[发明专利]荧光观察装置、荧光观察系统和荧光图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及荧光观察装置、荧光观察系统和荧光图像处理方法。

背景技术

过去，已知有将荧光图像除以反射光图像，对由观察距离、角度引起的荧光图像的亮度变动进行校正的方法（例如，参照专利文献1～专利文献3）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62－247232号公报

专利文献2：日本特公平3－58729号公报

专利文献3：日本特开2006－175052号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在荧光与反射光中，拍摄亮度对观察距离的依赖性和拍摄亮度对观察角度的依赖性不同的，因此，如果只是简单地将荧光图像除以反射光图像，则存在不能充分校正距离和角度的影响这样的问题。

本发明是鉴于上述的情况而完成的，目的在于提供一种荧光观察装置、荧光观察系统和荧光图像处理方法，能够充分去除残存在经过除法运算而得到的图像中的对距离等的依赖性，利用高定量性的荧光图像进行观察。

用于解决问题的手段

为了达成上述目的，本发明提供如下手段。

本发明的第1方式提供一种荧光观察装置，其具有：照明部，其具有照射照明光和激励光的光源；荧光摄像部，其拍摄被摄体中产生的荧光，取得荧光图像，返回光摄像部，其拍摄从被摄体返回的返回光，取得返回光图像；预处理部，其将所述荧光图像或所述返回光图像中的至少一方乘以使预先对标准试样取得的荧光强度的距离特性与返回光强度的距离特性相互成正比例关系的系数，生成校正用荧光图像和校正用返回光图像；以及荧光图像校正部，其将由该预处理部生成的所述校正用荧光图像除以所述校正用返回光图像。

根据本发明的第1方式，在从照明部向被摄体照射激励光时，被摄体内存在的荧光物质被激励而产生荧光。通过荧光摄像部拍摄所产生的荧光，取得荧光图像。另一方面，在从照明部向被摄体照射照明光时，通过返回光摄像部拍摄在被摄体的表面被反射等而返回的返回光，取得返回光图像。在荧光图像校正部中，使用返回光图像来校正取得的荧光图像。

在该情况下，在荧光图像校正部的校正之前，在预处理部中，通过将荧光图像和返回光图像中的至少一方乘以使预先对标准试样取得的荧光强度的距离特性与返回光强度的距离特性相互成正比例关系的系数，来生成校正用荧光图像和校正用返回光图像。

即，构成荧光图像的各像素的荧光强度和构成返回光图像的各像素的返回光强度根据从照明部到与该像素对应的被摄体上的位置之间的距离而变化，且能够近似为各个距离的指数函数。由于荧光强度的距离特性的指数与返回光强度的距离特性的指数不同，因此如果直接将荧光图像除以返回光图像，不能去除距离的依赖性。因此，预先以各个距离特性的指数的倒数对荧光强度和返回光强度进行幂运算，由此，能够使荧光强度的距离特性与返回光强度的距离特性相互成正比例关系，在进行除法运算时能够去除距离的依赖性。

因此，根据预先对标准试样取得的荧光强度的距离特性和返回光强度的距离特性，预先求出通过与荧光图像和返回光图像中的至少一方相乘而得到与以上述的指数的倒数进行幂运算相同效果的系数。并且，将求出的系数乘以荧光图像和返回光图像中的至少一方，生成校正用荧光图像和校正用返回光图像，在荧光图像校正部中，将校正用荧光图像除以校正用返回光图像，由此，能够得到被校正为充分降低了距离依赖性的荧光图像。

即，根据本发明的第1方式，与指数近似的情况相比，能够精确地降低距离的依赖性，进行高定量性的荧光观察。

此外，本发明的第2方式提供一种荧光观察装置，其具有：照明部，其具有照射照明光和激励光的光源；荧光摄像部，其拍摄被摄体中产生的荧光，取得荧光图像；返回光摄像部，其拍摄从被摄体返回的返回光，取得返回光图像；预处理部，其将所述荧光图像或所述返回光图像中的至少一方乘以使预先对标准试样取得的荧光强度的角度特性与返回光强度的角度特性相互成正比例关系的系数，生成校正用荧光图像和校正用返回光图像；以及荧光图像校正部，其将由该预处理部生成的所述校正用荧光图像除以所述校正用返回光图像。

根据本发明的第2方式，在荧光图像校正部的校正之前，在预处理部中，将荧光图像和返回光图像中的至少一方乘以使预先对标准试样取得的荧光强度的角度特性与返回光强度的角度特性相互成正比例关系的系数，由此生成校正用荧光图像和校正用返回光图像。