PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical observation system, a signal processing device, and a medical observation method capable of suppressing the influence of a change in an observation target with the passage of time. A medical observation system (1000) is based on a generation unit (21) that generates three-dimensional information of a surgical field and a special light image taken by a medical observation device during irradiation with special light having a predetermined wavelength band. Then, in the setting unit 31 for setting the attention area, and in the ordinary light image captured by the ordinary light having the wavelength band different from the predetermined wavelength band, the estimation area corresponding to the set physical position of the attention area is three-dimensionally determined. A calculation unit that estimates from the information and an image processing unit 41 that performs a predetermined image process on the estimated region of the normal light image are provided. [Selection diagram] Figure 2【課題】時間経過による観察対象の変動の影響を抑制することができる医療用観察システム、信号処理装置及び医療用観察方法を提案する。【解決手段】医療用観察システム１０００は、術野の３次元情報を生成する生成部２１と、所定の波長帯域を有する特殊光を照射中に医療用観察装置により撮像された特殊光画像に基づいて、注目領域を設定する設定部３１と、所定の波長帯域とは異なる波長帯域を有する通常光により撮像された通常光画像において、設定された注目領域の物理位置に対応する推定領域を３次元情報より推定する算出部と、通常光画像の推定領域に所定の画像処理を行う画像処理部４１と、を備える。【選択図】図２
