DE10226582A1 - Elektronisches Endoskop mit Farbeinstellfunktion - Google Patents

Abstract

Ein elektronisches Endoskop hat ein Videoskop mit einem Bildsensor und einen Videoprozessor, an den das Videoskop lösbar angeschlossen ist. Das elektronische Endoskop hat eine Lichtquelle, die Licht zum Beleuchten eines Objektes aussendet, ein Farbeinstellmittel, das an den aus dem Bildspeicher ausgelesenen Farbbildsignalen, die mehrere Farbsignalkomponenten entsprechend mehreren Farbelementen enthalten, einen Farbeinstellprozeß vornimmt, sowie einen Lichtquellendetektor, der den Lichtquellentyp erfaßt. Das Farbeinstellmittel führt den Farbeinstellprozeß entsprechend dem Lichtquellentyp so durch, daß in einem dargestellten Objektbild die Farbe korrekt wiedergegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Endoskop zum Betrachten von inneren Organen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Farbeinstellung für Bildsignale, die aus einem Bildsensor ausgelesen werden.

In einem elektronischen Endoskop ist eine Lampe zum Beleuchten eines Objektes vorgesehen. Von der Lampe ausgesendetes Licht tritt durch ein Lichtleitfaserbün­ del, das in einem Videoskop vorgesehen ist, und wird auf das distale Ende des Videoskops gerichtet. Das von dem distalen Ende des Videoskops ausgesendete Licht wird an einem Objekt reflektiert und so ein Objektbild auf einem Bildsensor, zum Beispiel einer CCD, erzeugt, der am distalen Ende des Videoskops vorgese­ hen ist. CCD steht hierbei für ladungsgekoppelte Vorrichtung.

Um ein Farbbild auf einem Monitor darzustellen, wird in dem Bilderzeugungspro­ zeß üblicherweise ein sequentielles RGB-System eingesetzt, das mit einem rotie­ renden Farbfilter oder nach einem Verfahren arbeitet, das ein auf einem Chip vor­ gesehenes Farbfilter nutzt. Auf diese Weise werden Bildsignale, die den Primär­ farben (R, G, B) oder den Komplementärfarben entsprechen, erzeugt und dann aus dem Bildsensor ausgelesen. Um die Bildsignale auszulesen, wird ein Farbein­ stellprozeß, der eine Einstellung des Weißabgleichs beinhaltet, durchgeführt, so daß das Objektbild mit der richtigen Farbe auf dem Monitor wiedergegeben wird.

Als Lampe wird üblicherweise eine Xenon-Lampe, eine Metallhalogenid-Lampe oder eine Halogen-Lampe verwendet, die jeweils eine besondere spektrale Ver­ teilung haben. Beispielsweise enthält das von der Halogen-Lampe ausgesendete Licht einen großen Anteil an Lichtkomponenten mit Wellenlängen, die der Farbe Gelb entsprechen. Deshalb sendet diese Lampe Licht aus, dessen Farbe der Far­ be Gelb nahe kommt. Dagegen sendet die Xenon-Lampe Licht aus, das Tages­ licht nahe kommt. Die in den Bildsignalen vorhandenen Farbsignalkomponenten variieren demnach mit den unterschiedlichen spektralen Verteilungen, d. h. mit den unterschiedlichen Lampentypen. Um den Farbabgleich des auf einem Monitor dargestellten Objektbildes einzustellen, wird deshalb ein Farbeinstellprozeß ent­ sprechend der spektralen Verteilung vorgenommen.

Wird jedoch eine Signalverarbeitungsschaltung in Auslegung auf eine bestimmte Lampe gefertigt, so kann diese Lampe nicht durch eine Lampe anderen Typs er­ setzt werden, ohne die Signalverarbeitungsschaltung abändern zu müssen. Wer­ den dennoch andere Lampentypen eingesetzt, so wird ein nicht korrekter Farbein­ stellprozeß durchgeführt, so daß die Farbe in dem Objektbild nicht richtig wieder­ gegeben werden kann. Deshalb sollte ein elektronisches Endoskop eigens für je­ den Lampentyp entworfen und gefertigt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektronisches Endoskop anzugeben, das in der Lage ist, einen Farbeinstellprozeß entsprechend dem Lampentyp einzustellen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das elektronische Endoskop mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Das elektronische Endoskop nach der Erfindung hat ein Videoskop (Videobeob­ achtungsteil) mit einem Bildsensor und einem Videoprozessor. Das Videoskop ist lösbar an den Videoprozessor angeschlossen. Das elektronische Endoskop hat eine Lichtquelle, ein Farbeinstellmittel und einen Lichtquellendetektor. Die Licht­ quelle sendet Licht zum Beleuchten eines Objektes aus, so daß auf dem Bildsen­ sor ein Objektbild erzeugt wird. Um ein Farbobjektbild auf einem Monitor darzu­ stellen, ist beispielsweise ein Farbfilter zwischen Lichtquelle und Bildsensor ange­ ordnet. Das Farbfilter hat mehrere Farbelemente, zum Beispiel Primärfarbele­ mente oder Komplementärfarbelemente, um Farbbildsignale zu erzeugen, die mehrere Farbsignalkomponenten entsprechend den mehreren Farbelementen enthalten. Die in dem Bildsensor erzeugten Farbbildsignale werden ausgelesen, und das Farbeinstellmittel führt an den Farbbildsignalen einen Farbeinstellprozeß durch, um Videosignale zu erzeugen. Auf dem Monitor wird das Farbbild entspre­ chend diesen Videosignalen dargestellt.

Als Lichtquelle wird beispielsweise eine mit elektrischer Entladung arbeitende Lampe (Gas-Lampe) wie eine Xenon-Lampe, eine Metallhalogenid-Lampe oder eine Halogen-Lampe etc. eingesetzt. Jede dieser Lampen hat eine besondere spektrale Verteilung. Der Lichtquellendetektor erfaßt den Lichtquelletyp, worauf das Farbeinstellmittel den Farbeinstellprozeß entsprechend diesem Lichtquellen­ typ so durchführt, daß die Farbe in dem dargestellten Objektbild korrekt wiederge­ geben wird. Da der Farbeinstellprozeß entsprechend dem Lichtquellentyp durch­ geführt wird, wird für jeden Lichtquellentyp stets die korrekte Farbe in dem darge­ stellten Objektbild wiedergegeben, ohne die Signalschaltung abwandeln zu müs­ sen.

Vorzugsweise ist das Farbeinstellmittel in dem Videoskop vorgesehen. In diesem Fall kann ein Videoskop gemeinsam für mehrere Videoprozessoren verwendet werden, die unterschiedliche Lichtquellen haben.

In dem Farbeinstellprozeß wird zumindest ein Weißabgleich vorgenommen. So enthält das Farbeinstellmittel ein Weißabgleich-Einstellmittel, das eine Verstär­ kungssteuerung anwendet, um das relative Verhältnis von R-, G- und B- Signalkomponenten einzustellen, die aus den Farbbildsignalen erzeugt werden. In diesem Fall wird der Farbeinstellprozeß entsprechend den Verstärkungsdaten durchgeführt. Vorzugsweise enthält deshalb das Videoskop einen Einstelldaten­ speicher zum Speichern einer Reihe von Farbeinstelldaten entsprechend mehre­ ren Lichtquellentypen. Der dem gerade vorhandenen Lichtquellentyp zugeordnete Satz von Farbeinstelldaten wird aus dieser Reihe von Einstelldaten ausgewählt und aus dem Einstelldatenspeicher ausgelesen. Das Farbeinstellmittel führt den Farbeinstellprozeß entsprechend dem ausgewählten Satz von Farbeinstelldaten durch.

Ist beispielsweise die Lichtquelle in dem Videoprozessor vorgesehen, so hat das Farbeinstellmittel einen Speicherbereich zum Laden und Speichern des genann­ ten Satzes von Farbeinstelldaten, und der Videoprozessor hat einen Lichtquellen­ speicher zum Speichern von Lichtquellendaten. Ferner hat das Videoskop ein Dateneinstellmittel, das den Satz von Farbeinstelldaten einstellt, d. h. diesen Satz in dem genannten Speicherbereich speichert. Der Lichtquellendetektor erfaßt den Lichtquellentyp über die Lichtquellendaten, und das Dateneinstellmittel stellt den Satz von Farbeinstelldaten entsprechend den Lichtquellendaten ein, wenn das Vi­ deoskop an den Videoprozessor angeschlossen ist.

Zusätzlich zu dem Mittel zum Durchführen des Weißabgleichs hat das Farbein­ stellmittel beispielsweise einen Primärfarbsignalgenerator, ein Gammakorrektur­ mittel und einen Videosignalgenerator. Der Primärfarbsignalgenerator erzeugt auf Grundlage der aus dem Bildspeicher ausgelesenen Farbbildsignale Primärfarbsi­ gnale, die aus der Farbe Rot entsprechenden R-Signalkomponenten, der Farbe Grün entsprechenden G-Signalkomponenten und der Farbe Blau entsprechenden B-Signalkomponenten bestehen. Das Gammakorrekturmittel nimmt an den hin­ sichtlich des Weißabgleichs eingestellten Primärfarbbildsignalen eine Gammakor­ rektur vor. Der Videosignalgenerator erzeugt auf Grundlage der gammakorrigier­ ten Primärfarbbildsignale die Videosignale, die Luminanzsignale und Farbdiffe­ renzsignale enthalten.

Ein Videoskop nach der Erfindung ist in einem elektronischen Endoskop vorgese­ hen, das eine Lichtquelle zum Beleuchten eines Objektes hat. Das Videoskop hat einen Bildsensor und ist lösbar an den Videoprozessor angeschlossen. Das Vi­ deoskop hat ein Farbeinstellmittel, das für die aus dem Bildsensor ausgelesenen Farbbildsignale einen Farbeinstellprozeß durchführt, sowie einen Lichtquellende­ tektor, der den Lichtquellentyp erfaßt. Die Farbbildsignale enthalten mehrere Farbsignalkomponenten entsprechend mehreren Farbelementen, wobei auf Grundlage der Farbbildsignale Videosignale erzeugt werden. Das Farbeinstell­ mittel führt den Farbeinstellprozeß entsprechend dem erfaßten Lichtquellentyp so durch, daß in dem dargestellten Objektbild die Farbe korrekt wiedergegeben wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zei­ gen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines elektronischen Endoskops als Ausführungs­ beispiel,

Fig. 2 eine Erstsignalverarbeitungsschaltung im Detail,

Fig. 3 eine Tabelle, die in einem EEPROM gespeicherten Farbeinstelldaten zugeordnet ist,

Fig. 4 ein Flußdiagramm des Datenübertragungsprozesses, der in einer in dem Videoprozessor vorgesehenen Systemsteuerschaltung durchge­ führt wird, und

Fig. 5 ein Flußdiagramm des Dateneinstellprozesses, der in einer in dem Vi­ deoskop vorgesehenen Videoskopsteuerung durchgeführt wird.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines elektronischen Endoskops, das ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung darstellt.

In dem elektronischen Endoskop sind ein Videoskop 50 mit einer Bildsensor-CCD 54 und ein Videoprozessor 10 vorgesehen, der aus dem Videoskop 50 zugeführte Signale verarbeitet. Eine Tastatur 34 und ein Monitor 32 zum Darstellen eines Objektbildes sind an den Videoprozessor 10 angeschlossen. Ferner ist das Vi­ deskop 50 lösbar an den Videoprozessor 10 angeschlossen.

In dem Videoprozessor 10 ist eine Lampe 12 zum Beleuchten eines Objektes S als Lichtquelle vorgesehen. Wird ein nicht gezeigter, an dem Videoprozessor 10 vorgesehener Lampenschalter eingeschaltet, so liefert eine Lampenstromquelle 11, die eine Lampensteuerung 11A enthält, elektrische Energie an eine Lampe 12. Die Lampe 12 wird so eingeschaltet. Von der Lampe 12 ausgesendetes Licht wird über eine Kondensorlinse 14 auf eine Eintrittsfläche 51A eines Lichtleitfaser­ bündels 51 gerichtet. Das durch das Videoskop 50 geführte Lichtleitfaserbündel 51 richtet das Licht weiter auf das distale Ende des Videoskops 50, wobei das durch das Lichtleitfaserbündel 51 tretende Licht aus dessen Endfläche 51B aus­ tritt und über eine Zerstreuungslinse 52 auf das Objekt S gesendet wird, so daß letzteres beleuchtet wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Lampe 12 eine Halogen-Lampe, eine Xenon-Lampe oder eine Metallhalogenid-Lampe.

Das an dem Objekt S reflektierte Licht tritt durch die Objektivlinse 53 und erreicht die CCD 54, so daß auf deren Lichtempfangsfläche das Objektbild S erzeugt wird. Für den Farbbilderzeugungsprozeß wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Farb­ filterverfahren angewendet, das ein auf einem Chip vorgesehenes Farbfilter ("on- chip"-Farbfilter) einsetzt. Auf einer Fotorsensorfläche der CCD 54 ist ein Farbfilter 59, das schachbrettartig von vier Farbelementen für Gelb (Y), Magenta (Mg), Cy­ an (Cy) und Grün (G) gebildet ist, so angeordnet, daß die vier Farbelemente den Pixeln gegenüberliegen, die in der Lichtempfangsfläche angeordnet sind. In der CCD 54 werden mittels fotoelektrischer Wandlung Farbbildsignale entsprechend dem durch das Farbfilter 59 tretenden Licht erzeugt. Die erzeugten Farbbildsi­ gnale bestehen aus mehreren Farbsignalkomponenten. Dann wird ein (1) Teil­ bildwert von Bildsignalen in regelmäßigen Zeitabständen mit dem sogenannten "sequentiellen Farbdifferenz-Zeilen-System" aus der CCD 54 ausgelesen. In die­ sem Ausführungsbeispiel wird als Farb-TV-Standard der NTSC-Standard verwen­ det, so daß ein (1) Teilbildwert von Bildsignalen in Zeitabständen von 1/60 Sekun­ den aus der CCD 54 ausgelesen und dann einer Anfangs- oder Erstsignalverar­ beitungsschaltung 55 zugeführt werden.

In der Erstsignalverarbeitungsschaltung 55 werden, wie weiter unten beschrieben, die Bidlsignale verschiedenen Prozessen unterzogen, wodurch Videosignale er­ zeugt werden, die Luminanzsignale und Farbdifferenzsignale beinhalten. In der Erstsignalverarbeitungsschaltung 55 ist ein nicht gezeigter, zum Steuern der CCD 54 bestimmter CCD-Treiber vorgesehen, wodurch der CCD 54 Treibersignale zu­ geführt werden. Die erzeugten Luminanzsignale und Farbdifferenzsignale werden einer Nachsignalverarbeitungsschaltung 28 und die Luminanzsignale ferner einer Lichtsteuerschaltung 23 zugeführt. Entsprechend der zeitlichen Festlegung der Ausgabe, d. h. dem Ausgabetiming der Luminanzsignale, werden der Lichtsteuer­ schaltung 23 von der Erstsignalverarbeitungsschaltung 55 Synchronisations­ signale zugeführt. In der Nachsignalverarbeitungsschaltung 28 werden die zuge­ führten Videosignale einem vorgegebenen Prozeß unterzogen, worauf die so ver­ arbeiteten Videosignale an den Monitor 32 als NTSC-Mischsignale, S- Videosignale und RGB-Komponentensignale ausgegeben werden. Auf dem Mo­ nitor 32 wird so das Objektbild dargestellt.

Eine Systemsteuerschaltung 22, die eine zentrale Prozessoreinheit 24, kurz CPU, enthält, steuert den Videoprozessor 10 und gibt Steuersignale an die Lichtsteuer­ schaltung 23, die Lampensteuerung 11A, die Nachsignalverarbeitungsschaltung 28 etc. aus. In einer Zeitsteuerschaltung 30 werden jeder in dem Videoprozessor 10 vorgesehenen Schaltung Taktimpulse zugeführt. Außerdem werden der Nach­ signalverarbeitungsschaltung 28 Synchronisationssignale zugeführt, die zeitlich in die Videosignale zu verschachteln sind. In einem Nur-Lese-Speicher 25, kurz ROM, werden im Vorfeld Lampendaten eingespeichert, die drei Lampentypen zu­ geordnet sind, nämlich Halogen-Lampen, Metallhalogenid-Lampen und Xenon- Lampen.

Zwischen der Eintrittsfläche 51A und der Kondensorlinse 14 befindet sich eine Blende 16 zum Einstellen der das Objekt S beleuchtenden Lichtmenge. Die Blen­ de 16 wird über einen Motor 18 geöffnet und geschlossen. Die Lichtsteuerschal­ tung 23 ist als digitaler Signalprozessor, kurz DSP, ausgebildet und steuert die Blende 16 so, daß die Helligkeit des auf dem Monitor 32 dargestellten Objektbil­ des auf einem korrekten Wert gehalten wird. Die Lichtsteuerschaltung 23 gibt ent­ sprechend den zugeführten Luminanzsignalen Steuersignale an einen Motortrei­ ber 20 aus. Der Motor 18 wird dann von dem Motortreiber 20 so angesteuert, daß die Blende 16 um einen bestimmten Betrag geöffnet oder geschlossen wird.

In diesem Ausführungsbeispiel sind in dem Videoskop 50 eine Videoskopsteue­ rung 56, die das Videoskop 50 steuert, und ein elektronisch löschbarer, program­ mierbarer ROM 57, kurz EEPROM, vorgesehen. In dem EEPROM 57 sind zusätz­ lich zu Daten, die der Charakteristik des Videoskops 50, zum Beispiel der Pixel­ zahl, zugeordnet sind, Farbeinstelldaten gespeichert, die dem Farbeinstellprozeß zugeordnet sind.

Die Videoskopsteuerung 56 steuert die mit einem Register 55A versehene Erstsi­ gnalverarbeitungsschaltung 55 und greift auf die in dem EEPROM 57 gespei­ cherten Daten zu. Ist das Videoskop 50 an den Videoprozessor 10 angeschlos­ sen, so werden verschiedene Daten zwischen der Videoskopsteuerung 56 und der Systemsteuerschaltung 22 übertragen. So werden die Daten, die auf die Cha­ rakteristik des Videoskops 50 bezogen sind, der Systemsteuerschaltung 22 zu­ geführt, während die Lampendaten, die auf den Typ der Lampe 12 bezogen sind, der Videoskopsteuerung 56 zugeführt werden. Dann werden bestimmte Daten, die den Lampendaten entsprechen, aus dem EEPROM 57 ausgelesen und in das Register 55A geschrieben. Die Erstsignalverarbeitungsschaltung 55 verarbeitet die Bildsignale entsprechend diesen eingeschriebenen Daten.

An einem Bedienfeld (Frontplatte) 56 des Videoprozessors 10 ist ein nicht ge­ zeigter Einstellschalter zum Einstellen eines Grundluminanzpegels vorgesehen. Betätigt die Bedienperson diesen Einstellschalter, so wird der Systemsteuer­ schaltung 22 ein Betätigungssignal zugeführt. Die auf den Basisluminanzpegel bezogenen Daten werden temporär in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff 26, kurz RAM, gespeichert und bei Anforderung der Lichtsteuerschaltung 23 zuge­ führt. Betätigt die Bedienperson eine Tastatur 34, um Zeicheninformation, zum Beispiel auf den Patienten bezogene Information, darzustellen, so wird das Betä­ tigungssignal der Systemsteuerschaltung 22 zugeführt. Auf Grundlage des Betäti­ gungssignals werden Zeichensignale erzeugt und in der Nachsignalverarbeitungs­ schaltung 28 den Videosignalen überlagert, so daß die Zeicheninformation zu­ sammen mit dem Objektbild auf dem Monitor 32 dargestellt wird.

Fig. 2 zeigt die Erstsignalverarbeitungsschaltung 55 im Detail. Fig. 3 zeigt eine Tabelle, die in dem EEPROM 57 gespeicherten Farbeinstelldaten zugeordnet ist.

Die aus der CCD 54 ausgelesenen Bildsignale werden in der Erstsignalverarbei­ tungsschaltung 55 von einem nichtgezeigten Verstärker verstärkt und dann einer Signaltrennschaltung 60 zugeführt. In der Signaltrennschaltung 60 werden die Farbbildsignale in Anfangsluminanzsignale Ya und Anfangschrominanzsignale C' getrennt, die einer RGB-Matrixschaltung 62 zugeführt werden. Bekanntlich sind die Anfangsluminanzsignale Ya (=2R+3G+2B) Signale, die den Luminanzsignalen Y entsprechen. Dagegen beinhalten die Anfangschrominanzsignale C' Anfangs­ farbdifferenzsignale C'r (=2R-G) und C'b (=2B-G), die Farbdifferenzsignalen Cr (=R-Y) bzw. Farbdifferenzsignalen Cb (=B-Y) entsprechen.

In der RGB-Matrixschaltung 62 werden Primärfarbsignale bestehend aus Rot (R)-, Grün (G)- und Blau (B)-Signalkomponenten auf Grundlage der Anfangsluminanz­ signale Ya und der Anfangschrominanzsignale C' nach folgenden Formeln be­ rechnet. In diesen Formeln geben α und β die Werte von Daten "R MTX" bzw. "B MTX" an, die von der Videoskopsteuerung 56 geliefert werden.

R = C'r + α × Ya (1)

B = -C'b + β × (Ya - C'r) (2)

G = Ya - C'r + C'b (3)

Die erzeugten Primärfarbsignale R, G und B werden einer Weißabgleichsschal­ tung 64 zugeführt.

In der Weißabgleichsschaltung 64 wird für die R- und die B-Signalkomponenten der Primärfarbsignale (R, G, B) eine Verstärkungssteuerung entsprechend einem R- und einem B-Verstärkungswert vorgenommen. Der R- und der B- Verstärkungswert werden jeweils in einer Anfangseinstellung des elektronischen Endoskops als Wert von Anfangsverstärkungsdaten "R GAIN" bzw. als Wert von Anfangsverstärkungsdaten "B GAIN" eingestellt. Die Anfangsverstärkungsdaten R GAIN und B GAIN, die in den Farbeinstelldaten enthalten sind, werden von der Videoskopsteuerung 56 aus dem EEPROM 57 ausgelesen und dann der Weiß­ abgleichsschaltung 64 zugeführt. Im Betrieb des elektronischen Endoskops erfolgt dagegen die Verstärkungssteuerung entsprechend Verstärkungsdaten R CONT und B CONT. Die Verstärkungsdaten R CONT und B CONT werden von der Vi­ deoskopsteuerung 56 aus dem EEPROM 57 ausgelesen und der Weißabgleichs­ schaltung 64 zugeführt. Es ist darauf hinzuweisen, daß das Primärfarbsignal G entsprechend einem Chrominanzverstärkungswert eingestellt werden kann, der einen Wert von aus dem Videoskop 56 zugeführten Verstärkungsdaten C LEVEL ist. Die verarbeiteten Primärfarbsignale werden einer Gammakorrekturschaltung 66 zugeführt.

In der Gammakorrekturschaltung 66 wird für die Primärfarbsignale eine Gamma­ korrektur durchgeführt. Die Gammacharakteristikkurve hängt von dem Wert von Gammacharakteristikdaten C-γ CON ab. Die korrigierten Signale werden einer Farbmatrixschaltung 68 zugeführt. In der Farbmatrixschaltung 68 werden auf Grundlage der Primärfarbsignale Luminanzsignale Y und Farbdifferenzsignale Cb (=B-Y) und Cr (=R-Y) erzeugt. Die Farbdifferenzsignale Cb und Cr, die Chromi­ nanzsignale bilden, werden einer Phaseneinstellung unterzogen, und zwar ent­ sprechend Phasensteuersignalen Cb HUE und Cr HUE, die von der Videoskop­ steuerung 56 geliefert werden. Die Ausgangspegel der Farbdifferenzsignale Cb und Cr werden entsprechend Ausgangspegel-Einstelldaten Cb GAIN und Cr GAIN eingestellt, die von der Videoskopsteuerung 56 geliefert werden. Die Luminanzsi­ gnale Y und die Farbdifferenzsignale Cb und Cr werden dem Prozessor 10 zuge­ führt.

Die oben beschriebenen, in dem Farbeinstellprozeß genutzten Daten werden im Vorfeld unter vorgegebenen Adressen im EEPROM 57 gespeichert, wie Fig. 3 zeigt. In diesem Ausführungsbeispiel werden für jeden Lampentyp Farbeinstell­ daten bereitgestellt. Die Farbeinstelldaten bestehen also aus einem für die Xenon- Lampe bestimmten Datensatz KD, einem für die Metallhalogenid-Lampe be­ stimmten Datensatz MD und einem für die Halogen-Lampe bestimmten Datensatz HD. Ist beispielsweise die in dem Prozessor 10 vorgesehene Lampe 12 eine Xe­ non-Lampe, so liest die Videoskopsteuerung 56 aus dem EEPROM 57 den Satz KD von Farbeinstelldaten aus, und es werden R-Anfangsverstärkungsdaten R GAIN, B-Anfangsverstärkungsdaten B GAIN, Phasensteuerdaten Cb HUE etc. in das in der Erstsignalverarbeitungsschaltung 55 vorgesehene Register 55A gela­ den. Der von der Videoskopsteuerung 56 ausgegebene Satz von Farbeinstellda­ ten wird von analogen in digitale Daten gewandelt und dann der Erstsignalverar­ beitungsschaltung 55 zugeführt.

Da jede Lampe eine besondere spektrale Charakteristik hat, ist der Datenwert in einem vorgegebenen Datensatz von Farbeinstelldaten verschieden von dem ent­ sprechenden Datenwert in einem anderen Datensatz von Farbeinstelldaten. Bei­ spielsweise haben die R-Anfangsverstärkungsdaten R GAIN und die B- Anfangsverstärkungsdaten B GAIN in dem für die Xenon-Lampe bestimmten Da­ tensatz KD im wesentlichen den gleichen Wert, da das von der Xenon-Lampe ausgesendete Licht weißem Licht nahe kommt. Da jedoch von der Halogen- Lampe ausgesendetes Licht gelbem Licht nahe kommt, ist für den für die Halo­ gen-Lampe bestimmten Datensatz HD der Wert der R-Anfangsverstärkungsdaten R GAIN kleiner als der der B-Anfangsverstärkungsdaten B GAIN.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 wird im folgenden der mit Farbeinstellda­ ten vorgenommene Dateneinstellprozeß erläutert. Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm des Datenübertragungsprozesses, der in der Systemsteuerschaltung 22 durch­ geführt wird. Dieser Prozeß bildet eine Unterroutine einer nicht gezeigten Haupt­ routine. Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm eines Dateneinstellprozesses, der in der in dem Videoskop 50 vorgesehenen Videoskopsteuerung 56 durchgeführt wird.

In Schritt 101 wird ein auf den Anschluß des Videoskops 50 bezogenes Erfas­ sungssignal der Systemsteuerschaltung 22 zugeführt. In Schritt 102 wird ermittelt, ob das Videoskop 50 an den Videoprozessor 10 angeschlossen ist. Wird festge­ stellt, daß das Videoskop 50 nicht an den Videoprozessor 10 angeschlossen ist, so kehrt der Prozeß zu Schritt 101 zurück. Wird dagegen festgestellt, daß das Vi­ deoskop 50 an dem Videoprozessor 10 angeschlossen ist, so geht der Prozeß zu Schritt 103 über. In Schritt 103 erfolgt die Vorbereitung einer Datenkommunikation mit dem Videoskop 50. In Schritt 104 werden dann auf den Lampentyp bezogene Lampendaten von der Systemsteuerschaltung 22 an die Videoskopsteuerung 56 geliefert. Nach Schritt 104 geht der Prozeß zu Schritt 105 über.

In Schritt 105 wird ermittelt, ob von der Videoskopsteuerung 56 Bestätigungsdaten geliefert worden sind, die angeben, daß das Videoskop 50 die Lampendaten empfangen hat. Wird festgestellt, daß die Videoskopsteuerung 56 die Bestäti­ gungsdaten nicht geliefert hat, so springt der Prozeß zu Schritt 104 zurück. Wird dagegen festgestellt, daß die Videoskopsteuerung 56 die Bestätigungsdaten ge­ liefert hat, so geht der Prozeß zu Schritt 106 über und die Kommunikation mit dem Videoskop 50 ist abgeschlossen. Nach Abschluß dieser Kommunikation springt der Prozeß zur Hauptroutine zurück.

Der in Fig. 5 gezeigte Prozeß startet, wenn das Videoskop 50 an den Videopro­ zessor 10 angeschlossen ist. In Schritt 201 wird ein Prozeß durchgeführt, der die Übertragung von Lampendaten anfordert. Dann wird in Schritt 202 ermittelt, ob die Lampendaten in der Videoskopsteuerung 56 empfangen werden können. Wird festgestellt, daß die Lampendaten nicht empfangen werden können, so springt der Prozeß zu Schritt 201 zurück. Wird dagegen festgestellt, daß die Lampenda­ ten empfangen werden können, so geht der Prozeß zu Schritt 203 über.

In Schritt 203 werden die Daten in der Videoskopsteuerung 56 empfangen. Dann wird in Schritt 204 ermittelt, ob die von der Systemsteuerschaltung 22 gelieferten Daten korrekt sind, d. h. ob diese Daten die Lampendaten sind. Wird festgestellt, daß die von der Systemsteuerschaltung 22 gelieferten Daten nicht korrekt sind, d. h. daß der Videoskopsteuerung 56 andere Daten zugeführt worden sind, so geht der Prozeß zu Schritt 205 über, worin eine Rückübertragung der Lampendaten angefordert wird. Wird dagegen festgestellt, daß die von der Systemsteuerschal­ tung 22 zugeführten Daten korrekte Lampendaten sind, so geht der Prozeß zu Schritt 206 über.

In Schritt 206 werden die Bestätigungsdaten der Systemsteuerschaltung 22 zu­ geführt. Dann wird in Schritt 207 der Lampentyp entsprechend den empfangenen Lampendaten ermittelt. In Schritt 208 wird ein Satz von den empfangenen Lam­ pendaten entsprechend den Farbeinstelldaten aus dem EEPROM 57 ausgelesen und der Erstsignalverarbeitungsschaltung 55 zugeführt. Ist beispielsweise die Lampe 12 die Xenon-Lampe, so werden die Farbeinstelldaten KD aus dem EEPROM 57 ausgelesen.

In diesem Ausführungsbeispiel wird so eine Reihe von Farbeinstelldaten beste­ hend aus den Daten HD für eine Halogen-Lampe, den Daten KD für eine Xenon- Lampe und den Daten MD für eine Metallhalogenid-Lampe in dem in dem Video­ skop 50 vorgesehenen EEPROM 57 gespeichert. Wird das Videoskop 50 an den Videoprozessor 10 angeschlossen, so werden die Lampendaten dem Videoskop 50 zugeführt, worauf der Lamentyp erfaßt wird. Der den Lampendaten entspre­ chende Satz von Farbeinstelldaten wird aus dem EEPROM 57 ausgelesen und dann der Erstsignalverarbeitungsschaltung 55 zugeführt. Die Erstsignalverarbei­ tungsschaltung 55 führt für die aus der CCD 54 ausgelesenen Bildsignale ent­ sprechend dem von dem EEPROM 57 gelieferten Satz von Farbeinstelldaten den Farbeinstellprozeß durch, der den Signaltrennprozeß, den Prozeß zur Primärfarb­ signalerzeugung, den Weißabgleichsprozeß, den Gammakorrekturprozeß sowie den Prozeß zur Videosignalerzeugung beinhaltet.

In diesem Ausführungsbeispiel wird an der CCD 54 das Komplementärfilter ver­ wendet und für das Signalausleseverfahren das sequentielle Farbdifferenz-Zeilen- System angewendet. Es kann jedoch auch ein Primärfarbfilter (R, G, B) und ein Bayer-Verfahren angewendet werden. In diesem Fall ist die Erstsignalverarbei­ tungsschaltung 55 entsprechend dem Primärfarbfilter (R, G, B) und dem Bayer- Verfahren ausgebildet.

Für den Bilderzeugungsprozeß kann anstelle des Verfahrens, das mit einem auf einem Chip vorgesehenen Farbfilter arbeitet, auch ein sequentielles RGB-System verwendet werden, das mit einem rotierenden Farbfilter arbeitet. Anstelle des NTSC-Verfahrens können als TV-Standard andere Verfahren, wie das PAL- Verfahren angewendet werden.

Anstelle einer Gaslampe, d. h. einer mit einer elektrischen Entladung arbeitenden Lampe, kann auch eine LED als Lampe 12 verwendet werden. In diesem Fall wird ein Satz von Farbeinstelldaten bereitgestellt, die der spektralen Verteilung der LED entsprechen.

Für die Reihe von Farbeinstelldaten können auch gemeinsam genutzte Daten verwendet werden. Beispielsweise kann der Wert für die Gammakorrekturdaten C-γ CON für jede Lampe auf den gleichen Wert eingestellt werden.

Der Farbeinstellprozeß kann in dem Videoprozessor 10 durchgeführt werden. Ferner kann der Videoprozessor 10 aus einer die Lampe 12 enthaltenden Licht­ quelleneinrichtung und einer Signalverarbeitungseinrichtung bestehen, die unab­ hängig voneinander bereitgestellt werden. In diesem Fall kann bei einem Aus­ tausch der Lichtquelleneinrichtung das Videoskop direkt ohne Austausch verwen­ det werden.

Claims (8)

1. Elektronisches Endoskop mit einem Videoskop mit Bildsensor und einem lösbar an das Videoskop angeschlossenen Videoprozessor sowie
einer Lichtquelle, die Beleuchtungslicht auf ein Objekt aussendet, wobei dem Objekt entsprechende Farbbildsignale, die mehrere Farbsignalkomponenten entsprechend mehreren Farbelementen enthalten, aus dem Bildsensor aus­ gelesen werden, und
einem Farbeinstellmittel, das eine Farbeinstellung an den Farbbildsignalen vornimmt, um Videosignale zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtquellendetektor vorgesehen ist, der den Lichtquellentyp erfaßt, und
daß das Farbeinstellmittel die Farbeinstellung entsprechend dem Lichtquel­ lentyp so vornimmt, daß in einem dargestellten Objektbild die Farbe korrekt wiedergegeben wird.

2. Elektronisches Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbeinstellmittel in dem Videoskop vorgesehen ist.

3. Elektronisches Endoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Videoskop einen Einstelldatenspeicher zum Speichern einer Reihe von Farbeinstelldaten entsprechend mehreren Lichtquellentypen hat und daß aus der Reihe von Farbeinstelldaten ein Satz von dem gerade vorhandenen Lichtquellentyp zugeordneten Farbeinstelldaten ausgewählt und aus dem Speicher ausgelesen wird und das Farbeinstellmittel die Farbeinstellung ent­ sprechend diesem Satz von Farbeinstelldaten vornimmt.

4. Elektronisches Endoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle in dem Videoprozessor vorgesehen ist, das Farbeinstellmittel einen Speicherbereich zum Laden und Speichern des ausgewählten Satzes von Farbeinstelldaten hat, der Videoprozessor einen Lichtquellenspeicher zum Speichern von Lichtquellendaten hat und das Videoskop ein Datenein­ stellmittel hat, das den ausgewählten Satz von Farbeinstelldaten im Spei­ cherbereich einstellt, wobei der Lichtquellendetektor den Lichtquellentyp über die Lichtquellendaten erfaßt und das Dateneinstellmittel den Satz von Farbeinstelldaten entsprechend den Lichtquellendaten einstellt, wenn das Videoskop an den Videoprozessor angeschlossen ist.

5. Elektronisches Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Xenon-Lampe, eine Metall­ halogenid-Lampe oder eine Halogen-Lampe ist und der Lichtquellendetektor den Lampentyp erfaßt, indem er feststellt, welche der genannten Lampen verwendet wird.

6. Elektronisches Endoskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Farbeinstellmittel ein Weißabgleich- Einstellmittel umfaßt, das mittels Verstärkungssteuerung ein relatives Ver­ hältnis von R-, G-, B-Signalkomponenten erfaßt, die aus den Farbbildsigna­ len erzeugt werden.

7. Elektronisches Endoskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Farbeinstellmittel umfaßt
einen Primärfarbsignalgenerator, der auf Grundlage der aus dem Bildspei­ cher ausgelesenen Farbbildsignale Primärfarbbildsignale erzeugt, die aus der Farbe Rot entsprechenden R-Signalkomponenten, der Farbe Grün ent­ sprechenden G-Signalkomponenten und der Farbe Blau entsprechenden B- Signalkomponenten bestehen,
ein Weißabgleich-Einstellmittel, das mittels Verstärkungssteuerung ein relati­ ves Verhältnis der in den Primärfarbsignalen enthaltenen R-, G-, B- Signalkomponenten einstellt,
ein Gammakorrekturmittel, das an den hinsichtlich des Weißabgleichs ein­ gestellten Primärfarbsignalen eine Gammakorrektur vornimmt, und
einen Videosignalgenerator, der auf Grundlage der gammakorrigierten Pri­ märfarbsignale die Videosignale erzeugt, die Luminanzsignale und Farbdiffe­ renzsignale enthalten.

8. Videoskop für ein elektronisches Endoskop, das eine Lichtquelle zum Be­ leuchten eines Objektes hat, wobei das Videoskop einen Bildsensor hat und an einen Videoprozessor des Endoskops anschließbar und von diesem lös­ bar ist, wobei dem Objekt entsprechende Farbbildsignale, die mehrere Farb­ signalkomponenten entsprechend mehreren Farbelementen enthalten, aus dem Bildsensor ausgelesen werden, und wobei das Videoskop ein Farbein­ stellmittel hat, das eine Farbeinstellung an den Farbbildsignalen vornimmt, um Videosignale zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtquel­ lendetektor vorgesehen ist, der den Lichtquellentyp erfaßt, und das Farbein­ stellmittel die Farbeinstellung entsprechend dem Lichtquellentyp so vor­ nimmt, daß in einem dargestellten Objektbild die Farbe korrekt wiedergege­ ben wird.