JP2003088498A

JP2003088498A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JP2003088498A
Application number: JP2001284889A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ozawa; 了小澤
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-03-25

Abstract

(57)【要約】【課題】電子内視鏡装置において、ノイズ成分の少な
い高精細な擬似色素撒布カラー画像を表示する。【解決手段】プロセッサ１００は、スコープ１０から
１フレーム分の赤色画素信号、緑色画素信号および青色
画素信号を得、特定画素の信号レベル値が近接周囲画素
の平均信号レベル値より低い場合には、その特定画素に
ついて赤色および緑色画素信号の信号レベル値を低減す
ることにより、青色成分を強調した擬似色素撒布カラー
画像をモニタ装置２００に表示する。画質安定化回路１
３２によって少なくとも前フレームを参照して擬似色素
撒布カラー画像の画質を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スコープの先端に
固体撮像素子を設け、体内器官等の被写体像に対応した
ビデオカラー信号を生成し、ビデオカラー信号に基づい
てモニタ装置の画面に被写体のカラー画像を再現する電
子内視鏡装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子内視鏡装置はカラー画像を再
生するものが主流であり、これに伴い、電子内視鏡装置
を用いる医療分野では、カラー画像再生に基づく新たな
医療検査法として色素内視鏡検査法等が開発されるに至
った。例えば、内視鏡診断の補助診断法として、胃内壁
や大腸内壁等に適当な色素溶液を撒布して粘膜の微妙な
凹凸を強調して、その形態観察を行い易くするという検
査法が知られている。

【０００３】詳述すると、胃内壁や大腸内壁は全体的に
赤橙系を呈し、その微妙な凹凸の形態観察を行いにくい
ものとなっている。このような場合には、赤橙系色に対
して明瞭な色コントラストを発揮する青色系の色素溶
液、例えばインジゴカルミン溶液がスコープの鉗子孔を
通して粘膜壁に撒布されると、その色素溶液は粘膜壁の
凹部に集まる傾向にあるのに対し、粘膜壁の凸部からは
排除される傾向にあり、このため粘膜壁面の微妙な凹凸
形態が色コントラストにより非常に観察し易くなる。

【０００４】しかし、上述したような色素内視鏡検査法
では、人体に無害でかつ安価な色素を用意しなければな
らず、また色素撒布のために検査時間が長くなり患者の
苦痛が増大する、あるいは一旦色素撒布を行った直後に
はその粘膜壁を元の状態で観察することができない等の
問題点がある。この問題を改善するために、最近では特
開２００１−２５０２５号に示されるように、画像処理
によってあたかも色素撒布したかのような色コントラス
トでカラー画像を再現しうる電子内視鏡装置が考えられ
ている。

【０００５】具体的には、特定の画素の信号レベル値と
その周囲８画素の平均信号レベル値とを比較し、特定画
素の信号レベル値が低い場合には被写体の対応部位は周
囲から窪んでいると判断して、赤色画素信号および緑色
画素信号の信号レベル値を低減することにより青色を強
調する擬似色素撒布処理を行う。これにより、モニタ装
置に再現されるカラー画像は、あたかも青色系色素溶液
を撒布したかのような色コントラストを呈する。モニタ
装置にはこの擬似色素撒布処理が施されたカラー画像と
通常のカラー画像のいずれか一方を切換えて表示するこ
とができる。

【０００６】しかし上記のような擬似色素撒布処理は、
動きが相対的に鈍い被写体の場合には有効であるが、被
写体の動きが激しい場合には色コントラストの強調され
た部位が刻々と変化するため視認し難くなり、またノイ
ズ成分が強調され易いため凹部を誤認する恐れがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑み、被写体の動きが大きい場合であっても凹部が高精
度に再現される擬似色素撒布処理されたカラー画像を画
面表示する電子内視鏡装置を得ることを課題としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子内視鏡
装置は、スコープの先端に設けた固体撮像素子から、１
フレーム毎に複数の色画素信号を読み出す読出手段と、
色画素信号に含まれる特定の色画素信号の信号レベル値
を低減させることによりカラーバランスを変更するカラ
ーバランス変更手段と、カラーバランス変更手段によっ
て信号レベル値が低減された色画素信号について、少な
くとも直前の１フレームを参照した信号レベル値を算出
する画質安定化手段とを備えることを最も主要な特徴と
する。

【０００９】上記電子内視鏡装置においては、連続する
フレーム間の色画素信号の相関性を検出する検出手段
と、検出手段の検出結果に応じて画質安定化手段におい
て参照すべきフレーム数を定めるフレーム数決定手段と
をさらに備える。

【００１０】上記電子内視鏡装置においては、色画素信
号が、原色の赤色画素信号、緑色画素信号および青色画
素信号を含んでもよく、このときカラーバランス変更手
段が赤色画素信号および緑色画素信号の信号レベル値を
低減することにより青色信号レベル値を相対的に高め
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
添付図面を参照して説明する。

【００１２】図１は本発明に係る電子内視鏡装置の第１
実施形態を示すブロック図である。電子内視鏡装置は、
可撓管２０を有するスコープ１０と、スコープ１０に着
脱自在なプロセッサ１００と、プロセッサ１００に接続
されるモニタ装置２００とを備える。

【００１３】スコープ１０には光ファイバ束から成る光
ガイド部材１２が可撓管先端部２０ａにまで挿通してお
り、光ガイド部材１２の基端側はスコープ１０のプロセ
ッサ１００への装着時にプロセッサ１００に設けられた
光源１０２に光学的に接続される。光源１０２は、例え
ばキセノンランプやハロゲンランプなどの白色光源ラン
プである。

【００１４】光源１０２の光射出側（図中左側）には絞
り１１２が設けられ、この絞り１１２は図示しない絞り
調整回路によりその開度が調整され、これにより光ガイ
ド部材１２に供給する照明光の光量が適宜調節される。

【００１５】本実施形態ではカラー画像を再現するため
に面順次方式が採用されるので、絞り１１２のさらに光
ガイド部材１２側には回転式のカラーフィルタ１１４が
設けられる。このカラーフィルタ１１４は円板状を呈
し、白色光に含まれる赤色光成分のみを透過する赤色フ
ィルタ、緑色光成分のみを透過する緑色フィルタおよび
青色光成分のみを透過する青色フィルタが円周方向に沿
って等間隔に配されている。各色フィルタの間は遮光領
域とされる。カラーフィルタ１１４は一定速度で回転さ
せられ、光源１０２から供給された白色照明光が、各色
フィルタを透過することによって赤色（Ｒ）照明光、緑
色（Ｇ）照明光および青色（Ｂ）照明光に順次変換され
る。

【００１６】カラーフィルタ１１４を経た赤色照明光、
緑色照明光または青色照明光は集光レンズ１１６によっ
て光ガイド部材１２の入射端面１２ａに集光させられ、
さらに光ガイド部材１２によって可撓管先端部２０ａへ
導かれる。このようにカラーフィルタ１１４が一定速度
で回転することにより、可撓管先端部２０ａからは赤色
照明光、緑色照明光および青色照明光が一定時間だけ間
欠的に射出され、その前方に位置する被写体、例えば消
化器官の内壁Ｘが各色照明光により順次照明される。

【００１７】可撓管先端部２０ａには固体撮像素子例え
ばＣＣＤから成る撮像センサ１４が設けられ、この撮像
センサ１４は対物レンズ系１６と組み合わされる。３色
照明光は被写体により反射され、対物レンズ系１６によ
ってＣＣＤの受光面に結像される。各色照明光により被
写体が照明されている間は撮像センサ１４によって各色
の光学的被写体像が１フレーム分のアナログ電気信号、
即ちアナログ画素信号に光電変換され、その後に続く遮
光期間においてこのアナログ画素信号が撮像センサ１４
から読み出される。これにより、各色照明光に対応した
アナログ画素信号がそれぞれ１フレーム分だけ順に読み
出される。

【００１８】撮像センサ１４から読み出された３色のア
ナログ画素信号は、プロセッサ１００のＣＣＤプロセス
回路１２０に順次入力され、ここで撮像センサ１４の特
性やスコープ１０の光学特性に応じた処理、例えばクラ
ンプ処理やサンプルホールド処理、ガンマ補正処理、ホ
ワイトバランス補正処理、輪郭強調処理および増幅処理
等が施される。ＣＣＤプロセス回路１２０で処理された
３色のアナログ画素信号はＡ／Ｄ変換器１２２に送ら
れ、そこで例えば８ビットのデジタル画素信号に変換さ
れて、次いでフレームメモリ１２４に書き込まれて一時
的に格納される。従ってこのフレームメモリ１２４には
赤色デジタル画素信号、緑色デジタル画素信号および青
色デジタル画素信号がそれぞれ１フレーム分だけ格納さ
れる。

【００１９】これら１フレーム分のデジタル画素信号
は、撮像センサ１４の受光面にマトリクス状に配された
多数個の画素のそれぞれについて例えば２５６階調で表
された信号レベル値による画素データの画素数分の集合
であり、この信号レベル値には輝度情報と光の３原色に
関する色濃度情報とが含まれる。信号レベル値が大きい
ほど輝度が高く（明るい）、色濃度が低い（色が薄い）
ことを示している。凹凸形状の被写体を撮像した場合に
は、凹部は周囲より暗いため、その凹部に相当する画素
の信号レベル値は相対的に小さくなり、逆に凸部に相当
する画素の信号レベル値は相対的に大きくなる。

【００２０】図２にはフレームメモリ１２４に格納され
た１フレーム分の赤色デジタル画素信号がｍ×ｎのマト
リクス状に配置された８ビット構成の赤色画素データｒ
₁₁〜ｒ_mnとして模式的に示され、各赤色画素データｒ₁₁
〜ｒ_mnはその該当赤色画素信号のレベル値を示す。図２
に示すように、フレームメモリ１２４からの個々の赤色
画素データの読み出しはライン読み出し方向および画素
読み出し方向に従って行われる。具体的には、第１ライ
ンに含まれる赤色画素データｒ₁₁〜ｒ_1nが画素読み出し
方向に沿って一画素ずつ読み出され、第１ラインの全画
素データの読み出しが終了すると、第２ラインに含まれ
る赤色画素データｒ₂₁〜ｒ_2nが画素読み出し方向に沿っ
て一画素ずつ読み出される。同様にして、第ｍラインま
での赤色画素データが読み出される。

【００２１】赤色画素データｒ₁₁〜ｒ_mnが読み出された
後、所定時間をおいて緑色画素データｇ₁₁〜ｇ_mnが同様
の方法で読み出され、さらにその後、所定時間をおいて
青色画素データｂ₁₁〜ｂ_mnが同様の方法で順次読み出さ
れる。

【００２２】再び図１を参照すると、フレームメモリ１
２４の後段にはデマルチプレクサ１２８が接続される。
デマルチプレクサ１２８は１つの入力端子ＩＮと２つの
出力端子ＯＵＴ１およびＯＵＴ２とを備え、入力端子Ｉ
Ｎに入力された色画素データを、システムコントロール
回路１５０からの選択信号に基づいて第１または第２出
力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のいずれか一方に振り分けて
出力するスイッチ機能を有する。デマルチプレクサ１２
８の第１出力端子ＯＵＴ１は青色信号用画像メモリ（Ｂ
メモリ）１３４ｂに接続され、第２出力端子ＯＵＴ２は
擬似色素撒布処理回路１３０を介して画質安定化回路１
３２に接続される。

【００２３】本実施形態のプロセッサ１００において
は、あたかも青色系色素溶液を撒布したかの様に赤色、
緑色および青色のカラーバランスを変更した擬似色素散
布カラー画像を表示する擬似色素撒布モードと、通常カ
ラー画像を表示する通常モードとのいずれか一方を選択
可能であり、モード選択はプロセッサ１００の表面に設
けられた操作パネル１１８のモード切替スイッチＳＷま
たは外部入力装置（ここではキーボード）３００の所定
キーＫＥＹにより設定される。電源を投入した直後の初
期状態では通常モードが自動的に選択される。

【００２４】擬似色素撒布モードが選択されている場
合、まずデマルチプレクサ１２８において図中破線で示
すように入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴ２とが接続さ
れ、フレームメモリ１２４から読み出された赤色画素デ
ータおよび緑色画素データは擬似色素撒布処理回路１３
０に順に送られ、それぞれ擬似色素撒布処理を受ける、
具体的には全画素のうち、近接する周囲画素の平均信号
レベル値より低い信号レベル値を持つ画素はその信号レ
ベル値が低減される。

【００２５】擬似色素撒布処理回路１３０において擬似
色素撒布処理を受けた赤色画素データおよび緑色画素デ
ータは、さらに画質安定化回路１３２において画質の低
下を防止する画質安定化処理が施される、具体的には個
々の画素について複数フレーム分の赤色画素信号および
緑色画素信号の平均がそれぞれ算出される。フレームメ
モリ１２４の後段には動き検出回路１２６が接続されて
おり、被写体像の動き、詳しくは連続するフレーム間の
色画素信号の相関性が検出される。画質安定化回路１３
２において平均化に用いられるフレームの数は動き検出
回路１２６の検出結果、即ち被写体の動く程度に応じて
決定される。

【００２６】フレームメモリ１２４からの緑色画素デー
タの読出しが完了すると、デマルチプレクサ１２８の入
力端子ＩＮに接続すべき出力端子がＯＵＴ１からＯＵＴ
２に切替えられる、即ち図中実線で示すように入力端子
ＩＮと出力端子ＯＵＴ１とが接続され、フレームメモリ
１２４から読み出された青色画素データがＢメモリ１３
４ｂに送られ、Ｂメモリ１３４ｂに書き込まれる。

【００２７】Ｂメモリ１３４ｂに格納された青色画素デ
ータと、擬似色素撒布処理および画質安定化処理を受け
た赤色画素データおよび緑色画素データとは同時にＤ／
Ａ変換器１４２へ読み出され、ここでアナログ信号に変
換され、ビデオプロセス回路１４４に送られる。ビデオ
プロセス回路１４４はカラーエンコーダを備え、ここで
３色アナログ画素信号から輝度信号、色差信号、および
色差信号を変調したクロマ信号が生成され、さらに輝度
信号とクロマ信号と同期信号とを多重したＮＴＳＣ方式
のコンポジットビデオ信号などのアナログビデオカラー
信号が生成される。

【００２８】アナログビデオカラー信号はプロセッサ１
００からモニタ装置２００に出力される。モニタ装置２
００ではアナログビデオカラー信号に基づいて画面上に
カラーの被写体像が再現される。ここで再現されるカラ
ー画像は、赤色成分および緑色成分が抑えられることに
より青色成分が強調された擬似色素撒布カラー画像であ
る。

【００２９】このように、モニタ装置２００の画面に表
示される擬似色素撒布画像は、凹部に対応する画素につ
いて赤色成分および緑色成分が抑えられることにより青
色成分が強調され、あたかもインジゴカルミン溶液等の
赤橙色系に対して明瞭な色コントラストを発揮する青色
系の色素溶液を被写体に撒布したときに得られるような
再現カラー画像であり、凹凸形態が容易に観察できる。
特に、信号レベル値が周囲より低い画素はいっそう強調
の度合いが大きくなるため、色コントラストが大きくな
って、胃内壁や大腸内壁などの微妙な凹凸が強調され得
る。

【００３０】一方、通常モードが選択されているときに
は、デマルチプレクサ１２８は擬似色素撒布処理モード
の時の動作と全く同じ動作を行う、即ちフレームメモリ
１２４から読み出された赤色画素データおよび緑色画素
データを擬似色素撒布処理回路１３０に振り分けると共
に、フレームメモリ１２４から読み出された青色画素デ
ータをＢメモリ１３４ｂに振り分ける。通常モードの場
合、擬似色素撒布処理回路１３０および画質安定化回路
１３２では、赤色画素データおよび緑色画素データはそ
の信号レベル値を何ら変更されず、そのままＤ／Ａ変換
器１４２へ出力される。従って、このときモニタ装置２
００の画面上には擬似色素撒布されていない通常カラー
画像が表示される。なお、この通常カラー画像は、白色
光で照明した被写体を肉眼で見たときのカラーバランス
に極めて近いカラーバランスを有するようにビデオプロ
セス回路１４４でホワイトバランス調整がなされてい
る。

【００３１】プロセッサ１００にはキーボードやマウス
等の外部入力装置３００が接続され、この外部入力装置
３００から入力された患者名や図示しないタイマ回路か
ら得られる検査日時等の文字情報はシステムコントロー
ル回路１５０により文字パターン信号に変換されてビデ
オプロセス回路に出力され、ここで３色画素データに付
加される。これにより、モニタ装置２００の画面上には
光学的被写体像の再現カラー画像と共に文字情報が表示
される。

【００３２】システムコントロール回路１５０はプロセ
ッサ１００の全動作を制御するマイクロコンピュータで
あり、中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）、種々のルーチ
ンを実行するためのプログラムやパラメータを格納する
読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、データ等を一時的に格
納する書き込み／読み出し自在なメモリ（ＲＡＭ）、入
出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）を備える。

【００３３】タイミングジェネレータ１５２ではシステ
ムコントロール回路１５０から得られる基本クロックパ
ルスに基づいて種々の制御クロックパルスが生成され、
これら制御クロックパルスによりスコープ１０およびプ
ロセッサ１００の各回路が動作させられる。具体的に
は、撮像センサ１４からのアナログ画素信号の読み出
し、ＣＣＤプロセス回路１２０の処理、Ａ／Ｄ変換器１
２２のサンプリング、フレームメモリ１２４やＢメモリ
１３４ｂ等に対する画素データの書き込み／読み出し、
デマルチプレクサ１２８の切替等を制御する。

【００３４】操作パネル１１８はプロセッサ１００の筐
体の外側壁面に取付けられ、前述のモード切替スイッチ
ＳＷの他にホワイトバランスや光量などを手動で調整す
るスイッチや、種々のモードを設定するためのスイッチ
を複数個備えている。また、その側方には電源回路１５
４のＯＮ／ＯＦＦを切替える主電源ボタン１５６が設け
られる。電源回路１５４は図示しない商用電源に接続さ
れ、主電源スイッチ１５６をＯＮに切替えると、プロセ
ッサ１００の各回路や光源１０２およびスコープ１０へ
給電され、プロセッサ１００およびスコープ１０は作動
可能状態となる。

【００３５】擬似色素撒布処理回路１３０はプログラミ
ング可能な集積回路、例えばＰＬＤ（Programmable Log
ic Device）から成り、特定の画素とその画素に近接す
る周囲８画素の信号レベル値とにそれぞれ重み付けを行
って積和演算によって求めた値を中心の特定画素の信号
レベル値とするいわゆる空間フィルタリング処理を行
う。

【００３６】図３を参照して、擬似色素撒布処理回路１
３０の構成および作用について詳述する。図３は擬似色
素撒布処理回路１３０の回路構成を詳細に示すブロック
図である。

【００３７】擬似色素撒布処理回路１３０は、互いに直
列に接続された２つの一ライン遅延器Ｄ１およびＤ２を
備える。第１の一ライン遅延器Ｄ１の入力端子はデマル
チプレクサ１２８の出力端子ＯＵＴ２に接続され、第１
の一ライン遅延器Ｄ１の出力端子は第２の一ライン遅延
器Ｄ２の入力端子に接続される。各一ライン遅延器Ｄ１
およびＤ２は、赤色画素データまたは緑色画素データが
入力されると、それぞれ一ライン分の転送時間に相当す
る時間だけ遅らせて出力する。

【００３８】また、デマルチプレクサ１２８の出力端子
ＯＵＴ２には互いに直列に接続された１組の一画素遅延
器ＤＬ１およびＤＬ２が接続される。第１の一画素遅延
器ＤＬ１の入力端子はデマルチプレクサ１２８の出力端
子ＯＵＴ２に接続され、その出力端子は第２の一画素遅
延器ＤＬ２の入力端子に接続される。各一画素遅延器Ｄ
Ｌ１およびＤＬ２は、赤色画素データまたは緑色画素デ
ータが入力されると、それぞれ一画素分の転送時間に相
当する時間だけ遅らせて出力する。

【００３９】同様に、第１の一ライン遅延器Ｄ１の出力
端子には第３の一画素遅延器ＤＬ３および第４の一画素
遅延器ＤＬ４が順に接続され、第２の一ライン遅延器Ｄ
２の出力端子には第５の一画素遅延器ＤＬ５および第６
の一画素遅延器ＤＬ６が順に接続され、それぞれの一画
素遅延器ＤＬ３、ＤＬ４、ＤＬ５およびＤＬ６では各色
画素データは一画素分の転送時間に相当する時間だけ遅
れて出力される。

【００４０】フレームメモリ１２４から前述したような
順序で赤色画素データｒ₁₁〜ｒ_mn（図２参照）が読み出
されると、擬似色素撒布処理回路１３０に一画素ずつ入
力される。例えばフレームメモリ１２４の出力端子から
赤色画素データｒ₃₃が入力された段階では、係数器１３
１１には画素データｒ₁₁、ｒ₁₃、ｒ₃₁およびｒ₃₃の総和
が、係数器１３１２には画素データｒ₁₂、ｒ₂₁、ｒ₂₃お
よびｒ₃₂の総和が、係数器１３１３には画素データｒ₂₂
がそれぞれ入力されることになる。

【００４１】即ち、係数器１３１１、１３１２および１
３１３にそれぞれ入力された９個の赤色画素データは、
図２に示したｍ×ｎのマトリクス状に配置された赤色画
素データから抽出された３×３のマトリクス状の赤色画
素データを構成することになり、係数器１３１３に入力
される赤色画素データは、係数器１３１１および１３１
２に入力された赤色画素データに囲まれる。言い換える
と、係数器１３１１および１３１２に入力された８個の
赤色画素データｒ₁₁、ｒ₁₂、ｒ₁₃、ｒ₂₁、ｒ₂₃、ｒ₃₁、
ｒ₃₂およびｒ₃₃は、係数器１３１３に入力される赤色画
素データｒ₂₂に対する近接周囲画素データとなる。

【００４２】各一画素遅延器の後段には係数器１３１が
設けられ、この係数器１３１は固定値‘−１／８’が重
み係数として設定されている第１の係数器１３１１およ
び第２の係数器１３１２と、重み係数‘１’が設定され
ている第３の係数器１３１３とを備える。第１の係数器
１３１１にはデマルチプレクサ１２８の出力端子ＯＵＴ
２、第２の一画素遅延器ＤＬ２、第２の一ライン遅延器
Ｄ２および第６の一画素遅延器ＤＬ６からの出力を加算
した信号が入力され、第１の係数器１３１１はこの入力
に重み係数‘−１／８’を乗算して加算器１３３に出力
する。第２の係数器１３１２には第１の一画素遅延器Ｄ
Ｌ１、第１の一ライン遅延器Ｄ１、第４の一画素遅延器
ＤＬ４および第５の一画素遅延器ＤＬ５からの出力を加
算した信号が入力され、第２の係数器１３１２はこの入
力に重み係数‘−１／８’を乗算して加算器１３３に出
力する。第３の係数器１３１３には第３の一画素遅延器
ＤＬ３の出力が入力され、第３の係数器１３１３はこの
入力に重み係数‘１’を乗算する即ち同じ値のまま加算
器１３３に出力する。各係数器１３１１、１３１２、１
３１３の入力画素データは一画素の転送時間毎に画素読
み出し順に更新される。加算器１３３では係数器１３１
１、１３１２および１３１３の各出力を全て加算し、そ
の結果をクリップ回路１３５へ出力する。

【００４３】このように、２個の一ライン遅延器Ｄ１お
よびＤ２、６個の一画素遅延器ＤＬ１〜ＤＬ６、係数器
１３１および加算器１３３によって、中心画素の信号レ
ベル値とその近接周囲画素の平均信号レベル値との差Δ
Ｒが算出される。即ち、図２で示されるように３×３の
マトリクスで表される９画素の赤色画素データ（赤色画
素信号の信号レベル値）をそれぞれｒ₁₁、ｒ₁₂、・・・
・、ｒ₃₂、ｒ₃₃とすると、それら赤色画素データにはそ
れぞれ重み係数が乗算されて、総和が算出される。この
とき、中心画素の赤色画素データｒ₂₂には常に重み係数
‘１’が乗算され、近接周囲画素の各赤色画素データに
は負の重み係数‘−１／８’が乗算される。これによ
り、中心画素の赤色画素データｒ₂₂とその近接周囲画素
の赤色画素データｒ₁₁、ｒ₁₂、ｒ₁₃、ｒ₂₁、ｒ₂₃、
ｒ₃₁、ｒ₃₂およびｒ₃₃の相加平均値との赤色差データΔ
Ｒが算出される。なお、緑色差データΔＧも同様に算出
される。

【００４４】クリップ回路１３５のクリップ値には０が
設定されており、差データΔＲ（またはΔＧ）の正負が
判定される。差データΔＲがクリップ値０以上であった
場合には出力値は０となり、差データΔＲがクリップ値
０より小さい、即ち負の値であった場合には入力値であ
る差データΔＲがそのまま出力される。このように、２
個の一ライン遅延器Ｄ１およびＤ２、６個の一画素遅延
器ＤＬ１〜ＤＬ６、係数器１３１、加算器１３３および
クリップ回路１３５は、特定画素の信号レベル値を近接
周囲画素の平均信号レベル値と比較する比較手段として
の機能を有する。

【００４５】係数器１３７にはシステムコントロール回
路１５０により濃度係数ｋが設定され、クリップ回路１
３５から出力された差データΔＲ（ΔＧ）または０が係
数器１３７に入力されると、入力値に濃度係数ｋが掛け
合わせられて加算器１３９へ出力される。

【００４６】濃度係数ｋは、通常モード設定時には
‘０’に設定され、擬似色素撒布モード設定時には適当
な正の値例えば‘２０’に設定される。クリップ回路１
３５の出力は負の値である差データΔＲまたは０である
から、係数器１３７の出力は負の値もしくは０となる。
加算器１３９には、係数器１３７の出力と一画素遅延器
ＤＬ３の出力とが入力され、両者の和が出力される。

【００４７】加算器１３９からの出力、即ち擬似色素撒
布処理回路１３０から出力される赤色画素データＲ_ijお
よび緑色画素データＧ_ijは以下の（１）〜（２）式で表
される。加算器１３９は２色画素信号の信号レベル値を
変更するカラーバランス変更手段としての機能を有す
る。なお、パラメータｉおよびｊは条件、１≦ｉ≦ｍ、
１≦ｊ≦ｎを満たすものである。

【００４８】

【数１】

【００４９】ΔＲ＜０の時に入力赤色画素データｒ_ijに
加算されるべきデータ‘ｋ・ΔＲ’は上述したように負
の値であるため、出力赤色画素データＲ_ijは入力赤色画
素データｒ_ijよりもレベル値が低減される。これは出力
緑色画素データＧ_ijについても同様である。

【００５０】このように、擬似色素撒布モードが選択さ
れているときには、擬似色素撒布処理回路１３０におい
て中心画素の赤色信号レベル値が近接周囲画素の画素平
均値よりも低い場合（ΔＲ＜０）には被写体の凹部に相
当する箇所であると判断され、中心画素の赤色信号レベ
ル値は低減されて出力される。一方、中心画素の赤色信
号レベル値が近接周囲画素の画素平均値と同じまたは高
い場合（ΔＲ≧０）には被写体の平坦部または凸部に相
当する箇所であると判断され、中心画素の信号レベル値
はなんら変更されることなく出力される。このような擬
似色素撒布処理は、緑色画素データに対しても施され
る。

【００５１】従って、擬似色素撒布モードが選択される
と、凹凸のある被写体を撮像すれば、凹部に相当する画
素についてのみ赤色成分および緑色成分のレベルが低減
され、青色成分のレベルが相対的に高められ、その再現
カラー画像においてはあたかも青色系色素溶液を撒布し
たかのような様相を呈する。

【００５２】特に、差データΔＲ、ΔＧの絶対値が大き
いほど、即ち当該画素に対応する箇所の窪み量が大きい
ほど信号レベル値から減算されるべき値‘ｋ・ΔＲ’ま
たは‘ｋ・ΔＧ’が大きくなり、再現カラー画像におけ
る該当箇所の青色成分がいっそう強調される。実際に青
色色素溶液を撒布した場合には、凹部が深いほどそこに
溜まる色素溶液の量は多くなるので再現カラー画像にお
いても青色濃度が濃くなる。従って、本実施形態におけ
る擬似色素撒布処理で得られる再現カラー画像は、色素
溶液を実際に撒布した時に得られる再現カラー画像に極
めて近いものとみなせる。

【００５３】なお、濃度係数ｋは、モード切替スイッチ
ＳＷのＯＦＦ時即ち通常モード選択時には自動的に０に
設定され、モード切替スイッチＳＷのＯＮ時即ち擬似色
素撒布モード選択時には所定値に設定される。濃度係数
ｋは赤色および緑色デジタル画素信号のレベルを低減す
る度合いを決定するパラメータであり、本実施形態では
‘２０’に設定されているが、とくにこの値に限定され
ることはなく、電子内視鏡装置使用時に外部入力装置３
００から操作者の好みに応じた値に変更することが可能
である。この濃度係数ｋを変えるということは、実際に
色素溶液を撒布する場合に置き換えると、濃度の異なる
何種類かの色素溶液を用いることに相当する。即ち、外
部入力装置３００を介して濃度係数ｋを変えるという簡
単な操作であたかも色素溶液の濃度を変えて撒布したよ
うな効果が得られる。

【００５４】図４は、システムコントロール回路１５０
において実行される濃度係数設定ルーチンを示すフロー
チャートである。この濃度係数設定ルーチンの実行はプ
ロセッサ１００の主電源スイッチ１５６のＯＮにより開
始される。

【００５５】まず、ステップＳ１０２においてモード切
替スイッチＳＷのＯＮであるか否かが判定され、モード
切替スイッチＳＷがＯＦＦである場合にはさらにステッ
プＳ１０４において外部入力装置３００の所定のキーＫ
ＥＹがＯＮであるか否かが判定される。モード切替スイ
ッチＳＷおよびキーＫＥＹのいずれか一方でもＯＮであ
れば、ステップＳ１０６において擬似色素撒布モードが
設定され、ステップＳ１０８において濃度係数ｋが‘２
０’に設定されてステップＳ１０２に戻る。モード切替
スイッチＳＷおよびキーＫＥＹの双方がＯＦＦであると
判定されると、ステップＳ１１０において通常モードが
設定され、ステップＳ１１２において濃度係数ｋが
‘０’に設定されてステップＳ１０２に戻る。

【００５６】このように、モード切替スイッチＳＷまた
はキーＫＥＹによって濃度係数ｋの値が‘２０’に設定
されれば赤色画素データおよび緑色画素データには各信
号レベル値が低減される擬似色素撒布処理が施されるこ
ととなり、濃度係数ｋの値が‘０’に設定されれば擬似
色素撒布処理は無効となって、赤色画素データおよび緑
色画素データは何ら変更されることなく出力される。

【００５７】図５は、画質安定化回路１３２の回路構成
を詳細に示すブロック図である。画質安定化回路１３２
は、１フレーム分の赤色画素データを格納できる容量を
有するフレームメモリを４つ備えており、これらメモリ
は図中それぞれ第１Ｒメモリ１３４ｒ１、第２Ｒメモリ
１３４ｒ２、第３Ｒメモリ１３４ｒ３および第４Ｒメモ
リ１３４ｒ４として示される。またさらに、画質安定化
回路１３２は、１フレーム分の緑色画素データを格納で
きる容量をそれぞれ有する４つのフレームメモリ、即ち
第１Ｇメモリ１３４ｇ１、第２Ｇメモリ１３４ｇ２、第
３Ｇメモリ１３４ｇ３および第４Ｇメモリ１３４ｇ４を
備える。これら８個のフレームメモリ１３４ｒ１、１３
４ｒ２、１３４ｒ３、１３４ｒ４、１３４ｇ１、１３４
ｇ２、１３４ｇ３および１３４ｇ４は、それぞれ擬似色
素撒布処理回路１３０の出力端子に接続される。

【００５８】擬似色素撒布処理回路１３０から出力され
る１フレーム分の赤色画素データは、第１Ｒメモリ１３
４ｒ１から順に振り分けられる。例えば第１Ｒメモリ１
３４ｒ１、第２Ｒメモリ１３４ｒ２、第３Ｒメモリ１３
４ｒ３および第４Ｒメモリ１３４ｒ４を全て使用する場
合、第１番目フレームの赤色画素データは第１Ｒメモリ
１３４ｒ１に格納され、第２番目フレームの赤色画素デ
ータは第２Ｒメモリ１３４ｒ２に、第３番目フレームの
赤色画素データは第３Ｒメモリ１３４ｒ３に、第４番目
フレームの赤色画素データは第４Ｒメモリ１３４ｒ４に
格納される。第５番目フレームの赤色画素データは再び
第１Ｒメモリ１３４ｒ１に振り分けられ、第１Ｒメモリ
１３４ｒ１は書換えられる。

【００５９】４つのフレームメモリ１３４ｒ１、１３４
ｒ２、１３４ｒ３および１３４ｒ４にそれぞれ格納され
た連続する４フレーム分の赤色画素データは、同時に加
算器１３６ｒに順次一画素ずつ読み出される。なお、４
つのフレームメモリ１３４ｒ１、１３４ｒ２、１３４ｒ
３および１３４ｒ４に対する赤色画素データの書込み／
読出しはタイミングジェネレータ１５２により制御され
るが、図の複雑化を避けるために図中では両者の接続線
は省略される。

【００６０】加算器１３６ｒは各メモリ１３４ｒ１、１
３４ｒ２、１３４ｒ３および１３４ｒ４からの赤色画素
データを選択的に加算し、その総和を係数器１３８ｒに
出力する。係数器１３８ｒでは個々の画素について赤色
画素データの総和の平均値を算出する。即ち、加算器１
３６ｒおよび係数器１３８ｒによって、４つのフレーム
メモリ１３４ｒ１、１３４ｒ２、１３４ｒ３および１３
４ｒ４から得られた赤色画素データを選択的に相加平均
できる。

【００６１】画質安定化回路１３２においては、相加平
均すべきフレーム数が１〜４の何れか１つに決定され
る。具体的には、１フレームのみの赤色画素データをそ
のまま一画素ずつ順次出力する第１モード、２フレーム
分の赤色画素データを相加平均して出力する第２モー
ド、３フレーム分の赤色画素データを相加平均して出力
する第３モードおよび４フレーム分の赤色画素データを
相加平均して出力する第４モードが設定されており、こ
れら第１〜第４モードの何れか１つのモードが、後述す
る動き検出回路１２６の検出結果に基づいて決定され
る。

【００６２】第１〜第４モードの何れか１つが選択され
ると、モードに応じて赤色画素データが書き込まれるべ
きフレームメモリが４つのフレームメモリ１３４ｒ１、
１３４ｒ２、１３４ｒ３および１３４ｒ４から選択され
る。加算器１３６ｒでは、選択されたモード即ち使用さ
れたメモリの数に応じて加算すべきメモリ出力を選択す
る。係数器１３８ｒでは、選択されたモードに応じて
‘１’、‘１／２’、‘１／３’または‘１／４’の中
から何れか１つの係数が選択され、赤色画素データの総
和に乗算される。

【００６３】図６〜９は、第１〜第４モードのそれぞれ
において３色画素データの入出力タイミングを示すタイ
ミングチャートである。図中（ａ）〜（ｋ）はそれぞれ
図１に示す（ａ）および（ｂ）および（ｋ）、図５に示
す（ｃ）〜（ｋ）に相当する。なお、図中Ｒ、Ｇ、Ｂは
それぞれフレームメモリ１２４から出力された１フレー
ム分のビデオカラー信号を生成するために互いに関連付
けられた赤色画素データ、緑色画素データ、青色画素デ
ータをそれぞれ示し、その後に下付文字でフレーム番号
（ｑ−２〜ｑ＋３；パラメータｑは３以上の整数）を付
している。またダッシュ記号「’」が付加されたＲおよ
びＧ（例えばＲ’_qおよびＧ’_q）は擬似色素撒布処理を
受けた赤色画素データおよび緑色画素データを示す。

【００６４】第１モードが設定される場合には、図６に
示すように、擬似色素撒布処理回路１３０から出力され
た赤色画素データは第１Ｒメモリ１３４ｒ１にのみ繰り
返し書き込まれ（ｃ）、加算器１３６ｒにより第１Ｒメ
モリ１３４ｒ１からの出力のみが選択されてそのまま出
力され、係数器１３８ｒでは係数‘１’が選択される。
従って係数器１３８ｒから出力される即ち画質安定化回
路１３２から出力される赤色画素データは、入力された
値と何ら変わることなくＤ／Ａ変換器１４２に出力され
る。即ち、Ｄ／Ａ変換器１４２にｑ番目に入力される赤
色画素データは、擬似色素撒布処理を受けたｑ番目フレ
ームの赤色画素データＲ’_qである。

【００６５】第２モードが設定される場合には、図７に
示すように、第１Ｒメモリ１３４ｒ１および第２Ｒメモ
リ１３４ｒ２に交互に赤色画素データが書き込まれ
（（ｃ）および（ｄ）参照）、加算器１３６ｒにおいて
第１Ｒメモリ１３４ｒ１および第２Ｒメモリ１３４ｒ２
から出力される２つの赤色画素データが加算され、係数
器１３８ｒでは係数‘１／２’が選択される。従って、
係数器１３８ｒからは２フレーム分の赤色画素データの
相加平均値がＤ／Ａ変換器１４２に出力される。即ち、
Ｄ／Ａ変換器１４２にｑ番目に入力される赤色画素デー
タは、擬似色素撒布処理を受けた（ｑ−１）番目フレー
ムの赤色画素データＲ’_q-1とｑ番目フレームの赤色画
素データＲ’_qとの相加平均値｛（Ｒ’_q-1＋Ｒ’_q）／
２｝である。なお、図７において、フレーム番号で示さ
れた赤色画素データの相加平均値｛（Ｒ’_q-1＋Ｒ’_q）
／２｝は、具体的には第ｉライン（１≦ｉ≦ｍ）におけ
る第ｊ番目（１≦ｊ≦ｎ）の画素について、（ｑ−１）
番目フレームの赤色画素データＲ_ijとｑ番目フレームの
赤色画素データＲ_ijとの相加平均値がｍ×ｎ画素分だけ
順次算出された１フレーム分の赤色画素データに相当す
る。

【００６６】第３モードが設定される場合には、図８に
示すように、第１Ｒメモリ１３４ｒ１、第２Ｒメモリ１
３４ｒ２および第３Ｒメモリ１３４ｒ３に順に赤色画素
データが書き込まれ（（ｃ）〜（ｅ）参照）、加算器１
３６ｒにおいて第１〜第３Ｒメモリ１３４ｒ１、１３４
ｒ２および１３４ｒ３から出力される３つの赤色画素デ
ータが加算され、係数器１３８ｒでは係数‘１／３’が
選択される。従って、係数器１３８ｒからは３フレーム
分の赤色画素データの相加平均値がＤ／Ａ変換器１４２
に出力される。即ち、Ｄ／Ａ変換器１４２にｑ番目に入
力される赤色画素データは、擬似色素撒布処理を受けた
（ｑ−２）番目フレームの赤色画素データＲ’_q-2と
（ｑ−１）番目フレームの赤色画素データＲ’_q-1とｑ
番目フレームの赤色画素データＲ’_qとの相加平均値
｛（Ｒ’_q-2＋Ｒ’_q-1＋Ｒ’_q）／３｝である。

【００６７】第４モードが設定される場合には、図９に
示すように、第１Ｒメモリ１３４ｒ１、第２Ｒメモリ１
３４ｒ２、第３Ｒメモリ１３４ｒ３および第４Ｒメモリ
１３４ｒ４の順に赤色画素データが繰り返し書き込まれ
（（ｃ）〜（ｆ）参照）、加算器１３６ｒにおいて第１
〜第４Ｒメモリ１３４ｒ１、１３４ｒ２、１３４ｒ３お
よび１３４ｒ４から出力される４つの赤色画素データが
加算され、係数器１３８ｒでは係数‘１／４’が選択さ
れる。従って、係数器１３８ｒからは４フレーム分の赤
色画素データの相加平均値がＤ／Ａ変換器１４２に出力
される。即ち、Ｄ／Ａ変換器１４２にｑ番目に入力され
る赤色画素データは、擬似色素撒布処理を受けた（ｑ−
３）番目フレームの赤色画素データＲ’_q-3と（ｑ−
２）番目フレームの赤色画素データＲ’_q-2と（ｑ−
１）番目フレームの赤色画素データＲ’_q-1とｑ番目フ
レームの赤色画素データＲ’_qとの相加平均値｛（Ｒ’
_q-3＋Ｒ’_q-2＋Ｒ’_q-1＋Ｒ’_q）／３｝である。

【００６８】このように、直前のフレームの赤色画素デ
ータを参照する、具体的には最大４フレーム分の赤色画
素データを相加平均することにより、単一のフレームに
のみ存在するランダムノイズを低減でき、また照明角度
の変化等により単一フレームにおいてのみ凹部が消失す
るためにちらつきが生じる現象を抑えることができると
いう効果を奏する。なお、フレームメモリの数は本実施
形態のように４つに限定されることなく、さらに多く設
けて上記効果を高めても良いことは言うまでもない。

【００６９】緑色画素データについては、赤色画素デー
タと同様、４つのフレームメモリ（第１Ｇメモリ１３４
ｇ１、第２Ｇメモリ１３４ｇ２、第３Ｇメモリ１３４ｇ
３および第４Ｇメモリ１３４ｇ４）と、加算器１３６ｇ
と、係数器１３８ｇとが用意され、これらの構成により
赤色画素データと同様の処理を受ける。

【００７０】相加平均に用いるフレーム数を増加させれ
ば画質はより一層安定化するが、その反面、被写体の動
きが大きい場合には前フレームの影響が大きくなるため
に残像現象が生じることが知られている。そこで、本実
施形態においては、被写体の動きの程度を検出する動き
検出回路１２６を設け、被写体の動きが相対的に大きい
ことが検出されれば相加平均すべきフレーム数を少なく
し、被写体の動きが相対的に小さいことが検出されれば
相加平均すべきフレーム数を多くしている。

【００７１】図１０は、動き検出回路１２６の回路構成
をさらに詳細に示すブロック図である。動き検出回路１
２６はフレームメモリ１２４から出力される３色画素デ
ータを格納できるフレームメモリ１２６０と、フレーム
メモリ１２４および１２６０に接続される減算器１２６
２とを備える。フレームメモリ１２４から減算器１２６
２に３色画素データが入力される時、フレームメモリ１
２６０から減算器１２６２には１フレーム分前の３色画
素データが入力され、減算器１２６２では連続する２フ
レーム間の各色画素データの差が求められる。

【００７２】減算器１２６２から出力された連続する２
フレーム間の差データは２値化回路１２６４に出力さ
れ、ここで差データが２値化される、即ち差データの絶
対値が所定の閾値より大きければ‘１’が出力され、差
データの絶対値が閾値より小さければ‘０’が出力され
る。ヒストグラム生成回路１２６６は、２値化回路１２
６４から出力された２値データに含まれる‘１’のデー
タ数、即ち連続する２フレーム間で信号レベル値が一定
値（閾値）以上変化した画素の数をカウントし、４値化
回路１２６８に出力する。４値化回路１２６８は、入力
されたデータ数を４値化する、即ち図１１に示すように
１フレームの総画素数が（Ｃ＝ｍ×ｎ）とすると、入力
値（データ数）が０以上（Ｃ／４）未満の場合には出力
値は‘０’、入力値が（Ｃ／４）以上（Ｃ／２）未満の
場合には出力値は‘１’、入力値が（Ｃ／２）以上（３
Ｃ／４）未満の場合には出力値は‘２’、入力値が（３
Ｃ／４）以上の場合には出力値は‘３’に決定される。

【００７３】これら出力値０〜３は、連続する２フレー
ム間で信号レベル値が一定値以上変化した画素の割合を
示すものであり、出力値が大きいほど連続する２フレー
ム間での相関性が低い即ち被写体の動きが大きく、出力
値が小さいほど連続する２フレーム間での相関性が高い
即ち被写体の動きが小さいとみなせる。

【００７４】４値化回路１２６８からの出力値０〜３は
上述した第１〜第４モードにそれぞれ対応している。即
ち動き検出回路１２６からタイミングジェネレータ１５
２に送られる４値データは、第１〜第４モードのいずれ
か１つを決定するデータであり、出力値が‘３’であれ
ば第１モード、‘２’であれば第２モード、‘１’であ
れば第３モード、‘０’であれば第４モードであるとみ
なされる。タイミングジェネレータ１５２は４値データ
に基づいて画質安定化回路１３２の動作を制御する、具
体的には赤色画素データおよび緑色画素データをモード
に応じた数のメモリに選択的に書き込み、加算器１３６
ｒおよび１３６ｇに対して加算すべきメモリ出力を選択
させ、係数器１３８ｒ、１３８ｇに対して４つの係数の
中から１つを選択させる（図５参照）。

【００７５】このように、第１実施形態の電子内視鏡装
置は、最大４フレーム分の色画素データを相加平均する
画質安定化回路１３２を備えており、これによりランダ
ムノイズを低減でき、凹部の出現／消失の繰り返しによ
るちらつきといった現象が防止でき、画質の安定化が図
ることができるという効果を奏する。またさらに、被写
体の動きを検出する動き検出回路１２６を備え、動きの
度合いに応じて画質安定化回路１３２の相加平均すべき
フレーム数が自動的に切り替わるので、被写体の動きが
大きい場合に生じ易い残像現象がなくなり、操作者が煩
わしい作業を行うことなく、快適にモニタ観察を行え
る。

【００７６】図１２は本発明による電子内視鏡装置の第
２実施形態を示す図であり、画質安定化回路の他の例を
示すブロック図である。第２実施形態の電子内視鏡装置
は、画質安定化回路の構成が異なる点で第１実施形態と
異なっているが、その他の構成は第１実施形態と同様で
あり、同じ構成については同符号を付し、説明を省略す
る。

【００７７】画質安定化回路２３２は、２つの係数器２
３２２、２３２４と、加算器２３２３とフレームメモリ
２３２６とから構成される帰還回路を備える。係数器２
３２２は、所定フレームの赤色画素データ（または緑色
画素データ）に帰還係数ｐ１（０≦ｐ１≦１）が乗算さ
れ、加算器２３２３に出力される。一方フレームメモリ
２３２６には１フレーム前の赤色画素データ（または緑
色画素データ）が格納されており、係数器２３２４によ
って信号レベル値に帰還係数ｐ２（０≦ｐ２≦１）が乗
算されて加算器２３２３に出力される。加算器２３２３
では、所定フレームの赤色画素データと帰還係数ｐ１と
の積と、前フレームの赤色画素データと帰還係数ｐ２と
の積とが加算され、両者の和がＲメモリ２３２８ｒに書
き込まれる。同様に、Ｇメモリ２３２８ｇには所定フレ
ームの緑色画素データと帰還係数ｐ１との積と、前フレ
ームの緑色画素データと帰還係数ｐ２との積との和が格
納される。

【００７８】帰還係数ｐ１およびｐ２は、前フレームを
参照する度合いを決定するパラメータであり、ｐ１の値
が１に近くなるまたはｐ２の値が０に近くなるほど前フ
レームの影響が少なくなり、またｐ１の値が０に近くな
るほどまたはｐ２の値が１に近くなるほど前フレームの
影響が大きくなる。本実施形態では、第１モードの時ｐ
１＝１およびｐ２＝０、第２モードの時ｐ１＝７／８お
よびｐ２＝１／８、第３モードの時ｐ１＝３／４および
ｐ２＝１／４、第４モードの時ｐ１＝１／２およびｐ２
＝１／２に定めており、被写体の動きが相対的に大きい
第１モードの設定時にはｐ１の値を大きくかつｐ２の値
を小さくして前フレームの影響を少なくしている。

【００７９】このように、第２実施形態の電子内視鏡装
置においても第１実施形態と同様、前フレームの色画素
データを参照する画質安定化回路２３２を備えており、
これによりランダムノイズを低減でき、凹部の出現／消
失の繰り返しによるちらつきといった現象が防止でき、
画質の安定化が図ることができるという効果を奏する。
またさらに、被写体の動きを検出する動き検出回路１２
６を備え、動きの度合いに応じて画質安定化回路２３２
の帰還係数ｐ１、ｐ２が自動的に切り替わるので、被写
体の動きが大きい場合に生じ易い残像現象がなくなり、
操作者が煩わしい作業を行うことなく、快適に擬似色素
撒布処理画像を観察できる。

【００８０】図１３および図１４は本発明による電子内
視鏡装置の第３実施形態を示す図であり、図１３は電子
内視鏡装置全体のブロック図、図１４は図１３に示す第
１画質安定化処理回路の詳細ブロック図である。第２実
施形態の電子内視鏡装置は、撮像方式が面順次方式では
なく同時方式を採用している点で第１実施形態と異なっ
ているが、その他の構成は第１実施形態と同様であり、
同じ構成については同符号を付し、説明を省略する。

【００８１】撮像方式が同時方式であるため、回転カラ
ーフィルタは設けられず、光源１０２から出射された白
色照明光はそのまま被写体Ｘに導かれる。撮像センサ５
１４は補色チップフィルタが受光面上に配されたＣＣＤ
を備え、撮像センサ５１４から読み出されるアナログ画
素信号は補色信号である。アナログ画素信号はＣＣＤプ
ロセス回路１２０を経てＡ／Ｄ変換器１２２によってデ
ジタル画素信号に変換され、フレームメモリ１２４に順
次１フレーム分だけ書き込まれる。フレームメモリ１２
４から読み出された補色信号であるデジタル画素信号は
ＲＧＢ変換器５２５において原色の赤色デジタル画素信
号、緑色デジタル画素信号および青色デジタル画素信号
に変換され、第１擬似色素撒布処理回路５２７ｒ、第２
擬似色素撒布処理回路５２７ｇおよびＢメモリ１３４ｂ
に同時に出力される。

【００８２】第１、第２擬似色素撒布処理回路５２７ｒ
および５２７ｇは、図３に示す第１実施形態の擬似色素
散布処理回路１３０と同一の構成を有し、それぞれ赤色
デジタル画素信号、緑色デジタル画素信号にそれぞれ擬
似色撒布処理を同時に施す。また、第１、第２画質安定
化回路５２９ｒおよび５２９ｇは、図５に示す第１実施
形態の画質安定化回路１３２を、赤色画素信号を処理す
る部分と緑色画素信号を処理する部分とに２分したもの
であり、各構成および作用は第１実施形態の画質安定化
回路１３２と同じである。

【００８３】第１画質安定化回路５２９ｒ、第２画質安
定化回路５２９ｇおよびＢメモリ１３４ｂからは、同一
画素のそれぞれの赤色デジタル画素信号、緑色デジタル
画素信号および青色デジタル画素信号が同時に読み出さ
れ、Ｄ／Ａ変換器１４２に出力される。

【００８４】このように、第３実施形態の電子内視鏡装
置においても、第１〜第２実施形態と同様、前の３フレ
ームの色画素信号を参照する画質安定化回路５２９ｒ、
５２９ｇを備えており、これによりランダムノイズを低
減でき、凹部の出現／消失の繰り返しによるちらつきと
いった現象が防止でき、画質の安定化が図ることができ
るという効果を奏する。またさらに、被写体の動きを検
出する動き検出回路１２６を備え、動きの度合いに応じ
て画質安定化回路５２９ｒ、５２９ｇの係数が自動的に
切り替わるので、被写体の動きが大きい場合に生じ易い
残像現象がなくなり、操作者が煩わしい作業を行うこと
なく、快適に擬似色素撒布処理画像を観察できる。

【００８５】図１５は本発明による電子内視鏡装置の第
４実施形態を示す図であり、画質安定化回路の他の例を
示すブロック図である。第４実施形態の電子内視鏡装置
は、第２実施形態に示す画質安定化回路の他の例を第３
実施形態に適用したものであり、その他の構成は第３実
施形態と同様であり、同じ構成については同符号を付
し、説明を省略する。

【００８６】第１画質安定化回路６２９ｒは、図１２に
示す第２実施形態の画質安定化回路２３２からＧメモリ
２３２８ｇを除いたものであり、各構成および作用は第
２実施形態の画質安定化回路１３２と同じである。第１
画質安定化回路６２９ｒは赤色画素信号についてのみ画
質安定化処理を行う回路である。

【００８７】第４実施形態の電子内視鏡装置においても
第１〜第３実施形態と同様、前フレームの色画素信号を
参照することによりランダムノイズを低減でき、凹部の
出現／消失の繰り返しによるちらつきといった現象が防
止でき、画質の安定化が図ることができるという効果を
奏する。またさらに、被写体の動きの度合いに応じて画
質安定化回路６２９ｒの帰還係数ｐ１、ｐ２が自動的に
切り替わるので、被写体の動きが大きい場合に生じ易い
残像現象がなくなり、操作者が煩わしい作業を行うこと
なく、快適に擬似色素撒布処理画像を観察できる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電子内視鏡
装置は、前フレームの色画素信号を参照することによ
り、ランダムノイズを低減でき、凹部の出現／消失の繰
り返しによるちらつきといった現象が防止でき、画質の
安定化が図れるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子内視鏡装置の第１実施形態を
示すブロック図である。

【図２】図１に示す擬似色素撒布処理回路に入力される
べき赤色デジタル画素信号をマトリクス状に配列して示
す模式図である。

【図３】図１に示すプロセッサ内の擬似色素撒布処理回
路の詳細ブロック図である。

【図４】プロセッサのシステムコントロール回路におい
て実行される濃度係数設定ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図５】図１に示すプロセッサ内の画質安定化回路の詳
細ブロック図である。

【図６】第１モード設定時における、フレームメモリか
らの３色画素データの出力タイミングと、各メモリに対
する各色画素データの入力タイミングと、Ｄ／Ａ変換器
に対する３色画素データの入力タイミングとを示すタイ
ミングチャートである。

【図７】第２モード設定時における、フレームメモリか
らの３色画素データの出力タイミングと、各メモリに対
する各色画素データの入力タイミングと、Ｄ／Ａ変換器
に対する３色画素データの入力タイミングとを示すタイ
ミングチャートである。

【図８】第３モード設定時における、フレームメモリか
らの３色画素データの出力タイミングと、各メモリに対
する各色画素データの入力タイミングと、Ｄ／Ａ変換器
に対する３色画素データの入力タイミングとを示すタイ
ミングチャートである。

【図９】第４モード設定時における、フレームメモリか
らの３色画素データの出力タイミングと、各メモリに対
する各色画素データの入力タイミングと、Ｄ／Ａ変換器
に対する３色画素データの入力タイミングとを示すタイ
ミングチャートである。

【図１０】図１に示すプロセッサ内の動き検出回路の詳
細ブロック図である。

【図１１】図１０に示す４値化回路における入出力の関
係を示すグラフである。

【図１２】本発明による第２実施形態の電子内視鏡装置
を示す図であって、画質安定化回路の他の例を示すブロ
ック図である。

【図１３】本発明による第３実施形態の電子内視鏡装置
を示すブロック図である。

【図１４】図１３に示す第１画質安定化回路の詳細ブロ
ック図である。

【図１５】本発明による第４実施形態の電子内視鏡装置
を示す図であって、プロセッサ内の第１画質安定化回路
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０スコープ１４固体撮像素子１００、５００プロセッサ１２６動き検出回路１３０擬似色素撒布処理回路１３２画質安定化回路１５０システムコントロール回路２００モニタ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C061 AA01 AA04 BB02 CC06 DD03 LL02 MM02 NN01 NN05 SS03 SS11 SS18 SS21 SS30 TT03 TT13 5C054 AA01 CA04 CC07 EH07 FB03 FC04 FC12 HA12 5C065 AA04 BB01 CC01 DD02 GG27 5C066 AA01 AA11 CA19 EA03 EA13 EF12 GA01 KE07 KM02 KM05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スコープの先端に設けた固体撮像素子か
ら、１フレーム毎に複数の色画素信号を読み出す読出手
段と、前記色画素信号に含まれる特定の色画素信号の信号レベ
ル値を低減させることによりカラーバランスを変更する
カラーバランス変更手段と、前記カラーバランス変更手段によって信号レベル値が低
減された色画素信号について、少なくとも直前の１フレ
ームを参照した信号レベル値を算出する画質安定化手段
とを備えることを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】連続するフレーム間の前記色画素信号の
相関性を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果
に応じて前記画質安定化手段において参照すべきフレー
ム数を定めるフレーム数決定手段とをさらに備えること
を特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】前記色画素信号が、原色の赤色画素信
号、緑色画素信号および青色画素信号を含み、前記カラ
ーバランス変更手段が赤色画素信号および緑色画素信号
の信号レベル値を低減することにより前記青色信号レベ
ル値を相対的に高めることを特徴とする請求項１に記載
の電子内視鏡装置。