專利名稱：熒光觀察系統(tǒng)、熒光觀察裝置以及熒光觀察方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光觀察系統(tǒng)、熒光觀察裝置以及熒光觀察方法。
背景技術(shù)：
以往已知用熒光圖像與反射光圖像相除，校正觀察距離和角度導(dǎo)致的熒光圖像的明亮度變動(dòng)的方法(例如參見日本專利文獻(xiàn)1 專利文獻(xiàn)3)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開昭62-M7232號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特公平3-587 號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開2006-175052號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而就熒光和反射光而言，所攝像的明亮度對(duì)于觀察距離的依賴性和對(duì)于觀察角度的依賴性不同，因此存在僅憑熒光圖像除以反射光圖像無(wú)法完全校正距離和角度的影響的問(wèn)題。本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種熒光觀察裝置、熒光觀察系統(tǒng)以及熒光觀察方法，能夠通過(guò)充分去除殘留于相除后圖像的相對(duì)于距離與角度的依賴性來(lái)利用定量性較高的熒光圖像進(jìn)行觀察。用于解決課題的手段本發(fā)明第1方面的熒光觀察系統(tǒng)具有熒光觀察裝置，其具有具備照射照明光和激勵(lì)光的光源的照明部、對(duì)在被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影并獲得熒光圖像的熒光攝像部、 對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影并獲得參照?qǐng)D像的返回光攝像部、以及使用該返回光攝像部獲得的參照?qǐng)D像對(duì)上述熒光攝像部攝像的熒光圖像進(jìn)行校正的圖像校正部；校正裝置，其與該熒光觀察裝置連接，具有標(biāo)準(zhǔn)樣本以及以能夠變更的方式對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)樣本設(shè)定上述熒光觀察裝置的觀察距離和觀察角度的觀察狀態(tài)設(shè)定機(jī)構(gòu)；以及觀察條件調(diào)節(jié)部，其根據(jù)該校正裝置設(shè)定的觀察距離和觀察角度以及通過(guò)上述熒光觀察裝置對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行攝影而獲得的熒光圖像和參照?qǐng)D像，調(diào)節(jié)觀察條件，該觀察條件調(diào)節(jié)部根據(jù)上述校正裝置設(shè)定的觀察距離和觀察角度以及通過(guò)上述熒光觀察裝置對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行攝影而獲得的熒光圖像和參照?qǐng)D像，計(jì)算指數(shù)a d，調(diào)節(jié)上述觀察條件使得ε = ad-bc小于等于既定閾值ε _的方式，上述圖像校正部進(jìn)行如下處理FLrevice = FLafter/RLafter其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter = AXFLbeforexRLafter = BXRLbefor/
FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值，A、B 是常數(shù)，χ = (cn-dm) / (bc-ad)(1)y = (an-bm) / (bc-ad)(2)a是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，rD|ffl| τθ|η| ^ l+efflax(3)rD = Dmax/Dminre = cos θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離，Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離，θ max是設(shè)想的最大觀察角度，emin是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0°彡θ-< θ·彡90° )，m、η是滿足式(3)的任意常數(shù)，emas (FLafter/RLafter) mas~ (FLafter/RLafter) min~l(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值，其中，當(dāng)bc-ad = 0時(shí)，x、y根據(jù)滿足χ y = c a = d b的任意實(shí)數(shù)來(lái)設(shè)定。根據(jù)本發(fā)明的第1方面，在熒光觀察之前將熒光觀察裝置設(shè)置于校正裝置，從而能夠根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)樣本攝影得到的圖像，通過(guò)觀察條件調(diào)節(jié)部的工作，計(jì)算出熒光觀察裝置中更為正確的指數(shù)a d，而且能夠設(shè)定ε小于等于閾值ε _這樣的觀察條件。由此能夠在不受到熒光觀察裝置所存在的個(gè)體差異和存在拆裝部件時(shí)的個(gè)體差異的影響，設(shè)定充分降低了對(duì)于觀察距離和觀察角度的依賴性的適當(dāng)?shù)闹笖?shù)X、y。即，在進(jìn)行熒光觀察時(shí)，若從照明部向被攝體照射激勵(lì)光，則存在于被攝體內(nèi)的熒光物質(zhì)會(huì)被激勵(lì)而產(chǎn)生熒光。所產(chǎn)生的熒光被熒光攝像部攝影而獲得熒光圖像。而從照明部向被攝體照射照明光時(shí)，在被攝體表面反射等而返回的返回光會(huì)被返回光攝像部攝影而獲得參照?qǐng)D像。圖像校正部使用參照?qǐng)D像校正所獲得的熒光圖像。其中，所獲得的熒光圖像的各像素的亮度值FLbrftm和參照?qǐng)D像的亮度值RLbrftm分別為I7Ueftm ^ DaCOSb θ ,RLbefore - DcCosd θ，對(duì)于距離和角度具有各自的依賴性。于是考慮通過(guò)某指數(shù)χ對(duì)亮度值FLbrftm求冪，通過(guò)某指數(shù)y對(duì)亮度值RLbrftm求冪，從而降低這些依賴性，此時(shí)，使用如上計(jì)算出的指數(shù)a d和滿足式(3)的常數(shù)m、n，還使用通過(guò)式(1)、(2)計(jì)算出的指數(shù)x、y，從而能抑制觀察條件導(dǎo)致的變動(dòng)，獲得將對(duì)于觀察距離和觀察角度的依賴性抑制在最大允許誤差率的范圍內(nèi)的熒光圖像，能進(jìn)行定量性較高的熒光觀察。本發(fā)明的第2方面的熒光觀察系統(tǒng)具有熒光觀察裝置，其具有具備照射照明光和激勵(lì)光的光源的照明部、對(duì)在被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影并獲得熒光圖像的熒光攝像部、對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影并獲得參照?qǐng)D像的返回光攝像部、以及使用該返回光攝像部獲得的參照?qǐng)D像對(duì)上述熒光攝像部攝像的熒光圖像進(jìn)行校正的圖像校正部；校正裝置，其與該熒光觀察裝置連接，具有標(biāo)準(zhǔn)樣本以及以能夠變更的方式對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)樣本設(shè)定上述熒光觀察裝置的觀察距離和觀察角度的觀察狀態(tài)設(shè)定機(jī)構(gòu)；以及觀察條件調(diào)節(jié)部，其調(diào)節(jié)觀察條件，該觀察條件調(diào)節(jié)部根據(jù)上述校正裝置設(shè)定的觀察距離和觀察角度以及通過(guò)上述熒光觀察裝置對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行攝影而獲得的熒光圖像和參照?qǐng)D像，計(jì)算指數(shù)a d，調(diào)節(jié)上述觀察條件使得ε = ad-bc小于等于既定閾值ε max，上述圖像校正部進(jìn)行如下處理FLrevice = (FLafter/RLafter)lA其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter = AXFLbeforexRLafter = BXRLbefor/FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值，A、B 是常數(shù)，χ y = c (a-m) = d (b_n)(4)a是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，rD|ffl| τθ|η| ^ l+efflax(3)rD = Dmax/Dminre = cos θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離，Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離，θ max是設(shè)想的最大觀察角度，emin是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( emin<)，m、η是滿足式(3)和式(4)的任意常數(shù)，emas (FLafter/RLafter) mas~ (FLafter/RLafter) min~l(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值。根據(jù)本發(fā)明第2方面，實(shí)施了通過(guò)指數(shù)χ求冪以降低依賴度的處理之后，再通過(guò)指數(shù)l/χ求冪，從而能夠在保持最終獲得的所校正的熒光圖像的亮度值與被攝體內(nèi)包含的熒光物質(zhì)的濃度的比例關(guān)系的情況下，降低距離和角度的依賴性。在上述第1方面和第2方面之中，可以m = 0。這樣能消除對(duì)于影響較大的觀察距離的依賴性，將對(duì)于觀察角度的依賴性收斂于容許誤差的范圍內(nèi)，能進(jìn)行定量性更高的熒光觀察。本發(fā)明第3方面的熒光觀察裝置具有具備照射照明光和激勵(lì)光的光源的照明部；對(duì)在被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影并獲得熒光圖像的熒光攝像部；對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影并獲得參照?qǐng)D像的返回光攝像部；使用該返回光攝像部獲得的參照?qǐng)D像對(duì)上述熒光攝像部所拍攝的熒光圖像進(jìn)行校正的圖像校正部；拆裝部件，其為了變更觀察條件而被拆裝；識(shí)別信息輸入裝置，其輸入該拆裝部件所附的識(shí)別信息；存儲(chǔ)部，其將上述識(shí)別信息、指數(shù)χ、y、上述觀察條件對(duì)應(yīng)起來(lái)存儲(chǔ)；以及觀察條件調(diào)節(jié)部，其在安裝有上述拆裝部件時(shí)，設(shè)定為與上述識(shí)別信息輸入裝置所輸入的上述識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)部的觀察條件，上述圖像校正部使用與上述識(shí)別信息輸入裝置所輸入的上述識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)部的指數(shù)χ、y進(jìn)行如下處理FLrevice = FLafter/RLafter其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter = AXFLbeforexRLafter = BXRLbefor/FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值，A、B 是常數(shù)，χ = (cn-dm) / (bc-ad)(1)y = (an-bm) / (bc-ad)(2)a是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，rD|ffl| τθ|η| ^ l+efflax(3)rD = Dmax/Dmin
_] re = cos θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離，Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離，θ max是設(shè)想的最大觀察角度，emin是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( emin<)，
m、η是滿足式(3)的任意常數(shù)，emas (FLafter/RLafter) mas~ (FLafter/RLafter) min~l(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值，其中，當(dāng)bc-ad = 0時(shí)，x、y根據(jù)滿足χ y = c a = d b的任意實(shí)數(shù)來(lái)設(shè)定。本發(fā)明第4方面的熒光觀察裝置具有具備照射照明光和激勵(lì)光的光源的照明部；對(duì)在被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影并獲得熒光圖像的熒光攝像部；對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影并獲得參照?qǐng)D像的返回光攝像部；使用該返回光攝像部獲得的參照?qǐng)D像對(duì)上述熒光攝像部所拍攝的熒光圖像進(jìn)行校正的圖像校正部；拆裝部件，其為了變更觀察條件而被拆裝；識(shí)別信息輸入裝置，其輸入該拆裝部件所附的識(shí)別信息；存儲(chǔ)部，其將上述識(shí)別信息、指數(shù)χ、y、上述觀察條件對(duì)應(yīng)起來(lái)存儲(chǔ)；以及觀察條件調(diào)節(jié)部，其在安裝有上述拆裝部件時(shí)，設(shè)定為與上述識(shí)別信息輸入裝置所輸入的上述識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)部的觀察條件，上述圖像校正部使用與上述識(shí)別信息輸入裝置所輸入的上述識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)部的指數(shù)χ、y進(jìn)行如下處理FLrevice = (FLafter/RLafter)lA其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter = AXFLbeforexRLafter = BXRLbefor/FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值，A、B 是常數(shù)，χ y = c (a-m) = d (b_n)(4)a是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，C是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，rD|ffl| τθ|η| ^ l+efflax(3)rD = Dfflax/Dfflinre = cos θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離，Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離，θ max是設(shè)想的最大觀察角度，emin是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( θ-< emax^90° )，m、η是滿足式(3)和式(4)的任意常數(shù)，
max ^FLafter/RLafter) max 丁 (FLafter/RLafter) min—1(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值。根據(jù)本發(fā)明的第4方面，當(dāng)對(duì)拆裝部件進(jìn)行拆裝而變更觀察條件并從識(shí)別信息輸入部輸入了拆裝部件所附的識(shí)別信息時(shí)，能夠設(shè)定在存儲(chǔ)部中與識(shí)別信息對(duì)應(yīng)起來(lái)存儲(chǔ)的觀察條件和指數(shù)x、y。作為拆裝部件，例如能舉出內(nèi)窺鏡裝置的內(nèi)窺鏡(scoope)等。此時(shí)， 作為通過(guò)拆裝部件的拆裝而變更的觀察條件，可舉出物鏡光學(xué)系統(tǒng)的NA和瞳徑、可觀察的熒光波長(zhǎng)等，作為通過(guò)觀察條件調(diào)節(jié)部而調(diào)節(jié)的觀察條件，可舉出ε小于等于閾值這樣的照明光的波長(zhǎng)和物鏡光學(xué)系統(tǒng)的光圈值或者照明部的光圈值。例如當(dāng)通過(guò)內(nèi)窺鏡的更換而變更了物鏡光學(xué)系統(tǒng)的NA和瞳徑的情況下，通過(guò)觀察條件調(diào)節(jié)部對(duì)照明光的波長(zhǎng)進(jìn)行了調(diào)節(jié)，能對(duì)于所變更的觀察條件和所調(diào)節(jié)的觀察條件設(shè)定最能夠降低距離依賴性和角度依賴性的指數(shù)x、y，在觀察條件變動(dòng)的情況下也能夠進(jìn)行定量性較高的熒光觀察。在上述第3方面和第4方面之中，可以m = 0。這樣能消除對(duì)于影響較大的觀察距離的依賴性，將對(duì)于觀察角度的依賴性收斂于容許誤差的范圍內(nèi)，能進(jìn)行定量性更高的熒光觀察。在上述第2方面和第4方面中，上述觀察條件調(diào)節(jié)部可以是調(diào)節(jié)上述照明光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)部。在上述第2方面和第4方面中，還可以具有會(huì)聚從上述被攝體返回的熒光和返回光的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，上述觀察條件調(diào)節(jié)部可以是上述物鏡光學(xué)系統(tǒng)所設(shè)置的可變光圈。在上述任一方面中，上述觀察條件調(diào)節(jié)部可以是調(diào)節(jié)上述照明光和上述激勵(lì)光的光束直徑的可變光圈。通過(guò)改變照明光的波長(zhǎng)、物鏡光學(xué)系統(tǒng)的開口直徑、照明光和激勵(lì)光的光束直徑， 也能夠使被攝體中光的散射和路徑發(fā)生變化，因此表示觀察距離和觀察角度的依賴性的指數(shù)a d會(huì)發(fā)生變動(dòng)，而用于對(duì)其進(jìn)行校正的指數(shù)χ、y也會(huì)發(fā)生變化。因此能夠通過(guò)對(duì)觀察條件的調(diào)節(jié)而獲得用于得到充分抑制了觀察距離和觀察角度的依賴性的校正熒光圖像， 由此能進(jìn)行定量性更高的熒光觀察。本發(fā)明第5方面的熒光觀察方法在變更觀察距離和觀察角度的同時(shí)向標(biāo)準(zhǔn)樣本照射照明光和激勵(lì)光，對(duì)在上述標(biāo)準(zhǔn)樣本產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，獲得觀察距離和/或觀察角度不同的多個(gè)熒光圖像，對(duì)從上述標(biāo)準(zhǔn)樣本返回的返回光進(jìn)行攝影，獲得觀察距離和/ 或觀察角度不同的多個(gè)參照?qǐng)D像，根據(jù)所獲得的多個(gè)熒光圖像和參照?qǐng)D像，計(jì)算指數(shù)a d，預(yù)先調(diào)節(jié)觀察條件使得ε = ad-bc小于等于既定閾值ε max，向被攝體照射照明光和激勵(lì)光，使用對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影而獲得的參照?qǐng)D像，對(duì)拍攝在被攝體產(chǎn)生的熒光而獲得的熒光圖像進(jìn)行如下校正處理FLrevice 一 FLafter/RLafter其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter = AXFLbeforexRLafter = BXRLbefor/
FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值，A、B 是常數(shù)，χ = (cn-dm) / (bc-ad)(1)y = (an-bm) / (bc-ad)(2)a是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是時(shí)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光對(duì)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，rD|ffl| τθ|η| ^ l+efflax(3)rD = Dfflax/Dfflinre = cos θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離，Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離，θ max是設(shè)想的最大觀察角度，emin是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( emin<)，m、η是滿足式(3)的任意常數(shù)，Gmas (FLafter/RLafter) mas~ (FLafter/RLafter) min—1(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值，其中，當(dāng)bc-ad = 0時(shí)，x、y根據(jù)滿足χ y = c a = d b的任意實(shí)數(shù)來(lái)設(shè)定。本發(fā)明第6方面的熒光觀察方法在變更觀察距離和觀察角度的同時(shí)向標(biāo)準(zhǔn)樣本照射照明光和激勵(lì)光，對(duì)在上述標(biāo)準(zhǔn)樣本產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，獲得觀察距離和/或觀察角度不同的多個(gè)熒光圖像，對(duì)從上述標(biāo)準(zhǔn)樣本返回的返回光進(jìn)行攝影，獲得觀察距離和/ 或觀察角度不同的多個(gè)參照?qǐng)D像，根據(jù)所獲得的多個(gè)熒光圖像和參照?qǐng)D像，計(jì)算指數(shù)a d，預(yù)先調(diào)節(jié)觀察條件使得ε = ad-bc小于等于既定閾值ε max，向被攝體照射照明光和激勵(lì)光，使用對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影而獲得的參照?qǐng)D像，對(duì)拍攝在被攝體產(chǎn)生的熒光而獲得的熒光圖像進(jìn)行如下校正處理FLrevice = (FLafterALafter)1 A其中，F(xiàn)Lraiee是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter = AXFLbeforexRLafter = BXRLbefor/FLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值，A、B 是常數(shù)，
χ y = c (a-m) = d (b_n) (4)a是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，rD|ffl| τθ|η| ^ l+efflax(3)rD = Dfflax/Dfflinre = cos θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離，Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離，θ max是設(shè)想的最大觀察角度，emin是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( θ-< emax^90° )，m、η是滿足式(3)和式(4)的任意常數(shù)，emax (FLafter/RLafter) mas~ (FLafter/RLafter) min~l(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值。發(fā)明效果本發(fā)明可獲得如下效果能通過(guò)充分去除殘留于相除后圖像的對(duì)距離和角度的依賴性來(lái)利用定量性較高的熒光圖像進(jìn)行觀察。


圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的熒光觀察系統(tǒng)的整體構(gòu)成圖。圖2是示出圖1的熒光觀察系統(tǒng)的校正裝置的圖。圖3是示出圖1的熒光觀察系統(tǒng)的依賴常數(shù)確定部對(duì)指數(shù)x、y的設(shè)定方法的流程圖。圖4是說(shuō)明圖3的流程圖中指數(shù)a d的計(jì)算子程序的流程圖。圖5是示出圖1的熒光觀察系統(tǒng)的第1變形例的整體構(gòu)成圖。圖6是示出圖1的熒光觀察系統(tǒng)的第2變形例的整體構(gòu)成圖。圖7是說(shuō)明開口具有有限大小時(shí)在被攝體上的照射面的照度與距離的關(guān)系的圖。圖8A是示出對(duì)圖7中改變了開口直徑時(shí)的既定條件下獲得的照度的觀察距離特性進(jìn)行冪近似而得到的圖表的圖。圖8B是示出對(duì)圖7中改變了開口直徑時(shí)的既定條件下獲得的照度的觀察距離特性進(jìn)行冪近似而得到的圖表的圖。
圖8C是示出對(duì)圖7中改變了開口直徑時(shí)的既定條件下獲得的照度的觀察距離特性進(jìn)行冪近似而得到的圖表的圖。圖9是示出圖1的熒光觀察系統(tǒng)的第3變形例的整體構(gòu)成圖。圖IOA是說(shuō)明圖1的熒光觀察系統(tǒng)中距離依賴性的測(cè)量的圖。圖IOB是說(shuō)明圖1的熒光觀察系統(tǒng)中角度依賴性的測(cè)量的圖。圖IlA是示出基于圖IOA的測(cè)量結(jié)果的觀察距離特性與基于該特性的冪近似曲線的圖表的圖。圖IlB是示出基于圖IOB的測(cè)量結(jié)果的觀察角度特性與基于該特性的冪近似曲線的圖表的圖。圖IlC是示出基于圖IOA的測(cè)量結(jié)果的觀察距離特性與基于該特性的冪近似曲線的圖表的圖。圖IlD是示出基于圖IOB的測(cè)量結(jié)果的觀察角度特性與基于該特性的冪近似曲線的圖表的圖。圖12是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的熒光觀察裝置的整體構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式下面參照

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的熒光觀察系統(tǒng)1。如圖1所示，本實(shí)施方式的熒光觀察系統(tǒng)1具有由內(nèi)窺鏡裝置構(gòu)成的熒光觀察裝置100、組合到該熒光觀察裝置100的校正裝置101。熒光觀察裝置100具有插入到體內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)的插入部2、光源(照明部)3、從插入部 2的前端向被攝體X照射來(lái)自該光源3的照明光和激勵(lì)光的照明單元(照明部)4、設(shè)置于插入部2的前端以獲得作為被攝體X的活體組織的圖像信息的攝像單元5、配置于插入部2 的基端側(cè)以對(duì)攝像單元5獲得的圖像信息進(jìn)行處理的圖像處理部6、顯示該圖像處理部6所處理的圖像G的監(jiān)視器7。光源3具有2個(gè)氙燈8、從一個(gè)氙燈8所發(fā)出的照明光中切取激勵(lì)光(例如長(zhǎng)頻帶650 740nm)的激勵(lì)濾波器9、可以變更從另一個(gè)氙燈8所發(fā)出的照明光中切取的波長(zhǎng)的過(guò)濾轉(zhuǎn)臺(tái)(turret)(波長(zhǎng)調(diào)節(jié)部；觀察條件調(diào)節(jié)部)10、會(huì)聚通過(guò)濾波器9和過(guò)濾轉(zhuǎn)臺(tái)10 切取出的激勵(lì)光和照明光的耦合透鏡11、將該耦合透鏡11所會(huì)聚的激勵(lì)光和照明光合并為同一光路的二向色鏡12。圖中的符號(hào)13是鏡片。照明單元4具有配置于插入部2的長(zhǎng)度方向的大致全長(zhǎng)范圍，弓丨導(dǎo)耦合透鏡11所會(huì)聚的激勵(lì)光和照明光的光導(dǎo)纖維14 ；設(shè)置于插入部2的前端，使光導(dǎo)纖維14所引導(dǎo)的激勵(lì)光和照明光擴(kuò)散，照射到與插入部2的前端面加相對(duì)的被攝體X的照明光學(xué)系統(tǒng)15。攝像單元5具有會(huì)聚從被攝體X的既定觀察范圍返回的返回光的物鏡16 ；對(duì)該物鏡16會(huì)聚的返回光中大于等于激勵(lì)波長(zhǎng)的光(激勵(lì)光和熒光)進(jìn)行反射，并透射波長(zhǎng)比激勵(lì)波長(zhǎng)短的照明光的二向色鏡17 ；分別會(huì)聚通過(guò)了二向色鏡17的照明光和被二向色鏡17 反射的熒光的2個(gè)聚光透鏡(攝像光學(xué)系統(tǒng))18 ；對(duì)聚光透鏡18會(huì)聚的熒光和照明光進(jìn)行攝像的如CXD那樣的2個(gè)攝像元件19、20。圖中的符號(hào)21是從二向色鏡17反射的光中切斷激勵(lì)光的激勵(lì)光截止濾波器。圖像處理部6具有根據(jù)攝像元件19獲得的參照?qǐng)D像信息S1生成參照?qǐng)D像G1的參照?qǐng)D像生成部22、根據(jù)攝像元件20獲得的熒光圖像信息&生成熒光圖像( 的熒光圖像生成部23、根據(jù)這些通過(guò)參照?qǐng)D像生成部22和熒光圖像生成部23生成的參照?qǐng)D像G1和熒光圖像&生成校正后的熒光圖像&的圖像校正部對(duì)、將該圖像校正部M生成的所校正的熒光圖像&與參照?qǐng)D像生成部22所生成的參照?qǐng)D像G1合成起來(lái)生成圖像G的圖像合成部 25。其中，作為熒光圖像( ，例如使用熒光色素Cy7組成的熒光圖像即可。尤其，若事先向被攝體X投放將對(duì)于腫瘤特異性熒光藥劑、例如癌特異性分子CEA的抗體(Anti-CEA 抗體)與Cy7結(jié)合起來(lái)的熒光藥劑，則能獲得腫瘤特異性熒光圖像(；2。作為參照?qǐng)D像G1，例如使用基于照明光在被攝體X表面反射的返回光和在被攝體X內(nèi)部散射的返回光的圖像即可。圖像處理部6還具有依賴常數(shù)確定部沈，該依賴常數(shù)確定部沈根據(jù)從后述的校正裝置101發(fā)送來(lái)的距離和角度信息以及從參照?qǐng)D像生成部22發(fā)送來(lái)的參照?qǐng)D像G1和從熒光圖像生成部23發(fā)送來(lái)的熒光圖像(；2，計(jì)算后述的指數(shù)χ、y。依賴常數(shù)確定部沈切換使過(guò)濾轉(zhuǎn)臺(tái)10動(dòng)作而切取的照明光的波長(zhǎng)，同時(shí)向校正裝置101輸出啟動(dòng)信號(hào)&，對(duì)各照明光的波長(zhǎng)計(jì)算后述的指數(shù)a d。而且依賴常數(shù)確定部沈求出ε = I ad-bc I最小的照明光的波長(zhǎng)，設(shè)定過(guò)濾轉(zhuǎn)臺(tái)10使得該波長(zhǎng)的濾波器IOa 配置于光路上，并根據(jù)此時(shí)的指數(shù)a d選擇指數(shù)x、y。依賴常數(shù)確定部沈和過(guò)濾轉(zhuǎn)臺(tái)10 構(gòu)成觀察條件調(diào)節(jié)部。此處說(shuō)明依賴常數(shù)確定部沈的指數(shù)a d的計(jì)算方法。S卩，改變從照明單元4到被攝體X的距離D，同時(shí)對(duì)于距離D標(biāo)繪從照明單元4向被攝體X照射激勵(lì)光和照明光而獲得的熒光圖像( 和參照?qǐng)D像G1中預(yù)先確定的區(qū)域的亮度值的平均值。對(duì)如上獲得的距離特性進(jìn)行冪近似，即使其回歸冪函數(shù)Da、D%從而獲得表示對(duì)觀察距離D的依賴性的指數(shù)a、c。同樣地，改變照明單元4的光軸與被攝體X的角度θ，同時(shí)對(duì)于角度的余弦值 COS θ標(biāo)繪從照明單元4向被攝體X照射激勵(lì)光和照明光而獲得的熒光圖像( 和參照?qǐng)D像 G1中預(yù)先確定的區(qū)域的亮度值的平均值。對(duì)如上獲得的余弦特性進(jìn)行冪近似、即使其回歸為冪函數(shù)Cosb θ、Cosd θ，從而獲得表示對(duì)觀察角度θ的依賴性的指數(shù)b、d。接著說(shuō)明依賴常數(shù)確定部沈的指數(shù)χ、y的計(jì)算方法。通常熒光圖像(；2和參照?qǐng)D像G1相對(duì)于觀察距離D和觀察角度θ具有如下依賴性。FLbefore - DaCOSb θ、RLbefore - DcCosd θ將其直接相除可得FLbef。re/RLbef。re - Da-cCosw θ。其中，觀察距離D例如可以是從插入部2的前端到被攝體X表面的距離，觀察角度 θ例如可以是被攝體X的表面法線與物鏡16的光軸(或插入部2的長(zhǎng)軸方向)構(gòu)成的角度。于是，當(dāng)將指數(shù)x、y分別求冪為熒光圖像G2、參照?qǐng)D像G1的亮度值的情況下，成為FLbeforeVRLbefor/ - Da^coSb^dy θ，因此設(shè)m = ax-cy、η = bx-dy,設(shè)定指數(shù)χ、y使得m、η為允許限度。BP, χ = (cn-dm) / (bc-ad) (1)
y = (an-dm) / (bc-ad) (2)，當(dāng)分母bc-ad = 0的情況下，設(shè)定指數(shù)x、y使得χ y = c a = d b。設(shè)所設(shè)想的最大觀察距離為Dmax、最小的觀察距離為Dmin、所設(shè)想的最大觀察角度為、最小的觀察角度為9min(0° ( θω η< 彡90° )，則各自的比rD、r0為！^ =Dmax/Dmin，γθ = cos θ min/cos θ _，使用校正熒光圖像的最大允許誤差率emax，計(jì)算滿足 rD|m| Telnl ^ l+efflax (3)的 m、n。此時(shí)，所設(shè)想的觀察距離D的范圍例如可通過(guò)物鏡16的被攝場(chǎng)深度求出，所設(shè)想的觀察角度θ的范圍例如可通過(guò)物鏡16的視場(chǎng)角求出。emax 可通過(guò)(FLafter/RLafter) max~ (FLafter/RLafter) min = 1+‘χ求出。因此首先設(shè)定最大允許誤差率^5max，接著設(shè)定滿足式(3)的m、n，根據(jù)所設(shè)定的m、 η設(shè)定滿足式⑴和式(2)的χ、y即可。圖像合成部25例如以并列配置參照?qǐng)D像G1與所校正的熒光圖像( 并將它們同時(shí)顯示于監(jiān)視器7的方式合成圖像G，并輸出給監(jiān)視器7。圖像校正部M具有對(duì)參照?qǐng)D像生成部22生成的參照?qǐng)D像G1和熒光圖像生成部 23生成的熒光圖像( 實(shí)施前處理的前處理部27、用在該前處理部27實(shí)施了前處理的熒光圖像(V除以實(shí)施了前處理的參照?qǐng)D像G/的除法處理部28。前處理部27實(shí)施如下的圖像處理方法。FLafter = AXFLbeforex(5)RLafter = BXRLbefor/(6)，其中，F(xiàn)Lbrf_、RLbefore是所獲得的熒光圖像G2、參照?qǐng)D像G1的亮度值，F(xiàn)Lafter, RLafter是進(jìn)行了前處理的熒光圖像(V、參照?qǐng)D像G/的亮度值，A、B 是常數(shù)。除法處理部28對(duì)于每個(gè)像素使用上述前處理后的熒光圖像G2’的亮度值FLafte 和參照?qǐng)D像G/的亮度值RLafte，進(jìn)行如下除法運(yùn)算，獲得校正后的熒光圖像( 的亮度值
FI
1 j^revice °FLrevice 一 FLafter/RLafter如圖2所示，校正裝置101具有固定插入部2的支座四、與固定于該支座四的插入部2的前端面加隔開觀察距離相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)樣本30、變更插入部2的前端面加與標(biāo)準(zhǔn)樣本30之間的觀察距離D的直動(dòng)工作臺(tái)31、變更標(biāo)準(zhǔn)樣本30相對(duì)于物鏡16的光軸的表面角度(觀察角度)的傾斜工作臺(tái)32、控制這些工作臺(tái)31、32的控制部33。其中，參照?qǐng)D3和圖4說(shuō)明依賴常數(shù)確定部沈?qū)χ笖?shù)X、y的設(shè)定方法。如圖3所示，依賴常數(shù)確定部沈首先啟動(dòng)過(guò)濾轉(zhuǎn)臺(tái)10，切換配置于光路上的濾波器IOa (步驟Si)。然后依賴常數(shù)確定部沈?qū)嵤┲笖?shù)a d計(jì)算步驟S2。如圖4所示，在指數(shù)a d計(jì)算步驟S2中由依賴常數(shù)確定部沈向控制部33輸出啟動(dòng)信號(hào)& (步驟S21)，控制部33接受到來(lái)自依賴常數(shù)確定部沈的啟動(dòng)信號(hào)&，驅(qū)動(dòng)各工作臺(tái)31、32?？刂撇?3首先以使得插入部2的前端面加處于觀察開始距離的方式向標(biāo)準(zhǔn)樣本 30的表面驅(qū)動(dòng)直動(dòng)工作臺(tái)31 (步驟S2》，將此時(shí)的觀察距離D輸出給熒光觀察裝置100的依賴常數(shù)確定部沈(步驟S2!3)。在該狀態(tài)下，從照明單元4向標(biāo)準(zhǔn)樣本30照射照明光和激勵(lì)光，對(duì)返回光和熒光進(jìn)行攝影(步驟S24)。將在熒光圖像生成部21生成的熒光圖像(；2的亮度值和在參照?qǐng)D像生成部21生成的參照?qǐng)D像G1的亮度值發(fā)送給依賴常數(shù)確定部26 (步馬聚S25)ο然后控制部33重復(fù)多次上述步驟S22 S25的處理，直到達(dá)到預(yù)先確定的次數(shù) (步驟S26)。由此，移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣本30，使得插入部2的前端面加與標(biāo)準(zhǔn)樣本30的表面的距離為多點(diǎn)觀察距離D，每次移動(dòng)都將觀察距離D輸出給依賴常數(shù)確定部26。在各觀察距離 D獲得的熒光圖像&的亮度值和參照?qǐng)D像G1的亮度值從熒光圖像生成部23和參照?qǐng)D像生成部22發(fā)送給依賴常數(shù)確定部26。由此，在依賴常數(shù)確定部沈中存儲(chǔ)多個(gè)觀察距離D和與多個(gè)觀察距離D對(duì)應(yīng)起來(lái)的熒光圖像&和參照?qǐng)D像G1的亮度值的數(shù)據(jù)組。而且當(dāng)匯集了預(yù)先確定數(shù)量的據(jù)組時(shí)，如上所述將其回歸為冪函數(shù)(步驟S27)，計(jì)算出表示對(duì)于觀察距離D的依賴性的指數(shù)a、c (步驟 S28)。接下來(lái)，控制部33驅(qū)動(dòng)直動(dòng)工作臺(tái)31和傾斜工作臺(tái)32，使得插入部2的前端面加相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)樣本30的表面成為觀察開始的距離和角度(步驟S29)，將此時(shí)的觀察角度 θ輸出給熒光觀察裝置100的依賴常數(shù)確定部沈(步驟S30)。在該狀態(tài)下，從照明單元4 向標(biāo)準(zhǔn)樣本30照射照明光和激勵(lì)光，對(duì)返回光和熒光攝影(步驟S31)。將在熒光圖像生成部23生成的熒光圖像( 的亮度值和在參照?qǐng)D像生成部22生成的參照?qǐng)D像G1的亮度值發(fā)送給依賴常數(shù)確定部沈(步驟S32)。然后，控制部33重復(fù)多次上述步驟S29 S32，直到達(dá)到預(yù)先確定的次數(shù)(步驟 S33)。由此，移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)樣本30使得插入部2的前端面加與標(biāo)準(zhǔn)樣本30的表面的角度為多點(diǎn)觀察角度θ，每次移動(dòng)都將觀察角度θ輸出給依賴常數(shù)確定部沈。在各觀察角度θ獲得的熒光圖像( 的亮度值和參照?qǐng)D像G1的亮度值從熒光圖像生成部23和參照?qǐng)D像生成部 22發(fā)送給依賴常數(shù)確定部沈。由此，在依賴常數(shù)確定部沈中存儲(chǔ)多個(gè)觀察角度θ和與多個(gè)觀察角度θ對(duì)應(yīng)起來(lái)的熒光圖像( 和參照?qǐng)D像G1的亮度值的數(shù)據(jù)組，當(dāng)匯集了預(yù)先確定數(shù)量的個(gè)數(shù)據(jù)組時(shí)，如上所述將其回歸為冪函數(shù)(步驟S34)，計(jì)算出表示對(duì)于觀察角度 θ的依賴性的指數(shù)b、d (步驟S3Q。由此結(jié)束指數(shù)a d計(jì)算步驟S2。接著，依賴常數(shù)確定部計(jì)算ε = ad-bc (步驟S3)，將ε、a d和照明光的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)起來(lái)存儲(chǔ)(步驟S4)，對(duì)所需的所有波長(zhǎng)判定是否計(jì)算出指數(shù)a d (步驟SQ。當(dāng)沒(méi)有對(duì)所需的所有波長(zhǎng)計(jì)算出指數(shù)a d時(shí)，返回步驟Sl切換照明光的波長(zhǎng)，重復(fù)步驟S2 步驟S5。而當(dāng)對(duì)所需的所有波長(zhǎng)計(jì)算出指數(shù)a d時(shí)，比較ε，確定為最小值的照明光的波長(zhǎng)和指數(shù)a d (步驟S6)。然后，依賴常數(shù)確定部沈設(shè)定過(guò)濾轉(zhuǎn)臺(tái)10使得所確定的照明光的波長(zhǎng)被照射 (步驟S7)。進(jìn)而，依賴常數(shù)確定部沈使用根據(jù)如上求出的指數(shù)a d和預(yù)先設(shè)定的允許誤差^ax而設(shè)定的常數(shù)m、η,計(jì)算用于校正亮度變動(dòng)的指數(shù)χ、y (步驟S8)。其中，若假設(shè)能夠設(shè)定為m = η = 0，則能夠?qū)⒃试S誤差emax設(shè)定為無(wú)限接近0的值。即能夠?qū)⒄`差抑制在最小限度。另一方面，當(dāng)通常對(duì)m = ax-cy、η = bx-dy將常數(shù)m、η設(shè)定為m = η = 0時(shí)，由于不存在Χ = y = 0之外的解，因此無(wú)法進(jìn)行如上設(shè)定。其中，設(shè)|ad-bc| = ε，若能夠設(shè)定照明光的波長(zhǎng)以獲得對(duì)于ε =0的觀察距離D的依賴性或?qū)τ谟^察角度θ的依賴性，則對(duì)于m = ax-cy, η = bx-dy將常數(shù)m、η設(shè)定為m = η = 0時(shí)，也能夠設(shè)定使得χ y = c a = d b 的指數(shù) x、y。因此，優(yōu)選將照明光的波長(zhǎng)設(shè)定為ε =0或盡可能接近0的值。這樣就能夠大致消除校正后的熒光圖像&的對(duì)于觀察距離D和觀察角度θ的依賴性這雙方，能使誤差大致為零，能夠最大限度提升熒光圖像&的定量性。據(jù)此，選擇能獲得對(duì)于觀察距離和觀察角度的依賴性的照明光的波長(zhǎng)，使得ε為最小值即盡可能接近0的值，從而能將誤差抑制在最小限度。也就是說(shuō)，存在將允許誤差 emax設(shè)定為盡可能小的值也能滿足式(3)的常數(shù)m、n，能夠根據(jù)常數(shù)m、n設(shè)定指數(shù)x、y。例如當(dāng)作為熒光觀察裝置100應(yīng)用于內(nèi)窺鏡的情況下，即便存在硬性鏡和軟性鏡那樣種類的不同或者上部消化道內(nèi)窺鏡和下部消化道內(nèi)窺鏡等觀察部位的不同等，也能對(duì)其分別設(shè)定ε為最小的照明光的波長(zhǎng)，因此能設(shè)定分別與之對(duì)應(yīng)的最佳校正用指數(shù)x、y。 即使是相同種類的熒光觀察裝置100，也無(wú)關(guān)于個(gè)體差異，能夠?qū)γ總€(gè)裝置設(shè)定ε為最小的照明光的波長(zhǎng)，能設(shè)定分別與之對(duì)應(yīng)的最佳指數(shù)χ、y。根據(jù)如上構(gòu)成的本實(shí)施方式的熒光觀察系統(tǒng)1，能夠以彼此不同的依賴性在可允許的范圍內(nèi)充分降低在熒光圖像&和參照?qǐng)D像G1內(nèi)包含的觀察距離D和觀察角度θ的依賴性。因此具有能獲得定量性較高的校正后的熒光圖像&，能精度良好地進(jìn)行觀察的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，在攝像元件19、20獲得的參照?qǐng)D像G1和熒光圖像( 中含有攝像元件19、20的暗電流和讀取所導(dǎo)致的噪聲。進(jìn)行除法處理時(shí)，若參照?qǐng)D像G1存在亮度值為零的像素，則除法結(jié)果會(huì)變得無(wú)窮大，無(wú)法進(jìn)行適當(dāng)校正。于是可以在前處理部27對(duì)熒光圖像( 賦予去除暗電流和讀取所導(dǎo)致的噪聲分量的補(bǔ)償(offset)，對(duì)參照?qǐng)D像G1賦予去除暗電流和讀取所導(dǎo)致的噪聲分量之后使得所有像素的像素值不會(huì)為零的補(bǔ)償。在本實(shí)施方式中，選擇的是能設(shè)定ε為最小的指數(shù)x、y的照明光的波長(zhǎng)，也可以代之設(shè)置既定閾值，選擇能設(shè)定成為ε ^ 的指數(shù)x、y的照明光的波長(zhǎng)。作為本實(shí)施方式的標(biāo)準(zhǔn)樣本30，既可以使用具有與希望觀察的活體相同的散射和吸收特性的模型，也可以使用人或動(dòng)物(豬和鼠等)的切除組織。在本實(shí)施方式中，作為觀察條件調(diào)節(jié)部舉例示出了波長(zhǎng)調(diào)節(jié)部即過(guò)濾轉(zhuǎn)臺(tái)10，但也可以采用滑動(dòng)式切換濾波器和音響光學(xué)元件等其他任意單元作為波長(zhǎng)調(diào)節(jié)部?？梢匀鐖D 5所示，取代過(guò)濾轉(zhuǎn)臺(tái)10，在物鏡16的后級(jí)設(shè)置可變光圈36，調(diào)節(jié)物鏡16的開口，從而能使得指數(shù)a d為最佳。圖中的符號(hào)37是使照明光和激勵(lì)光的波長(zhǎng)頻帶通過(guò)的濾波器。所觀察的光不僅包括被攝體X表面的反射光，還包括很多在被攝體X內(nèi)部散射并返回的光。物鏡16的開口越大，則越能較多地取入多重散射后從大幅偏離光軸的部位傳播來(lái)的光。即，開口越大則從被攝體X內(nèi)部返回的光的作用就越大。由于被攝體X的表面反射與內(nèi)部空間的返回光的比率同對(duì)于觀察距離D和觀察角度θ的依賴性相關(guān)，因此通過(guò)調(diào)整開口就能調(diào)節(jié)指數(shù)a d。如圖6所示，可以在照明單元4設(shè)置可變光圈38。例如當(dāng)開口為點(diǎn)的情況下，被攝體X處的照度與距離的平方成反比例，然而開口不為點(diǎn)的情況下會(huì)偏離與平方成反比例的關(guān)系。此處作為例子，考察照明光以光軸為中心具有高斯分布，開口具有有限大小時(shí)在被攝體X上的照射面的照度與距離的關(guān)系。如圖7所示，考慮存在于照明光的光軸上，相比照明光學(xué)系統(tǒng)15的開口離開距離Cl1的被攝體X上的照射面的照度與距離的變化。設(shè)開口半徑為 ，距離為屯。這里表示的是在照明光光學(xué)系統(tǒng)的開口平面上離開光軸a/ ’+(! ’，從角度θ θ+(1θ的范圍放出的光到達(dá)照射面時(shí)的照度。角度θ如圖7下側(cè)的圖那樣(從下方觀察照明光學(xué)系統(tǒng)的開口的圖)定義。2根單點(diǎn)劃線是與照明光學(xué)系統(tǒng)的光軸交叉并彼此垂直的直線。作為與照明光的分布成比例的常數(shù)α、照明光的總強(qiáng)度Ε， 如下示出照射面的照度。式1
權(quán)利要求
1. 一種熒光觀察系統(tǒng)，其具有熒光觀察裝置，其具有具備照射照明光和激勵(lì)光的光源的照明部、對(duì)在被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影并獲得熒光圖像的熒光攝像部、對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影并獲得參照?qǐng)D像的返回光攝像部、以及使用該返回光攝像部獲得的參照?qǐng)D像對(duì)上述熒光攝像部所拍攝的熒光圖像進(jìn)行校正的圖像校正部；校正裝置，其與該熒光觀察裝置連接，具有標(biāo)準(zhǔn)樣本以及以能夠變更的方式對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)樣本設(shè)定上述熒光觀察裝置的觀察距離和觀察角度的觀察狀態(tài)設(shè)定機(jī)構(gòu)；以及觀察條件調(diào)節(jié)部，其根據(jù)該校正裝置設(shè)定的觀察距離和觀察角度以及通過(guò)上述熒光觀察裝置對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行攝影而獲得的熒光圖像和參照?qǐng)D像，調(diào)節(jié)觀察條件，該觀察條件調(diào)節(jié)部根據(jù)上述校正裝置設(shè)定的觀察距離和觀察角度以及通過(guò)上述熒光觀察裝置對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行攝影而獲得的熒光圖像和參照?qǐng)D像，計(jì)算指數(shù)a d，調(diào)節(jié)上述觀察條件使得ε = ad-bc小于等于既定閾值ε·， 上述圖像校正部進(jìn)行如下處理 FT = FI /RT1 j^revice 1 ^after'^ lvj^after其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter 一 A X FLbefore RLafter — BX RLbrforeFLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值， A、B是常數(shù)，χ = (cn-dm) / (bc-ad)(1)y = (an-bm) / (bc-ad)(2)a是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)， rD|ffl|.reln|^l+efflax(3)r = Γ) /F) ι D "max/ "minΓ θ = COS θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離， Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離， θ _是設(shè)想的最大觀察角度，0min是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( emin<)，m、η是滿足式(3)的任意常數(shù)，emax ^FLafter/RLafter) mas τ- (FLafter/RLafter) min—1(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值，其中，當(dāng)bc-ad = 0時(shí)，x、y根據(jù)滿足χ y = c a = d b的任意實(shí)數(shù)來(lái)設(shè)定。
2. 一種熒光觀察系統(tǒng)，其具有熒光觀察裝置，其具有具備照射照明光和激勵(lì)光的光源的照明部、對(duì)在被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影并獲得熒光圖像的熒光攝像部、對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影并獲得參照?qǐng)D像的返回光攝像部、以及使用該返回光攝像部獲得的參照?qǐng)D像對(duì)上述熒光攝像部所拍攝的熒光圖像進(jìn)行校正的圖像校正部；校正裝置，其與該熒光觀察裝置連接，具有標(biāo)準(zhǔn)樣本以及以能夠變更的方式對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)樣本設(shè)定上述熒光觀察裝置的觀察距離和觀察角度的觀察狀態(tài)設(shè)定機(jī)構(gòu)；以及觀察條件調(diào)節(jié)部，其調(diào)節(jié)觀察條件，該觀察條件調(diào)節(jié)部根據(jù)上述校正裝置設(shè)定的觀察距離和觀察角度以及通過(guò)上述熒光觀察裝置對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行攝影而獲得的熒光圖像和參照?qǐng)D像，計(jì)算指數(shù)a d，調(diào)節(jié)上述觀察條件使得ε = ad-bc小于等于既定閾值ε·， 上述圖像校正部進(jìn)行如下處理FLrevice — (FLafter/RLafter)其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter 一 A X FLbefore RLafter — BX RLbrforeFLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值， A、B是常數(shù)，χ ； y = c ； (a-m) = d ； (b_n)(4)a是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)， rD|ffl|.reln|^l+efflax(3)r = Γ) /F) ι D "max/ "minΓ θ = COS θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離， Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離， θ _是設(shè)想的最大觀察角度，0min是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( emin<)，m、η是滿足式(3)和式(4)的任意常數(shù)，emax ^FLafter/RLafter) mas τ- (FLafter/RLafter) min—1(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熒光觀察系統(tǒng)，其中，m= 0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熒光觀察系統(tǒng)，其中，上述觀察條件調(diào)節(jié)部是調(diào)節(jié)上述照明光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熒光觀察系統(tǒng)，其中，具有會(huì)聚從上述被攝體返回的熒光和返回光的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，上述觀察條件調(diào)節(jié)部是設(shè)置于上述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的可變光圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熒光觀察系統(tǒng)，其中，上述觀察條件調(diào)節(jié)部是調(diào)節(jié)上述照明光和上述激勵(lì)光的光束直徑的可變光圈。
7.一種熒光觀察裝置，其具有具備照射照明光和激勵(lì)光的光源的照明部；對(duì)在被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影并獲得熒光圖像的熒光攝像部；對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影并獲得參照?qǐng)D像的返回光攝像部；使用該返回光攝像部獲得的參照?qǐng)D像對(duì)上述熒光攝像部所拍攝的熒光圖像進(jìn)行校正的圖像校正部；拆裝部件，其為了變更觀察條件而被拆裝； 識(shí)別信息輸入裝置，其輸入該拆裝部件所附的識(shí)別信息； 存儲(chǔ)部，其將上述識(shí)別信息、指數(shù)x、y、上述觀察條件對(duì)應(yīng)起來(lái)存儲(chǔ)；以及觀察條件調(diào)節(jié)部，其在安裝有上述拆裝部件時(shí)，設(shè)定為與上述識(shí)別信息輸入裝置所輸入的上述識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)部的觀察條件，上述圖像校正部使用與上述識(shí)別信息輸入裝置所輸入的上述識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)部的指數(shù)χ、y進(jìn)行如下處理 FI = Fi /RTFLrevice 1 j^after7 ivj^after其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter 一 A X FLbefore RLafter — BX RLbrforeFLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值， A、B是常數(shù)，χ = (cn-dm) / (bc-ad)(1)y = (an-bm) / (bc-ad)(2)a是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)， rD|ffl|.reln|^l+efflax(3)r = Γ) /F) ι D "max/ "minΓ θ = COS θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離， Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離， θ _是設(shè)想的最大觀察角度，0min是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( emin<)，m、η是滿足式(3)的任意常數(shù)，emax ^FLafter/RLafter) mas τ- (FLafter/RLafter) min—1(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值，其中，當(dāng)bc-ad = 0時(shí)，x、y根據(jù)滿足χ y = c a = d b的任意實(shí)數(shù)來(lái)設(shè)定。
8. 一種熒光觀察裝置，其具有具備照射照明光和激勵(lì)光的光源的照明部；對(duì)在被攝體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影并獲得熒光圖像的熒光攝像部；對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影并獲得參照?qǐng)D像的返回光攝像部；使用該返回光攝像部獲得的參照?qǐng)D像對(duì)上述熒光攝像部所拍攝的熒光圖像進(jìn)行校正的圖像校正部； 拆裝部件，其為了變更觀察條件而被拆裝； 識(shí)別信息輸入裝置，其輸入該拆裝部件所附的識(shí)別信息； 存儲(chǔ)部，其將上述識(shí)別信息、指數(shù)x、y、上述觀察條件對(duì)應(yīng)起來(lái)存儲(chǔ)；以及觀察條件調(diào)節(jié)部，其在安裝有上述拆裝部件時(shí)，設(shè)定為與上述識(shí)別信息輸入裝置所輸入的上述識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)部的觀察條件，上述圖像校正部使用與上述識(shí)別信息輸入裝置所輸入的上述識(shí)別信息對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)部的指數(shù)χ、y進(jìn)行如下處理 FLrevice — (FLafter/RLafter) 其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值， FLafter 一 A X FLbefore RLafter — BX RLbrforeFLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值， A、B是常數(shù)，χ ； y = c ； (a-m) = d ； (b_n) (4)a是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述被攝體照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述被攝體的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)， rD|ffl|.reln|^l+efflax(3)r = Γ) /F) ι D "max/ "minΓ θ = COS θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離， Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離， θ _是設(shè)想的最大觀察角度，0min是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( emin<)，m、η是滿足式(3)和式(4)的任意常數(shù)，emax ^FLafter/RLafter) mas τ- (FLafter/RLafter) min—1(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的熒光觀察裝置，其中，m= 0。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的熒光觀察裝置，其中，上述觀察條件調(diào)節(jié)部是調(diào)節(jié)上述照明光的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)部。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的熒光觀察裝置，其中，上述熒光觀察裝置具有會(huì)聚從上述被攝體返回的熒光和返回光的物鏡光學(xué)系統(tǒng)，上述觀察條件調(diào)節(jié)部是設(shè)置于上述物鏡光學(xué)系統(tǒng)的可變光圈。
12.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的熒光觀察裝置，其中，上述觀察條件調(diào)節(jié)部是調(diào)節(jié)上述照明光和上述激勵(lì)光的光束直徑的可變光圈。
13.一種熒光觀察方法，在變更觀察距離和觀察角度的同時(shí)向標(biāo)準(zhǔn)樣本照射照明光和激勵(lì)光，對(duì)在上述標(biāo)準(zhǔn)樣本產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，獲得觀察距離和/或觀察角度不同的多個(gè)熒光圖像，對(duì)從上述標(biāo)準(zhǔn)樣本返回的返回光進(jìn)行攝影，獲得觀察距離和/或觀察角度不同的多個(gè)參照?qǐng)D像，根據(jù)所獲得的多個(gè)熒光圖像和參照?qǐng)D像，計(jì)算指數(shù)a d，預(yù)先調(diào)節(jié)觀察條件使得ε = ad-bc小于等于既定閾值ε·，向被攝體照射照明光和激勵(lì)光，使用對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影而獲得的參照?qǐng)D像，對(duì)拍攝在被攝體產(chǎn)生的熒光而獲得的熒光圖像進(jìn)行如下校正處理 FI = Fi /RT·1 j^revice 1 j^after7 ivj^after其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter 一 A X FLbefore RLafter — BX RLbrforeFLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值， A、B是常數(shù)，χ = (cn-dm) / (bc-ad)(1)y = (an-bm) / (bc-ad)(2)a是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)， rD|ffl|.reln|^l+efflax(3)r = Γ) /F) ι D "max/ "minΓ θ = COS θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離， Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離， θ _是設(shè)想的最大觀察角度，0min是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( emin<)，m、η是滿足式(3)的任意常數(shù)，emax ^FLafter/RLafter) mas τ- (FLafter/RLafter) min—1(FLeftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值，其中，當(dāng)bc-ad = 0時(shí)，x、y根據(jù)滿足χ y = c a = d b的任意實(shí)數(shù)來(lái)設(shè)定。
14. 一種熒光觀察方法，在變更觀察距離和觀察角度的同時(shí)向標(biāo)準(zhǔn)樣本照射照明光和激勵(lì)光，對(duì)在上述標(biāo)準(zhǔn)樣本產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，獲得觀察距離和/或觀察角度不同的多個(gè)熒光圖像，對(duì)從上述標(biāo)準(zhǔn)樣本返回的返回光進(jìn)行攝影，獲得觀察距離和/或觀察角度不同的多個(gè)參照?qǐng)D像，根據(jù)所獲得的多個(gè)熒光圖像和參照?qǐng)D像，計(jì)算指數(shù)a d，預(yù)先調(diào)節(jié)觀察條件使得ε = ad-bc小于等于既定閾值ε·， 向被攝體照射照明光和激勵(lì)光，使用對(duì)從被攝體返回的返回光進(jìn)行攝影而獲得的參照?qǐng)D像，對(duì)拍攝在被攝體產(chǎn)生的熒光而獲得的熒光圖像進(jìn)行如下校正處理FLrevice — (FLafter/RLafter)其中，F(xiàn)Lmire是校正后的熒光圖像的亮度值，F(xiàn)Lafter 一 A X FLbefore RLafter — BX RLbrforeFLbefore, RLbefore是所獲得的熒光圖像、參照?qǐng)D像的亮度值， A、B是常數(shù)，χ ； y = c ； (a-m) = d ； (b_n)(4)a是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，b是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的激勵(lì)光時(shí)上述熒光攝像部獲得的上述熒光圖像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，c是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的距離特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)，d是對(duì)朝上述標(biāo)準(zhǔn)樣本照射既定強(qiáng)度的照明光時(shí)上述返回光攝像部獲得的上述參照?qǐng)D像的亮度的從上述照明部到上述標(biāo)準(zhǔn)樣本的余弦特性進(jìn)行冪近似而獲得的指數(shù)， rD|ffl|.reln|^l+efflax(3)r = Γ) /F) ι D "max/ "minΓ θ = COS θ min/cos θ maxDfflax是設(shè)想的最大觀察距離， Dfflin是設(shè)想的最小觀察距離， θ _是設(shè)想的最大觀察角度，0min是設(shè)想的最小觀察角度(其中，0° ( emin<)，m、η是滿足式(3)和式(4)的任意常數(shù)，emax ^FLafter/RLafter) mas τ- (FLafter/RLafter) min—1(FLaftCT/RLaftJmax是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最大值，(FLaftCT/RLaftJmin是設(shè)想的最小觀察距離到最大觀察距離的范圍且最小觀察角度到最大觀察角度的范圍內(nèi)的最小值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熒光觀察系統(tǒng)(1)，其充分去除了殘留于相除圖像的對(duì)于距離和角度的依賴性利用定量性較高的熒光圖像進(jìn)行觀察。熒光觀察系統(tǒng)(1)具有熒光觀察裝置(100)；校正裝置(101)，其與熒光觀察裝置(100)連接，具有標(biāo)準(zhǔn)樣本(30)和以能夠變更的方式對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)樣本(30)設(shè)定熒光觀察裝置(100)的觀察距離(D)和觀察角度(θ)的觀察狀態(tài)設(shè)定機(jī)構(gòu)(31、32)；以及觀察條件調(diào)節(jié)部(10)，其根據(jù)所設(shè)定的觀察距離(D)和觀察角度(θ)以及通過(guò)熒光觀察裝置(100)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣本(30)進(jìn)行攝影而獲得的參照?qǐng)D像(G1)和熒光圖像(G2)，調(diào)節(jié)觀察條件。
文檔編號(hào)A61B1/00GK102355844SQ20108001255
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月24日
發(fā)明者石原康成 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社