JP2003093337A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

電子内視鏡装置

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JP2003093337A
JP2003093337A JP2001295271A JP2001295271A JP2003093337A JP 2003093337 A JP2003093337 A JP 2003093337A JP 2001295271 A JP2001295271 A JP 2001295271A JP 2001295271 A JP2001295271 A JP 2001295271A JP 2003093337 A JP2003093337 A JP 2003093337A
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JP
Japan
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signal
blood vessel
color
color difference
phase
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JP2001295271A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Higuchi
充 樋口
Daisuke Ayame
大輔 綾目
Kazunori Abe
一則 阿部
Shinji Takeuchi
信次 竹内
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 血管等の特定被写体を粘膜等の他の組織に対
して高いコントラストにより明確に画像表示できるよう
にする。 【解決手段】 位相検出回路18、コンパレータ22及
びレベル補正回路24を設け、DSP16から出力され
たR−Y信号及びB−Y信号を上記位相検出回路18に
入力し、ここでは、上記R−Y信号を縦軸、B−Y信号
を横軸に設定したときの座標上の位相を検出し、これら
の位相と基準値である血管色の位相θ1とをコンパレー
タ22で比較することにより、血管色の信号を取り出
す。その後、この血管色信号のレベルを上記レベル補正
回路24で増幅する。この結果、モニタ等には血管が粘
膜等に対して高いコントラストで表示され、血管の走行
や集中の状態等が良好に観察できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子内視鏡装置、特
に被観察体内の毛細血管等を詳細に表示することができ
る電子内視鏡の画像処理に関する。
【0002】
【従来の技術】電子内視鏡装置は、照明光を照射して対
物光学系を介して捉えられた被観察体を、CCD(Char
ge Coupled Device)等の撮像素子で撮像し、この被観
察体像をモニタ等に表示するものであるが、近年、この
種の電子内視鏡装置では、上記対物光学系に変倍機構を
組み込み、被観察体像を光学的に拡大して表示すること
が行われる。従って、モニタ等に表示された拡大画像に
より、注目部位の細部が良好に観察できるようになって
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電子内視鏡
装置では、撮像対象が消化器官等、生体内であることが
多く、図5に示されるように、拡大された被観察体画像
1(モニタ等の表示)においては粘膜2の中に血管(毛
細血管)3が存在しており、この血管3の走行状態やこ
の血管(血液)3の集中状況は、病巣の診断、癌組織の
特定等において重要な観察対象となる。また、癌組織等
の注目部位自体の存在及びその領域特定等も必要とな
る。一方、生体内は桃色或いは赤みを帯びた色で構成さ
れることから、血管3や癌組織等と粘膜やその他の組織
との区別が不明瞭になる傾向がある。従って、血管や癌
組織等の特定被写体を粘膜3と対比させて明確に表示で
きれば、生体内の観察、診断に役立つ情報を提供するこ
とが可能となる。
【0004】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、血管等の特定被写体を粘膜等の他
の組織に対して高いコントラストにより明確に画像表示
することができる電子内視鏡装置を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明に係る電子内視鏡装置は、撮像素子
で得られた信号に基づき二つの色差信号を形成する色差
信号形成回路と、この色差信号形成回路から出力された
色差信号を入力し、これら色差信号の一方を縦軸、他方
を横軸に設定したときの座標上の特定被写体色の位相の
信号を取り出す特定被写体抽出回路と、この特定被写体
抽出回路で得られた信号のレベルを増減し、特定被写体
色の彩度を調整するレベル補正回路と、を含んでなるこ
とを特徴とする。請求項2に係る発明は、上記色差信号
をR(赤)−Y(輝度)信号及びB(青)−Y信号と
し、上記特定被写体を血管としたことを特徴とする。
【0006】上記の構成によれば、例えばR−Yを縦軸
に、B−Yを横軸に配置した座標上で、血管色の位相が
θ1となる場合は、このθ1を基準値とし、(R−Y)/
(B−Y)の位相値が基準値θ1に一致する信号が取り
出される。一方、粘膜の色信号は血管色の位相とは異な
る位相(例えばθ2)の信号となる。そして、この血管
の信号レベルが増幅されることにより、血管色の彩度が
高くなり、この結果、血管は粘膜の中にあっても高いコ
ントラストにて表示される。
【0007】
【発明の実施の形態】図1には、実施形態に係る電子内
視鏡装置の一部の構成が示されており、この電子内視鏡
装置は例えば同時式とされ、スコープ、プロセッサ装
置、光源装置、モニタ及び記録装置等を有する。この図
1において、撮像素子であるCCD10がスコープ先端
部に設けられ、このCCD10では画素単位の色フィル
タ[例えばMg(マゼンタ),G(グリーン),Cy
(シアン),Ye(イエロー)]を介して被観察体像が
捉えられる。即ち、上記光源装置からの光がライトガイ
ドを介してスコープ先端から被観察体に照射されること
により、この被観察体がCCD10で撮像される。ま
た、このCCD10の前方に、変倍レンズが移動可能に
組み込まれた対物光学系を設ければ、この変倍レンズを
駆動することによって被観察体の拡大像を得ることがで
きる。
【0008】上記CCD10の後段には、CDS(Corr
elated Double Sampling−相関二重サンプリング)/A
GC(Automatic Gain Control−自動利得制御回路)1
2が配置されており、このCDS/AGC12はCCD
10の出力信号に対し相関二重サンプリングを施すと共
に、所定の増幅処理をする。このCDS/AGC12に
は、A/D(アナログ/デジタル)変換器14を介し
て、DSP(Digital Signal Processor−デジタル信号
プロセッサ)16が設けられている。
【0009】このDSP16では、ホワイトバランス、
ガンマ補正等の各種の処理を施すと共に、Y(輝度)信
号とR(赤)−Y及びB(青)−Yの色差信号が形成さ
れる。即ち、Mg,G,Cy,Yeの各色フィルタを介
して得られた信号に対し色変換演算を施すことにより、
R−Y,B−Yの色差信号が得られる。そして、本実施
例では、このR−Y信号,B−Y信号を用いて特定被写
体としての血管を明確に表示するための処理が行われ
る。
【0010】即ち、上記R−Y信号,B−Y信号を入力
し、これらの位相を検出する位相検出回路18、血管色
の位相であるθ1(厳密に言えば、θに対し±αの幅
が持たされる)を基準値として出力する基準値設定回路
20、上記位相検出回路18で検出された位相と上記基
準値θ1を比較し、血管色の位相θ1の信号を抽出するコ
ンパレータ22、このコンパレータ22で抽出された血
管色の信号レベルを所定レベルまで増幅するレベル補正
(増幅)回路24が設けられる。
【0011】図2には、血管と粘膜の位相関係が示され
ており、二次元座標においてR−Yを縦軸、B−Yを横
軸に設定すると、R(赤)は第2象限、G(緑)は第3
象限、B(青)は第4象限に位置する。そして、図示さ
れるように、血管の色はR−Y軸からθ1の位相の位
置、粘膜の色はθ2の位相の位置に存在することにな
る。従って、上記位相検出回路18及びコンパレータ2
2(特定被写体抽出回路)によって位相θ1の信号を抽
出すれば、血管の色信号を取り出すことができ、これの
みを上記レベル補正回路24により増幅することにな
る。なお、この血管以外の信号はそのまま出力される。
【0012】また、上記レベル補正回路24の後段に、
信号処理回路26が設けられており、この信号処理回路
26では、血管色のレベルが補正された色差信号(R−
Y信号,B−Y信号)と上記DSP16から出力された
輝度信号に基づいて、モニタ出力するための各種処理が
施される。なお、上述した位相検出回路18、コンパレ
ータ22及びレベル補正回路24は、マイコンに組み込
んで構成することができる。
【0013】実施例は以上の構成からなり、スコープ先
端部からの照射光により照明された被観察体がCCD1
0で撮像されると、このCCD10からの出力信号は、
CDS/AGC12でサンプリングされると共に増幅さ
れ、A/D変換器14を介してデジタル信号としてDS
P16へ供給される。上述したように、このDSP16
では各種の画像処理が施されたY信号と色差信号である
R−Y信号及びB−Y信号が形成され、このR−Y信
号,B−Y信号が位相検出回路18、コンパレータ22
及びレベル補正回路24へ供給される。
【0014】図4には、上記位相検出回路18、コンパ
レータ22及びレベル補正回路24の基本的動作が示さ
れており、上記位相検出回路18では、ステップ101
に示されるように、R−Y信号が正であるか否かを判定
し、次のステップ102にてB−Y信号が負であるか否
かを判定し、両方ともY(YES)であるとき、即ち図2
の第2象限に存在するとき、ステップ103にて色差信
号の位相が(R−Y)/(B−Y)によって演算され
る。次に、コンパレータ22では、ステップ104に示
されるように、検出した位相[(R−Y)/(B−
Y)]が血管色を示す基準値θ1と一致するか否かが比
較され、この基準値θ1と一致する色差信号、厳密にい
えば、θ1−αからθ1+αの範囲にある位相の信号が取
り出される。
【0015】そして、レベル補正回路24では、ステッ
プ105に示される彩度レベルの補正が行われ、上記基
準値θ1と一致する色差信号のレベルが所定倍に増幅さ
れる。図3には、血管色のレベルを増幅したときの状態
が示されており、例えば基準値θ1と一致する色差信号
のレベルがaであり、増幅率を2倍にしたとすると、レ
ベル補正回路24からはレベルb(b=2a)の血管を
示す色差信号が得られることになる。なお、上記ステッ
プ101,102,104にてN(NO)のときは、ステ
ップ106に示されるようにレベル補正は行われない。
【0016】当該実施例では、上述したように対物光学
系に組み込んだ変倍用レンズを駆動することにより、図
5で示したような拡大画像1をモニタ表示することがで
きるが、上記の血管に関する処理によれば、上記拡大画
像1において、血管(毛細血管)3が粘膜2との関係で
良好なコントラストにて明瞭に表示される。この結果、
血管3の走行状態や集中状況が良好に観察でき、癌組織
等の注目部位の観察やその領域特定等も良好に行われる
ことになる。
【0017】また、当該例では、血管を特定被写体とし
たが、癌組織自体や炎症、症状の程度の異なる組織を特
定被写体としてもよいし、具体的なものではなく、血管
と比較して赤みレベルの異なる組織等を特定被写体とし
て選択することもでき、これら特定被写体の位相を基準
値として色差信号を抽出することにより、特定被写体の
コントラストを粘膜等の他の組織との関係においてを高
めることができる。
【0018】更に、上記レベル補正回路24では血管を
示す信号レベルを増幅したが、逆に血管以外の信号レベ
ルを減少させることにより血管を明確にすることも可能
である。また、上記実施例では、色差信号としてR−Y
信号とB−Y信号を用いたが、これらR−Y信号,B−
Y信号を変化させたもの等、その他の色差信号を採用し
てもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例えばR−Y信号を縦軸、B−Y信号を横軸に配置した
ときの座標上の特定被写体色(例えば血管色)の位相の
信号を取り出し、この信号レベルを増減して特定被写体
色の彩度を調整できるようにしたので、血管等の特定被
写体を粘膜等の他の組織に対して高いコントラストによ
り明確にモニタ表示することができ、被観察体の観察や
診断に有益な情報を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る電子内視鏡装置の主要構
成を示すブロック図である。
【図2】実施例における血管と粘膜の位相を二次元座標
上に示したグラフ図である。
【図3】実施例のレベル補正回路にて血管色を増幅した
ときの例を座標上で示すグラフ図である。
【図4】実施例の位相検出回路、コンパレータ及びレベ
ル補正回路における基本的動作を示すフローチャートで
ある。
【図5】電子内視鏡装置で撮像・表示される被観察体の
拡大画像を示す図である。
【符号の説明】
10…CCD、 16…DSP、18…位相検
出回路、 20…基準値設定回路、22…コンパレー
タ、 24…レベル補正回路。
フロントページの続き (72)発明者 阿部 一則 埼玉県さいたま市植竹町1丁目324番地 富士写真光機株式会社内 (72)発明者 竹内 信次 埼玉県さいたま市植竹町1丁目324番地 富士写真光機株式会社内 Fターム(参考) 2H040 BA00 GA02 GA06 GA11 4C061 CC06 SS21 TT13 WW08 5C054 AA01 AA05 CA04 CC02 EE04 FB03 FC08 FE09 HA12 5C066 AA01 BA01 CA27 GA02 GB03 KD01 KD06 KM02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像素子で得られた信号に基づき二つの
    色差信号を形成する色差信号形成回路と、 この色差信号形成回路から出力された色差信号を入力
    し、これら色差信号の一方を縦軸、他方を横軸に設定し
    たときの座標上の特定被写体色の位相の信号を取り出す
    特定被写体抽出回路と、 この特定被写体抽出回路で得られた信号のレベルを増減
    し、特定被写体色の彩度を調整するレベル補正回路と、
    を含んでなる電子内視鏡装置。
  2. 【請求項2】 上記色差信号をR−Y信号及びB−Y信
    号とし、上記特定被写体を血管としたことを特徴とする
    上記請求項1記載の電子内視鏡装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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