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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Endoskopvorrichtung.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Steuerung zum
Verbessern der Qualität
eines durch eine elektronische Endoskopvorrichtung erhaltenen Bildes.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Wenn
ein Beobachtungsziel unter Verwendung einer elektronischen Endoskopvorrichtung
betrachtet wird, reflektiert ein Teil des Beobachtungsziels nahe
einer Beleuchtung (einem Lichtemissionsteil) eines Endoskops der
Endoskopvorrichtung mehr Licht. Folglich tritt gewöhnlich eine
Lichthofbildung in dem Teil in einem Bild, das durch die Endoskopvorrichtung
erhalten wird, auf, da eine Menge an Licht, das von einer Abbildungsvorrichtung
wie z. B. einem CCD an einer Spitze des Endoskops empfangen wird,
einen dynamischen Bereich der Abbildungsvorrichtung übersteigt.
Die Anwesenheit einer Lichthofbildung verursacht, dass das auf einem
Monitor angezeigte Bild schwierig zu beobachten wird. Außerdem tritt
eine Lichthofbildung gewöhnlich
in einem interessierenden Bereich aufgrund einer unvermeidlichen
Beobachtungsweise auf, die sich aus einer Form des Beobachtungsziels
und einer Struktur des Endoskops ergibt, was sich auf die Beobachtung
und Diagnose auswirkt.
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Die
Innenwand nahe dem Mageneingang ist beispielsweise ein interessierender
Bereich, in dem Entzündungen,
wie z. B. ein Geschwür
gewöhnlich beobachtet
werden. Wenn die Innenwand beobachtet wird, wird die Endoskopvorrichtung
im Allgemeinen vom Eingang aus eingeführt und eine Spitze des Endoskops
wird gebogen, um sie zur Beobachtung in Richtung des Eingangs zu
wenden. Zu dieser Zeit tritt gewöhnlich
eine Lichthofbildung an der Ober- oder Unterseite der Innenwand
nahe der Beleuchtung des Endoskops auf. Um den ganzen Mageneingang
zu beobachten, wird daher das Endoskop so bewegt, dass es verdreht
wird, wobei dessen Spitze gebogen wird, um zu verhindern, dass die
Lichthofbildung an einem zu beobachtenden Teil auftritt, da die
Richtung der Spitze aufgrund der Form des Magens und einer Grenze,
die sich aus der Struktur des Endoskops ergibt, nicht frei geändert werden
kann. Alternativ wird ein Abstand zwischen dem zu beobachtenden
Teil und dem Endoskop häufig
verändert,
um die Beleuchtungsstärke
einzustellen. Eine solche häufige Bewegung
des Endoskops erhöht
jedoch eine Belastung für
den zu untersuchenden Patienten, was nicht bevorzugt ist.
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Aus
diesem Grund wurden beispielsweise Verfahren im
US-Patent Nr. 6 545 703 und in den
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen Nrn.
2003-250761 und
6(1994)-078312 ,
vorgeschlagen, um die Lichthofbildung zu verringern, die nachteilige
Auswirkungen auf die Diagnose verursacht. In diesen Verfahren wird
die Anwesenheit einer Lichthofbildung automatisch auf der Basis
eines mittleren Leuchtdichtewerts, eines Dichtehistogramms oder dergleichen
eines durch ein CCD erhaltenen Bildes erfasst und die Menge an Licht
wird durch Steuern einer auf einer Lichtemissionsseite eines Beleuchtungsmittels
installierten Irisblende im Fall der Anwesenheit einer Lichthofbildung
verringert.
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Gemäß den Verfahren,
in denen die Menge an Licht einfach zum Zeitpunkt des Auftretens
einer Lichthofbildung verringert wird, wird jedoch ein Teil, den
das Licht nicht leicht erreichen kann, dunkler und wird schwierig
zu beobachten, obwohl die Lichthofbildung unterdrückt werden
kann. Folglich muss der Abstand zwischen einem Beobachtungsziel
und einem Endoskop oder die Beleuchtungsstärke des Lichts manuell von
Zeit zu Zeit eingestellt werden. Folglich wird die häufige Bewegung
des Endoskops zu einer Belastung für einen Patienten und ein Operateur
wird mit der Einstellung der Beleuchtungsstärke belästigt.
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Daher
wird ein durch eine elektronische Endoskopvorrichtung erhaltenes
Bild bevorzugt, wenn das Bild einen breiten Bereich abdeckt, der
auf einmal beobachtet werden kann. Mit anderen Worten, ein Bild
mit unterdrückter
Lichthofbildung und weniger dunklen Bereichen ist bevorzugt. Wenn
ein solches Bild erhalten wird, kann die Belastung für einen Patienten
und die Mühe
der Beleuchtungsstärkeeinstellung
verringert werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde auf der Basis der Betrachtung der obigen
Umstände
entworfen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher
darin, eine elektronische Endoskopvorrichtung bereitzustellen, die
die Aufnahme eines Bildes mit unterdrückter Lichthofbildung und weniger
dunklen Bereichen ermöglicht.
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Unterdessen
war im Allgemeinen ein Verfahren zum Einstellen eines Leuchtdichtepegels
durch Ausführen
einer Gamma-Verarbeitung
an einem Signal, das von einem CCD erhalten wird, nach dem Verringern
der Leuchtdichte in dem Fall, in dem eine Lichthofbildung erfasst
wurde, bekannt. In diesem Verfahren wird eine Gamma-Verarbeitung
an einem Signal, das durch ein CCD eines Endoskops erhalten wird,
unter Verwendung eines Gammawerts mit einer inversen Charakteristik
zu einer nicht-linearen
Charakteristik zwischen einem Signal und der Leuchtdichte einer
Bildanzeigevorrichtung ausgeführt,
um ein Bild mit einer Leuchtdichte zu erhalten, die zum erhaltenen
Signal linear ist. In dieser Weise wird eine Komponente mit der
nicht-linearen Charakteristik aufgehoben. Dieses Verfahren ist daher
von der vorliegenden Erfindung vollständig verschieden. Die vorstehend
beschriebene Gamma-Verarbeitung ändert
die Leuchtdichte des Signals bei allen Leuchtdichtepegeln in einer
Richtung (das heißt
zu höheren Pegeln).
Daher wird, wenn die Gamma-Verarbeitung auf ein von einem CCD erhaltenes
Signal angewendet wird, ein Signal mit einer Leuchtdichte eines
Zwischenpegels, dessen Umwandlung nicht erwünscht ist, geändert und
ein Teil, in dem eine Lichthofbildung beobachtet wird, wird zu einer
höheren
Leuchtdichte umgewandelt. Daher kann eine solche Anwendung nicht
das Ziel der vorliegenden Erfindung erreichen.
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Eine
elektronische Endoskopvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist
eine elektronische Endoskopvorrichtung mit einem Endoskop mit einer
Abbildungsvorrichtung zum Abbilden eines Beobachtungsziels und einem
Beleuchtungsmittel zum Beleuchten des Beobachtungsziels. Die elektronische Endoskopvorrichtung
der vorliegenden Erfindung umfasst:
ein Lichthoferfassungsmittel
zum Erfassen einer Lichthofbildung mit einem vorbestimmten Pegel
oder höher,
die in einem Bild auftritt, das durch ein von der Abbildungsvorrichtung
erhaltenes Bildsignal dargestellt wird, auf der Basis des Bildsignals;
ein
Lichtmengen-Einstellmittel zum Verringern einer Menge an Licht,
das vom Beleuchtungsmittel emittiert wird, um zu bewirken, dass
die Lichthofbildung ein vorbestimmter Pegel oder niedriger wird,
gemäß der Erfassung
der Lichthofbildung durch das Lichthoferfassungsmittel; und
ein
Leuchtdichteumwandlungsmittel zum Verarbeiten des Bildsignals so,
dass das durch das Bildsignal dargestellte Bild zu einem Leuchtdichteumwandlungsbild
wird, wobei nur ein dunkler Bereich mit einer vorbestimmten Leuchtdichte
oder niedriger in dem Bild, der durch Verringerung der Menge des Lichts
verursacht wird, so umgewandelt wurde, dass er eine höhere Leuchtdichte
aufweist.
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Die
Lichthofbildung mit dem vorbestimmten Pegel oder höher kann
sich beispielsweise auf eine Lichthofbildung beziehen, die ein vorbestimmtes
Verhältnis
oder mehr in dem Bild belegt, das durch das durch die Abbildungsvorrichtung
erhaltene Bildsignal dargestellt wird.
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Ebenso
kann sich die Lichthofbildung mit dem vorbestimmten Pegel oder niedriger
auf eine Lichthofbildung beziehen, die ein vorbestimmtes Verhältnis oder
weniger in dem Bild belegt, das durch das von der Abbildungsvorrichtung
erhaltene Bildsignal dargestellt wird.
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Der
vorbestimmte Pegel in der "Lichthofbildung
mit dem vorbestimmten Pegel oder höher" ist nicht notwendigerweise derselbe
wie der vorbestimmte Pegel in der "Lichthofbildung mit dem vorbestimmten
Pegel oder niedriger".
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In
der elektronischen Endoskopvorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann das Leuchtdichteumwandlungsmittel ein unscharfes Bild auf der Basis
des Bildsignals erzeugen, das eine Niederfrequenzkomponente des
Originalbildes darstellt, das durch das Bildsignal dargestellt wird.
In diesem Fall erhält
das Leuchtdichteumwandlungsmittel ein Bild einer nicht-linearen Umwandlung
durch Umwandeln eines Teils, der eine vorbestimmte Leuchtdichte übersteigt,
im unscharfen Bild, so dass er eine Leuchtdichte von Null aufweist,
und durch Umwandeln eines Teils mit der vorbestimmten Leuchtdichte oder
niedriger, so dass er eine umgewandelte Leuchtdichte aufweist, die
der ursprünglichen Leuchtdichte
entspricht. Das Leuchtdichtenumwandlungsmittel erhält das Leuchtdichteumwandlungsbild durch
Hinzufügen
des Bildes der nicht-linearen Umwandlung zum ursprünglichen
Bild.
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In
diesem Fall kann bei der Umwandlung in die umgewandelte Leuchtdichte
im unscharfen Bild der Teil mit der vorbestimmten Leuchtdichte oder niedriger
im unscharfen Bild in einer solchen Weise umgewandelt werden, dass
je niedriger die Leuchtdichte des Teils als die vorbestimmte Leuchtdichte ist,
desto höher
die Leuchtdichte des Teils nach der Umwandlung wird.
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Ein
Bildleuchtdichtesteuerverfahren der vorliegenden Erfindung für eine elektronische
Endoskopvorrichtung ist ein Verfahren zum Steuern der Bildleuchtdichte
für eine
elektronische Endoskopvorrichtung mit einem Beleuchtungsmittel zum
Beleuchten eines Beobachtungsziels und einem Endoskop mit einer
Abbildungsvorrichtung zum Abbilden des Beobachtungsziels. Das Bildleuchtdichtessteuerverfahren
der vorliegenden Erfindung umfasst:
einen Lichthoferfassungsschritt,
in dem eine Lichthofbildung mit einem vorbestimmten Pegel oder höher, die
in einem Bild auftritt, das durch ein von der Abbildungsvorrichtung
erhaltenes Bildsignal dargestellt wird, auf der Basis des Bildsignals
erfasst wird;
einen Lichtmengen-Einstellschritt, in dem eine
Menge an Licht, das von dem Beleuchtungsmittel emittiert wird, gemäß der Erfassung
der Lichthofbildung im Lichthoferfassungsschritt verringert wird,
um zu bewirken, dass die Lichthofbildung zu einem vorbestimmten
Pegel oder niedriger wird; und
einen Leuchtdichteumwandlungsschritt,
in dem das Bildsignal so verarbeitet wird, dass das durch das Bildsignal
dargestellte Bild zu einem Leuchtdichteumwandlungsbild wird, in
dem nur ein dunkler Bereich mit einer vorbestimmten Leuchtdichte
oder niedriger im Bild, der durch Verringerung der Menge des Lichts
verursacht wird, so umgewandelt wurde, dass er eine höhere Leuchtdichte
aufweist.
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In
dem Bildleuchtdichtesteuerverfahren der vorliegenden Erfindung für die elektronische
Endoskopvorrichtung kann der Leuchtdichteumwandlungsschritt die
Schritte des Erzeugens eines unscharfen Bildes, das eine Niederfrequenzkomponente
des ursprünglichen
Bildes darstellt, das durch das Bildsignal dargestellt wird, aus
dem Bildsignal, des Erhaltens eines Bildes einer nicht-linearen
Umwandlung durch Umwandeln eines Teils, der eine vorbestimmte Leuchtdichte übersteigt,
im unscharfen Bild so, dass er eine Leuchtdichte von Null aufweist,
und durch Umwandeln eines Teils mit der vorbestimmten Leuchtdichte
oder niedriger so, dass er eine umgewandelte Leuchtdichte aufweist,
die der ursprünglichen
Leuchtdichte entspricht, und des Erhaltens des Leuchtdichteumwandlungsbildes
durch Hinzufügen des
nicht-linearen Umwandlungsbildes
zum ursprünglichen
Bild umfassen.
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In
diesem Fall kann bei der Umwandlung in die umgewandelte Leuchtdichte
im unscharfen Bild der Teil mit der vorbestimmten Leuchtdichte oder niedriger
im unscharfen Bild in einer solchen Weise umgewandelt werden, dass
je niedriger die Leuchtdichte des Teils als die vorbestimmte Leuchtdichte ist,
desto höher
die Leuchtdichte des Teils nach der Umwandlung wird.
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Gemäß der elektronischen
Endoskopvorrichtung der vorliegenden Erfindung erfasst das Lichthoferfassungsmittel
die Lichthofbildung mit dem vorbestimmten Pegel oder höher in dem
Bild, das durch das von der Abbildungsvorrichtung erhaltene Bildsignal
dargestellt wird, und das Lichtmengen-Einstellmittel verringert die Menge
des vom Beleuchtungsmittel emittierten Lichts, um zu bewirken, dass
die Lichthofbildung zum vorbestimmten Pegel oder niedriger wird.
Das Leuchtdichteumwandlungsmittel verarbeitet dann das Bildsignal
so, dass das durch das Bildsignal dargestellte Bild zum Leuchtdichteumwandlungsbild
wird, wobei nur der dunkle Bereich mit der vorbestimmten Leuchtdichte
oder niedriger aufgrund der Verringerung der Menge des Lichts in
dem Bild so umgewandelt wurde, dass er eine höhere Leuchtdichte aufweist.
Daher kann der Teil, in dem die Lichthofbildung beobachtet wird
und Bildinformationen somit verloren gehen, aufgrund der Verringerung
der Menge des Lichts so geändert
werden, dass er die Bildinformationen aufweist. Außerdem kann der
dunkle Bereich mit der vorbestimmten Leuchtdichte oder niedriger,
der aufgrund der Verringerung der Menge des Lichts nicht leicht
zu sehen ist, durch die Leuchtdichteumwandlung korrigiert werden,
so dass er heller wird. In dieser Weise kann das für die Beobachtung
geeignete Bild mit verringerter Lichthofbildung und weniger dunklen
Bereichen erhalten werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer elektronischen Endoskopvorrichtung eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Nachschlagetabelle, die für
die Leuchtdichteumwandlung bei der Hypertonverarbeitung zum Erhalten
eines Bildes einer nicht-linearen Umwandlung aus einem unscharfen
Bild verwendet wird; und
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3A bis 3C zeigen
Beziehungen zwischen einer Lichtmenge, die von einem CCD empfangen
wird, und einer Stärke
eines Videosignals.
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BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Nachstehend
wird ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 zeigt
die Konfiguration einer elektronischen Endoskopvorrichtung des Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. Die elektronische Endoskopvorrichtung
umfasst ein Endoskop 1 zum hauptsächlich Abbilden eines Beobachtungsziels und
einen Prozessor 2, der mit dem Endoskop 1 verbunden
ist und hauptsächlich
ein Signal für
eine Monitoranzeige durch Verarbeiten eines vom Endoskop 1 erhaltenen
Signals erzeugt.
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Das
Endoskop 1 umfasst ein CCD (eine Abbildungsvorrichtung) 11,
das an einer Spitze desselben installiert ist, einen ersten Taktgenerator 12 zum Erzeugen
und Ausgeben von verschiedenen Arten von Taktsignalen für das Endoskop 1,
einschließlich eines
Ansteuersignals für
das CCD 11, einen ersten Mikrocomputer 13 zum
Steuern von verschiedenen Schaltungen im Endoskop 1, eine
Schaltung 14 zur korrelierten Doppelabtastung/automatischen
Verstärkungsregelung
(CDS/AGC) zum Ausführen
einer korrelierten Doppelabtastung und automatischen Verstärkungsregelung
an einem Bildsignal als analoges elektrisches Signal, das aus dem
CCD 11 ausgegeben wird, einen A/D-Wandler 10 zum
Umwandeln des Signals in ein digitales Signal und einen Lichtleiter 15A,
der mit einem Lichtleiter 15B im Prozessor 2 verbunden
ist, der später
beschrieben wird, um Licht, das von einer Lampe 25 emittiert
wird, zur Spitze des Endoskops 1 zu leiten.
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Der
Prozessor 2 umfasst eine erste DSP-(Digitalsignalprozessor) Schaltung 17,
einen zweiten Taktgenerator 18, einen zweiten Mikrocomputer 19, eine
zweite DSP-Schaltung 20, einen D/A-Wandler 21,
einen Verstärker 22,
eine dritte DSP-Schaltung 23, einen dritten Mikrocomputer 24, die
Lampe 25, eine Leistungsquelle 26 für die Lampe 25,
eine Irisblende 27, einen Motor 28, einen Treiber 29,
einen vierten Mikrocomputer 30 und den Lichtleiter 15B. Die
erste DSP-Schaltung 17 erzeugt
ein Videosignal wie z. B. ein Y-(Leuchtdichte)
Signal und ein C-(Farbdifferenz) Signal auf der Basis des von der CDS/AGC-Schaltung 14 gesandten
Signals. Die erste DSP-Schaltung 17 führt auch verschiedene Arten von
Verarbeitung an dem Videosignal zum Erzeugen eines Farbbildes aus.
Der zweite Taktgenerator 18 synchronisiert mit dem ersten
Taktgenerator 12 zum Erzeugen und Ausgeben von verschiedenen
Arten von Taktsignalen für
den Prozessor 2, einschließlich eines Ansteuersignals
für die
erste DSP-Schaltung 17. Der zweite Mikrocomputer 19 empfängt Informationen über das
Endoskop 1 vom ersten Mikrocomputer 13 und steuert
die Schaltungen im Prozessor 2 auf der Basis der Informationen.
Die zweite DSP-Schaltung 20 erzeugt R-(Rot), G-(Grün) und B-(Blau) Signale für einen
RGB-Monitor auf der Basis des Y-Signals
und des C-Signals, die von der ersten DSP-Schaltung 17 gesandt
werden. Der D/A-Wandler 21 wandelt die RGB-Signale in ein
analoges Signal für
den Monitor um. Der Verstärker 22 verstärkt das
analoge Signal für
den Monitor. Die dritte DSP-Schaltung 23 führt eine
Hypertonverarbeitung (von Fuji Photo Film Co., Ltd. vorgeschlagen)
zum lokalen Verstärken
der Leuchtdichte eines dunklen Bereichs mit einem vorbestimmten
Leuchtdichtewert oder niedriger in dem Bild, das durch das von der
ersten DSP-Schaltung 17 erhaltene Signal dargestellt wird,
aus. Der dritte Mikrocomputer 24 steuert die dritte DSP-Schaltung 23.
Die Lampe 25 emittiert das Licht zum Beobachtungsziel.
Die Irisblende 27 ist auf einer Lichtemissionsseite der
Lampe 25 angeordnet. Der Motor 28 öffnet und
schließt
die Irisblende 27. Der Treiber 29 treibt den Motor 28 an
und steuert diesen. Der vierte Mikrocomputer 30 steuert
die Leistungsquelle 26 und den Treiber 29. Der
Lichtleiter 15B ist mit dem Lichtleiter 15A des
Endoskops 1 zum Leiten des von der Lampe 25 emittierten
Lichts zum Endoskop 1 verbunden.
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Schalter α und β sind auch
zwischen der ersten DSP-Schaltung 17 und der zweiten DSP-Schaltung 20 zum
Umschalten eines Weges des Signals angeordnet. Durch Steuern der
Schalter α und β kann eine
Auswahl hinsichtlich dessen durchgeführt werden, ob das Signal von
der ersten DSP-Schaltung 17 über die dritte DSP-Schaltung 23 zur
zweiten DSP-Schaltung 20 gesandt wird oder nicht. Mit anderen
Worten, eine Auswahl kann hinsichtlich dessen durchgeführt werden,
ob die Hypertonverarbeitung am Signal ausgeführt wird oder nicht.
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Das
Endoskop 1 und der Prozessor 2 sind durch ein
Verbindungselement 16 miteinander verbunden, so dass das
vom CCD 11 erhaltene Signal und Steuersignale zwischen
dem Endoskop 1 und dem Prozessor 2 befördert werden.
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Jede
der Schaltungen wird durch eine Leistungsversorgungsschaltung gespeist,
die nicht gezeigt ist, und die Leistungsversorgungsschaltung ist mit
einer kommerziellen Leistungsquelle verbunden.
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In
der vorstehend beschriebenen Konfiguration wirkt der zweite Mikrocomputer 19 als
Lichthoferfassungsmittel der vorliegenden Erfindung und der vierte
Mikrocomputer 30, der Treiber 29, der Motor 28 und
die Irisblende 27 wirken als Lichtmengen-Einstellmittel. Der
dritte Mikrocomputer 24 und die dritte DSP-Schaltung 23 wirken
auch als Leuchtdichteumwandlungsmittel der vorliegenden Erfindung,
während
die Lampe 25 und die Lichtleiter 15A und 15B als
Beleuchtungsmittel wirken.
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Die
vorstehend beschriebene Hypertonverarbeitung übernimmt eine Kompressionsverarbeitung
eines ausdrückbaren
Dichtebereichs, wie beispielsweise in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. 9(1997)-018704 vorgeschlagen wurde. In der Hypertonverarbeitung
wird ein unscharfes Bild aus dem Signal erzeugt, das vom CCD
11 erhalten
wird, um eine Niederfrequenzkomponente in einem ursprünglichen
Bild darzustellen, das durch das Signal dargestellt wird. Ein Bild
einer nicht-linearen Umwandlung wird dann durch Umwandeln eines Teils
des unscharfen Bildes, dessen Leuchtdichte einen vorbestimmten Leuchtdichtewert übersteigt,
in einen Teil mit einer Nullleuchtdichte, während ein Teil, dessen Leuchtdichte
der vorbestimmte Leuchtdichtewert oder niedriger ist, in einen Teil
mit einem umgewandelten Leuchtdichtewert umgewandelt wird, erhalten.
Das Bild der nicht-linearen Umwandlung wird zum ursprünglichen
Bild addiert, um ein Bild zu erhalten, in dem ein dunkler Bereich
in einen Bereich mit höherer
Leuchtdichte umgewandelt wurde. In diesem Ausführungsbeispiel besteht die
Umwandlung in den umgewandelten Leuchtdichtewert darin, den Teil, dessen
Leuchtdichte der vorbestimmte Leuchtdichtewert oder niedriger ist,
im unscharfen Bild in den Teil mit höherer Leuchtdichte in einer
solchen Weise umzuwandeln, dass die Leuchtdichte des Teils höher wird
als die Leuchtdichte davon niedriger ist als der vorbestimmte Leuchtdichtewert.
Diese Umwandlung wird beispielsweise gemäß einer in
2 gezeigten Nachschlagetabelle
(LUT) ausgeführt.
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Der
Betrieb der elektronischen Endoskopvorrichtung wird nachstehend
beschrieben.
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Wenn
die elektronische Endoskopvorrichtung eingeschaltet wird, wird Leistung
von der Leistungsversorgungsschaltung zu den Schaltungen darin geliefert.
Das Ansteuersignal, das aus dem ersten Taktgenerator 12 ausgegeben
wird, steuert das CCD 11 an und das CCD 11 bildet
das Beobachtungsziel ab. Das Bildsignal wird zur CDS/AGC-Schaltung 14 geliefert.
Die CDS/AGC-Schaltung 14 führt eine korrelierte Doppelabtastung
an dem Signal aus, während
sie das Signal mit einer vorbestimmten Verstärkung verstärkt, und gibt das Signal als
Videosignal an die erste DSP-Schaltung 17 aus.
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Das
aus der CDS/AGC-Schaltung 14 ausgegebene Videosignal wird
durch die erste DSP-Schaltung 17 einer vorbestimmten Verarbeitung
unterzogen und direkt zur zweiten DSP-Schaltung 20 gesandt
oder über
die dritte DSP-Schaltung 23 zur zweiten DSP-Schaltung 20 gesandt.
Die dritte DSP-Schaltung 23 führt die Hypertonverarbeitung
an dem zu dieser gesandten Signal aus. Die zweite DSP-Schaltung 20 führt ferner
verschiedene Arten von Verarbeitung an dem Signal aus, das zu dieser gesandt
wurde, und das Videosignal für
den Monitor wird über
den D/A-Wandler 21 und den Verstärker 22 ausgegeben.
Ein Video des Beobachtungsziels wird dann auf dem Monitor auf der
Basis des Videosignals angezeigt. Der zweite Mikrocomputer 19 wählt aus, ob
das Signal über
die dritte DSP-Schaltung 23 gesandt wird oder nicht, indem
er die Schalter α und β steuert.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Schalter α und β so eingestellt,
dass sie bewirken, dass das aus der ersten DSP-Schaltung 17 ausgegebene Signal über die
dritte DSP-Schaltung 23 gesandt wird, wodurch das Videosignal
immer der Hypertonverarbeitung unterzogen wird. Der dritte Mikrocomputer 24 steuert
einen Grad der Hypertonverarbeitung bei Notwendigkeit.
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Der
vierte Mikrocomputer 30 sendet ein Steuersignal zum Treiber 29 zum
Bewirken, dass eine Menge des Lichts zum Beobachtungsziel zu einer
vorbestimmten Menge wird. Der Treiber 29 empfängt das
Steuersignal und treibt den Motor 28 zum Ändern der Öffnung der
Irisblende 27 an. In dieser Weise wird das aus der Lampe 25 emittierte
Licht durch die Irisblende 27 auf die vorbestimmte Menge verschmälert und
von der Spitze des Endoskops 1 über die Lichtleiter 15A und 15B auf
das Beobachtungsziel emittiert.
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Der
erste Mikrocomputer 13 empfängt das durch das CCD 11 erhaltene
Videosignal von der CDS/AGC-Schaltung 14 und wandelt das
Videosignal unter Verwendung des A/D-Wandlers 10 in das
digitale Signal um. Der erste Mikrocomputer 13 sendet dann
das digitale Signal zur ersten DSP-Schaltung 17. Die erste
DSP-Schaltung 17 sendet
Leuchtdichteinformationen oder dergleichen des empfangenen Signals
zum zweiten Mikrocomputer 19 und der zweite Mikrocomputer 19 erfasst
die Lichthofbildung durch Beurteilen, ob ein Teil mit einem vorbestimmten
Leuchtdichtewert oder höher
in dem Bild ein vorbestimmtes Verhältnis oder mehr in dem Bild
belegt, auf der Basis der Leuchtdichteinformationen. Der zweite
Mikrocomputer 19 sendet ein Steuersignal zum vierten Mikrocomputer 30,
um die Menge des Lichts zum Beobachtungsziel zu verringern, in Reaktion
auf die Erfassung der Lichthofbildung. In dem Fall, in dem die Lichthofbildung,
die den vorstehend beschriebenen vorbestimmten Pegel übersteigt, nicht
erfasst wurde, sendet der zweite Mikrocomputer 19 ein Steuersignal
zum vierten Mikrocomputer 30, um die Menge des Lichts zum
Beobachtungsziel beizubehalten oder zu erhöhen. In dem Fall, in dem die
Lichthofbildung mit dem vorbestimmten Pegel oder höher erfasst
wurde, sendet der zweite Mikrocomputer 19 das Steuersignal
zum vierten Mikrocomputer 30 zum Verringern der Menge des
Lichts zum Beobachtungsziel, so dass die Lichthofbildung zu einem
vorbestimmten Pegel oder niedriger wird, was dazu führt, dass
der Teil der Lichthofbildung ein vorbestimmtes Verhältnis oder
weniger in dem Bild belegt. Der zweite Mikrocomputer 19 sendet
Lichtsteuerinformationen zum dritten Mikrocomputer 24 zum
Darstellen der Einstellung der Menge des Lichts. Der vierte Mikrocomputer 30 sendet
das Steuersignal zum Treiber 29 zum Steuern des Motors 28 gemäß dem zu
diesem gesandten Steuersignal. Der Treiber 29 treibt den
Motor 28 zum Steuern der Öffnung
der Irisblende 27 an. Unterdessen steuert der dritte Mikrocomputer 24 die
dritte DSP-Schaltung 23 auf der Basis der Lichtsteuerinformationen.
Insbesondere steuert der dritte Mikrocomputer 24 die dritte DSP-Schaltung 23 so,
dass die Hypertonverarbeitung durch die dritte DSP-Schaltung 23 mehr
verstärkt
wird, wenn die Menge des Lichts zum Beobachtungsziel mehr abnimmt.
Mit anderen Worten, das Signal, das den vorbestimmten dunklen Bereich darstellt,
wird umgewandelt, so dass es ein Signal mit höherer Leuchtdichte darstellt,
während
die Hypertonverarbeitung in demselben Grad wie in dem Fall, in dem
die Hypertonverarbeitung nicht ausgeführt wird, gesteuert wird, wenn
die Menge des Lichts dieselbe wie die Menge des Lichts ist, das
ursprünglich eingestellt
wurde.
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Im
Allgemeinen kann eine Beziehung zwischen der Menge des Lichts, das
vom CCD 11 empfangen wird, und der Stärke des Videosignals durch eine
gestrichelte Linie in 3A gezeigt werden. Bei Anwesenheit
einer Lichthofbildung ist jedoch ein Bereich der Menge des Lichts,
das von jedem der Pixel im CCD 11 empfangen wird, und der
Stärke
des Videosignals durch durchgezogene Linien a gezeigt. Mit anderen
Worten, die Stärke
des Videosignals ist für
die Menge des Lichts mit einem vorbestimmten Pegel oder höher gesättigt, was
bedeutet, dass Bildinformationen, die Pixeln entsprechen, die das
Licht in diesem Bereich empfangen, verloren gehen. Wenn die Menge
des Lichts zum Beobachtungsziel verringert wird, ist der Bereich
der Menge des Lichts, das von jedem der Pixel im CCD 11 empfangen
wird, und der Stärke
des Videosignals durch eine durchgezogene Linie b in 3B gezeigt.
Obwohl die Stärke des
Videosignals insgesamt abnimmt, können die Bildinformationen
daher über
den ganzen Bereich des empfangenen Lichts aufrechterhalten werden. Ein
Teil, der ursprünglich
dunkel war, wird jedoch infolge der Verringerung der Menge des Lichts
dunkler, was verursacht, dass der Teil im angezeigten Bild schwierig
zu sehen wird. Aus diesem Grund kann durch Ausführen der Verarbeitung wie z.
B. der Hypertonverarbeitung an dem durch das CCD 11 erhaltenen
Videosignal zum Umwandeln nur des dunklen Bereichs, dessen Leuchtdichte
im vorbestimmten Bereich liegt, der niedriger ist als ein vorbestimmter Pegel,
in dem durch das Videosignal dargestellten Bild in den Bereich mit
höherer
Leuchtdichte (das heißt
durch Ausführen
der Verarbeitung zum Verbessern der Signalstärke) die Beziehung zwischen
der Menge des Lichts, das von jedem der Pixel im CCD 11 empfangen
wird, und der Stärke
des Videosignals durch durchgezogene Linien c in 3C gezeigt werden.
In dieser Weise kann das Bild, das für die Beobachtung geeignet
ist, mit unterdrückter
Lichthofbildung und weniger dunklen Bereichen erhalten werden. Man
beachte, dass in den 3A, 3B und 3C X
Sättigungsstärken des
Videosignals angibt.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, erfasst gemäß der elektronischen Endoskopvorrichtung
in diesem Ausführungsbeispiel
der zweite Mikrocomputer 21 als Lichthoferfassungsmittel
die Lichthofbildung mit dem vorbestimmten Pegel oder höher in dem
Bild, das durch das vom CCD 11 als Abbildungsvorrichtung
erhaltenen Bildsignal dargestellt wird, und der vierte Mikrocomputer 30,
der Treiber 29, der Motor 28 und die Irisblende 27 als
Lichtmengen-Einstellmittel
verringern die Menge des Lichts von der Lampe 25 und den
Lichtleitern 15A und 15B als Beleuchtungsmittel,
um die Lichthofbildung auf den vorbestimmten Pegel oder niedriger
zu unterdrücken. Der
dritte Mikrocomputer 24 und die dritte DSP-Schaltung 23 als
Leuchtdichteumwandlungsmittel verarbeiten das Bildsignal so, dass
nur der dunkle Bereich mit dem vorbestimmten Leuchtdichtewert oder
niedriger in dem Bild, das durch das Bildsignal dargestellt wird,
aufgrund der Verringerung der Menge des Lichts so umgewandelt werden
kann, dass er eine höhere
Leuchtdichte aufweist. Daher kann der Teil der Lichthofbildung,
in dem die Bildinformationen verloren sind, in einen Teil mit den
Bildinformationen durch die Verringerung der Menge des Lichts geändert werden,
während
der vorbestimmte dunkle Bereich, der aufgrund der Verringerung der Menge
des Lichts nicht leicht zu sehen ist, durch die Leuchtdichteumwandlung
so korrigiert werden kann, dass er eine höhere Leuchtdichte aufweist.
In dieser Weise kann das Bild mit unterdrückter Lichthofbildung und weniger
dunklen Bereichen erhalten werden, das für die Beobachtung geeignet
ist.
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Die
Verarbeitung zum Umwandeln des dunklen Bereichs mit dem vorbestimmten
Leuchtdichtewert oder niedriger in den Teil mit höherer Leuchtdichte
ist nicht notwendigerweise auf die vorstehend beschriebene Hypertonverarbeitung
begrenzt. Zum Verstärken
des Signals des dunklen Bereichs kann auch ein Verfahren zur Abstufungsumwandlung
unter Verwendung einer eindimensionalen Nachschlagetabelle (1D-LUT)
oder ein Verfahren zum Steuern der Verstärkung des CCD 11 durch
die CDS/AGC-Schaltung 14 verwendet werden.
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Das
CCD 11 ist entweder ein Primärfarben-CCD oder ein Komplementärfarben-CCD.
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Der
Bereich für
die Leuchtdichteverstärkung und
der Grad der Verbesserung durch die Hypertonverarbeitung oder dergleichen
können
bei Notwendigkeit beispielsweise gemäß einem Beobachtungs- oder
Verwendungszweck des Bildes frei festgelegt werden.