖。
[0023]圖6是表示由濾波處理進行的虛假的差分圖像成分的去除的圖。
[0024]圖7是表示差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成的圖。
[0025]圖8是表示由濾波處理進行的虛假的差分圖像成分的去除的圖。
[0026]圖9是表示圖3所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的其他例子的時序圖。
[0027]圖10是表示熒光觀測裝置的第3實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0028]圖11是表示圖10所示的熒光觀測裝置中的分布圖像生成部的結(jié)構(gòu)的一個例子的框圖。
[0029]圖12是表示圖10所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。
[0030]圖13是表示熒光觀測裝置中取得的觀測圖像的例子的圖。
【具體實施方式】
[0031]以下，結(jié)合【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的熒光觀測裝置和熒光觀測方法的實施方式。此外，在附圖的說明中，對相同的要素使用相同的符號，并省略重復的說明。另外，附圖的尺寸比例與說明的對象并不一定一致。
[0032]圖1是表示熒光觀測裝置的第I實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。本發(fā)明的第I實施方式的熒光觀測裝置IA被構(gòu)成為，對于觀測對象物10，通過以規(guī)定的幀率在時間順序上取得熒光觀測圖像，從而對于對象物10以動畫的形式進行觀測。具體地，本熒光觀測裝置IA被構(gòu)成為具備觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20和切換信號生成部25。
[0033]觀測光源11是構(gòu)成為相對于觀測對象物10供給用于熒光觀測的規(guī)定波長的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉的激勵光供給單元。另外，攝像裝置12為對來自對象物10的光像進行攝像的攝像裝置，并且是作為對象物10的圖像數(shù)據(jù)，在時間順序上交替地輸出第I區(qū)域的圖像和第2區(qū)域的圖像的隔行掃描型的攝像裝置。作為這樣的攝像裝置12，例如，可以使用NTSC方式或PAL方式的標準同步隔行掃描型攝像機。
[0034]觀測光源11的動作，以與攝像裝置12的動作同步而向?qū)ο笪?0供給激勵光的方式被控制。具體地，光源11，關(guān)于由攝像裝置11進行的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方的期間成為激勵光的供給被打開、取得包含在對象物10產(chǎn)生的熒光的圖像成分的熒光圖像的熒光圖像取得期間，另一方的期間成為激勵光的供給被關(guān)閉、取得不包含熒光的圖像成分的背景圖像(例如，對象物10的通常圖像)的背景圖像取得期間的方式，對于對象物10供給激勵光。
[0035]圖1所示的結(jié)構(gòu)中，為了實現(xiàn)以上所述的同步，設(shè)置有生成切換信號的切換信號生成部25，該切換信號為基于來自攝像裝置12的信號，與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換的信號。然后，通過來自該切換信號生成部25的切換信號被輸入至光源11，實現(xiàn)同步控制攝像裝置12中的第1、第2區(qū)域圖像的取得和光源11中激勵光供給的打開/關(guān)閉。這樣的結(jié)構(gòu)中，從攝像裝置12輸出的第1、第2區(qū)域的圖像，其一者為熒光圖像，另一者為背景圖像。
[0036]另外，相對于攝像裝置12設(shè)置有作為圖像存儲單元的區(qū)域存儲器15，其存儲從攝像裝置12輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像(熒光圖像或背景圖像)。再有，相對于從攝像裝置12的圖像輸出、以及從區(qū)域存儲器15的圖像輸出，設(shè)置有差分運算器20。該差分運算器20為生成差分圖像的差分圖像生成單元，該差分圖像取得從攝像裝置12輸出的第1、第2區(qū)域的圖像的一者和區(qū)域存儲器15中存儲的向運算器20輸出的第1、第2區(qū)域的圖像的另一者的差分。
[0037]該差分運算器20中，與觀測光源11同樣地，來自切換信號生成部25的切換信號被輸入。差分運算器20參照所輸入的切換信號，作為其差分運算生成模式，切換地應用差分圖像的生成方法不同的第I模式和第2模式。第I模式應用于從攝像裝置12輸出熒光圖像的情況，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于區(qū)域存儲器15的背景圖像而生成差分圖像。另外，第2模式應用于從攝像裝置12輸出背景圖像的情況，通過從其之前取得的存儲于區(qū)域存儲器15的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0038]圖1所示的結(jié)構(gòu)中，作為差分運算器20，使用運算邏輯裝置(ALU ArithmeticLogic Unit)。差分運算器20的A輸入端子與攝像裝置12的輸出(相機輸出)連接，B輸入端子與區(qū)域存儲器15的輸出(存儲器輸出)連接。另外，從差分運算器20的Y輸出端子，輸出運算結(jié)果的差分圖像。另外，在差分運算中，運算結(jié)果為負的情況下，輸出為O。
[0039]另外，圖1所示的結(jié)構(gòu)例中，相對于差分運算器20連接有顯示裝置50，其被構(gòu)成為由差分運算器20生成的差分圖像被顯示于顯示裝置50。但是，關(guān)于這樣的顯示裝置50，也可為設(shè)置顯示裝置以外的圖像輸出裝置的結(jié)構(gòu)?；蛘?，也可不設(shè)置顯示裝置等的圖像輸出裝置，而構(gòu)成為將得到的差分圖像的數(shù)據(jù)向外部送出。
[0040]圖2是表示圖1所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。該時序圖中，顯示了(a)觀測光源11中的激勵光供給的打開/關(guān)閉動作，(b)攝像裝置12中的第1、第2區(qū)域的圖像的取得動作，(c)成為差分運算器20的A輸入的相機輸入，(d)成為B輸入的存儲器輸入，以及(e)由差分運算生成的差分圖像。
[0041]圖2的時序圖中，為了取得I個幀的圖像的幀取得期間TlO由取得第I區(qū)域的圖像的第I期間T11、以及取得第2區(qū)域的圖像的第2期間T12構(gòu)成。另外，圖2的例子中，第I期間Tll中激勵光的供給關(guān)閉，該期間(背景圖像取得期間)所取得的第I區(qū)域的圖像作為背景圖像，另外，第2期間T12中激勵光的供給打開，該期間(熒光圖像取得期間)所取得的第2區(qū)域的圖像作為熒光圖像(激勵光供給步驟)。
[0042]幀取得期間TlO之前的第2期間T02中，攝像裝置12中作為第2區(qū)域的圖像而取得的熒光圖像，在接著的第I期間Tll從攝像裝置12輸出，被輸入至差分運算器20的A輸入端子。另外，第I期間Tll中，區(qū)域存儲器15中，之前的第2期間T02中從攝像裝置12輸出的背景圖像被存儲，該背景圖像從區(qū)域存儲器15輸入到差分運算器20的B輸入端子。
[0043]在該第I期間Tll中，由于從攝像裝置12輸出熒光圖像，作為差分運算器20的動作模式，應用第I模式。此時，差分運算器20中，進行從A輸入的熒光圖像減去B輸入的背景圖像的A-B運算，由此，生成熒光被抽出的差分圖像(差分圖像生成步驟)。
[0044]另外，在幀取得期間TlO的第I期間Tll中，攝像裝置12中作為第I區(qū)域的圖像而取得的背景圖像，在接著的第2期間T12從攝像裝置12輸出，并被輸入到差分運算器20的A輸入端子。另外，第2期間T12中，在區(qū)域存儲器15存儲有在之前的第I期間Tll從攝像裝置12輸出的熒光圖像，該熒光圖像從區(qū)域存儲器15輸入到差分運算器20的B輸入端子。
[0045]該第2期間T12中，由于從攝像裝置12輸出背景圖像，作為差分運算器20的動作模式，應用第2模式。此時，在差分運算器20中，進行從B輸入的熒光圖像減去A輸入的背景圖像的B-A運算，由此，生成熒光被抽出的差分圖像(差分圖像生成步驟)。
[0046]通過在各幀取得期間的第I期間和第2期間反復進行這樣的從光源11的激勵光的供給、在攝像裝置12的圖像取得、差分運算器20中的動作模式的切換、以及差分圖像的生成，從而在各區(qū)域圖像取得期間，生成熒光被抽出的差分圖像。此外，關(guān)于在第1、第2期間中激勵光供給的打開/關(guān)閉、熒光圖像/背景圖像的取得、及差分運算的模式的切換，并不限于圖2所示的結(jié)構(gòu)，例如，可構(gòu)成為在第I期間將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像，在第2期間將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像。
[0047]關(guān)于本實施方式的熒光觀測裝置IA以及熒光觀測方法的效果進行說明。
[0048]圖1和圖2所示的熒光觀測裝置IA以及熒光觀測方法中，對象物10的熒光觀測圖像的時間順序上的取得中，使用隔行掃描型的攝像裝置12，并且以其第I區(qū)域的圖像取得期間Tll及第2區(qū)域的圖像取得期間T12中的一者為熒光圖像取得期間、另一方為背景圖像取得期間的方式，對由攝像裝置12進行的區(qū)域圖像取得動作和由觀測光源11進行的激勵光供給的打開/關(guān)閉動作進行同步并控制。此時，從攝像裝置12，如圖2所示的那樣，供給激勵光的狀態(tài)下的熒光圖像和不供給激勵光的狀態(tài)下的背景圖像，作為第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像在時間順序上交替地輸出。
[0049]另外，相對于從攝像裝置12在時間順序上輸出的熒光圖像或背景圖像，設(shè)置有區(qū)域存儲器15。該區(qū)域存儲器15中，從攝像裝置12輸出的熒光圖像和背景圖像作為第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像在時間順序上交替地被輸入、存儲。在這樣的結(jié)構(gòu)中，從攝像裝置12在熒光圖像取得期間取得的熒光圖像被輸出的情況下，存儲于區(qū)域存儲器15的觀測圖像成為之前的背景圖像取得期間所取得的背景圖像。另外，從攝像裝置12在背景圖像取得期間取得的背景圖像被輸出的情況下，存儲于區(qū)域存儲器15的觀測圖像成為之前的熒光圖像取得期間所取得的熒光圖像。
[0050]在這樣的結(jié)構(gòu)中，相對于攝像裝置12和區(qū)域存儲器15，設(shè)置有用于抽出觀測圖像的熒光圖像成分的差分運算器20。然后，在差分圖像的生成中，與攝像裝置12和光源11的動作同步并交替地切換應用以下模式:從攝像裝置12的輸出的熒光圖像減去存儲器15的輸出的前I個的背景圖像而作為差分圖像的第I模式、和從存儲器15的輸出的前I個的熒光圖像減去攝像裝置12的輸出的背景圖像而作為差分圖像的第2模式。
[0051]由此，在時間順序上取得對象物10的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)晒獗怀槌龅膱D像保持動畫的形式，并且圖像更新速度不降低而實時地生成。例如，圖像取得的幀率為30幀/秒的情況下，隔行掃描動作中的第1、第2區(qū)域的圖像取得的速率為其2倍的60幀/秒。相對于此，根據(jù)上述那樣在每個區(qū)域的圖像取得期間切換差分圖像的生成模式的結(jié)構(gòu)，能夠與區(qū)域圖像取得動作同步地，以60圖像/秒生成并輸出差分圖像。
[0052]另外，上述結(jié)構(gòu)中，熒光觀測裝置IA中，設(shè)置生成切換信號的切換信號生成部25，該切換信號基于來自攝像裝置12的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換。并且，差分運算器20可以使用基于該切換信號來切換應用第I模式和第2模式的結(jié)構(gòu)。這樣，基于來自攝像裝置12的信號，通過使用與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地生成的切換信號，能夠合適地實現(xiàn)差分圖像的生成中的第I模式和第2模式的生成模式的切換。
[0053]圖3是表示熒光觀測裝置的第2實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式的熒光觀測裝置IB被構(gòu)成為，具備觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20、MAX/MIN濾波器21、線存儲器22、切換信號生成部25、和顯示裝置50。這些之中，關(guān)于觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20、切換信號生成部25、以及顯示裝置50的結(jié)構(gòu)，與圖1所示的第I實施方式的結(jié)構(gòu)相同。此外，圖3中，關(guān)于觀測對象物10也省略了圖示。
[0054]圖3所示的結(jié)構(gòu)中，相對于從區(qū)域存儲器15向差分運算器20輸出的熒光圖像或背景圖像，設(shè)置有MAX/MIN濾波器21。該濾波器21是相對于從存儲器15輸出的圖像，關(guān)于該圖像所含的各圖像(像素)的亮度，進行最大濾波(MAX濾波)處理或最小濾波(MIN濾波)處理的濾波處理單元，該最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度，該最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度。
[0055]另外，相對于該MAX/MIN濾波器21，設(shè)置有線存儲器22。線存儲器22為，相對于包含濾波處理中的對象像素的掃描線(Iine)的線圖像數(shù)據(jù)，存儲包含對象像素的附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)的第2圖像存儲單元，對應于濾波器21中進行的濾波處理的內(nèi)容，由I根線份或多根線份的存儲器構(gòu)成。該線存儲器22中存儲了，從區(qū)域存儲器15輸出的區(qū)域圖像數(shù)據(jù)中由濾波器21進行的濾波處理所必要的I個或多個線圖像數(shù)據(jù)。另外，關(guān)于從存儲器15至濾波器21、存儲器22的圖像數(shù)據(jù)的讀出，為了與從攝像裝置12輸出的圖像數(shù)據(jù)的時刻相符，對應于需要，進行規(guī)定量的數(shù)據(jù)的提前讀出。
[0056]該MAX/MIN濾波器21中，與光源11及差分運算器20相同地，來自切換信號生成部25的切換信號被輸入。濾波器21，參照輸入的切換信號，在作為濾波器21中的處理對象的從區(qū)域存儲器15輸出背景圖像的第I模式和從區(qū)域存儲器15輸出熒光圖像的第2模式中，將最大濾波處理和最小濾波處理與攝像裝置12、光源11、以及差分運算器20的動作同步，并交替地切換應用。即，MAX/MIN濾波器21，在第1、第2模式的一方，進行相對于來自存儲器15的圖像的最大濾波處理，在另一方，進行相對于來自存儲器15的圖像的最小濾波處理。
[0057]圖4是表示圖3所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。此外，圖4所示的時序圖中的基本動作，與圖2所示的動作相同。另外，圖4的例子中構(gòu)成為，在第I模式中，對從區(qū)域存儲器15輸出的背景圖像應用最大濾波處理，在第2模式中，對從區(qū)域存儲器15輸出的熒光圖像應用最小濾波處理(濾波處理步驟)。
[0058]第2期間T02中在攝像裝置12取得的熒光圖像，在第I期間Tll從攝像裝置12輸入到差分運算器20的A輸入端子。另外，第I期間Tll中，在存儲器15中，存儲有之前的第2期間T02中從攝像裝置12輸出的背景圖像。該背景圖像，在濾波器21中的最大濾波處理之后，輸入至差分運算器20的B輸入端子。應用了第I模式的差分運算器20中，進行從A輸入的熒光圖像減去應用了最大濾波處理的B輸入的背景圖像的A-MAX (B)運算，由此，生成熒光圖像被抽出的差分圖像。
[0059]第I期間Tll中，攝像裝置12中所取得的背景圖像在第2期間T12從攝像裝置12被輸入至差分運算器20的A輸入端子。另外，第2期間T12中，存儲器15中存儲有在之前的第I期間Tll從攝像裝置12輸出的熒光圖像。該熒光圖像，在濾波器21中的最小濾波處理之后，被輸入至差分運算器20的B輸入端子。應用了第2模式的差分運算器20中，進行從應用了最小濾波處理的B輸入的熒光圖像減去A輸入的背景圖像的MIN (B) -A運算，由此，生成熒光圖像被抽出的差分圖像。
[0060]通過在各幀取得期間中的第I期間和第2期間反復進行這樣的從光源11的激勵光的供給、在攝像裝置12的圖像取得、在濾波器21的濾波處理的切換、差分運算器20中的動作模式的切換、以及差分圖像的生成，從而在各區(qū)域圖像取得期間，實時地生成熒光被抽出的差分圖像。
[0061]本實施方式的熒光觀測裝置IB以及熒光觀測方法，能夠得到與第I實施方式的熒光觀測裝置IA以及熒光觀測方法同樣的效果。而且，在本實施方式中，相對于從區(qū)域存儲器15輸出的圖像，設(shè)置MAX/MIN濾波器21，其被構(gòu)成為，與在差分運算器20的第1、第2模式的切換同步地，交替地切換相對于圖像應用的最大濾波處理、最小濾波處理。
[0062]如上述那樣，使攝像裝置12中的區(qū)域圖像取得動作、觀測光源11中的激勵光供給動作、差分運算器20中的模式切換動作同步的結(jié)構(gòu)中，必要的相機傳感器為I個，因此，沒有圖像間的光學的位置偏移，光學系統(tǒng)、機構(gòu)的實現(xiàn)容易。另一方面，這樣的結(jié)構(gòu)中，差分圖像的生成中，由于取得第I區(qū)域的圖像和第2區(qū)域的圖像的不同的區(qū)域間的差分，例如，在明亮的圖像部分和昏暗的圖像部分的邊界等上，存在抽出虛假的差分圖像成分的情況。另夕卜，這樣的虛假的差分圖像成分的抽出，在觀測對象物10發(fā)生移動等的情況下，同樣有產(chǎn)生的可能。
[0063]相對于此，設(shè)置對于從區(qū)域存儲器15輸出的圖像的各像素的亮度進行最大濾波處理或最小濾波處理的MAX/MIN濾波器21，并且在濾波器21中，與差分圖像的生成中的第
1、第2模式的切換動作同步，切換最大、最小濾波處理而應用于圖像。由此，可以抑制熒光圖像和背景圖像的差分圖像中的虛假的差分圖像成分的抽出。
[0064]此外，這樣的MAX/MIN濾波器21中相對于成為差分運算器20的B輸入的圖像進行濾波處理的情況下，有必要將進行了濾波處理的結(jié)果的圖像的位置和從攝像裝置12生成而輸入的相機圖像的位置進行對準。這一情況下，來自存儲器15的圖像數(shù)據(jù)的讀出中，對應于濾波處理的具體內(nèi)容，優(yōu)選提前讀出垂直方向上必要的線份的數(shù)據(jù)。
[0065]另外，上述結(jié)構(gòu)中，熒光觀測裝置IB中，可以使用設(shè)置生成切換信號的切換信號生成部25，該切換信號基于來自攝像裝置12的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換，并且，差分運算器20基于該切換信號來切換應用第I模式和第2模式，另外，濾波器21基于切換信號在第I模式和第2模式中切換應用最大濾波處理和最小濾波處理的結(jié)構(gòu)。
[0066]這樣，通過使用基于來自攝像裝置12的信號與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地生成的切換信號，從而能夠合適地實現(xiàn)差分圖像的生成中的第I模式和第2模式的生成模式的切換、以及濾波處理中的最大濾波處理和最小濾波處理的濾波處理的切換。
[0067]另外，上述結(jié)構(gòu)中，熒光觀測裝置IB中，相對于包含濾波處理中的對象像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)，設(shè)置存儲包含對象像素的附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)的線存儲器22。這樣的結(jié)構(gòu)中，使用存儲于線存儲器22的線圖像數(shù)據(jù)，能夠合適地進行對于濾波器21中的圖像的濾波處理。
[0068]關(guān)于在濾波器21中對圖像進行的濾波處理，具體而言，在最大濾波處理中，使η為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上存儲于線存儲器22的在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理；在最小濾波處理中，進行將對象像素加上存儲于線存儲器22的在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0069]這樣，通過使用對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素來進行最大、最小濾波處理，能夠合適地實現(xiàn)虛假的差分圖像成分的抽出的抑制。另外，在這一情況下，最大濾波處理及最小濾波處理中所使用的像素數(shù)η優(yōu)選被設(shè)定為3以上5以下的整數(shù)。此外，關(guān)于應用于像素的最大、最小濾波處理的條件等在后面詳述。
[0070]另外，關(guān)于濾波處理，在最大濾波處理中，使m為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理；在最小濾波處理中，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0071]這樣，即使由使用對象像素加上水平方向的m-Ι個像素的m個像素來進行最大、最小濾波處理的結(jié)構(gòu)，例如在對象物10發(fā)生移動等的情況下，也能夠合適地實現(xiàn)虛假的差分圖像成分的抽出的抑制。
[0072]在MAX/MIN濾波器21中，關(guān)于相對于從區(qū)域存儲器15輸出的成為差分運算器20的B輸入的熒光圖像或背景圖像進行的最大、最小濾波處理、以及由此進行的虛假的差分圖像成分的抽出的抑制效果，與濾波處理的具體例子一起進一步進行說明。
[0073]圖5是表示熒光圖像和背景圖像的差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成的圖。此處，如圖5 (a)所示，考慮了如下情況:觀測圖像60中，其中央部分存在矩形形狀的明亮的圖像部分61，周圍存在昏暗的圖像部分62。此外，以下的各圖中，實線表示輸入至差分運算器20的A輸入端子的區(qū)域圖像的掃描線，虛線表示輸入至差分運算器20的B輸入端子的區(qū)域圖像的掃描線。另外，圖5 (a)中，對于明亮的圖像部分61省略了掃描線的圖示。[0074]在圖5 (b)中，P表示沿圖5 (a)所示的垂直方向的線P的亮度分布。該亮度分布P中，明亮的圖像部分61的上端部66中，在成為差分運算的對象的A輸入掃描線Al和B輸入掃描線BI上，相對于在掃描線Al的亮度為“暗”，在掃描線BI的亮度為“亮”。此時，由B-A運算得到的差分圖像中，產(chǎn)生虛假的差分圖像成分Cl。同樣地，明亮的圖像部分61的下端部67中，相對于在掃描線A2的亮度為“亮”，在掃描線B2的亮度為“暗”。此時，由A-B運算得到的差分圖像中，產(chǎn)生虛假的差分圖像成分C2。
[0075]相對于這樣的虛假的差分圖像成分，如圖6所示，通過濾波處理，能夠除去虛假的差分圖像成分。此處，圖6中，將濾波處理的像素數(shù)作為n=2，將最大濾波處理作為將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前I個像素的2個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理。同樣地，將最小濾波處理作為將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前I個像素的2個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0076]圖6 (a)表示相對于明亮的圖像部分61的上端部66中的B-A運算中的虛假的圖像成分的產(chǎn)生而應用的最小濾波(MIN濾波)處理。這一情況下，原本的亮度分布P中，掃描線BI處的亮度為“亮”，相對于B輸入的圖像進行MIN濾波處理，其結(jié)果，得到的亮度分布MIN (B)中，在掃描線BI的上面I根掃描線(垂直的方向上時間上的前I個的掃描線)的亮度為“暗”，因此，將掃描線BI處的亮度置換為“暗”。由此，由MIN (B)-A運算得到的差分圖像中，虛假的差分圖像不發(fā)生。這相當于B輸入的圖像為熒光圖像的情況(參照圖4)。
[0077]圖6 (b)表示相對于明亮的圖像部分61的下端部67中的A-B運算中的虛假的圖像成分的產(chǎn)生而應用的最大濾波(MAX濾波)處理。這一情況下，原本的亮度分布P中，掃描線B2處的亮度為“暗”，相對于B輸入的圖像進行MAX濾波處理，其結(jié)果，得到的亮度分布MAX (B)中，在掃描線B2的上面I根掃描線的亮度為“亮”，因此，將掃描線B2處的亮度置換為“亮”。由此，由A-MIN (B)運算得到的差分圖像中，虛假的差分圖像不發(fā)生。這相當于B輸入的圖像為背景圖像的情況。
[0078]此處，圖6中，如上述那樣，將濾波處理的像素數(shù)作為n=2，說明了使用對象像素加上在垂直方向上的時間上的前I個像素的2個像素而進行最大、最小濾波處理的情況。但是，實際的自然圖像中，這樣的濾波處理中，存在虛假的差分圖像成分的除去能力不足的情況。
[0079]圖7是表示熒光圖像和背景圖像的差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成的其他例子的圖。此處，在觀測圖像70中，其中央部分存在矩形形狀的明亮的圖像部分71，周圍存在昏暗的圖像部分72的情況被考慮。而且，圖像部分71的上方、下方的端部附近分別存在明亮的圖像部分76，77的情況被考慮。在自然圖像中，明亮的圖像部分71和昏暗的圖像部分72的邊界處，存在包含這樣的圖像部分76，77的亮度分布變動的情況下，即使進行上述那樣的最大、最小濾波處理，也可能產(chǎn)生虛假的圖像成分。
[0080]圖8 (a)、(b)分別表示相對于明亮的圖像部分71及其上方的明亮的圖像部分76中的B-A運算中的虛假的圖像成分的產(chǎn)生而應用的最小濾波(MIN濾波)處理。圖8 (a)中，與圖6相同地，將濾波處理的像素數(shù)作為n=2，將最小濾波處理作為將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前I個像素的2個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。另外，圖8 (b)中，將濾波處理的像素數(shù)作為n=3，將最小濾波處理作為將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前2個像素的3個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。[0081]圖8 (a)中，原本的亮度分布P中，掃描線Al處的亮度為“暗”，相對于此，掃描線BI處的亮度為“亮”，在掃描線BI的上面I根的掃描線B6處的亮度同樣為“亮”。這一情況下，即使相對于B輸入的圖像進行n=2的MIN濾波處理，得到的亮度分布MIN (B)中掃描線BI處的亮度仍然為“亮”，因此，由MIN (B) -A運算得到的差分圖像中，虛假的圖像成分Cl發(fā)生。
[0082]另一方面，如圖8 (b)所示，關(guān)于同樣的亮度分布P，相對于B輸入的圖像進行n=3的MIN濾波處理的情況下，由于在掃描線BI的上面2根的掃描線B7處的亮度為“暗”，在得到的亮度分布MIN (B)處，將掃描線BI處的亮度置換為“暗”。由此，由MIN (B) -A運算得到的差分圖像中，虛假的差分圖像不發(fā)生。此外，關(guān)于這樣的虛假的圖像成分的除去，對于A-B運算中的虛假的圖像成分也可同樣地進行。
[0083]這樣，關(guān)于垂直方向的最大、最小濾波處理中，較大地設(shè)定應用濾波處理的對象像素的附近的像素數(shù)η的情況下，由此能夠提高虛假的差分圖像成分的除去能力。另一方面，較大地設(shè)置像素數(shù)η的情況下，會產(chǎn)生用于進行濾波處理的電路規(guī)模的增大等的問題。另夕卜，以大的像素數(shù)η進行濾波處理，具有例如將差分圖像自身減小等的效果，抽出的目標的圖像也會產(chǎn)生變形，因此不能將像素數(shù)η增大到必要以上。
[0084]考慮到這些方面，關(guān)于用于最大、最小濾波處理的對象像素的附近的像素數(shù)η，優(yōu)選設(shè)定為上述那樣的3以上5以下的整數(shù)(3 < η < 5)。另外，也可構(gòu)成為，對應于濾波處理電路、存儲器的構(gòu)成等，關(guān)于相對于對象像素的垂直方向上的時間上的之后的像素也用于濾波處理。
[0085]另外，熒光圖像和背景圖像的差分圖像中虛假的差分圖像成分的生成，在上述的明亮的圖像部分和昏暗的圖像部分的邊界以外，例如在觀測對象物10以區(qū)域時間以上的速度發(fā)生移動等的情況下，也有產(chǎn)生的可能性。由于對象物的移動而產(chǎn)生虛假的圖像成分的情況下，關(guān)于垂直方向上的移動，通過使用了上述的垂直方向的η個像素的濾波處理能夠除去。
[0086]另外，關(guān)于水平方向的移動，通過使用對象像素加上水平方向上的m-Ι個的像素的m個像素進行同樣的濾波處理，能夠除去虛假的圖像成分。這一情況下，關(guān)于水平方向的最大、最小濾波處理所使用的像素數(shù)m，考慮與垂直方向的情況相同的點，優(yōu)選設(shè)定為5以上7以下的整數(shù)(5 < η < 7)。另外，關(guān)于水平方向、垂直方向的兩者，進行濾波處理的情況下，例如，可以使用包含對象像素的nXm個像素來進行濾波處理。
[0087]此外，圖4所示的時序圖中，關(guān)于第1、第2期間中激勵光供給的打開/關(guān)閉、熒光圖像/背景圖像的取得、差分運算的動作模式的切換、以及濾波處理的實行等，如關(guān)于圖2已述的那樣，并不限定于圖4的結(jié)構(gòu)。例如，也可構(gòu)成為在第I期間中，將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像，在第2期間中，將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像。
[0088]圖9是表示圖3所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的其他例子的時序圖。在圖9的例子中，與圖4的例子相反地，第I期間Tll中激勵光的供給打開，該期間所取得的第I區(qū)域的圖像作為熒光圖像，另外，第2期間T12中激勵光的供給關(guān)閉，該期間所取得的第2區(qū)域的圖像作為背景圖像。
[0089]在第2期間T02中，攝像裝置12中取得的背景圖像，在第I期間Tll從攝像裝置12輸入至差分運算器20的A輸入端子。另外，第I期間Tll中，存儲器15中存儲有，之前的第2期間T02中從攝像裝置12輸出的熒光圖像，該熒光圖像在由濾波器21進行的最小濾波處理后，被輸入到差分運算器20的B輸入端子。應用了第2模式的差分運算器20中，進行從應用了最小濾波處理的B輸入的熒光圖像減去A輸入的背景圖像的MIN (B) -A運算，由此，生成熒光圖像被抽出的差分圖像。
[0090]第I期間Tll中，攝像裝置12中所取得的熒光圖像在第2期間T12從攝像裝置12被輸入至差分運算器20的A輸入端子。另外，第2期間T12中，存儲器15中存儲有在之前的第I期間Tll從攝像裝置12輸出的背景圖像。該背景圖像，在濾波器21中的最大濾波處理后，被輸入至差分運算器20的B輸入端子。應用了第I模式的差分運算器20中，進行從A輸入的熒光圖像減去應用了最大濾波處理的B輸入的背景圖像的A-MAX (B)運算，由此，生成熒光圖像被抽出的差分圖像。
[0091]通過在各幀取得期間中的第I期間和第2期間反復進行這樣的從光源11的激勵光的供給、在攝像裝置12的圖像取得、在濾波器21的濾波處理的切換、差分運算器20中的動作模式的切換、以及差分圖像的生成，從而與圖4的情況相同地，在各區(qū)域圖像取得期間，實時地生成熒光被抽出的差分圖像。
[0092]圖10是表示熒光觀測裝置的第3實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式的熒光觀測裝置IC被構(gòu)成為，具備觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20、MAX/MIN濾波器21、線存儲器22、切換信號生成部25、分布圖像生成部30、復用器35、和顯示裝置50。這些之中，關(guān)于觀測光源11、攝像裝置12、區(qū)域存儲器15、差分運算器20、MAX/MIN濾波器21、線存儲器22、切換信號生成部25、以及顯示裝置50的結(jié)構(gòu)，與圖3所示的第2實施方式的結(jié)構(gòu)相同。
[0093]圖10所示的結(jié)構(gòu)中，相對于從差分運算器20輸出熒光圖像和背景圖像的差分圖像，設(shè)置有分布圖像生成部30。該分布圖像生成部30，是基于從差分運算器20輸出的差分圖像而生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像的分布圖像生成單元。作為這一情況的強度分布圖像，具體而言，例如可以使用以下結(jié)構(gòu)，相對于差分圖像，應用單一或多個閾值，生成作為強度分布圖像的二值化圖像或彩色化圖像。
[0094]另外，相對于從攝像裝置12的輸出以及從分布圖像生成部30的輸出，設(shè)置有復用器35。該復用器35為，生成重疊了從攝像裝置12輸出的熒光圖像或背景圖像、和從分布圖像生成部30輸出的熒光的強度分布圖像的重疊圖像的重疊圖像生成單元。
[0095]圖10的結(jié)構(gòu)中，復用器35的A輸入端子連接有攝像裝置12的輸出，B輸入端子連接有分布圖像生成部30的輸出。另外，復用器35中，從分布圖像生成部30輸入重疊指示信號，參照根據(jù)該重疊指示信號的指示內(nèi)容，從攝像裝置12輸入的圖像、和從分布圖像生成部30輸入的圖像的重疊圖像被生成。另外，復用器35中生成的重疊圖像向顯示裝置50輸出。
[0096]圖11是表示圖10所示的熒光觀測裝置IC中的分布圖像生成部的結(jié)構(gòu)的一個例子的框圖。本構(gòu)成例中，分布圖像生成部30具有閾值設(shè)定部31、比較器32和圖像轉(zhuǎn)換部33，可以被構(gòu)成為，相對于從差分運算器輸入的差分圖像，應用多個(N個)閾值，而生成對應于熒光的強度分布的彩色化圖像(疑似彩色化圖像)。
[0097]閾值設(shè)定部31，被構(gòu)成為例如包含CPU，設(shè)定用于生成彩色化圖像的N個閾值，該彩色化圖像表示熒光的強度分布。另外，圖11的構(gòu)成例中，相對于攝像裝置12設(shè)置有3G動作傳感器(motion sensor),閾值設(shè)定部31參考關(guān)于由傳感器13檢測的攝像裝置12的移動的信息而設(shè)定、變更閾值。這樣的結(jié)構(gòu)中，例如，能夠檢測攝像裝置12的抖動，根據(jù)該抖動量，變動地提高差分圖像成分的抽出所使用的閾值，在使虛假的差分圖像成分成為不顯眼的情況等下是有效的。此外，攝像裝置12的抖動，由于成為相機支點的移動，圖像的移動較大的情況很多，僅采用上述那樣根據(jù)最大、最小濾波處理的空間濾波方式，存在不能完全除去的情況。
[0098]比較器32為，比較閾值設(shè)定部31所設(shè)定的N個閾值和從差分運算部20輸入的差分圖像的各像素中的亮度，作為該比較結(jié)果輸出N階段的判定值的N級比較器。另外，圖像轉(zhuǎn)換部33基于表示從比較器32輸出的N階段的判定值的N值切換信號，將來自差分運算器20的差分圖像轉(zhuǎn)換為N色的疑似彩色化差分圖像。此外，關(guān)于亮度比N個閾值小的像素，熒光不產(chǎn)生的話，不生成彩色化的圖像數(shù)據(jù)。
[0099]這樣的結(jié)構(gòu)中，在復用器35中，輸入來自攝像裝置12的原始圖像(熒光圖像或背景圖像)、表示來自圖像轉(zhuǎn)換部33的熒光的強度分布的疑似彩色化差分圖像、來自比較器
32的N值切換信號(重疊指示信號)。復用器35參照N值切換信號，以關(guān)于未生成彩色化圖像的像素采用來自攝像裝置12的原始圖像數(shù)據(jù)，關(guān)于生成了彩色化圖像的像素采用來自圖像轉(zhuǎn)換部22的彩色化圖像數(shù)據(jù)的方式，通過以像素單位進行像素數(shù)據(jù)的切換，從而生成原始圖像和彩色化差分圖像(強度分布圖像)的重疊圖像。此外，這樣的結(jié)構(gòu)中，如果閾值的個數(shù)為N=l，則作為強度分布圖像生成二值化圖像。
[0100]圖12是表示圖10所示的熒光觀測裝置中實行的熒光觀測方法的一個例子的時序圖。該時序圖中，表示了(a)成為差分運算器20的A輸入的相機輸入，(b)成為B輸入的存儲器輸入，(c)由差分運算器20生成的差分圖像，Cd)由分布圖像生成部30生成的彩色化圖像，以及(e)由復用器35生成的重疊圖像。
[0101]此外，圖12中所示的時序圖中的基本的動作，除了彩色化圖像的生成、以及重疊圖像的生成以外，與圖2所示的動作相同。另外，圖12中，關(guān)于由MAX/MIN濾波器21實行的最大、最小濾波處理，省略了其圖示。
[0102]在第I期間Tll中，在差分運算器20中，通過從A輸入的熒光圖像減去B輸入的背景圖像的A-B運算而生成差分圖像。另外，分布圖像生成部30中，通過相對于差分圖像應用N個閾值，生成顯示熒光的強度分布的N色的彩色化差分圖像(分布圖像生成步驟)。再有，在復用器35中，生成從生成部30輸出的彩色化差分圖像和從攝像裝置12輸出的熒光圖像的重疊圖像(重疊圖像生成步驟)。
[0103]同樣地，第2期間T12中，在差分運算器20中，通過從B輸入的熒光圖像減去A輸入的背景圖像的B-A運算而生成差分圖像。另外，分布圖像生成部30中，通過相對于差分圖像應用N個閾值，生成N色的彩色化差分圖像(分布圖像生成步驟)。再有，在復用器35中，生成從生成部30輸出的彩色化差分圖像和從攝像裝置12輸出的背景圖像的重疊圖像(重疊圖像生成步驟)。
[0104]本實施方式的熒光觀測裝置IC以及熒光觀測方法，能夠得到與第I實施方式的熒光觀測裝置IA以及第2實施方式的熒光觀測裝置IB同樣的效果。
[0105]再有，本實施方式中，相對于從差分運算器20輸出的差分圖像，設(shè)置分布圖像生成部30，其被構(gòu)成為基于差分圖像而生成表示熒光的強度分布的二值化圖像或彩色化圖像等的強度分布圖像。這樣，熒光被抽出的差分圖像不是就這樣被使用，而是在分布圖像生成部30中轉(zhuǎn)換成強度分布圖像而用于熒光觀測，由此，能夠有效地進行例如微弱的熒光的觀測圖像的肉眼的確認等各種各樣的操作。
[0106]另外，本實施方式中，構(gòu)成為設(shè)置生成從攝像裝置12輸出的原始圖像和從分布圖像生成部30輸出的強度分布圖像的重疊圖像的復用器35。這樣，根據(jù)將原始的熒光圖像或背景圖像、和應用閾值而加工的強度分布圖像的重疊圖像用于熒光觀測的結(jié)構(gòu)，例如能夠從顯示裝置50所顯示的觀測圖像通過肉眼確認對象物10的熒光的發(fā)生位置，能夠進行各種各樣的有效的對象物的熒光觀測。
[0107]此處，圖13是圖10所示的熒光觀測裝置IC中取得的觀測圖像的例子的圖。圖13(a)表示不進行根據(jù)彩色化圖像的生成的熒光抽出、以及重疊圖像的生成等的通常的觀測圖像，圖13 (b)表示相對于原始圖像重疊了疑似彩色化差分圖像的重疊圖像。這樣，通過表示熒光的強度分布的彩色化圖像等的強度分布圖像，或進一步，原始圖像和強度分布圖像的重疊圖像的生成、顯示，能夠適當?shù)卮_認觀測對象物中熒光的發(fā)生位置、范圍、以及其強度分布等。
[0108]本發(fā)明的熒光觀測裝置和熒光觀測方法不限于上述實施方式以及構(gòu)成例，也可進行各種各樣的變形。例如，關(guān)于差分圖像生成單元、濾波處理單元、分布圖像生成單元、以及重疊圖像生成單元等的結(jié)構(gòu)，不限于上述實施方式的結(jié)構(gòu)，具體地能夠使用各種各樣的結(jié)構(gòu)。另外，例如關(guān)于圖10所示的分布圖像生成部30以及復用器35，相對于圖1所示的不設(shè)置MAX/MIN濾波器21的結(jié)構(gòu)也可以應用。另外，也可構(gòu)成為不設(shè)置生成重疊圖像的復用器35，而將分布圖像生成部30所生成的強度分布圖像按原樣顯示于顯示裝置50。
[0109]上述實施方式的熒光觀測裝置中，具備:(I)激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉；(2)隔行掃描型的攝像裝置，對來自觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；(3)圖像存儲單元，存儲從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像；以及(4)差分圖像生成單元，其取得從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的一者、與在圖像存儲單元存儲的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像，(5)激勵光供給單元，關(guān)于由攝像裝置取得的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給激勵光，(6)差分圖像生成單元，作為其生成模式，切換應用以下模式:第I模式，從攝像裝置輸出熒光圖像的情況下，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于圖像存儲單元的背景圖像而生成差分圖像；第2模式，從攝像裝置輸出背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于圖像存儲單元的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0110]另外，上述實施方式的熒光觀測方法中，使用以下結(jié)構(gòu):使用具備:(I)激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換激勵光的供給的打開/關(guān)閉；(2)隔行掃描型的攝像裝置，對來自觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；以及(3)圖像存儲單元，存儲從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像或第2區(qū)域的圖像的熒光觀測裝置，所述方法包括:(4)差分圖像生成步驟，取得從攝像裝置輸出的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的一者、與在圖像存儲單元存儲的第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像，(5)激勵光供給步驟，由激勵光供給單元，關(guān)于由攝像裝置取得的第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給激勵光，(6)差分圖像生成步驟，作為其生成模式，切換應用以下模式:第I模式，從攝像裝置輸出熒光圖像的情況下，通過從熒光圖像減去其之前取得的存儲于圖像存儲單元的背景圖像而生成差分圖像；第2模式，從攝像裝置輸出背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于圖像存儲單元的熒光圖像減去背景圖像而生成差分圖像。
[0111]另外，熒光觀測裝置具備切換信號生成單元，其生成切換信號，該切換信號基于來自攝像裝置的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換；差分圖像生成單元，基于切換信號切換應用第I模式和第2模式。同樣地，熒光觀測方法具備切換信號生成步驟，其生成切換信號，切換信號基于來自攝像裝置的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換；差分圖像生成步驟，基于切換信號切換應用第I模式和第2模式。
[0112]這樣，通過使用基于來自攝像裝置的信號與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地生成的切換信號，從而能夠合適地實現(xiàn)差分圖像的生成中的第I模式和第2模式的生成模式的切換。
[0113]另外，熒光觀測裝置，優(yōu)選具備濾波處理單元，其相對于從圖像存儲單元向差分圖像生成單元輸出的熒光圖像或背景圖像，關(guān)于圖像所包含的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度，最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度；濾波處理單元，在從圖像存儲單元輸出背景圖像的第I模式和從圖像存儲單元輸出熒光圖像的第2模式中，切換應用最大濾波處理和最小濾波處理。
[0114]同樣地，熒光觀測方法，優(yōu)選具備濾波處理步驟，其相對于從圖像存儲單元向差分圖像生成單元輸出的熒光圖像或背景圖像，關(guān)于圖像所包含的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度，最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度；濾波處理步驟，在從圖像存儲單元輸出背景圖像的第I模式和從圖像存儲單元輸出熒光圖像的第2模式中，切換應用最大濾波處理和最小濾波處理。
[0115]如上述那樣，將攝像裝置的區(qū)域圖像取得動作、激勵光供給單元的激勵光供給動作、差分圖像生成單元的模式切換動作同步的結(jié)構(gòu)中，在差分圖像的生成中，由于取得第I區(qū)域的圖像和第2區(qū)域的圖像之間的差分，例如在明亮的圖像部分和昏暗的圖像部分的邊界等處，存在虛假的差分圖像成分被抽出的情況。另外，這樣的虛假的差分圖形成分的抽出，在對象物移動等的情況下也可能發(fā)生。
[0116]相對于此，設(shè)置濾波處理單元，其關(guān)于從圖像存儲單元輸出的圖像的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，并且在該濾波處理單元中，與差分圖像的生成中的第1、第2模式的切換動作同步，切換最大、最小濾波處理而應用于圖像。由此，能夠抑制熒光圖像和背景圖像的差分圖像中的虛假的差分圖像成分的抽出。
[0117]該情況下，熒光觀測裝置可使用如下結(jié)構(gòu):具備切換信號生成單元，其生成切換信號，該切換信號基于來自攝像裝置的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換，差分圖像生成單元，基于切換信號切換應用第I模式和第2模式，并且濾波處理單元，基于切換信號，在第I模式和第2模式中，切換應用最大濾波處理和最小濾波處理。
[0118]同樣地，熒光觀測方法可構(gòu)成為，具備切換信號生成步驟，其生成切換信號，切換信號基于來自攝像裝置的信號與第I區(qū)域的圖像取得期間、以及第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換；差分圖像生成步驟，基于切換信號切換應用第I模式和第2模式，并且濾波處理步驟，基于切換信號，在第I模式和第2模式中，切換應用最大濾波處理和最小濾波處理。
[0119]這樣，通過使用基于來自攝像裝置的信號與第1、第2區(qū)域的圖像取得期間同步地生成的切換信號，能夠合適地實現(xiàn)差分圖像的生成中的第I模式和第2模式的生成模式的切換、以及濾波處理中最大濾波處理和最小濾波處理的濾波處理的切換。
[0120]另外，使用上述濾波處理單元的情況下，熒光觀測裝置優(yōu)選具備:第2圖像存儲單元，其對于包含對象像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)，存儲包含對象像素的附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，使用第2圖像存儲單元所存儲的線圖像數(shù)據(jù)，能夠合適地實行濾波處理單元中相對于圖像的濾波處理。
[0121]關(guān)于相對于熒光圖像或背景圖像的濾波處理，具體而言，熒光觀測裝置可以使用如下結(jié)構(gòu):濾波處理單元中，在最大濾波處理中，使η為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理，在最小濾波處理中，進行將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0122]同樣地，熒光觀測方法可以為:濾波處理步驟中，在最大濾波處理中，使η為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理，在最小濾波處理中，進行將對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0123]這樣，使用對象像素加上在垂直方向上的時間上的前η-1個像素的η個像素進行最大、最小濾波處理，能夠合適地實現(xiàn)虛假的差分圖像成分的抽出的抑制。另外，該情況下，優(yōu)選最大濾波處理及最小濾波處理中所使用的像素數(shù)η被設(shè)定為3以上5以下的整數(shù)。
[0124]另外，熒光觀測裝置也可使用如下結(jié)構(gòu)，濾波處理單元中，在最大濾波處理中，使m為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理；在最小濾波處理中，進行將對象像素加上水平方向上的m-1個像素的m個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。
[0125]同樣地，熒光觀測方法也可使用如下結(jié)構(gòu)，在濾波處理步驟中，在最大濾波處理中，使m為2以上的整數(shù)，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最大亮度作為對象像素的亮度的處理；在最小濾波處理中，進行將對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素中的最小亮度作為對象像素的亮度的處理。[0126]這樣，即使由使用對象像素加上水平方向上的m-Ι個像素的m個像素進行最大、最小濾波處理的結(jié)構(gòu)，例如在對象物發(fā)生移動等的情況下，也能夠合適地實現(xiàn)虛假的差分圖像成分的抽出的抑制。
[0127]熒光觀測裝置也可使用如下結(jié)構(gòu):具備分布圖像生成單元，其基于從差分圖像生成單元輸出的差分圖像，生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像。同樣地，熒光觀測方法也可使用如下結(jié)構(gòu):具備分布圖像生成步驟，其基于由差分圖像生成步驟輸出的差分圖像，生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像。
[0128]這樣，熒光被抽出的差分圖像不是就這樣被使用，而是轉(zhuǎn)換成強度分布圖像而用于熒光觀測，由此，能夠有效地進行例如微弱的熒光的觀測圖像的肉眼的確認等。另外，這樣生成強度分布圖像的情況下，可以使用如下結(jié)構(gòu)，具體而言，例如相對于差分圖像，應用單一或多個閾值，而生成作為強度分布圖像的二值化圖像或彩色化圖像。
[0129]另外，熒光觀測裝置可以使用如下結(jié)構(gòu):具備重疊圖像生成單元，其生成重疊了從攝像裝置輸出的熒光圖像或背景圖像、和從分布圖像生成單元輸出的強度分布圖像的重疊圖像。同樣地，熒光觀測方法可以使用如下結(jié)構(gòu):具備重疊圖像生成步驟，其生成重疊了從攝像裝置輸出的熒光圖像或背景圖像、和由分布圖像生成步驟輸出的強度分布圖像的重疊圖像。[0130]這樣，根據(jù)將原始的熒光圖像或背景圖像、和二值化圖像、彩色化圖像等的強度分布圖像重疊的重疊圖像用于熒光觀測的結(jié)構(gòu)，例如能夠從觀測圖像通過肉眼確認對象物中的熒光的發(fā)生位置等，能夠進行各種各樣的有效的對象物的熒光觀測。
[0131]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0132]本發(fā)明能夠作為熒光觀測裝置及熒光觀測方法而利用，該熒光觀測裝置及熒光觀測方法在時間順序上取得對象物的熒光觀測圖像的結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)崟r地生成熒光被抽出的圖像。
[0133]符號的說明
[0134]1A、1B、1C…熒光觀測裝置、10...觀測對象物、11...觀測光源(激勵光供給單元)、12…隔行掃描型的攝像裝置、13...動作傳感器、15…區(qū)域存儲器(圖像存儲單元)、20…差分運算器(差分圖像生成單元)、21…MAX/MIN濾波器(濾波處理單元)、22…線存儲器、25...切換信號生成部、30...分布圖像生成部(分布圖像生成單元)、31…閾值設(shè)定部、32...比較器、
33…圖像轉(zhuǎn)換部、35...復用器(重疊圖像生成單元)、50…顯示裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種熒光觀測裝置，其特征在于， 具備: 激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換所述激勵光的供給的打開/關(guān)閉； 隔行掃描型的攝像裝置，對來自所述觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的所述觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出； 圖像存儲單元，存儲從所述攝像裝置輸出的所述第I區(qū)域的圖像或所述第2區(qū)域的圖像；以及 差分圖像生成單元，其取得從所述攝像裝置輸出的所述第I區(qū)域的圖像及所述第2區(qū)域的圖像中的一者、與在所述圖像存儲單元存儲的所述第I區(qū)域的圖像及所述第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像， 所述激勵光供給單元，關(guān)于由所述攝像裝置取得的所述第I區(qū)域的圖像取得期間、以及所述第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將所述激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將所述激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給所述激勵光， 所述差分圖像生成單元，作為其生成模式，切換應用以下模式: 第I模式，從所述攝像裝置輸出所述熒光圖像的情況下，通過從所述熒光圖像減去其之前取得的存儲于所述圖像存儲單元的所述背景圖像而生成所述差分圖像； 第2模式，從所述攝像裝置輸出所述背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于所述圖像存儲單元的所述熒光圖像減去所述背景圖像而生成所述差分圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的熒光觀測裝置，其特征在于，具備切換信號生成單元，其生成切換信號，所述切換信號基于來自所述攝像裝置的信號與所述第I區(qū)域的圖像取得期間、以及所述第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換，所述差分圖像生成單元，基于所述切換信號切換應用所述第I模式和所述第2模式。
3.如權(quán)利要求1所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 具備濾波處理單元，其相對于從所述圖像存儲單元向所述差分圖像生成單元輸出的所述熒光圖像或所述背景圖像，關(guān)于圖像所包含的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，所述最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為所述對象像素的亮度，所述最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為所述對象像素的亮度， 所述濾波處理單元，在從所述圖像存儲單元輸出所述背景圖像的所述第I模式和從所述圖像存儲單元輸出所述熒光圖像的所述第2模式中，切換應用所述最大濾波處理和所述最小濾波處理。
4.如權(quán)利要求3所述的熒光觀測裝置，其特征在于，具備切換信號生成單元，其生成切換信號，所述切換信號基于來自所述攝像裝置的信號與所述第I區(qū)域的圖像取得期間、以及所述第2區(qū)域的圖像取得期間同步地進行切換，所述差分圖像生成單元，基于所述切換信號切換應用所述第I模式和所述第2模式，所述濾波處理單元，基于所述切換信號，在所述第I模式和所述第2模式中，切換應用所述最大濾波處理和所述最小濾波處理。
5.如權(quán)利要求3或4所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 具備第2圖像存儲單元，其對于包含所述對象像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)，存儲包含所述對象像素的附近的所述規(guī)定范圍內(nèi)的像素的掃描線的線圖像數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求3~5中任意一項所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 所述濾波處理單元中， 在所述最大濾波處理中，進行將所述對象像素加上在垂直方向上的時間上的前n-1個像素的n個像素中的最大亮度作為所述對象像素的亮度的處理， 在所述最小濾波處理中，進行將所述對象像素加上在垂直方向上的時間上的前n-1個像素的n個像素中的最小亮度作為所述對象像素的亮度的處理， 其中，n為2以上的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 所述濾波處理單元中， 所述最大濾波處理及所述最小濾波處理中所使用的像素數(shù)η被設(shè)定為3以上5以下的整數(shù)。
8.如權(quán)利要求1~7中任意一項所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 具備分布圖像生成單元，其基于從所述差分圖像生成單元輸出的所述差分圖像，生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像。
9.如權(quán)利要求8所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 所述分布圖像生成單元，相對于所述差分圖像，應用單一或多個閾值，生成作為所述強度分布圖像的二值化圖像或彩色化圖像。
10.如權(quán)利要求8或9所述的熒光觀測裝置，其特征在于， 具備重疊圖像生成單元，其生成重疊了從所述攝像裝置輸出的所述熒光圖像或所述背景圖像、和從所述分布圖像生成單元輸出的所述強度分布圖像的重疊圖像。
11.一種熒光觀測方法，其特征在于， 使用以下的熒光觀測裝置， 所述熒光觀測裝置具備: 激勵光供給單元，相對于觀測對象物供給用于熒光觀測的激勵光，并且能夠切換所述激勵光的供給的打開/關(guān)閉； 隔行掃描型的攝像裝置，對來自所述觀測對象物的光像進行攝像，并且將第I區(qū)域的圖像及第2區(qū)域的圖像作為所得到的所述觀測對象物的圖像數(shù)據(jù)在時間順序上交替地輸出；以及 圖像存儲單元，存儲從所述攝像裝置輸出的所述第I區(qū)域的圖像或所述第2區(qū)域的圖像， 所述方法包括: 差分圖像生成步驟，取得從所述攝像裝置輸出的所述第I區(qū)域的圖像及所述第2區(qū)域的圖像中的一者、與在所述圖像存儲單元存儲的所述第I區(qū)域的圖像及所述第2區(qū)域的圖像中的另一者的差分而生成差分圖像， 激勵光供給步驟，由所述激勵光供給單元，關(guān)于由所述攝像裝置取得的所述第I區(qū)域的圖像取得期間、以及所述第2區(qū)域的圖像取得期間，以其一方為將所述激勵光的供給設(shè)為打開而取得熒光圖像的期間、另一方為將所述激勵光的供給設(shè)為關(guān)閉而取得背景圖像的期間的方式供給所述激勵光， 所述差分圖像生成步驟，作為其生成模式，切換應用以下模式: 第I模式，從所述攝像裝置輸出所述熒光圖像的情況下，通過從所述熒光圖像減去其之前取得的存儲于所述圖像存儲單元的所述背景圖像而生成所述差分圖像； 第2模式，從所述攝像裝置輸出所述背景圖像的情況下，通過從其之前取得的存儲于所述圖像存儲單元的所述熒光圖像減去所述背景圖像而生成所述差分圖像。
12.如權(quán)利要求11所述的熒光觀測方法，其特征在于， 具備濾波處理步驟，其相對于從所述圖像存儲單元輸出的所述熒光圖像或所述背景圖像，關(guān)于圖像所包含的各像素的亮度，進行最大濾波處理或最小濾波處理，所述最大濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最大亮度作為所述對象像素的亮度，所述最小濾波處理將對象像素加上其附近的規(guī)定范圍內(nèi)的像素的多個像素中的最小亮度作為所述對象像素的亮度， 所述濾波處理步驟中，在從所述圖像存儲單元輸出所述背景圖像的所述第I模式和從所述圖像存儲單元輸出所述熒光圖像的所述第2模式中，切換應用所述最大濾波處理和所述最小濾波處理。
13.如權(quán)利要求11或12所述的熒光觀測方法，其特征在于， 具備分布圖像生成步驟，其基于所述差分圖像生成步驟中輸出的所述差分圖像，生成表示熒光的強度分布的強度分布圖像。
14.如權(quán)利要求13所述的熒光觀測方法，其特征在于， 所述分布圖像生成步驟中，相對于所述差分圖像，應用單一或多個閾值，生成作為所述強度分布圖像的二值化圖像或彩色化圖像。
15.如權(quán)利要求13或14所述的熒光觀測方法，其特征在于， 具備重疊圖像生成步驟，其生成重疊了從所述攝像裝置輸出的所述熒光圖像或所述背景圖像、和所述分布圖像生成步驟中輸出的所述強度分布圖像的重疊圖像。
【文檔編號】G01N21/64GK103842802SQ201280048908
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月3日
【發(fā)明者】佐藤太加之 申請人:浜松光子學株式會社
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