CN107529971A - 信号处理装置及医疗用观察系统 - Google Patents

Abstract

一种信号处理装置6具有模式选择单元6124。所述模式选择单元6124从层次划分成树形结构并且包括其中输出用于显示的视频信号的正常操作模式的多个操作模式中选择一操作模式，然后，使所述信号处理装置6在所选择的操作模式下操作。所述多个操作模式包括多个更低操作模式，作为与正常操作模式具有父子关系的更低分层操作模式。在所述信号处理装置6启动之后，所述模式选择单元6124为从较高层次到较低层次的每个层次从在同一层次中的操作模式中选择操作模式，并且当选择了更低操作模式时，在信号处理装置6再次启动的条件下，可以选择在层次上比所选择的更低操作模式更高的操作模式。

Description

信号处理装置及医疗用观察系统

技术领域

本发明涉及一种处理从内窥镜等医疗用观察装置输出的图像信号的信号处理装置以及一种包括信号处理装置的医疗用观察系统。

背景技术

医疗用观察系统在医疗用领域中是众所周知的，该医疗用观察系统使用成像元件对人体的内部(生物体的内部)进行成像，以观察生物体的内部(例如，参照专利文献1)。

专利文献1中描述的医疗用观察系统包括对生物体的内部进行成像的内窥镜(电动弯曲内窥镜)、处理来自内窥镜的成像信号的信号处理系统(图像处理装置)、以及基于由信号处理装置处理的视频信号显示拍摄的图像的显示装置(显示器)。

专利文献1中描述的医疗用观察系统具有多个操作模式(运行模式、维护模式、校准模式、异常停止模式等)，并且可以在操作模式中的任何操作模式下操作。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开2007-185356

发明内容

技术问题

在专利文献1中描述的医疗用观察系统中，例如，当正常操作模式(其基于来自内窥镜的成像信号来显示拍摄的图像)设置为操作模式时，出现以下问题。

当切换操作模式时，专利文献1中描述的医疗用观察系统可以切换到操作模式中的任何操作模式。因此，甚至当医疗用观察系统在正常操作模式中操作(同时正在显示拍摄的图像等)时，例如，医疗用观察系统也可以通过操作者的操作等切换到不显示拍摄的图像等的任何模式(维护模式)。换言之，问题在于，当正在显示所拍摄的图像等的同时，发生操作者等的操作错误时，医疗用观察系统切换到无意的操作模式，并且在操作当中损失显示(以下称为图像损失)。

鉴于这些情况，要求一种可以避免切换到无意的操作模式以防止图像损失的技术。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种信号处理装置和一种医疗用观察系统，其可以避免切换到无意的操作模式，以防止图像损失。

问题的解决方案

为了解决上述问题并实现目的，根据本发明的信号处理装置连接到检查被检体内部并响应于检查结果输出图像信号的医疗用观察装置，对图像信号进行图像处理，并且包括模式选择单元，其被配置为从包括其中输出用于显示的视频信号的正常操作模式的多个操作模式中选择任何操作模式，所述操作模式以树形式分层组织，所述模式选择单元使得所述信号处理装置以所选择的操作模式操作，其中，所述操作模式包括作为与正常操作模式具有父子关系的较低级操作模式的多个较低级操作模式，并且在所述信号处理装置启动之后，所述模式选择单元为从较高级到较低级的每个级别从相同级别的操作模式中选择任何操作模式，并且当选择了任何较低级操作模式时，在所述信号处理装置再次启动的条件下，能够相对于所选择的较低级操作模式选择较高级操作模式。

在上述发明中，信号处理装置包括第一图像处理器，其被配置为对所述图像信号执行第一图像处理，其中，所述较低级操作模式包括：正常模式和异常模式，在正常模式中，使所述第一图像处理器执行第一图像处理以输出用于显示的第一视频信号，在异常模式中，输出与第一视频信号不同的用于显示的第二视频信号，并且所述模式选择单元在选择了正常操作模式后，判定第一视频信号的状态，并且基于判定结果，选择正常模式或异常模式。

在上述发明中，信号处理装置包括第二图像处理器，其被配置为与所述第一图像处理器分离并被配置为对所述图像信号执行与所述第一图像处理不同的第二图像处理，其中，所述操作模式包括：简单图像输出模式和固定图像输出模式作为与异常模式具有父子关系的较低级操作模式，在简单图像输出模式中，使所述第二图像处理器执行第二图像处理，以输出用于显示的第三视频信号；在固定图像输出模式中，根据预设固定图像输出用于显示的第四视频信号，并且所述模式选择单元在选择了异常模式后，判定第三视频信号的状态，并且基于判定结果，选择简单图像输出模式或固定图像输出模式。

在上述发明中，在信号处理装置中，所述第二图像处理器包括可编程逻辑设备。

在上述发明中，在信号处理装置中，所述操作模式包括用于维护所述信号处理装置的维护模式，作为与所述正常操作模式相同级别的操作模式。

在上述发明中，在信号处理装置中，所述正常操作模式和所述维护模式是所述操作模式中的顶级操作模式。

在上述发明中，在信号处理装置中，当选择了所述维护模式时，所述模式选择单元使得能够在所述信号处理装置再次启动的条件下选择所述正常操作模式。

根据本发明的医疗用观察系统包括：医疗用观察装置，其检查被检体内部并响应于检查结果输出图像信号；以及上述信号处理装置。

发明的有益效果

在根据本实施例的信号处理装置中，操作模式以树形式分层组织。在信号处理装置启动之后，信号处理装置为从较高级到较低级的每个级别从相同级别的操作模式中选择任何操作模式，并切换到操作模式。当切换到较低级操作模式(与正常操作模式具有父子关系的较低级操作模式)时，在信号处理装置再次启动的条件下，信号处理装置可以相对于较低级操作模式选择较高级操作模式。

因此，根据本实施例的信号处理装置产生以下效果：当一旦切换到较低级操作模式时，可以避免切换到无意的操作模式(例如，维护模式)，并且甚至当发生操作者等的操作错误时，防止图像损失。

根据本发明的医疗用观察系统包括信号处理装置，从而产生与信号处理装置的效果相似的效果。

附图说明

[图1]图1是根据本发明的实施例的医疗用观察系统的示意性配置的示图；

[图2]图2是图1所示的信号处理装置的配置的框图；

[图3]图3是由图2所示的模式选择单元选择的操作模式的分层结构的示图；

[图4]图4是图1所示的信号处理装置的操作的流程图；

[图5]图5是图1所示的信号处理装置的操作的流程图。

具体实施方式

下面参照附图描述用于执行本发明的实施例(以下称为实施例)。下面描述的实施例不限制本发明。此外，在附图中，相同的部件用相同的符号表示。

【医疗用观察系统的示意性配置】

图1是根据本发明的实施例的医疗用观察系统1的示意性配置的示图。

医疗用观察系统1是在医疗用观察领域中使用的系统，并且观察被检体(例如，人)的内部(例如，人体的内部)。如图1所示，该医疗用观察系统1包括内窥镜2、第一传输电缆3、显示装置4、第二传输电缆5、信号处理装置6和第三传输电缆7。

内窥镜2用作根据本发明的医疗用观察装置，检查生物体的内部，并且响应于检查结果而输出信号。如图1所示，该内窥镜2包括插入单元21、光源装置22、光波导23和相机头24。

插入单元21是硬的，具有细长形状并且插入生物体的内部。该插入单元21包含包括一个或多个透镜并且收集被检体图像的光学系统。

在信号处理装置6的控制下，连接光波导23一端的光源装置22将用于照明生物体的内部的光提供给光波导23的一端。

光波导23的一端可拆卸地连接到光源装置22，其另一端可拆卸地连接到插入单元21。光波导23将从光源装置22供应的光从一端传输到另一端，并且将光提供给插入单元21。提供给插入单元21的光从插入单元21的末端发射，以施加到生物体的内部。光学系统在插入单元21内收集施加于生物体(被检体图像)的内部的光。

相机头24可拆卸地连接到插入单元21的基端。在信号处理装置6的控制下，相机头24拍摄由插入单元21收集的被检体图像，并输出由成像引起的成像信号(对应于响应于根据本发明的检查结果的图像信号)。

在本实施例中，相机头24将成像信号光电转换为光信号，并输出作为光信号的成像信号。

第一传输电缆3的一端可拆卸地连接到信号处理装置6，其另一端可拆卸地连接到相机头24。具体地，第一传输电缆3是在作为最外层的护层内部设置多个电线(未示出)和光纤(未示出)的电缆。

电线是用于将从信号处理装置6输出的控制信号、同步信号、时钟、电力等发送到相机头24的电线。

光纤是用于将从相机头24输出的成像信号(光信号)发送到信号处理装置6的光纤。当成像信号作为电信号从相机头24输出时，光纤可以是变成电线。

显示装置4(例如，具有SD、HD、4K或更多的显示器)在信号处理装置6的控制下显示图像。

第二传输电缆5(例如，HD-SDI或3G-SDI、HDMI(注册商标)或DisplayPort(注册商标))的一端可拆卸地连接到显示装置4，其另一端可拆卸地连接到信号处理装置6。第二传输电缆5将由信号处理装置6处理的视频信号发送到显示装置4。

信号处理装置6包括CPU，并且全面地控制光源装置22、相机头24和显示装置4的操作。

第三传输电缆7的一端可拆卸地连接到光源装置22，其另一端可拆卸地连接到信号处理装置6。第三传输电缆7将控制信号从信号处理装置6发送到光源装置22。

【信号处理装置的配置】

下面描述信号处理装置6的配置。

下面主要描述处理经由作为信号处理装置6的第一传输电缆3从相机头24输入的成像信号的功能。

图2是信号处理装置6的配置的框图。

图2省略了使相机头24和第一传输电缆3可拆卸的连接器、使第一传输电缆3和信号处理装置6可拆卸的连接器、使显示装置4和第二传输电缆5可拆卸的连接器、以及使第二传输电缆5和信号处理装置6可拆卸的连接器的说明。图2示出了包括在作为电缆的第一传输电缆3中的电线和光纤。

使用通用PC架构来组装信号处理装置6。

具体地，如图2所示，信号处理装置6包括使用通用接口IF彼此连接的接口模块61、控制模块62、图像处理模块63和存储模块64。

尽管省略了具体说明，但是模块61至64设置在相应的壳体内。信号处理装置6进行组装、测试等，然后，并被设置为壳体内部不能打开的状态。

接口IF是具有符合用于通信的接口标准(例如，PC/AT兼容的机器标准)的通信协议和连接器形状的接口。

本实施例采用PCI Express(PCIe(注册商标))作为接口IF。换言之，在本实施例中，模块62至64包括符合PCIe标准的相应PC部件。

控制模块62控制光源装置22的操作、相机头24的操作、显示装置4的操作、以及整个信号处理装置6的操作。

在本实施例中，控制模块62包括符合安装有CPU等的PC/AT兼容的机器的标准的主板。主板包括要连接到接口模块61、图像处理模块63和存储模块64的相应扩展槽。

接口模块61安装在设置在控制模块62中的扩展槽(本实施例中的PCIe插槽)上。如图2所示，该接口模块61包括光电转换单元611、现场可编程门阵列(FPGA)612和存储器613。

光电转换单元611将经由第一传输电缆3从相机头24输入的成像信号(光信号)光电转换成电信号，并将该光电转换的成像信号输出到FPGA612。当成像信号作为电信号从相机头24输出时，省略光电转换单元611，并将电信号直接输入到FPGA 612。

FPGA 612是由控制模块62配置的逻辑电路。如图2所示，该FPGA 612包括信号转换单元6121、简单显影处理器6122、固定图像生成单元6123、模式选择单元6124和视频信号输出单元6125。

信号转换单元6121将由光电转换单元611光电转换的成像信号转换为符合用于通信的接口标准(本实施例中的PCIe标准)的数字信号。转换的数字信号一次被存储在诸如视频随机存取存储器(VRAM)等存储器(未示出)中，然后，经由接口IF被输出到控制模块62。

简单显影处理器6122具有作为根据本发明的第二图像处理器的功能，并且对存储在诸如VRAM等存储器(未示出)中的数字信号执行各种图像处理(图像处理比图像处理模块63的图像处理(对应于根据本发明的第二图像处理)更简单(处理负荷更低))，以产生第三视频信号。然后，简单显影处理器6122将第三视频信号输出到视频信号输出单元6125。

固定图像生成单元6123基于诸如测试图案等预设固定图像来生成第四视频信号。然后，固定图像生成单元6123将第四视频信号输出到视频信号输出单元6125。

模式选择单元6124从操作模式中选择任何操作模式，并且使得信号处理装置6在所选择的操作模式上操作。

如下所述，以树形式分层组织操作模式。

图3是由模式选择单元6124选择的操作模式的分层结构的图。

如图3所示，操作模式包括维护模式Mm、正常操作模式Rm、正常模式RmA、异常模式RmB、简单图像输出模式RmBA和固定图像输出模式RmBB。

如图3所示，维护模式Mm和正常操作模式Rm是相同级别的操作模式，并且是操作模式之中的顶级操作模式。

具体地，维护模式Mm是用于维护(用于升级接口模块61等的部分功能)的操作模式。

正常操作模式Rm是经由第二传输电缆5将视频信号(第一视频信号或第二视频信号)输出到显示装置4并且使显示装置4基于视频信号显示图像的操作模式。

正常模式RmA和异常模式RmB是根据本发明的对应于较低级操作模式的操作模式，并且是与正常操作模式Rm具有父子关系并且处于低于正常操作模式Rm的等级上的操作模式(如图3所示)。

具体地，正常模式RmA是通过图像处理模块63进行的图像处理(对应于根据本发明的第一图像处理)产生的第一视频信号被输出到显示装置4并且使显示装置4基于第一视频信号显示图像(以下称为正常图像)的操作模式。

异常模式RmB是将与第一视频信号(第三视频信号或第四视频信号)不同的第二视频信号输出到显示装置4并且使显示装置4基于第二视频信号显示图像的操作模式。

如图3所示，简单图像输出模式RmBA和固定图像输出模式RmBB是与异常模式RmB具有父子关系且处于低于异常模式RmB的等级的操作模式。

具体地，简单图像输出模式RmBA是通过简单显影处理器6122的图像处理产生的第三视频信号被输出到显示装置4并使显示装置4基于第三视频信号显示图像(以下称为简单图像)的操作模式。

固定图像输出模式RmBB是由固定图像生成单元6123生成的第四视频信号被输出到显示装置4并使显示装置4基于第四视频信号显示图像(固定图像，例如，测试图案)的操作模式。

在医疗用观察系统1启动之后(在电源接通之后)，模式选择单元6124为从较高级到较低级的每个级别从相同级别的操作模式中选择任何操作模式，如在下面具体描述的。

视频信号输出单元6125根据模式选择单元6124选择的操作模式从第一视频信号(由图像处理模块63产生的并经由接口IF和控制模块62输入的视频信号)、第三视频信号(由简单显影处理器6122产生的视频信号)和第四视频信号(由固定图像生成单元6123产生的视频信号)中选择任何视频信号，并且经由第二传输电缆5将所选择的视频信号输出到显示装置4。

在此过程中，视频信号输出单元6125从模式选择单元6124接收选择第一、第三和第四视频信号中的任何视频信号的指令的输入以及关于与所选择的操作模式(正常模式RmA、简单图像输出模式RmBA或固定图像输出模式RmBB)对应的视频格式的设置信息。视频信号输出单元6125然后基于设置信息转换所选择的视频信号的图像尺寸等，并经由第二传输电缆5将转换的视频信号输出到显示装置4。

存储器613包括非易失性存储器，并且在其内存储在模式选择单元6124选择维护模式Mm或正常操作模式Rm时使用的模式移动信息以及关于与操作模式(正常模式RmA、简单图像输出模式RmBA或固定图像输出模式RmBB)对应的诸如图像尺寸等视频格式的设置信息。

图像处理模块63包括例如通用计算图形处理单元(GPGPU)，并被且安装在设置在控制模块62的扩展槽(本实施例中的PCIe插槽)上。

具体地，图像处理模块63对从接口单元61输出的并经由接口IF和控制模块62输入的数字信号(成像信号)进行各种图像处理，例如，显影处理、降噪、色彩校正、色彩增强和轮廓增强(对应于根据本发明的第一图像处理)，以产生第一视频信号。然后，图像处理模块63经由接口IF将第一视频信号输出到控制模块62。

存储模块64包括例如固态驱动器(SSD)、硬盘驱动器(HDD)或双列直插存储器模块(DIMM)，并且被安装在设置在控制模块62中的扩展槽(本实施例中的IDE/SATA连接器和存储器插座)上。

具体地，存储模块64容纳使图像处理模块63执行各种图像处理的计算机程序和OS(例如，Windows(注册商标)、Linux(注册商标)、Android(注册商标)、iOS(注册商标)或RTOS)。

【信号处理装置的操作】

下面描述信号处理装置6的操作。

图4和图5是信号处理装置6的操作的流程图。

如果电源接通(在步骤S1为是)，则信号处理装置6、相机头24等根据接通电源进行启动处理(步骤S2)。

在接口模块61启动之后(步骤S2)，模式选择单元6124从存储器613读取模式移动信息(步骤S3)。模式选择单元6124然后判定是否在读取的模式移动信息中设置移动到“维护模式Mm”的指令(步骤S4)。

如果判定在模式移动信息中设置了移动到“维护模式Mm”的指令(在步骤S4为是)，则模式选择单元6124向控制模块62和诸如相机头24等外围设备提供信号处理装置6移动到维护模式Mm的通知，并将信号处理装置6移动到维护模式(步骤S5)。

在步骤S5之后，控制模块62从例如安装在控制模块62上的USB存储器(未示出)读取升级数据，用于升级接口模块61等的部分功能。此外，控制模块62经由接口IF将升级数据传送到接口模块61。接口模块61基于升级数据执行升级处理，以升级部分功能(步骤S6)。

在步骤S6之后，控制模块62经由接口IF重写存储在存储器613中的模式移动信息，以在模式移动信息中设置移动到“正常操作模式Rm”的指令(步骤S7)。

在步骤S7之后，控制模块62经由接口IF控制接口模块61的操作，以使接口模块61输出某个视频信号(包含指导操作者执行关机(关闭电源)的消息(诸如“关闭电源”等消息)的关闭指令图像)(步骤S8)。通过该处理，显示装置4经由第二传输电缆5接收视频信号的输入，并且基于视频信号显示关闭指令图像。

如果电源关闭(在步骤S9为是)，则信号处理装置6结束该处理。相反，如果保持电源接通状态(在步骤S9为否)，则信号处理装置6返回到步骤S8。换言之，继续显示关闭指令图像，直到电源关闭。

如上所述，在本实施例中，一旦切换到维护模式Mm，除非信号处理装置6再次启动，否则信号处理装置6不能切换到正常操作模式Rm。

如果在步骤S4处判定在模式移动信息中设置了移动到“正常操作模式Rm”的指令(在步骤S4为否)，则模式选择单元6124向控制模块62和诸如相机头24等外围设备提供信号处理装置6将移动到正常操作模式Rm的通知，并将信号处理装置6移动到正常操作模式Rm(步骤S10)。

在步骤S10之后，模式选择单元6124判定相机头24是否经由第一传输电缆3连接到信号处理装置6(步骤S11)。

在步骤S11处，例如，如果经由第一传输电缆3从相机头24输入成像信号(光信号)，则模式选择单元6124判定相机头24正在连接。如果成像信号(光信号)未被输入，则模式选择单元6124判定相机头24未连接。

如果判定相机头24正在连接(在步骤S11为是)，则模式选择单元6124判定是否经由接口IF从控制模块62接收到移动到正常模式RmA或异常模式RmB的指令(步骤S12)。

如果判定没有接收到移动指令(在步骤S12为否)，则信号处理装置6返回到步骤S11。换言之，模式选择单元6124继续监视相机头24的连接状态，直到接收到移动指令。

相反，如果判定已经接收到移动指令(在步骤S12为是)，则信号处理装置6移动到步骤S16。

如果在步骤S11处判定相机头24没有连接(在步骤S11为否)，则模式选择单元6124向视频信号输出单元6125输出选择第四视频信号(由固定图像生成单元6123产生的视频信号)的指令。然后，视频信号输出单元6125选择第四视频信号，并经由第二传输电缆5将第四视频信号输出到显示装置4(步骤S13)。通过该处理，显示装置4基于第四视频信号显示固定图像。

在步骤S13之后，与步骤S11一样，模式选择单元6124判定相机头24是否正在连接(步骤S14)。

如果判定相机头24没有连接(步骤S14为否)，则信号处理装置6返回到步骤S13。换言之，继续显示固定图像，直到相机头24被连接。

相反，如果判定相机头24正在连接(在步骤S14为是)，则与步骤S12一样，模式选择单元6124判定是否已经从控制模块62接收到移动指令(步骤S15)。

如果判定尚未接收到移动指令(在步骤S15为否)，则信号处理装置6返回到步骤S14。换言之，模式选择单元6124继续监视相机头24的连接状态，直到接收到移动指令。

相反，如果判定已经接收到移动指令(在步骤S15为是)，则信号处理装置6转移到步骤S16。

如果判定已经接收到移动指令(在步骤S12为是，在步骤S15为是)，则模式选择单元6124判定图像处理模块63产生的并经由接口IF和控制模块62输入的第一视频信号的状态，以判定第一视频信号的状态是否正常(步骤S16)。

例如，如下面步骤S16所述，模式选择单元6124基于附着到第一视频信号的帧ID来判定第一视频信号的状态。

换言之，相机头24经由第一传输电缆3向信号处理装置6输出成像信号(光信号)，在成像信号中，帧ID(以下称为第一帧ID)附着到每个帧，以便以时间序列的顺序连续。控制模块62将由相机头24为每个帧附着的第一帧ID复制到由图像处理模块63生成的第一视频信号，并再次将帧ID(以下称为第二帧ID)附着到每个帧。

模式选择单元6124检查包含在输入的第一视频信号中的第一和第二帧ID，并判定第一帧ID和第二帧ID是否对于每个帧相匹配以及第一帧ID(第二帧ID)是否在帧之间连续。如果第一帧ID和第二帧ID对于每个帧是匹配的，并且如果第一帧ID(第二帧ID)在帧之间是连续的，则模式选择单元6124判定第一视频信号的状态是正常的。相反，如果第一帧ID和第二帧ID对于每个帧是不匹配的，或者如果第一帧ID(第二帧ID)在帧之间不是连续的，则模式选择单元6124判定第一视频信号的状态是异常的(例如，在图像处理模块63和/或控制模块62中发生故障)。

如果判定第一视频信号的状态正常(在步骤S16为是)，则模式选择单元6124将信号处理装置6移动到正常模式RmA(步骤S17)。换言之，模式选择单元6124向视频信号输出单元6125输出选择第一视频信号的指令以及关于与正常模式RmA对应的诸如图像大小等视频格式的设置信息。

在步骤S17之后，视频信号输出单元6125从第一、第三和第四视频信号中选择第一视频信号，基于设置信息适当地转换所选择的第一视频信号，并经由第二传输电缆5将第一视频信号输出到显示装置4(步骤S18)。通过该处理，显示装置4基于第一视频信号显示正常图像。

在步骤S18之后，如果在输出第一视频信号的同时，关闭电源(在步骤S19为是)，则信号处理装置6结束该处理。

相反，如果维持电源接通状态(步骤S19中为否)，则控制模块62判定是否存在移动到维护模式Mm的操作(步骤S20)。

控制模块62通过连接到控制模块62的诸如鼠标、键盘或触摸面板等操作单元(未示出)上的操作来判定是否在显示装置4上显示的菜单屏幕上存在移动到维护模式Mm的操作(例如在步骤S20处)。

如果判定没有任何操作移动到维护模式Mm(在步骤S20为否)，则与步骤S11和S14一样，模式选择单元6124判定相机头24是否被连接(步骤S21)。

如果判定相机头24未连接(步骤S21为否)，则信号处理装置6移动到步骤S13，以执行第四视频信号的输出(固定图像的显示)。

相反，如果判定相机头24正在连接(在步骤S21为是)，则信号处理装置6返回到步骤S16。换言之，如果维持电源接通状态，则没有任何操作以移动到维护模式Mm，并且在输出第一视频信号的同时，维持相机头24的连接状态，信号处理装置6在某个周期内监视第一视频信号的状态。

如果在步骤S20处判定存在移动到维护模式Mm的操作(步骤S20为是)，则控制模块62经由接口IF重写存储在存储器613中的模式移动信息，以在模式切换信息中设置移动到“维护模式Mm”的指令(步骤S22)。

在步骤S22之后，与步骤S8一样，控制模块62使接口模块61输出某个视频信号(关闭指令图像)(步骤S23)。通过该处理，显示装置4经由第二传输电缆5接收视频信号的输入，并基于视频信号显示关闭指令图像。

如果电源关闭(在步骤S24为是)，则信号处理装置6结束该处理。相反，如果维持电源接通状态(在步骤S24为否)，则信号处理装置6返回到步骤S23。换言之，继续显示关闭指令图像，直到电源关闭。

如上所述，在本实施例中，一旦切换到正常模式RmA，除非信号处理装置6再次启动，否则信号处理装置6不能切换到维护模式Mm。

如果在步骤S16处判定第一视频信号的状态不正常(在步骤S16为否)，则模式选择单元6124将信号处理装置6移动到异常模式RmB(步骤S25)。在移动到异常模式RmB之后，估计在控制模块62和/或图像处理模块63中发生任何故障，并且主要由接口模块61执行以下处理。

在步骤S25之后，模式选择单元6124判定第三视频信号的状态，以判定第三视频信号的状态是否正常(步骤S26)。换言之，模式选择单元6124在步骤S26处判定在简单显影处理器6122中是否发生任何故障。

如果判定第三视频信号的状态正常(在步骤S26中为是)，则模式选择单元6124将信号处理装置6移动到简单图像输出模式RmBA(步骤S27)。换言之，模式选择单元6124向视频信号输出单元6125输出选择第三视频信号的指令以及关于与简单图像输出模式RmBA对应的诸如图像尺寸等视频格式的设置信息。

在步骤S27之后，视频信号输出单元6125从第一、第三和第四视频信号中选择第三视频信号，基于设置信息适当地转换所选择的第三视频信号，并经由第二传输电缆5将第三视频信号输出到显示装置4(步骤S28)。通过该处理，显示装置4基于第三视频信号显示简单图像。

在步骤S28之后，如果在输出第三视频信号的同时，关闭电源(在步骤S29为是)，则信号处理装置6结束该处理。

相反，如果维持接通电源状态(在步骤S29为否)，则与步骤S11、S14、S21一样，模式选择单元6124判定相机头24是否被连接(步骤S30)。

如果判定相机头24没有连接(在步骤S30为否)，则与步骤S13一样，信号处理装置6执行第四视频信号的输出(固定图像的显示)(步骤S31)。

相反，如果判定相机头24正在连接(在步骤S30为是)，则信号处理装置6返回到步骤S26。换言之，如果在输出第三视频信号的同时，保持电源接通状态并保持相机头24的连接状态，则信号处理装置6在某个周期内监视第三视频信号的状态。

如果在步骤S26处判定第三视频信号的状态不正常(在步骤S26为否)，则模式选择单元6124将信号处理装置6移动到固定图像输出模式RmBB(步骤S32)。换言之，模式选择单元6124向视频信号输出单元6125输出选择第四视频信号的指令以及关于与固定图像输出模式RmBB对应的诸如图像尺寸等视频格式的设置信息。

在步骤S32之后，视频信号输出单元6125从第一、第三和第四视频信号中选择第四视频信号，根据设置信息适当地转换所选择的第四视频信号，并经由第二传输电缆5将第四视频信号输出到显示装置4(步骤S33)。通过该处理，显示装置4基于第四视频信号显示固定图像。

在步骤S33之后，与步骤S8和S23一样，接口模块61输出某个视频信号(关闭指令图像)(步骤S34)。通过该处理，显示装置4经由第二传输电缆5接收视频信号的输入，并基于视频信号显示关闭指令图像。

如果电源关闭(步骤S35为是)，则信号处理装置6结束该处理。相反，如果保持电源接通状态(步骤S35为否)，则信号处理装置6返回到步骤S34。换言之，继续显示关闭指令图像，直到电源关闭。

如上所述，在本实施例中，一旦切换到异常模式RmB(简单图像输出模式RmBA或固定图像输出模式RmBB)，信号处理装置6不能切换到正常模式RmA或维护模式Mm。

在上述根据本实施例的信号处理装置6中，操作模式(维护模式Mm、正常操作模式Rm、正常模式RmA、异常模式RmB、简单图像输出模式RmBA和固定图像输出模式RmBB)以树形式分层组织。在信号处理装置6启动之后，信号处理装置6为从较高级到较低级的每个等级从相同级别的操作模式中选择任何操作模式，并切换到该操作模式。当切换到与正常操作模式Rm具有父子关系且处于下一级的正常模式RmA或异常模式RmB(简单图像输出模式RmBA和固定图像输出模式RmBB)时，在信号处理装置6再次启动的条件下，信号处理装置6可以相对于正常模式RmA和异常模式RmB切换到处于较高级的维护模式Mm。

因此，根据本实施例的信号处理装置6产生以下效果：当一旦切换到正常模式RmA或异常模式RmB时，可以避免切换到无意的操作模式(例如，维护模式)，并且甚至当发生操作者等的操作错误时防止图像损失。

根据本实施例的信号处理装置6判定由图像处理模块63产生的第一视频信号的状态，并基于判定结果，切换到正常模式RmA或异常模式RmB。在切换到异常模式RmB之后，信号处理装置6判定由简单显影处理器6122产生的第三视频信号的状态，并且基于判定结果，切换到简单图像输出模式RmBA或固定图像输出模式RmBB。

因此，甚至在图像处理模块63和/或控制模块62中发生故障时，接口模块61也独立地输出第三视频信号等，并且可以显示基于第三视频信号的简单图像，尽管其图像质量劣于基于第一视频信号的正常图像。

特别地，简单显影处理器6122包括FPGA 612，因此与执行软件处理的图像处理模块63相比，发生故障的可能性更低。因此，可以适当地实现能够防止图像损失的效果。

在根据本实施例的信号处理装置6中，维护模式Mm和正常操作模式Rm是相同级别的操作模式，并且是操作模式中的顶级操作模式。

换言之，操作模式以树形式分级地组织，并且可以在顶级设置具有高优先级的维护模式Mm和正常操作模式Rm，由此，在信号处理装置6启动之后，信号处理装置6可以快速切换到具有高优先级的维护模式Mm和正常操作模式Rm。因此，可以提高方便性。

当切换到维护模式Mm时，在信号处理装置6再次启动的条件下，根据本实施例的信号处理装置6可以切换到正常操作模式Rm。

因此，一旦切换到维护模式Mm，甚至在发生操作者等的操作错误时，信号处理装置6也可以避免切换到无意的操作模式(正常操作模式Rm)。

【其他实施例】

已经描述了用于执行本发明的实施例；本发明不应仅由本实施例限制。

虽然本实施例将使用硬质镜(插入单元21)的内窥镜2(硬内窥镜)用作本发明的医疗用观察装置，但这不是限制性的。可以采用使用软镜(未示出)的软内窥镜。根据本发明的医疗用观察装置不限于硬内窥镜和软内窥镜，并且可以采用使用超声波检查用的探针的超声波内窥镜或包括成像元件的手术显微镜。

虽然该实施例将六种操作模式，即，维护模式Mm、正常操作模式Rm、正常模式RmA、异常模式RmB、简单图像输出模式RmBA和固定图像输出模式RmBB，示例为操作模式，但是操作模式的数量不限于六个，并且可以是五个或更少或七个或更多，只要以树形式分层组织即可。

尽管在本实施例中，在步骤S3中，模式选择单元6124从存储器613单独读取模式移动信息，但这不是限制性的。

当在正常操作模式Rm(正常模式RmA或异常模式Rm(简单图像输出模式RmBA或固定图像输出模式RmBB))的操作期间，通过在诸如鼠标、键盘或触摸面板等操作单元(未示出)上的操作改变关于诸如图像尺寸等视频格式的设置信息时，例如，改变的设置信息被存储在存储器613中。在步骤S3，除了来自存储器613的模式移动信息，模式选择单元6124还读取设置信息。通过使用读取的设置信息，可以与前一个一样，在视频格式上显示图像。

尽管该实施例采用PCIe作为接口IF，但PCIe不是限制性的；可以使用的示例包括USB、以太网(注册商标)、串行ATA、HDMI(注册商标)、IEEE1394(注册商标)、DisplayPort(注册商标)、RS232C、以及通用输入/输出(GPIO)。

处理过程不限于在实施例中描述的流程图中的处理顺序，并且在不出现矛盾的程度上，可以改变；可以在步骤S25之后，执行步骤S20到步骤S24中的处理块。

附图标记列表

1 医疗用观察系统

2 内窥镜

3 第一传输电缆

4 显示装置

5 第二传输电缆

6 信号处理装置

7 第三传输输电缆

21 插入单元

22 光源装置

23 光波导

24 相机头

61 接口模块

62 控制模块

63 图像处理模块

64 存储模块

611 光电转换单元

612 FPGA

613 存储器

6121 信号转换单元

6122 简单显影处理器

6123 固定图像生成单元

6124 模式选择单元

6125 视频信号输出单元

IF 接口

Mm 维护模式

Rm 正常操作模式

RmA 正常模式

RmB 异常模式

RmBA 简单图像输出模式

RmBB 固定图像输出模式。

Claims (8)

1.一种信号处理装置，其连接到检查被检体内部、并响应于检查结果输出图像信号的医疗用观察装置，并对所述图像信号进行图像处理，所述信号处理装置包括：

模式选择单元，被配置为从包括其中输出用于显示的视频信号的正常操作模式的多个操作模式中选择任何操作模式，所述多个操作模式以树形式被分层组织，所述模式选择单元使得所述信号处理装置以所选择的操作模式操作，其中，

所述多个操作模式包括作为与所述正常操作模式具有父子关系的较低级操作模式的多个较低级操作模式，并且

在所述信号处理装置启动之后，所述模式选择单元为从较高级到较低级的每个级别从相同级别的操作模式中选择任何操作模式，并且当选择了任何较低级操作模式时，在所述信号处理装置再次启动的条件下，所述模式选择单元能够相对于所选择的较低级操作模式选择较高级操作模式。

2.根据权利要求1所述的信号处理装置，包括第一图像处理器，被配置为对所述图像信号执行第一图像处理，其中，

所述多个较低级操作模式包括：正常模式和异常模式，在所述正常模式中，使所述第一图像处理器执行所述第一图像处理以输出用于显示的第一视频信号，在所述异常模式中，输出与所述第一视频信号不同的用于显示的第二视频信号，并且

所述模式选择单元选择所述正常操作模式，然后判定所述第一视频信号的状态，并且基于判定结果，选择所述正常模式或所述异常模式。

3.根据权利要求2所述的信号处理装置，包括：第二图像处理器，被配置为与所述第一图像处理器分离并被配置为对所述图像信号执行与所述第一图像处理不同的第二图像处理，其中，

所述多个操作模式包括简单图像输出模式和固定图像输出模式作为与异常模式具有父子关系的较低级操作模式，在所述简单图像输出模式中，使所述第二图像处理器执行所述第二图像处理以输出用于显示的第三视频信号；在所述固定图像输出模式中，根据预设固定图像输出用于显示的第四视频信号，并且

所述模式选择单元选择所述异常模式，然后判定第三视频信号的状态，并且基于判定结果，选择所述简单图像输出模式或所述固定图像输出模式。

4.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中，所述第二图像处理器包括可编程逻辑设备。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的信号处理装置，其中，所述多个操作模式包括用于维护所述信号处理装置的维护模式作为与所述正常操作模式相同级别的操作模式。

6.根据权利要求5所述的信号处理装置，其中，所述正常操作模式和所述维护模式是所述多个操作模式中的顶级操作模式。

7.根据权利要求5或6所述的信号处理装置，其中，当选择了所述维护模式时，所述模式选择单元使得能够在所述信号处理装置再次启动的条件下选择所述正常操作模式。

8.一种医疗用观察系统，包括：

医疗用观察装置，其检查被检体内部并响应于检查结果输出图像信号；以及

根据权利要求1至7中任一项所述的信号处理装置。