-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskopsystem zum Durchführen einer Pausen(Einfrier)-Verarbeitung an einem bewegten Bild, das aufgenommen worden ist.
-
Stand der Technik
-
Ein Endoskopsystem, das eine Endoskopeinheit, eine Prozessoreinheit und einen Monitor enthält, ist als Endoskopsystem bekannt, das dazu dient, ein Objekt in einer Körperkavität wie etwa einer Speiseröhre oder eines Darms einer Person zu beobachten. Von der Prozessoreinheit ausgesendetes Beleuchtungslicht wird in einem in der Endoskopeinheit vorgesehenen Lichtleitfaserbündel geführt und von einem Lichtverteilungsfenster ausgesendet, das an dem distalen Ende der Endoskopeinheit vorgesehen ist. Das von dem Lichtverteilungsfenster ausgesendete Beleuchtungslicht wird an einem Objekt in der Körperkavität reflektiert und durch ein Beobachtungsfenster, das an dem distalen Ende der Endoskopeinheit vorgesehen ist, als Objektlicht empfangen. Das durch das Beobachtungsfenster empfangene Objektlicht wird von einem Bildsensor mit einer vorbestimmten Bildrate in ein elektrisches Signal gewandelt, und das elektrische Signal wird an die Prozessoreinheit ausgegeben. Die Prozessoreinheit enthält eine Signalverarbeitungsschaltung, und das empfangene elektrische Signal wird von der Signalverarbeitungsschaltung in ein Bildsignal gewandelt und an den Monitor gesendet. Der Monitor zeigt ein Bewegtbild auf Grundlage des von der Prozessoreinheit empfangenen Bildsignals an. Somit ist ein Benutzer (Bedienperson), der das Endoskopsystem verwendet, im Stande, durch Betrachten des auf dem Monitor angezeigten Bewegtbildes das Objekt zu beobachten. Wird dem Prozessor von der Bedienperson ein Einfrier-Befehl zum Pausieren (Einfrieren) des Bewegtbildes zugeführt, so wird das Objekt auf dem Monitor als Standbild angezeigt. Dies ermöglicht es der Bedienperson, das Objekt zu untersuchen. Abhängig von dem Zeitpunkt, zu dem die Bedienperson den Einfrier-Befehl eingibt, kann es jedoch vorkommen, dass das auf dem Monitor angezeigte Standbild durch Bewegung unscharf oder defokussiert ist.
-
Ein Endoskopsystem, das mit der vorstehend erläuterten Problematik befasst ist und eine Farbverschiebung in einem Standbild unterdrückt, ist in dem
japanischen Patent Nr. 3887453 (im Folgenden als “Patentdokument 1” bezeichnet) offenbart. In der Lichtquelleneinrichtung, die für ein in dem Patentdokument 1 offenbartes Endoskop bestimmt ist, wird aus ein Bewegtbild, das mit einer vorbestimmten Bildrate angezeigt wird, ein Einzelbild ausgewählt, in dem eine Farbverschiebung geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und als Standbild gespeichert. Dabei ist die Zahl an Standbildern, die gespeichert werden können, begrenzt, und die Standbilder werden beginnend mit dem ältesten Bild aktualisiert. In diesem Endoskopsystem wird, wenn ein Einfrierbefehl eingegeben wird, das Standbild des Einzelbildes, das den geringsten Grad an Farbverschiebung aufweist, unter den gespeicherten Standbildern ausgewählt und angezeigt. Wird ein Einfrier-Befehl eingegeben, so wird demnach ein Standbild mit geringer Farbverschiebung auf dem Monitor angezeigt.
-
Kurzdarstellung der Erfindung
-
Es ist ein Endoskopsystem bekannt, bei dem zwei Arten von Beleuchtungslicht mit unterschiedlichen Wellenlängenbändern abwechselnd mit einer vorbestimmten Bildrate ausgesendet werden und Bilder des mit den beiden Arten von Beleuchtungslicht beleuchteten Objektes erzeugt und zur gleichen Zeit auf dem gleichen Bildschirm eines Monitors angezeigt werden. Man betrachte sich nun den Fall, dass das in dem Patentdokument 1 offenbarte Verarbeitungsverfahren auf diese Art von Endoskopsystem angewandt wird. In diesem Fall ändert sich die Art, in der Bewegungsunschärfe und Defokussierung in einem Standbild auftreten, entsprechend der Helligkeit und dem Wellenlängenband des Beleuchtungslichtes, welches das Objekt beleuchtet, so dass das Ausmaß an auftretender Bewegungsunschärfe und Defokussierung sich für die beiden Arten von Objektbildern unterscheidet, die den beiden Arten des Beleuchtungslichtes mit unterschiedlichen Wellenlängenbändern entsprechen. Aus diesem Grund ist es schwierig, ein Einzelbild auszuwählen, das zur Anzeige als Standbild geeignet ist, und es besteht ein Risiko dafür, dass Bildunschärfe und Defokussierung in beiden Arten von Objektbildern auftreten.
-
Die folgende Erfindung ist im Lichte der oben beschriebenen Umstände entstanden, und ihre Aufgabe besteht darin, ein Endoskopsystem anzugeben, dass darauf ausgelegt ist, Bilder eines Objektes anzuzeigen, das mit zwei Arten von Beleuchtungslicht mit unterschiedlichen Wellenlängenbändern beleuchtet wird, und das den Vorteil hat, ein Standbild anzuzeigen, in dem Bewegungsunschärfe und Defokussierung unterdrückt sind.
-
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, umfasst ein Endoskopsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung: eine Lichtquelleneinheit, die abwechselnd erstes Beleuchtungslicht und zweites Beleuchtungslicht in einem vorbestimmten Zyklus aussendet, wobei das erste Beleuchtungslicht und das zweite Beleuchtungslicht unterschiedliche Wellenlängenbänder aufweisen; ein Bilderzeugungsmittel zum Abbilden eines mit dem ersten Beleuchtungslicht beleuchteten Objektes und zum Erzeugen eines ersten Bildsignals sowie zum Abbilden des mit dem zweiten Beleuchtungslicht beleuchteten Objektes und zum Erzeugen eines zweiten Bildsignals; ein erstes Bildsignalspeichermittel zum sukzessiven Speichern erzeugter erster Bildsignale; ein zweites Bildsignalspeichermittel zum sukzessiven Speichern erzeugter zweiter Bildsignale; ein Bildbewertungswertberechnungsmittel zum Berechnen von Bildbewertungswerten erster Bilder, die auf den gespeicherten ersten Bildsignalen beruhen, und/oder Bildbewertungswerten zweiter Bilder, die auf den gespeicherten zweiten Bildsignalen beruhen; ein Bildsignalauswahlmittel zum Auswählen eines ersten Anzeigebildsignals aus mehreren der gespeicherten ersten Bildsignale und zum Auswählen eines zweiten Anzeigebildsignals aus mehreren der gespeicherten zweiten Bildsignale auf Grundlage der berechneten Bildbewertungswerte; und ein Anzeigemittel zum gleichzeitigen Anzeigen eines ersten Bildes, das auf dem ersten Anzeigebildsignal beruht, und eines zweiten Bildes, das auf dem zweiten Bildsignal beruht.
-
Bei dieser Konfiguration werden das erste Anzeigebildsignal und das zweite Anzeigebildsignal unabhängig voneinander auf Grundlage des Ergebnisses einer Bildbewertung der ersten Bildsignale und/oder des Ergebnisses einer Bildbewertung der zweiten Bildsignale ausgewählt. Demnach wird ein Bildsignal, das für die Anzeige als Standbild geeignet ist, für das erste Anzeigebildsignal und/oder das zweite Anzeigebildsignal ausgewählt.
-
Das Endoskopsystem kann ferner ein Befehlsempfangsmittel zum Empfangen eines Einfrier-Befehls von einem Benutzer umfassen. In diesem Fall gewichtet das Bildbewertungswertberechnungsmittel jeden der berechneten Bildbewertungswerte entsprechend einer Zeitdifferenz zwischen einer Zeit, zu der ein dem Bildbewertungswert entsprechendes Bild aufgenommen worden ist, und einer Zeit, zu der das Befehlsempfangsmittel den Einfrier-Befehl empfangen hat.
-
Das Bildbewertungswertberechnungsmittel kann die Gewichtung durch Addieren eines Addend zu dem Bildbewertungswert oder durch Multiplizieren des Bildbewertungswertes mit einem Vervielfacher durchführen, wobei der Addend oder der Vervielfacher umso größer ist, je kleiner der Zeitdifferenz ist.
-
Ferner kann das Bildsignalauswahlmittel, das erste Anzeigebildsignal aus einer Vielzahl gespeicherter Bildsignale auf Grundlage der Bildbewertungswerte auswählen und als zweites Anzeigebildsignal das zweite Bildsignal des gleichen Einzelbildes wie das des ersten Anzeigebildsignals oder das zweite Bildsignal eines Einzelbildes auswählen, das eine vorbestimmte Zahl an Einzelbildern vor oder eine vorbestimmte Zahl an Einzelbildern nach dem Einzelbild des ersten Anzeigebildsignals vorliegt.
-
In einem Fall, in dem ein neues erstes Bildsignal von dem Bilderzeugungsmittel erzeugt wird, wenn eine vorbestimmte Zahl erster Bildsignale gespeichert wird, kann das erste Bildsignalspeichermittel das neu erzeugte erste Bildsignal durch Überschreiben eines ersten Bildsignals speichern, das unter den gespeicherten ersten Bildsignalen die älteste Speicherzeit aufweist, und in einem Fall, in dem ein neues zweites Bildsignal von dem Bilderzeugungsmittel erzeugt wird, wenn eine vorbestimmte Zahl zweiter Bildsignale gespeichert wird, kann das zweite Bildsignalspeichermittel das neu erzeugte zweite Bildsignal durch Überschreiben eines zweiten Bildsignals speichern, das unter den gespeicherten zweiten Bildsignalen die älteste Speicherzeit aufweist.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskopsystem bereitgestellt, das dazu dient, ein Bild eines Objektes, das mit zwei Arten von Beleuchtungslicht unterschiedlicher Wellenlängenbänder beleuchtet wird, anzuzeigen und das den Vorteil hat, ein Standbild anzuzeigen, in dem Bewegungsunschärfe und Defokussierung unterdrückt sind.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist ein Blockdiagramm eines Endoskopsystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist eine Blockdiagramm einer Lichtquelleneinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
3 ist eine Vorderansicht eines Filterwechslers gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
-
4 ist ein Diagramm, das spektrale Charakeristiken gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
5 ist ein Diagramm zur Beschreibung der zeitlichen Änderung eines Teilbildsynchronisationssignals, eines Teilbildsignals und von Beleuchtungslicht gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie der zeitlichen Abstimmung, mit der Bildsignale aufgrund von Bilderzeugungssignalen ausgegeben werden, und der zeitlichen Abstimmung, mit der eine Speicherverarbeitung und eine Ausleseverarbeitung an Bildsignalen in Speichern durchgeführt werden.
-
6 ist ein Diagramm, das einen Anzeigeschirm eines Monitors gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
-
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Endoskopsystems 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Endoskopsystem 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein medizinisches Bilderzeugungssystem, das eingesetzt wird, um ein Objekt in einer Körperkavität einer Person zu beobachten. Wie in 1 gezeigt, enthält das Endoskopsystem 100 eine Endoskopeinheit 110, eine Prozessoreinheit 120 und einen Monitor 130.
-
Die Endoskopeinheit 110 hat einen Anschlussteil 111 und ein Einführrohr 112. Eine Bilderzeugungseinheit 10 und eine Lichtverteilungslinse 11, welche die Funktion eines Bilderzeugungsmittels haben, sind in dem distalen Endabschnitt des Einführers 112 vorgesehen. Ferner sind ein Lichtleitfaserbündel 13 und eine Vielzahl von Drähten 14 vorgesehen, die sich in der Endoskopeinheit 110 von dem Anschlussteil 111 zum distalen Endabschnitt erstrecken.
-
Die Prozessoreinheit 120 enthält eine Lichtquelleneinheit 121, eine Lichtquellentreiberschaltung 122, eine Bildverarbeitungseinheit 123, eine Steuerung 124, eine Eingabevorrichtung 125 und einen Bildsensortreiber 126.
-
2 ist ein Blockdiagramm der Lichtquelleneinheit 121. Die Lichtquelleneinheit 121 enthält eine Lichtquelle 20, eine Filtereinheit 21, eine Lichteinstelleinheit 22 und eine Kondensorlinse 23. Die Lichtquelle 20 wird von der Lichtquellentreiberschaltung 122 angesteuert und sendet weißes Beleuchtungslicht aus. Das von der Lichtquelle 20 ausgesendete Beleuchtungslicht tritt in die Filtereinheit 21 ein. Die Filtereinheit 21 hat ein IR(Infrarot)-Sperrfilter 25 und einen Filterwechsler 26. Das Beleuchtungslicht, das in die Filtereinheit 21 eintritt, passiert das IR-Sperrfilter 25 und den Filterwechsler 26 in der angegebenen Reihenfolge und tritt dann in die Lichteinstelleinheit 22 ein.
-
3 ist eine Vorderansicht, in der der Filterwechsler 26 von der Lichtquelle 20 her zu sehen ist. Der Filterwechsler 26 hat die Gestalt einer kreisförmigen Scheibe. Wie in 3 gezeigt, hat der Filterwechsler 26 ein erstes optisches Filter 26a und ein zweites optisches Filter 26b, die unterschiedliche spektrale Charakteristiken haben und in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Diese optischen Filter haben die Form von Fächern, die in einem Winkelbereich (hier einen Winkelbereich von etwa 180°) ausgebreitet sind, der einer vorbestimmten Teilbildrate (1/60 Sekunden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) entspricht.
-
Der Filterwechsler 26 wird von einem Motor 27 gedreht und extrahiert aus weißem Beleuchtungslicht, das von der Lichtquelle 20 ausgesendet wird (vgl. einen in 3 mit einer gestrichelten Linie gezeigten Bereich L), eine von zwei Arten von Beleuchtungslicht, die unterschiedliche Spektren aufweisen, mit einer zeitlichen Abstimmung, welche mit einer Bilderzeugung synchronisiert ist, die von der später beschriebenen Bilderzeugungseinheit 10 durchgeführt wird. Vorliegend zeigt 4 die spektralen Charakteristiken des ersten optischen Filters 26a und des zweiten optischen Filters 26b. In 4 bezeichnet die horizontale Achse die Wellenlänge (Einheit: nm), und die vertikale Achse bezeichnet den Transmissionsgrad (Einheit: %). Wie in 4 gezeigt, beträgt der Transmissionsgrad Ta des ersten optischen Filters 26a näherungsweise 100% in Bezug auf Licht in dem sichtbaren Wellenlängenband von etwa 400 nm bis etwa 700 nm. Aus diesem Grund ist das Beleuchtungslicht, welches durch das erste optische Filter 26a tritt, weißes Licht. Dagegen hat das zweite optische Filter 26b einen hohen Transmissionsgrad Tb in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge um 450 nm (blaues Licht) und Licht mit einer Wellenlänge um 550 nm (grünes Licht) und einen geringen Transmissionsgrad Tb in Bezug auf Licht anderer Wellenlängen. Aus diesem Grund ist das Beleuchtungslicht, welches durch das zweite optische Filter 26b tritt, blaues Licht und grünes Licht, die in ihrer Mischung die Farbe Cyan ergeben. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird im Folgenden das Beleuchtungslicht, das durch das erste optische Filter 26a tritt, als “Normallicht” und das Beleuchtungslicht, welches durch das zweite optische Filter 26b tritt, als “Schmalbandlicht” bezeichnet.
-
Auf diese Weise extrahiert der Filterwechsler 26 alternierend Normallicht mittels des ersten optischen Filters 26a und Schmalbandlicht mittels des zweiten optischen Filters 26b mit einer vorbestimmten Teilbildrate, während er rotiert. Die Rotationsstellung und die Rotationsphase des Filterwechslers 26 werden unter Verwendung eines Lichtunterbrechers 28 gesteuert, um eine (nicht gezeigte) Öffnung zu erfassen, die in der Nähe des äußeren Rands des Filterwechslers 26 ausgebildet ist.
-
Die Lichteinstelleinheit 22 hat eine variable Blende. Die Menge an von dem Filterwechsler 26 kommendem Beleuchtungslicht, das in die Lichteinstelleinheit 22 gelangt, wird durch die Größe der Öffnung der variablen Blende eingestellt. Das durch die Lichteinstelleinheit 22 eingestellte Beleuchtungslicht wird durch die Kondenserlinse 23 auf eine Endfläche des Lichtleitfaserbündels 13 konzentriert und gelangt in das Lichtleitfaserbündel 13. Das in das Lichtleitfaserbündel 13 gelangte Beleuchtungslicht wird zu dem distalen Endabschnitt des Einführers 112 geleitet. Das zu dem distalen Endabschnitt des Einführers 112 geleitete Beleuchtungslicht tritt aus dem Austrittsende des Lichtleitfaserbündels 13 aus und beleuchtet das Objekt in einer Körperkavität. Das Beleuchtungslicht, welches das Objekt beleuchtet, wird von dem Objekt reflektiert und gelangt als Objektlicht in die Bilderzeugungseinheit 10.
-
Die Bilderzeugungseinheit 10 enthält eine Objektivlinse 10a und einen Bildsensor 10b. Der Bildsensor 10b ist beispielsweise ein Zeilensprung-Einzel-CCD-Bildsensor (ladungsgekoppelte Vorrichtung). Das Objektlicht, das in die Bilderzeugungseinheit 10 gelangt, wird von dem Bildsensor 10b über die Objektivlinseb 10a empfangen. Das von dem Bildsensor 10b empfangene Objektlicht wird unter einer vorbestimmten Teilbildrate in ein Bildsignal gewandelt und über einen der Drähte 14 an die Bildverarbeitungseinheit 123 der Prozessoreinheit 120 gesendet. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird das von dem Bildsensor 10b ausgegebene Bildsignal für ein GERADE-Teilbild als “erstes Bildsignal” und das Bildsignal für ein UNGERADE-Teilbild als “zweites Bildsignal” bezeichnet. Ferner werden die zeitliche Abstimmung zum Schalten zwischen dem Normallicht und dem Schmalbandlicht durch den Filterwechsler 26 und die zeitliche Abstimmung zum Schalten zwischen der Bilderzeugungsperiode (Teilbildperiode) in dem Bildsensor 10b mit einem Teilbildsynchronisationssignal, das von dem Bildsensortreiber 126 ausgegeben wird, synchronisiert. Das auf das GERADE-Teilbild bezogene erste Bildsignal ist ein Bildsignal, das durch Abbilden eines mit dem Normallicht beleuchteten Objektes erzeugt wird, und das auf das UNGERADE-Teilbild bezogene zweite Bildsignal ist ein Bildsignal, das durch Abbilden des mit dem Schmalbandlicht beleuchteten Objektes erzeugt wird.
-
Ferner sendet der Bildsensortreiber 126 mit dem ersten Bildsignal und dem zweiten Bildsignal ein Teilbildsignal an die Bildverarbeitungseinheit 123. Das Teilbildsignal ist ein Signal, welches angibt, ob das erste Bildsignal oder das zweite Bildsignal von dem Bildsensor 10b an die Bildverarbeitungseinheit 123 gesendet wurde.
-
Die Bildverarbeitungseinheit 123 enthält eines Vorverarbeitungseinheit 40, einen ersten Speicher 41, einen zweiten Speicher 42, eine Bildzusammensetzeinheit 43, eine Nachverarbeitungseinheit 44 und eine Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45.
-
Die Vorverarbeitungseinheit 40 nimmt an dem ersten Bildsignal und dem zweiten Bildsignal, die von dem Bildsensor 10b empfangen werden, eine Signalverarbeitung wie eine AD-Wandlung und eine Gammakorrektur vor. Von diesen Bildsignalen, die von der Vorverarbeitungseinheit 40 einer Signalverarbeitung unterzogen worden sind, wird das erste Bildsignal an den ersten Speicher 41 und das zweite Bildsignal an den zweiter Speicher 42 gesendet.
-
Der erste Speicher 41, der als ein erstes Bildsignalspeichermittel arbeitet, und der zweite Speicher 42, der als ein zweites Bildsignalspeichermittel arbeitet, speichern jeweils sukzessive die empfangenen Bildsignale. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Zahl an Bildsignalen (Zahl an Einzelbildern), die in dem ersten Speicher 41 und dem zweiten Speicher 42 gespeichert werden können, begrenzt ist. Empfangen der erste Speicher und der zweite Speicher ein neues Bildsignal, während die maximale Zahl an Bildsignalen gespeichert ist, so wird deshalb das neue Bildsignal dadurch gespeichert, dass das älteste Bildsignal unter den gespeicherten Bildsignalen überschrieben wird.
-
5 ist ein Diagramm, das die zeitliche Änderung des Teilbildsynchronisationssignals, des Teilbildsignals des Beleuchtungslichtes sowie die zeitliche Abstimmung, mit der Bildsignale von dem Bildsensor 10b ausgegeben werden, und die zeitliche Abstimmung zeigt, mit der eine Speicherverarbeitung und eine Ausleseverarbeitung an Bildsignalen in dem ersten Speicher 41 und dem zweiten Speicher 42 durchgeführt werden. In 5 schreitet die Zeit von links nach rechts fort. Das Teilbildsynchronisationssignal ist ein zweiwertiges Spannungssignal, das eine rechteckige Wellenform aufweist, wobei sich dessen Spannung mit einer vorbestimmten Teilbildrate (1/60 Sekunden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) ändert. Das Teilbildsignal ist ein zweiwertiges Spannungssignal, das eine rechteckige Wellenform hat. Wie in 5 gezeigt, stellen die beiden Werte des “Teilbildsignals” “GERADE” und “UNGERADE” dar. Die zeitliche Abstimmung, mit der sich die Spannung des Teilbildsignals ändert, ist mit dem Anstieg der Spannung des Teilbildsynchronisationssignals synchronisiert. Das in 5 gezeigte “Beleuchtungslicht” bezeichnet den Typ von Beleuchtungslicht, der das Objekt beleuchtet. Wie in 5 gezeigt, wird das Objekt, wenn das “Teilbildsignal” “GERADE” ist, mit Normallicht beleuchtet, und wenn das “Teilbildsignal” “UNGERADE” ist, wird das Objekt mit Schmalbandlicht beleuchtet.
-
Erste Bildsignale des mit Normallicht beleuchteten Objekts werden sukzessive in dem ersten Speicher 41 mit der Einzelbildrate des Bildsensors 10b (1/30 Sekunden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) gespeichert. Zweite Bildsignale des mit Schmalbandlicht beleuchteten Objektes werden sukzessive in dem zweiten Speicher 42 mit der Einzelbildrate des Bildsensors 10b gespeichert. In 5 sind die sukzessive gespeicherten ersten Bildsignale und zweiten Bildsignale mit verschiedenen Zahlen bezeichnet. Es ist darauf hinzuweisen, dass für die elektrische Signalverarbeitung, die von Schaltkreisen der Prozessoreinheit 120 und der Endoskopeinheit 110 durchgeführt wird, wie etwa eine Signalverarbeitung in der Vorverarbeitungseinheit 40 und eine Schreibverarbeitung zum Schreiben von Bildsignalen in den ersten Speicher und den zweiten Speicher, Verarbeitungszeit benötigt wird. Aus diesem Grund tritt eine Abweichung zwischen der zeitlichen Steuerung der Belichtung durch den Bildsensor 10b und der zeitlichen Steuerung der Ausgabe der Bildsignale (erstes Bildsignal oder zweites Bildsignal) auf. In 5 wird davon ausgegangen, dass diese Abweichung äquivalent zu einem Teilbild ist. Während beispielsweise in 5 das “UNGERADE”-Teilbildsignal und das “erste Bildsignal 1” von dem Bildsensor 10b ausgegeben werden und das Objekt mit dem Schmalbandlicht beleuchtet wird, wird die Speicherverarbeitung zum Speichern des “ersten Bildsignals 1” in dem ersten Speicher 41 durchgeführt, und es wird die Ausleseverarbeitung zum Auslesen des “zweiten Bildsignals 0”, das in dem unmittelbar vorhergehenden Teilbild gespeichert wurde, aus dem zweiten Speicher 42 durchgeführt. Während das “GERADE”-Teilbild und das “zweite Bildsignal 1” aus dem Bildsensor 10b ausgelesen werden und das Objekt mit Normallicht beleuchtet wird, wird die Ausleseverarbeitung zum Auslesen des “ersten Bildsignals 1”, das in dem unmittelbar vorhergehenden Teilbild gespeichert wurde, aus dem ersten Speicher 41 durchgeführt, und es wird die Speicherverarbeitung zum Speichern des “zweiten Bildsignals 2” in dem zweiten Speicher 42 durchgeführt. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Abweichung zwischen der zeitlichen Steuerung der Belichtung mit den Beleuchtungslichtarten durch den Bildsensor 10b und der zeitlichen Steuerung der Ausgabe von Bildsignalen nicht darauf beschränkt ist, exakt äquivalent zu einem Teilbild zu sein, und dass diese Abweichung mit der Verarbeitungszeit variiert, die in den Schaltkreisen benötigt wird.
-
Die aus dem ersten Speicher 41 und dem zweiten Speicher 42 ausgelesenen Bildsignale werden an die Bildzusammensetzeinheit 43 gesendet. Die Bildzusammensetzeinheit 43 setzt das erste Bildsignal und das zweite Bildsignal desselben Einzelbildes zusammen und sendet das zusammengesetzte Bildsignal an die Nachverarbeitungseinheit 44. Die Nachverarbeitungseinheit 44 verarbeitet das von der Bildzusammensetzeinheit 43 empfangene, zusammengesetzte Bildsignal, erzeugt Bildschirmdaten für die Monitoranzeige und wandelt die erzeugten Bildschirmdaten für die Monitoranzeige in ein vorbestimmtes Videoformatsignal. Das gewandelte Videoformatsignal wird an den Monitor 130 ausgegeben.
-
6 zeigt ein Beispiel eines Anzeigeschirms des Monitors 130. Wie in 6 gezeigt, werden ein Bild 131, das auf dem ersten Bildsignal beruht (im Folgenden als “Normallicht-Beobachtungsbild” bezeichnet), und ein Bild 132, das auf dem zweiten Bildsignal beruht (im Folgenden als “Schmalbandlicht-Beobachtungsbild” bezeichnet), nebeneinander in demselben Bildschirm auf dem Monitor 130 angezeigt.
-
Im Folgenden wir eine Bewegtbild-Einfrierverarbeitung für das vorliegende Ausführungsbeispiel beschrieben.
-
Wird der Eingabevorrichtung 125 von dem Benutzer (Bedienperson) des Endoskopsystems 100 ein Einfrier-Befehl zugeführt, während ein Bewegtbild auf dem Monitor 130 angezeigt wird, so wird das angezeigte Bewegtbild unter der Kontrolle der Steuerung 124, das als Befehlsmittel arbeitet, angehalten (eingefroren). Das eingefrorene Bewegtbild wird auf dem Monitor 130 als Standbild angezeigt. Ein erstes Bildsignal und ein zweites Bildsignal zur Anzeige als Standbild werden von der Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 aus den in dem ersten Speicher 41 und dem zweiten Speicher 42 gespeicherten Einzelbild-Bildsignalen ausgewählt. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden im Folgenden die von der Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 ausgewählten Bildsignale als “Standbildsignale” bezeichnet.
-
Die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 arbeitet als Bildbewertungswert-Berechnungsmittel. Werden Bildsignale (erstes Bildsignal und zweites Bildsignal) von Einzelbildern in den Speichern (erster Speicher 41 und zweiter Speicher 42) gespeichert, so berechnet die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 Bewertungswerte für die gespeicherten Bildsignale. In der Bildbewertungswertberechnung wird eine Verarbeitung zur Kantendetektion angewandt. Dabei ist die Kantendetektionsverarbeitung eine Zählverarbeitung, die darauf ausgelegt ist, die Zahl an Pixeln zu zählen, die einer klaren (starken) Kante entsprechen.
-
Die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 nimmt die Zählverarbeitung an dem ersten Bildsignal jedes in dem ersten Speicher 41 gespeicherten Einzelbildes vor. In dieser Zählverarbeitung wird für jedes Einzelbild die Zahl an Pixelwerten in dem ersten Bildsignal gezählt, die größer als ein vorbestimmter Schwellwert sind. Die gezählte Zahl an Pixeln wird der Bildbewertungswert des ersten Bildsignals. Je höher der Bildbewertungswert ist, desto weniger Bewegungsunschärfe oder Defokussierung ist in dem Normallicht-Beobachtungsbild vorhanden.
-
Die an dem ersten Bildsignal vorgenommene Bildbewertungswertberechnung wird von der Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 auch an dem zweiten Bildsignal jedes in dem zweiten Speicher 42 gespeicherten Einzelbildes durchgeführt. Je höher der Bildbewertungswert des zweiten Bildsignals ist, desto weniger Bewegungsunschärfe oder Defokussierung ist in dem Schmalbandlicht-Beobachtungsbild vorhanden.
-
Die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 arbeitet als Bildsignalauswahlmittel.
-
Wird der Eingabevorrichtung 125 ein Einfrier-Befehl zugeführt, so wählt die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 auf Grundlage der kalkulierten Bildbewertungswerte Standbildsignale aus den Bildsignalen (erstes Bildsignal und zweites Bildsignal) aus, die in den Speichern (erster Speicher 41 und zweiter Speicher 42) gespeichert sind.
-
Im Weiteren wird der Fall betrachtet, dass der Bildbewertungswert nur auf Bewegungsunschärfe und Defokussierung beruht. In diesem Fall besteht ein Risiko eines großen Zeitunterschieds, der zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Einfrier-Befehl (im Folgenden als “Einfrier-Zeitpunkt” bezeichnet), und dem Zeitpunkt auftritt, zu dem das Bild, das dem auf Grundlage der Bildbewertungswerte ausgewählten Standbildsignal entspricht, aufgenommen wurde (im Folgenden als “Bildaufnahmezeitpunkt” bezeichnet). Ist dieser Zeitunterscheid größer, so treten Fälle auf, in denen ein Standbild, das dem von der Bedienperson gewünschten Zeitpunkt entspricht, nicht auf dem Monitor 130 angezeigt wird.
-
Das auf dem Monitor 130 angezeigte Standbild ist umso geeigneter, je näher der Aufnahmezeitpunkt dem Einfrierzeitpunkt ist. Aus diesem Grund gewichtet die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 die Bildbewertungswerte entsprechend dem Bildaufnahmezeitpunkt. Dabei führt die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 eine Additionsverarbeitung, in der ein Addend auf den Bildbewertungswert addiert wird, oder eine Multiplikationsverarbeitung durch, in der der Bildbewertungswert mit einem Vervielfacher multipliziert wird, und dieser Addend oder Vervielfacher ist umso größer, je kleiner der Zeitunterschied zwischen dem Einfrierzeitpunkt und dem Bildaufnahmezeitpunkt des Bildsignals ist. Nachdem die Additionsverarbeitung oder die Multiplikationsverarbeitung an den Bildbewertungswerten des Bildsignals vorgenommen worden ist, wählt die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 aus den Bildsignalen zahlreicher Einzelbilder das Bildsignal des Einzelbilds aus, das den höchsten Bildbewertungswert hat (d.h. das Standbildsignal). Die Verarbeitung, die von der Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 ausgeführt wird, um das Standbildsignal aus den ersten Bildsignalen zahlreicher Einzelbilder auszuwählen, und die Verarbeitung, die von der Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 ausgeführt wird, um das Standbild aus dem zweiten Bildsignal zahlreicher Einzelbilder auszuwählen, werden unabhängig voneinander durchgeführt.
-
Demnach werden das erste Bildsignal und das zweite Bildsignal, die jeweils geringe Bildunschärfe und Defokussierung haben und auch einen kleinen Zeitunterschied zwischen dem Einfrierzeitpunkt und dem Bildaufnahmezeitpunkt aufweisen, unabhängig als Standbildsignale ausgewählt. Die Bildzusammensetzeinheit 43 und die Nachverarbeitungseinheit 44 arbeiten als Anzeigemittel. Die Standbildsignale werden von der Bildzusammensetzeinheit 43 und der Nachverarbeitungseinheit 44 verarbeitet und an den Monitor 130 gesendet, so dass ein Normallichtbeobachtungsbild (Standbild) und ein Schmalbandlicht-Beobachtungsbild (Standbild) nebeneinander auf dem Anzeigeschirm des Monitors 130 angezeigt werden.
-
Vorliegend haben das Normallicht und das Schmalbandlicht unterschiedliche Wellenlängenbänder und Lichtintensitäten. Wenn die Wellenlängenbänder und die Lichtintensitäten des Beleuchtungslichtes unterschiedlich sind, so ändern sich die Bedingungen für das Auftreten von Bewegungsunschärfe und Defokussierung in einem Bild. Aus diesem Grund sind selbst in ein- und demselben Einzelbild die Ausmaße an Bildunschärfe und Defokussierung im Normallicht-Beobachtungsbild und im Schmalbandlicht-Beobachtungsbild nicht notwendigerweise dieselben. Jedoch wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Standbildsignalauswahl separat für das erste Bildsignal und das zweite Bildsignal durchgeführt. Selbst wenn die Ausmaße an Bildunschärfe und Defokussierung zwischen dem ersten Bildsignal und dem zweiten Bildsignal unterschiedlich sind, oder die Bildaufnahmezeitpunkte (Einzelbilder), die geringe Bildunschärfe oder Defokussierung aufweisen, verschieden sind, wird deshalb das Bildsignal für ein Bild, das geringe Bildunschärfe und Defokussierung aufweist, als Standbildsignal sowohl für das erste Bildsignal als auch für das zweite Bildsignal ausgewählt.
-
Vorstehend wurde ein veranschaulichendes Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt; es können verschiedene Änderungen im Rahmen der technischen Idee der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
-
Obgleich im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 eine Bildbewertungswertberechnung sowohl an dem ersten Bildsignal als auch an dem zweiten Bildsignal ausführt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. So kann die Bildbewertungswertberechnung entweder nur an dem ersten Bildsignal oder an dem zweiten Bildsignal durchgeführt werden.
-
Das Folgende beschreibt den Fall, dass die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 die Bildbewertungswertberechnung nur an dem ersten Bildsignal durchführt. Die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 nimmt die Bildbewertungswertberechnungsverarbeitung nur an dem ersten Bildsignal jedes in dem ersten Bildspeicher gespeicherten Einzelbildes vor. Wird der Eingabevorrichtung 125 ein Eingabe-Befehl zugeführt, so wählt die Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 ein Standbildsignal aus den ersten Bildsignalen zahlreicher Einzelbilder auf Grundlage der berechneten Bildbewertungswerte aus. Anschließend wird das zweite Bildsignal desselben Einzelbildes als ausgewähltes erstes Bildsignal von der Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 als Standbildsignal ausgewählt. Demnach ist es möglich, die Ausmaße an Bewegungsunschärfe und Defokussierung in dem Normallichtbeobachtungsbild zu verringern und auch die Last der Bildbewertungswertberechnung, die von der Bildbewertungsverarbeitungseinheit 45 durchgeführt wird, zu verringern. Es ist darauf hinzuweisen, dass das Einzelbild des zweiten Bildsignals, das als Standbildsignal ausgewählt wird, nicht das gleiche Einzelbild wie das ausgewählte erste Bildsignal sein muss. Beispielsweise kann das zweite Bildsignal des Einzelbildes unmittelbar vor oder nach dem Einzelbild des ausgewählten ersten Bildsignals als Standbildsignal ausgewählt werden.
-
Auch kann der Bildbewertungswert auf Grundlage eines Differenzwertes zwischen den Bildsignalen zweier aufeinanderfolgender Einzelbilder berechnet werden. Beispielsweise nimmt in dem Fall, in dem eine starke Bewegungsunschärfe in einem Beobachtungsbild infolge einer starken Bewegung (schnelle Bewegung) des Objektes auftritt, der Differenzwert zwischen den Bildsignalen zweier aufeinanderfolgender Einzelbilder zu, so dass ein geringer Bildbewertungswert berechnet wird. In dem Fall, in dem eine schwache Bewegungsunschärfe in einem Beobachtungsbild infolge einer geringen Bewegung des Objektes auftritt, nimmt der Differenzwert zwischen den Bildsignalen zweier aufeinanderfolgender Einzelbilder ab, und deshalb wird ein hoher Bildbewertungswert berechnet.
-
Obgleich ferner in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft eine Zeilensprung-Bilderzeugung beschrieben ist, kann die Zeilensprung-Bilderzeugung in einem anderen Ausführungsbeispiel durch eine progressive Bilderzeugung ersetzt werden.
