DE10212915A1

DE10212915A1 - Elektroendoskopsystem mit Elektroendoskopen mit verschiedenen Pixelanzahlen

Info

Publication number: DE10212915A1
Application number: DE10212915A
Authority: DE
Inventors: Kazunori Abe; Fujio Okada
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2022-03-23
Also published as: JP2002300574A; US20020140807A1; JP3962553B2; US6943821B2; DE10212915B4

Abstract

Bei einem Elektroendoskopsystem mit einem Prozessor (12), an den Elektroendoskope (10) mit CCDs (15) mit verschiedenen Pixelanzahlen, z. B. 410000, 270000 oder 190000 Pixeln, angeschlossen werden, werden alle CCDs mit einer 410000 Pixeln entsprechenden Frequenz angesteuert. Ferner vergrößert eine Informationsmenge-Wandelschaltung (22) das Bild, wie es durch ein CCD mit 270000 oder 190000 Pixeln erhalten wird, in horizontaler oder vertikaler Richtung unter Verwendung einer Pixelinterpolation. D. h., dass Daten für ein zu interpolierendes Pixel durch Mitteln von Pixeln um das Pixel herum berechnet werden und vergrößerte Binärdaten zu diesem Zielpixel erhalten werden. Auf diese Binärdaten wird ein Gewichtungsfaktor angewandt, und die sich ergebenden Daten werden zu den Zielpixeldaten addiert. Durch diesen Prozess wird ein Bild mit einem Seitenverhältnis von 4 : 3 erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektroendoskopsystem mit mehre ren mit einem Prozessor verbindbaren Elektroendoskopen, die jeweils über ein Bildaufnahmeelement verfügen.

Bei einem Elektroendoskopsystem wird ein Elektroendoskop mit einem CCD (Charged Coupled Device) als Bildaufnahmeelement am Vorderende mit einem Prozessor verbunden. Ein vom CCD er fasstes Videosignal durchläuft im Elektroendoskop und im Prozessor eine Videoverarbeitung, wodurch auf einem Monitor ein Videobild des betrachteten Objekts angezeigt wird.

In den letzten Jahren wurden Elektroendoskope mit CCDs mit immer größeren Pixelzahlen mit relativ kurz aufeinanderfol genden Zyklen hergestellt, um Videobilder mit immer höherer Auflösung zu erzeugen. Derartige Elektroendoskope mit CCDs mit verschiedenen Pixelanzahlen werden mit demselben Prozes sor verbunden. Zum Beispiel stehen ein CCD 1 mit 410 000 Pi xeln, ein CCD 2 mit 270 000 Pixeln und ein CCD 3 mit 190 000 Pixeln zur Verfügung, wie sie in den Fig. 8A bis 8C darge stellt sind.

Das in der Fig. 8A dargestellte CCD 1 mit 410 000 Pixeln verfügt über eine große Bildaufnahmefläche aus 768 Pixeln in horizontaler Richtung und 494 Zeilen in vertikaler Richtung. Das in der Fig. 8B dargestellte CCD 2 mit 270 000 Pixeln verfügt über eine Bildaufnahmefläche aus 510 Pixeln in hori zontaler Richtung und 492 Zeilen in vertikaler Richtung. Außerdem verfügt das in der Fig. 8C dargestellte CCD 3 mit 190 000 Pixeln über eine Bildaufnahmefläche mit 362 Pixeln in horizontaler Richtung und 492 Zeilen in vertikaler Rich tung.

Wenn beim herkömmlichen Elektroendoskopsystem Elektroendo skope mit CCDs mit verschiedenen Pixelzahlen mit demselben Prozessor verbunden werden und dadurch verschiedene Frequen zen (Frequenz für die CCD-Ansteuerung und die Signalverar beitung), entsprechend der Pixelanzahl, erzeugt werden, führt dies zu Problemen dahingehend, dass die zugehörige Schaltung oder die Signalverarbeitung kompliziert ist.

D. h., dass die Ansteuerungsfrequenz zum Lesen der Pixelin formation bei 410 000 Pixeln, wie in der Fig. 8A darge stellt, 14,32 MHz beträgt, 9,58 MHz für 270 000 Pixel, wie in der Fig. 8B dargestellt und 6,75 MHz für 190 000 Pixel, wie in der Fig. 8C dargestellt. Daher ist es erforderlich, dass diese Ansteuerungsfrequenzen und andere Signalverarbei tungsfrequenzen entsprechend den Pixelanzahlen für das CCD innerhalb des jeweiligen Elektroendoskops erzeugt werden, so dass die Schaltung zum Erzeugen jeder der obigen Frequenzen kompliziert ist und die Videoverarbeitung auf Grundlage der verschiedenen Frequenzen trickreich ist.

Jedoch werden bei diesem herkömmlichen Elektroendoskopsys tem, da Elektroendoskope mit CCDs mit verschiedenen Pixelan zahlen an den selben Prozessor angeschlossen werden können, verschiedene Frequenzen (die zum Ansteuern der CCDs und zur Verarbeitung von Signalen erforderlich sind) entsprechend den Pixelanzahlen erzeugt werden, was komplizierte Schaltun gen und komplizierte Signalverarbeitung erfordert.

D. h., dass zum Auslesen von Pixelinformation für 410 000 Pixel gemäß der Fig. 8A eine Ansteuerungsfrequenz von 14,32 MHz verwendet wird, 9,58 MHz für 270 000 Pixel gemäß der Fig. 8B verwendet werden und 6,75 MHz für 190 000 Pixel gemäß der Fig. 8C verwendet werden. Demgemäß müssen diese Ansteuerungsfrequenzen und andere Signalverarbeitungsfre quenzen entsprechend der Anzahl von CCD-Pixeln im Elektroen doskop erzeugt werden, so dass zum Erzeugen dieser Frequen zen komplizierte Schaltungen erforderlich sind und auch die Videoverarbeitung auf Grundlage dieser Frequenzen kompli ziert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektroendo skopsystem zu schaffen, das auf einfache Weise eine Video verarbeitung unter Verwendung von Bildaufnahmeelementen mit verschiedenen Pixelanzahlen ausführen kann, wobei eine gute Bildqualität erzielt wird.

Diese Aufgabe ist durch das Elektroendoskopsystem gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Konfiguration wird eine Ansteue rungsfrequenz von 14,32 MHz für 410 000 Pixel (Bezugspixel zahl) verwendet, und selbst dann, wenn ein Elektroendoskop system mit einem CCD mit 270 000 oder 190 000 Pixeln ange schlossen wird, werden die Pixel des CCD mit der Ansteue rungsfrequenz gelesen, wodurch die Videoverarbeitung ent sprechend einem Horizontal- oder einem Vertikal-Synchroni siersignal auf Grundlage dieser Ansteuerungsfrequenz er folgt. In der Informationsmenge-Wandelschaltung wird die An zahl der Pixel im Fall von 270 000 Pixeln in horizontaler Richtung erweitert (Pixelinterpolation), und im Fall von 190 000 Pixeln oder einer anderen Pixelanzahl erfolgt eine Erweiterung in horizontaler und vertikaler Richtung. Auf diese Weise wird auf dem Anzeigeschirm ein Videobild mit einem Seitenverhältnis von 4 zu 3 angezeigt.

Ferner werden durch die Erfindung Videobilder geeigneter Qualität dadurch erhalten, dass ein Pixelinterpolationspro zess ausgeführt wird, bei dem ein charakteristischer Wert für das Pixel entnommen wird. D. h., dass dann, wenn die Pi xelanzahl erhöht ist, wie oben beschrieben, und einfach be nachbarte Pixeldaten dazu verwendet werden, fehlende Pixel daten zu kompensieren, Schwierigkeiten beim Betrachten eines Videobilds auftreten können, da sich stufenförmige Zacken ergeben. Dagegen wird durch die Erfindung ein Pixelinterpo lationsprozess ausgeführt, bei dem ein charakteristischer Wert entnommen wird, um das genannte Problem zu vermeiden.

Bei der erfindungsgemäßen Konfiguration bestimmt die Bild vergrößerungsschaltung für Pixel um ein zu interpolierendes Pixel herum einen Mittelwert, und die Binärbild-Vergröße rungsschaltung erhält für dieses Zielpixel Binärwertdaten. Dann werden z. B. diese Binärwertdaten abhängig vom Mittel wert der Pixel mit einem Gewichtungsfaktor multipliziert, wobei dieser mit dem Gewichtungsfaktor multiplizierte Wert und der Pixelmittelwert addiert werden, um einen Wert als interpolierte Pixeldaten zu erhalten.

Dieser Prozess erlaubt es, einen charakteristischen Wert durch Verwenden vergrößerter Binär(Bild)daten und eines Ge wichtungsfaktors zu entnehmen. D. h., dass die Binärdaten 0 sind, wenn sie kleiner als ein Schwellenwert eines Pixelsig nalpegels sind (z. B. Zwischenwert von Pegeln variabler Dichte) und sie 1 sind, wenn sie so groß wie der Zwischen wert oder größer sind. Durch diesen Prozess, der Binärdaten verwendet, wird der Pixelwert, wenn der Signalpegel dem Schwellenwert oder einem größeren Wert entspricht, als cha rakteristischer Wert im Vergleich zum Fall angehoben, in dem der Signalpegel einen kleineren Wert aufweist. Wenn der Sig nalpegel den Schwellenwert oder einen größeren Wert auf weist, wird der charakteristische Wert durch einen Gewich tungsfaktor weiter angehoben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von durch Figuren ver anschaulichten Ausführungsformen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Schaltungskonfigura tion eines Elektroendoskopsystems gemäß einer Ausführungs form der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Flussdiagramm, das einen Informationsmenge- Umsetzungsprozess gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;

Fig. 3A und 3C zeigen erläuternde Beispiele einer Pixelin terpolation auf Grundlage einer Mittelung gemäß der Ausfüh rungsform;

Fig. 4A bis 4C veranschaulichen einen Pixelinterpolations prozess für ein oberes Pixel in einem gemäß der Ausführungs form erzeugten Bild;

Fig. 5A bis 5C veranschaulichen einen Pixelinterpolations prozess für ein mittleres Pixel in einem gemäß der Ausfüh rungsform erzeugten Bild;

Fig. 6 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Informa tionsmengenumsetzung für ein Bild, das unter Verwendung ei nes CCD mit 270 000 Pixeln gemäß der Ausführungsform erhal ten wurde;

Fig. 7 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Informa tionsmengenumsetzung für ein Bild, das unter Verwendung ei nes CCD mit 190 000 Pixeln gemäß der Ausführungsform erhal ten wurde;

Fig. 8A bis 8C sind Diagramme, die eine jeweilige Konfigura tion verschiedener Arten bekannter CCDs mit verschiedenen Pixelzahlen zeigen.

Die Fig. 1 zeigt die Konfiguration eines Elektroendoskopsys tems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Elektroendoskop 10 mit einem Prozessor 12 verbunden ist. Dieses Elektroendoskop 10 ist über ein optisches Objektiv system 14 an einem oberen Endabschnitt mit einem CCD 15 ver sehen, das über 410 000 Pixel, 270 000 Pixel oder 190 000 Pixel verfügt. Außerdem ist es mit einer CDS/AGC-Schaltung 16 zum Ausführen einer korrelierten Doppelabtastung (CDS = Correlating Double Sampling) und einer automatischen Ver stärkungsregelung (AGC = Automatic Gain Control) für das Ausgangssignal des CCD 15 versehen. Weiterhin ist ein ROM (EEPROM) 17 zum Speichern von Daten zum Identifizieren der Pixelanzahl des CCD 15 vorhanden, wobei die Daten im ROM 17 beim Einschalten der Spannung oder dergleichen an den Pro zessor 12 geliefert werden.

Andererseits ist der Prozessor 12 mit einem A/D-Wandler 19 zum Empfangen des Ausgangssignals der CDS/AGC-Schaltung 16 und einer CCD-Ansteuerungs- und Videosignal-Verarbeitungs schaltung 20 zum Ausgeben eines Ansteuerungssignals an das CCD 15 und zum Ausführen verschiedener Verarbeitungsvorgän ge, wie eines Farbwandlungsprozesses, einer Gammakorrektur und einer Konturhervorhebung für das Ausgangssignal des CCD 15 versehen. Diese CCD-Ansteuerungs- und Videosignal-Verar beitungsschaltung 20 ist mit einem Timinggenerator (TG) mit einem Oszillator versehen, der mit einer Pixel-Ansteuerungs frequenz von 14,32 MHz schwingt, wie sie für das CCD 15 mit 410 000 Pixeln geeignet ist, wobei aus dieser Schwingungs frequenz ein Horizontal-Synchronisiersignal von 15,734 kHz und ein Vertikal-Synchronisiersignal von 59,94 Hz sowie an dere Timingsignale für Abtastvorgänge erzeugt werden.

Der CCD-Ansteuerungs- und Videosignal-Verarbeitungsschaltung 20 folgen ein Originalbildspeicher 21, der das Videoaus gangssignal der Schaltung 20 direkt speichert, eine Informa tionsmenge-Wandelschaltung 22, die eine Kompensation hin sichtlich der Menge an Pixelinformation ausführt (einen In terpolationsprozess ausführt), wenn ein CCD 15 mit einer an deren Pixelanzahl als 410 000 mit dem Elektroendoskop ver bunden ist, und ein Wandelbildspeicher 23, der ein Videosig nal speichert, an dem eine Informationsmengenumsetzung vor genommen wurde.

Der Prozessor ist auch mit einem Mikrocomputer 25, der die CCD-Ansteuerungs- und Videosignal-Verarbeitungsschaltung steuert und die Schaltkreise vereinheitlicht und steuert, und einem ROM (EEPROM) 26 versehen. Der Informationsmenge- Wandelschaltung 22 folgen ein D/A-Wandler 27, ein Puffer 28 und andere Schaltkreise. Ein vom Puffer 28 ausgegebenes Vi deosignal wird an einen Monitor geliefert.

Die Informationsmenge-Wandelschaltung 22 ist intern mit Fol gendem versehen: einer Bildvergrößerungsschaltung 30, die ein Bild auf Grundlage von vom Originalbildspeicher 21 aus gegebenen Bilddaten unter Verwendung z. B. eines Pixelinter polationsprozesses vergrößert, der Umfangspixeldaten mit telt; einer Digitalisierschaltung 31, die aus den vom Origi nalbildspeicher 21 ausgegebenen Bilddaten ein Binärbild er zeugt; einer Binärbild-Vergrößerungsschaltung 32, die das digitalisierte Bild unter Verwendung eines Pixelinterpola tionsprozesses vergrößert; einer Faktorberechnungsschaltung 33, die einen Gewichtungsfaktor auf Grundlage des Mittel werts für die durch die Bildvergrößerungsschaltung 30 erhal tenen Umfangspixel multipliziert; und einer Addierschaltung 34, die das Ausgangssignal der Faktorberechnungsschaltung 33 und dasjenige der Bildvergrößerungsschaltung 30 addiert.

D. h., dass die Bildvergrößerungsschaltung 30 ein Nächster- Nachbar-Verfahren dazu verwendet, den Mittelwert horizonta ler und vertikaler Pixel(Signal)pegel von zu einem zu inter polierenden Pixel benachbarten Pegeln zu bestimmen, wobei sie jedoch ein bilineares Verfahren verwenden kann, bei dem der Mittelwert der Horizontalpixelpegel bestimmt wird. Fer ner verwendet die Digitalisierungsschaltung 31, wenn z. B. 256 Pixelpegel verwendet werden, einen Mittelwert als Schwellenwert zum Umsetzen von Pegeln unter dem Pegel 128 in 0 und zum Umsetzen des Pegels 128 und höherer Pegel in 1 (wenn 10 Pixelpegel verwendet werden, werden Pegel unter dem Pegel 5 in 0 umgesetzt, während der Pegel 5 und höhere Pegel in 1 umgesetzt werden), und die Binärbild-Vergrößerungs schaltung 32 vergrößert dieses Binärbild unter Verwendung eines Interpolationsprozesses. Diese Interpolation kann das Nächster-Nachbar-Verfahren, das bilineare Verfahren oder ein bikubisches Verfahren für einfache Vergrößerung auf Grundla ge des direkten Einsetzens von Werten für benachbarte Pixel pegel sein.

Die Ausführungsform ist auf die obige Weise aufgebaut, und nachfolgend wird ihr Betrieb erläutert. Zunächst tritt der Prozessor 12 des Elektroendoskopsystems der Fig. 1, wenn er mit Spannung versorgt wird, mit dem Elektroendoskop 10 (ROM 17) in Kommunikation, damit der Mikrocomputer 25 die Pixel anzahl im CCD 15 ermitteln kann. Andererseits wird das CCD 15 des Elektroendoskops 10 mit der durch die CCD-Ansteue rungs- und Videosignal-Verarbeitungsschaltung 20 erzeugten Pixel-Ansteuerungsfrequenz von 14,32 MHz sowie Horizontal- und Vertikal-Synchronisiersignalen und anderen auf Grundlage dieser Frequenz erzeugten Signalen versorgt. In Pixeln ange sammelte Ladungen werden mit dieser Frequenz als Bilddaten aus dem CCD 15 ausgelesen. Ferner wird die CDS/AGC-Schaltung 16 mit einer Abtastfrequenz oder dergleichen versorgt, und ein durch diese Schaltung abgetastetes und verstärktes Vi deosignal wird über den A/D-Wandler 19 an einen Signalverar beitungsabschnitt der CCD-Ansteuerungs- und Videosignal-Ver arbeitungsschaltung 20 geliefert. Der Signalverarbeitungsab schnitt führt eine Farbumsetzung, eine Gammakorrektur oder andere Prozesse aus, die zum Erzeugen eines Videobilds er forderlich sind.

Das Ausgangssignal der CCD-Ansteuerungs- und Videosignal- Verarbeitungsschaltung 20 wird an die Informationsmenge-Wan delschaltung 22 geliefert. Wenn jedoch der Mikrocomputer 25 ermittelt, dass das CCD 15 des Elektroendoskops 10 über 410 000 Pixel verfügt, führt die Wandlerschaltung 20 keine Informationsmengenumsetzung aus. D. h., dass das Videosignal in den Originalbildspeicher 21 eingespeichert wird und dann über den D/A-Wandler 27 und den Puffer 28 an den Monitor ausgegeben wird. Der Monitor zeigt ein vom CCD 15 mit 410 000 Pixeln angezeigtes Videobild eines Objekts an.

Wenn dagegen der Mikrocomputer 25 ermittelt, dass das CCD 15 des Elektroendoskops 10 über 270 000 oder 190 000 Pixel ver fügt, verwendet die Informationsmenge-Wandelschaltung 22 die in der Fig. 2 veranschaulichten Schritte zum Ausführen einer Informationsmengenumsetzung zur Vergrößerung. D. h., dass das Ausgangssignal der CCD-Ansteuerungs- und Videosignal- Verarbeitungsschaltung 20 für jedes Halbbild im Original bildspeicher 21 abgespeichert wird und anschließend daraus ein Halbbild betreffend den Bildinhalt ausgelesen wird (Schritt 101 in der Fig. 2). Die Bildvergrößerungsschaltung 30 führt an diesem Bild in horizontaler und vertikaler Rich tung eine Pixelinterpolation auf Grundlage einer Pixelmitte lung aus (Schritt 102).

Die Fig. 3A bis 3C veranschaulichen einen Mittelungsvorgang, wie er an Umfangspixeln durch die Bildvergrößerungsschaltung 30 und die Binärwert-Vergrößerungsschaltung 32 ausgeführt wird. Wie es in einem Bild P dargestellt ist, erfolgt ein Mittelungsvorgang an Pixeln, die horizontal und schräg an grenzend an Zielpixel liegen. Zum Beispiel wird, wie es in der Fig. 3A dargestellt ist, für ein Pixel p₃ die Berechnung p₃ = (p₂ + p₄ + p₈ + p₁₀)/4, und für ein Pixel p₆ wird die Berechnung p₆ = (p₅ + p₁₁)/2 ausgeführt. Wie es in der Fig. 3B dargestellt ist, wird für ein Pixel p₉ die Berechnung p₉ = (p₂ + p₄ + p₈ + p₁₀ + p₁₄ + p₁₆)/6 ausgeführt, und für ein Pixel p₁₂ wird die Berechnung p₁₂ = (p₈ + p₁₁ + p₁₇)/3 ausgeführt. Wie es in der Fig. 3C dargestellt ist, wird für die Pixel p₁₅ die Berechnung p₁₅ = (p₈ + P₁₀ + p₁₄ + p₁₆)/4, und für ein Pixel p₁₈ wird die Berechnung p₁₈ = (p₁₁ + p₁₇)/2 ausgeführt.

Die Fig. 4A bis 4C veranschaulichen einen Pixelinterpola tionsprozess für das Pixel p₃, das im oberen Teil der Fig. 3A liegt. Wenn zur Vereinfachung zehn Signalpegel verwendet werden und wenn Pixel um das Pixel p₃ herum die Werte 2, 6, 6 und 8 aufweisen, wie es in der Fig. 4A dargestellt ist, erhält die Bildvergrößerungsschaltung 30 den Mittelwert 5,5.

Andererseits digitalisiert die Digitalisierungsschaltung 31 in der Fig. 1 die Originalbilddaten (Schritt 103 in der Fig. 2), und die folgende Binärbild-Vergrößerungsschaltung 32 in terpoliert und vergrößert das Binärbild (Schritt 104 in der Fig. 2). Die Binärdaten für dieses Zielpixel p₃ sind derge stalt, wie es in der Fig. 4B dargestellt ist. D. h., dass bei zehn Pegeln solche Pegel, die kleiner als der Pegel 5 sind, durch 0 repräsentiert werden, wohingegen der Pegel 5 und höhere Pegel durch 1 repräsentiert werden. Demgemäß gel ten p₂ = 0 und p₄, p₈ und p₁₀ = 1; und der Mittelwert dieser Werte führt zu p₃ = 1. Die anschließende Faktorberechnungs schaltung 33 multipliziert diesen Binärdatenwert durch einen Gewichtungsfaktor und addiert das Ergebnis zum Ausgangssig nal der Bildvergrößerungsschaltung 30 (Schritt 105 in der Fig. 2).

Dieser Gewichtungsfaktor wird auf Grundlage des Mittelwerts von Umfangspixelwerten oder der Verteilung dieser Werte be stimmt, und er wird im Wesentlichen abhängig vom Mittelwert der Umfangspixel eingestellt. Zum Beispiel wird für den obi gen Umfangspixel-Mittelwert von 5,5 ein Gewichtungsfaktor von 1,1 eingestellt, und die Faktorberechnungsschaltung 33 gibt 1 × 1,1 = 1,1 aus. Demgemäß ist, wie es in der Fig. 4C dargestellt ist, der abschließende Pixelwert für das Pixel p₃ der Wert 5,5 + 1,1 = 6,6. Daher führt diese Charakteri sierung zu einem Pegel, der höher als derjenige ist, der durch einfache Mittelung erzielt wird.

Die Fig. 5A bis 5C veranschaulichen einen Pixelinterpola tionsprozess, wie er am Pixel p₉ ausgeführt wird, das sich im Zentrum des Bilds P in der Fig. 3A befindet. Wenn Um fangspixel die Werte 3, 10, 7, 8, 7 und 4 aufweisen, erhält die Bildvergrößerungsschaltung 30 für das Pixel p₉ den Mit telwert von 6,5, wie es in der Fig. 5A dargestellt ist. Fer ner erhält die Digitalisierungsschaltung 31 Binärdaten für jedes Pixel, d. h. p₂ und p₁₆ = 0 sowie p₄, p₈, p₁₀ und p₁₄ = 1, wie es in der Fig. 5B dargestellt ist. So gilt p₉ = 1 für die Binärdaten des Pixels p₉.

Dann wird z. B. für den obigen Mittelwert von 6,5 ein Ge wichtungsfaktor von 1,4 vorgegeben, so dass das Ausgangssig nal der Faktorberechnungsschaltung 33 der Wert 1,4 (= 1 × 1,4) ist. Demgemäß ist, wie es in der Fig. 5C dargestellt ist, der endgültige Pixelwert für das Pixel p₈ der Wert 6,5 + 1,4 = 7,9. Daher führt diese Charakterisierung zu ei nem höheren Pegel als demjenigen, der durch einfache Mitte lung erzielt wird.

Der Gewichtungsfaktor bei der obigen Ausführungsform ist nicht der Mittelwert für alle Umfangspixel, sondern z. B. der Mittelwert nur für Pixel mit einem Pixelwert über einem Schwellenwert, wie einem Zwischenwert. Beim Beispiel der Fig. 4C ist der Wert 2 für das Pixel p₂ ausgeschlossen, und es wird z. B. ein Gewichtungsfaktor von 1,5 für den Mittel wert (= 6,7) von 6, 6 und 8 dazu verwendet, die Addition 5,5 + 1,5 = 7 auszuführen. Ferner sind beim Beispiel der Fig. 5C der Wert 3 für das Pixel p₂ und der Wert 4 für das Pixel p₁₆ ausgeschlossen, und zum Ausführen der Addition 6,5 + 1,7 = 8,2 wird als Beispiel 1,7 für den Mittelwert (= 8) von 10, 7, 8 und 7 verwendet. Auf diese Weise kann die Charakterisierung deutlicher gemacht werden.

So erhöht, wenn das CCD 15 des mit dem Prozessor 12 verbun denen Elektroendoskops 10 über 270 000 Pixel verfügt, die Informationsmenge-Wandelschaltung 22 die Informationsmenge nur in horizontaler Richtung. Dies ist in der Fig. 6 darge stellt. Die 510 Pixel in der horizontalen Richtung werden auf die oben beschriebene Weise auf 768 erhöht. Dagegen sind in der vertikalen Richtung 492 Zeilen vorhanden, und so ist die Differenz zwischen dieser Anzahl und der entsprechenden Anzahl für die 410 000 Pixel nur 2, so dass dieser Wert als solcher verwendet wird. Dann kann auf dem Monitor ein Bild mit einem Seitenhältnis von 3 (vertikale Richtung) : 4 (ho rizontale Richtung) angezeigt werden.

Wenn dagegen das CCD 15 des mit dem Prozessor 12 verbundenen Elektroendoskops 10 über 190 000 oder eine andere Anzahl von Pixeln verfügt, erhöht die Informationsmenge-Wandelschaltung 22 die Informationsmenge nicht nur in horizontaler, sondern auch in vertikaler Richtung auf Grundlage einer Pixelinter polation. Diese vertikale Pixelinterpolation wird auf ähnli che Weise unter Verwendung des durch die Fig. 4 und 5 veran schaulichten Verfahrens ausgeführt. Dies ist in der Fig. 7 veranschaulicht, und die 362 Pixel in horizontaler Richtung werden auf 768 erhöht, und 492 Zeilen werden auf 494 erhöht. Dann kann auf ähnliche Weise ein Bild mit einem Seitenver hältnis von 3 : 4 auf dem Monitor angezeigt werden.

Beim Binärdatenprozess gemäß der obigen Ausführungsform ist der Schwellenwert ein Zwischenwert des Signalpegels, und Pe gel unter diesem Zwischenwert werden auf 0 gesetzt, wohinge gen Pegel entsprechend demselben oder über ihm auf 1 gesetzt werden. Wenn jedoch der Schwellenwert kleiner oder größer als der Zwischenwert eingestellt wird, kann der Pegel für die Charakterisierung auf eine andere Weise als mit dem obi gen Gewichtungsfaktor eingestellt werden.

Wie oben beschrieben, wird, gemäß dieser Ausführungsform, wenn ein Elektroendoskop mit einem Bildaufnahmeelement mit einer Pixelanzahl, die von einer Bezugspixelanzahl verschie den ist, an den Prozessor im Elektroendoskopsystem ange schlossen wird, ein Charakteristikwert für Anfangspixelin formation unter Verwendung von Pixelinterpolation entnommen, um ein Videobild mit einem vorbestimmten Seitenverhältnis zu erzeugen. Demgemäß kann die Videoverarbeitung auf einfache Weise unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements mit einer anderen Pixelanzahl ausgeführt werden, während die Frequenz zur CCD-Ansteuerung und Signalverarbeitung von der Pixelan zahl unabhängig ist, wodurch das Erfordernis komplizierter Schaltungen und Prozesse beseitigt ist.

Ferner werden, gemäß dieser Ausführungsform, Daten für ein zu interpolierendes Pixel unter Verwendung eines Interpola tionsprozesses auf Grundlage einer Mittelung von Umfangspi xeln berechnet, und für dieses Zielpixel werden vergrößerte Binärdaten erhalten. Dann wird auf diese Binärdaten ein Ge wichtungsfaktor angewandt, und die sich ergebenden Daten werden zu den Zielpixeldaten addiert. Demgemäß kann ein Bild, das unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements mit einer kleineren Anzahl von Pixeln erhalten wird, so wieder gegeben werden, dass es einem solchen entsprechend er scheint, das unter Verwendung eines Bildaufnahmeelements mit einer größeren Pixelanzahl erhalten wird, um dadurch ein Vi deobild zu erzeugen, das gut betrachtet werden kann und frei von Zacken ist.

Claims

1. Elektroendoskopsystem mit verschiedenen Arten von Elek troendoskopen (10), an denen Bildaufnahmeelemente (15) mit verschiedenen Pixelanzahlen angebracht sind, und einem Pro zessor (12), an den die Elektroendoskope anschließbar sind, gekennzeichnet durch:
eine im Prozessor vorhandene Signalverarbeitungsschaltung, die die Bildaufnahmeelemente mit den verschiedenen Pixelan zahlen mit einer Frequenz ansteuert, die auf Grundlage einer Bezugspixelanzahl eingestellt wurde, und die eine Videover arbeitung auf Grundlage dieser Frequenz ausführt; und
eine im Prozessor vorhandene Informationsmenge-Wandel schaltung (21), die, wenn ein Elektroendoskop mit einem Bildaufnahmeelement mit einer anderen Pixelanzahl, die ver schieden von der Bezugspixelanzahl ist, an den Prozessor angeschlossen ist, eine Pixelinformation mit einem Prozess ausführt, bei dem ein Charakteristikwert für Umfangspixelin formation entnommen wird, um fehlende Pixelinformation zu kompensieren, um dadurch ein Videobild mit vorbestimmtem Seitenverhältnis zu erzeugen.

2. Elektroendoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Prozessor (12) über eine Ermittlungs schaltung zum Ermitteln der Pixelanzahl des Bildaufnahmeele ments (15) am Elektroendoskop (10) durch Kommunikation mit dem Elektroendoskop, wenn die Spannung eingeschaltet wird, verfügt.

3. Elektroendoskopsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Informationsmenge-Wandelschaltung (22) Folgendes aufweist:
eine Bildvergrößerungsschaltung (30) zum Vergrößern eines durch das Bildaufnahmeelement (15) vergrößerten Bilds durch Ausführen eines Interpolationsprozesses mit einer Mittelung von Umfangspixeln;
eine Digitalisierschaltung (31), die ein digitalisiertes Bild des durch das Bildaufnahmeelement erhaltenen Bilds er zeugt;
eine Binärbild-Vergrößerungsschaltung (32), die das Binär bild unter Verwendung eines Interpolationsprozesses vergrö ßert; und
eine Addierschaltung (34), die Daten, die durch Anwenden eines Gewichtungsfaktors auf von der Binärbild-Vergröße rungsschaltung ausgegebene Binärdaten erhalten wurden, zu Bilddaten addiert, die von der Bildvergrößerungsschaltung ausgegeben wurden.

4. Elektroendoskopsystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Informationsmenge-Wandelschaltung (22) den auf die Binärdaten angewandten Gewichtungsfaktor abhän gig vom Mittelwert von Umfangspixeln einstellt.

5. Elektroendoskopsystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Informationsmenge-Wandelschaltung (22) den auf die Binärdaten angewandten Gewichtungsfaktor abhän gig vom Mittelwert von Umfangspixeln mit einem Pixelwert über einem vorbestimmten Schwellenwert einstellt.