JP2004049708A - Electronic endoscope device and auxiliary implement for regulating white balance - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子内視鏡装置におけるホワイトバランスの調整に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子内視鏡(電子スコープ)を用いた診療では、用途毎に異なる電子スコープが用いられる。したがって、病院等の施設では複数の電子スコープを常備しなくてはならない。ところで電子スコープは、外光が遮断された管腔内で用いられるため、管腔内を照明する光源が必要である。しかし、電子スコープ毎に光源を設けることは場所的にも経済的にも無駄が多い。したがって、光源部は、電子スコープとは独立したユニットとして構成され、用途に応じてそれぞれの電子スコープが光源部に装着される。このとき光源部は、例えば独立した光源装置として、あるいは映像信号処理回路等とともに一体的な映像信号処理ユニット(プロセッサユニット)として構成される。
【0003】
光源部に用いられるランプは、使用条件に合わせて様々な種類が用いられる。ランプのスペクトルはランプの種類毎に異なり、同種のランプであっても製品毎にスペクトルにバラツキがある。また、同一ランプであっても経時的にそのスペクトルは変化する。同様に、電子スコープに搭載された撮像素子の分光感度特性も、種類の違いや、製造過程において発生する製品毎のバラツキ、色フィルタアレイの経時変化等により影響される。また、光源部からの光は光ファイバを介して電子スコープの先端にまで伝送されるが、光ファイバの分光透過率特性は全ての波長に対して一様でないため、電子スコープの挿入部の長さが異なり、光ファイバの長さが異なると、電子スコープの先端から照射される照明光のスペクトルも異なることとなる。更に、ランプから光ファイバへ供給される光は、絞り装置によりその光量が調整されるが、光ファイバに供給される光のスペクトルは、絞りの駆動状態に影響される。
【0004】
電子スコープの分光感度特性や、照明光のスペクトルは上記様々な要因に影響されるため、電子スコープで得られる画像の色調は、電子スコープと光源部の組み合わせや、ランプの使用時間に影響される。これらによる撮影画像の色調のズレを調整するためには、電子スコープを光源部に装着した状態でホワイトバランス調整を行なう必要がある。ホワイトバランスの調整は、電子スコープの先端を内側が白色に着色された筒状の補助具に挿入し、プロセッサユニット等に接続されたキーボード等のスイッチを操作することにより行われが、このような操作をホワイトバランス調整の度に行なうことは面倒である。特開昭61−96891号公報には、電子スコープの先端が補助具に挿入されたことを検知し、自動的にホワイトバランス調整を開始する構成が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
電子スコープの撮像光学系の焦点深度は固定されているため、電子スコープ毎にピントが合う適正な距離又は範囲が存在するが、特開昭61−96891号公報の構成では、ホワイトバランス調整は、電子スコープ毎に適正な距離で行なうことはできない。
【0006】
本発明は、簡便にホワイトバランス調整を電子スコープ毎に適正な距離において行なうことを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡装置は、管腔内に挿入され、挿入部の先端に設けられた撮像素子を用いて管腔内の画像を撮像する電子内視鏡装置であって、撮像素子で撮像された画像に対する画像信号のゲインを調整可能なゲイン調整手段と、撮像素子で撮像され、ホワイトバランス調整の基準となる白色領域を有するホワイトバランス調整用の補助具と、白色領域と撮像素子との間の距離に係る距離情報を検知する距離情報検知手段と、距離情報に基づいて、白色領域が所定の距離で撮像されたことを検知し、この画像信号に基づいてゲイン調整手段を制御してホワイトバランス調整を行なうホワイトバランス調整手段とを備えたことを特徴としている。
【0008】
距離情報検知手段は、例えば磁界発生手段と磁気検知手段とから構成され、磁界発生手段及び磁気検知手段の一方は挿入部に設けられ、他方は補助具に設けられる。あるいは距離情報検知手段は、例えば受光センサ等の複数の検知手段を備えるとともに発光手段を備え、距離情報は発光手段から照射される光を受光センサの各々において検知することにより得られる。
【0009】
また、補助具は例えばカップ状の円筒部を有し、白色領域は円筒部の内側底面に対応し、発光手段と受光手段とを1組とした検知ユニットが円筒部の内周面に軸方向に沿って所定の間隔で個配置されている。これらの方法によれば、簡単に白色領域と撮像素子との間の距離に係る距離情報を得ることができる。
【0010】
また、例えば磁界発生手段と磁気検知手段を用いたときなどの誤動作を防止するには、補助具は内側に白色領域を有する凹状部を有し、距離情報検知手段が距離情報を検知するための第1のセンサと挿入部が凹状部に挿入されたことを検知する第2のセンサとを備えることが好ましい。
【0011】
電子内視鏡装置は、例えばホワイトバランス調整が実行されている間、ホワイトバランス調整中であることを報知する報知手段を備える。また、電子内視鏡装置は上記所定の距離として、焦点深度に係る情報を記憶する記憶手段を備える。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1に、本発明の第1の実施形態である電子内視鏡装置の構成を模式的に示す。
【0013】
本実施形態の電子内視鏡装置は、電子内視鏡(電子スコープ)10、映像信号処理装置(プロセッサユニット)20、キーボード30、モニタTV31、ホワイトバランス調整用補助具40から概ねなる。プロセッサユニット20、キーボード30、モニタTV31は、カート32の各段に装置され、電子スコープ10及び補助具40は、プロセッサユニット20に装着されている。
【0014】
電子スコープ10は、体内に挿入され可撓性を有する管状の挿入部11と、操作者が握り電子スコープ10の動きを操作するための操作部12と、管状の可撓性部材からなり電子スコープ10とプロセッサユニット20との間をフレキシブルに連絡する連絡管13と、連絡管13をプロセッサユニット20に着脱自在に接続するためのコネクタ部14とから成る。
【0015】
ホワイトバランス調整用補助具40は、挿入部11の先端を挿入するための筒状の補助具本体41と、プロセッサユニット20と補助具本体41を連結する接続ケーブル42とからなり、接続ケーブ42はコネクタ43を介してプロセッサユニット20に接続される。なお、プロセッサユニット20には、ビデオプリンタやビデオカセットレコーダ(VCR)、コンピュータ、記憶装置(例えばMO、ハードディスク等)等の周辺装置を接続することも可能である。
【0016】
図2は、図1の電子内視鏡装置の電気的な構成を示すブロック図である。図2を参照して、本実施形態の電子内視鏡装置の電気的な構成について説明する。
【0017】
電子スコープ10内には、超極細の光ファイバーの束からなるライトガイドLが配設されている。ライトガイドLの一方の端はコネクタ部14がプロセッサユニット20に接続されるとプロセッサユニット20内の光源部に接続される。ライトガイドLは連絡管13、操作部12を介して挿入部11の先端に達し、撮影用の照明光を照射する。
【0018】
電子スコープ10の挿入部11の先端には、MOSイメージセンサやCCD等の撮像素子ISが設けられている。撮像素子ISの駆動は、撮像素子駆動回路15から駆動信号により制御され、撮像素子駆動回路15は、DSP(digital signal processor)16により制御される。撮像素子ISにおいて生成された画像信号は、A/D変換回路17においてサンプルホールドされるとともにA/D変換され、DSP16に入力される。DSP16では、画像信号に対してブランキング、クランプ、ホワイトバランス、γ補正等のカメラプロセス処理が施されて、プロセッサユニット20の映像信号処理回路21に送出される。
【0019】
DSP16はマイコン18によって制御され、マイコン18は、DSP16からのデータに基づいてホワイトバランスの計算や露出計算等を行い、DSP16における、ホワイトバランス調整や撮像素子ISにおける電子シャッターの制御を行なう。また、マイコン18は、プロセッサユニット20内のマイコン28や不揮発性のメモリ19に接続されている。マイコン18は、例えば操作部12(図1参照)に設けられたフリーズボタン等の操作スイッチ(図示せず)の操作を検知し、プロセッサユニット20のマイコン28に通知する。また例えばメモリ(ROM)19には、個々の電子スコープを識別するためのシリアル番号や、電子スコープの焦点深度に係るデータ等のように、電子スコープ特有の設定値等が記録されており、これらのデータもマイコン18を介してプロセッサユニット20のマイコン28に送信される。
【0020】
また、挿入部11の先端付近の所定の位置には、磁場を発生するための磁界発生素子(例えば磁気コイル)Mが設けられている。磁界発生素子Mには、電源回路33から電力が供給され、電子スコープ10内の電源回路33には、プロセッサユニット20内の電源PSから電力が供給される。
【0021】
なお、本実施形態において、撮像素子駆動回路15、DSP16、A/D変換回路17、マイコン18、メモリ19、電源回路33は、電子スコープ10のコネクタ部14内に設けられている。
【0022】
電子スコープ10のDSP16から出力されたデジタルの画像信号は、プロセッサユニット20内の映像信号処理回路21においてゲイン調整等の信号処理が施された後、輝度信号(Y)、色差信号(R−Y)、(B−Y)に分離され、それぞれメモリ(Y)22、メモリ(R−Y)23、メモリ(B−Y)24に出力される。各メモリ22〜24を介したそれぞれの画像信号は、同時化されてビデオ処理回路25に入力される。メモリ22〜24の動作は、マイコン28により制御され、そのタイミングはタイミング回路27からの同期信号に基づいて制御される。すなわち、マイコン28はタイミング回路27に接続されており、マイコン28内にはタイミング回路27からの同期信号に基づいてメモリ22〜24の駆動制御を行なうためのメモリコントロール回路が内蔵されている。
【0023】
なお、操作部12のフリーズボタン(図示せず)が操作されると、メモリ22〜24の画像データが保持され、ビデオ処理回路25には、メモリ22〜24に保持された画像データが繰り返し出力される。これにより、モニタTV31にはメモリ22〜24に保持された画像が静止画像として表示される。また、電子スコープ10が、アナログの画像信号を出力する場合には、映像信号処理回路21においてデコード処理、A/D変換処理が施され、以下同様の処理が行なわれる。
【0024】
ビデオ処理回路25では、画像信号がアナログ信号に変換され、増幅処理、クランプ処理、ブランキング処理等のプロセス処理が施され、RGB信号、あるいはY/C信号、コンポジットビデオ信号として出力端子回路(補償回路)26a、26bに出力される。出力端子回路26aは、ビデオ信号ケーブル(図示せず)を介して例えばモニタTV31に接続され、出力端子回路26bは、例えばビデオプリンタやVCR等のモニタTV31以外の装置に接続される。出力端子回路26a、26bには所定の方式でビデオ信号が伝送され、出力端子回路26a、26bでは、インピーダンス整合等が取られる。
【0025】
また、ビデオ処理回路25には、マイコン28に接続されたオンスクリーンディスプレイ回路34が接続されており、マイコン28からの信号指令に基づいて、メモリ22〜24の画像信号にスパーインポーズされる文字情報等を生成し、ビデオ処理回路25に出力する。ビデオ処理回路25では、メモリ22〜24からの画像信号にオンスクリーンディスプレイ回路34からの信号を重畳する。
【0026】
ビデオ処理回路25における処理のタイミングはタイミング回路27からの同期信号に基づいて制御される。また、ビデオ処理回路25は、マイコン28にも接続されており、マイコン28からの制御信号に基づいても制御される。また、マイコン28にはキーボード30及び、スピーカSPが接続されている。
【0027】
映像信号処理回路21は、更にマイコン28と絞り調整回路29に接続されている。絞り調整回路29は、映像信号処理回路21からの輝度信号(Y)等に基づいて絞りAの駆動を制御し、光源LsからライトガイドLへ入射する光量を調節する。なお、光源Lsからの光は集光レンズ(図示せず)を介した後、絞りAを横切ってライトガイドLの入射端に集光される。
【0028】
また、マイコン28は、接続ケーブル42(図1参照)を介してホワイトバランス調整用補助具40の本体41と接続される。補助具本体41内には、電子スコープ10の挿入部11の先端に設けられた磁界発生素子Mの磁場を検知する第1及び第2のセンサが設けられ、第1及び第2のセンサにおいて検知された信号は、マイコン28に伝送される。
【0029】
次に、図2〜図5を参照して、第1の実施形態の電子内視鏡装置におけるホワイトバランス調整処理について説明する。
【0030】
図3は、本実施形態のホワイトバランス調整用補助具40を用いたホワイトバランス調整処理作業を説明するための図である。補助具本体41の内側は白色に塗られており、径が相対的に大きい円筒41Aと径が相対的に小さい円筒41Bとから構成される。円筒41Aの一方の端部は、内側の面がホワイトバランスの基準となる白色領域をなす底面41aを有し、底面41aには、接続ケーブル42が取り付けられる。また、円筒41Aの他方の端部は、円筒41Bの一方の端部と接続され、円筒41Bの他方の端部は開口部(入口)41bを形成する。また円筒部41Aの底面41aには一対の第1のセンサS1が埋設され、円筒部41Bの側面には一対の第2のセンサS2が埋設され、これらのセンサS1、S2は接続ケーブル42を介してプロセッサユニット20のマイコン28に接続される。円筒41Bの内径は電子スコープ10の挿入部11の先端11eの径よりも一回り大きく、ホワイトバランス調整時、挿入部11の先端11eは開口部41bから補助具本体41内へ挿入される。
【0031】
図4は、本実施形態におけるホワイトバランス調整処理全体のフローチャートである。
【0032】
電子スコープ10のコネクタ部14がプロセッサユニット20に接続され、例えば、キーボード30において所定のキー操作がなされると、図4のホワイトバランス調整処理が開始される。なお、本ホワイトバランス調整処理に先立ち、電子内視鏡装置の電源は既に投入されており、光源Lsは点灯され、プロセッサユニット20や電子スコープ10の制御も開始されているものとする。
【0033】
ステップS101では、挿入部11の先端に埋設された磁界発生素子Mに電力が供給され磁場が形成されるとともに、電子スコープ10側のマイコン18によりメモリ(ROM)19に記録されたホワイトバランス設定値が読み出され、プロセッサユニット20のマイコン28に転送される。ホワイトバランス設定値は、例えば、電子スコープ10の撮像光学系の焦点深度等に基づくデータであり、ホワイトバランス調整に最適な底面41aと電子スコープ10の先端11e(あるいは撮像素子IS)との距離(例えばピントが合う適正距離)を表わす。
【0034】
ステップS102では、電子スコープ10の先端11eが補助具本体41内に挿入されたか否かが判定され、挿入されたと判定されるまでステップS102を繰り返す。第2のセンサS2は、検知可能な範囲が略円筒部41B内に限られる磁気センサであり、挿入部11が円筒部41Bを通過して初めて、磁界発生素子Mの発する磁場を検知する(例えば円筒部41Bを通過した回数が奇数回であると判定されたときに挿入されていると判定)。すなわち、ステップS102では、第2のセンサS2の何れかが磁界発生素子Mの磁場を検知したときに電子スコープ10の先端11eが補助具本体41内に挿入されたと判定する。
【0035】
ステップS102において、磁界発生素子Mの作る磁場が第2のセンサで検知され、電子スコープ10が補助具本体41内に挿入されたと判定されると、ステップS103において、電子スコープ10の先端11eの底面41aからの距離を監視するための制御が開始される。ステップS104では、電子スコープ10の先端11eと補助具本体41の底面41aとの距離がメモリ19に記録されていた適正距離(設定値)であるか否かが判定される。すなわち、第1のセンサS1は磁気センサであり、磁界発生素子Mの発する磁場の強弱を検知することにより、底面41aと電子スコープ10の先端11eの距離を検知する。ステップS104の判定は、距離が適正距離であると判定されるまで繰り返される。
【0036】
ステップS104において、電子スコープ10の先端11eと底面41aとの距離が適正距離にあると判定されると、ステップS105において、ホワイトバランス調整処理が行なわれていることを知らせるメッセージが例えばモニタTV31や、スピーカSPを通して作業者に通達される。なお、モニタTV31にメッセージを表示する場合には、オンスクリーンディスプレイ回路34によりスパーインポーズのための画像信号を生成する。
【0037】
ステップS106では、ゲイン調整処理(後述)が電子スコープ10のマイコン18及びDSP16において開始される。その後、ステップS107において、距離の監視制御が停止され、ステップS108においてホワイトバランス処理中のモニタ表示、音声警告を停止されて本実施形態のホワイトバランス調整処理は終了する。なお、ホワイトバランス調整処理が終了すると、例えば電子スコープ10の通常の撮影動作が開始される。
【0038】
図5は、ステップS106において電子スコープ10で実行されるゲイン調整処理のプログラムのフローチャートである。ゲイン調整処理のプログラムのフローチャートである。
【0039】
ステップS201では、ライトガイドLの照明光により補助具本体41の底面41aの画像が撮像素子ISにより撮像されるとともに、DSP16において例えば1フレーム分のRGBの画像信号がそれぞれ積分(あるいは平均)され、その値がマイコン18に通知される。ステップS202では、積分されたRGBの出力比が比較される。本実施形態では、R、Bの出力値とGの出力値がそれぞれ等しいか否かが判定される。R又はBの値の何れかがGの値と等しくないと判定されると、ステップS203において、DSP16におけるR、G、Bのゲインが調整される。例えば、検出されたRGB信号の比がrR:rG:rBのときR、G、Bの各ゲインは、現在設定されている値のそれぞれ1/rR倍、1/rG倍、1/rB倍に設定される。また、G信号のゲインを一定に保つ場合には、R、Bの各ゲインをrG/rR倍、rG/rB倍に設定する。各信号のゲインの変更が終了するとステップS202において、変更されたそれぞれのゲインで増幅されたRGBの出力比が比較される。ステップS202、ステップS203の処理はステップS202においてGの出力値がR及びBの出力値と等しいと判定されるまで繰り返される。
【0040】
ステップS202において、G=R、G=B(又はR:G:B=1:1:1)と判定されると処理はステップS204に移り、電子スコープ10内のメモリ19に、調整されたRGBゲインの値が格納される。これにより、本実施形態のホワイトバランス調整処理は終了する。
【0041】
以上のように、第1の実施形態によれば、電子スコープがホワイトバランス調整用補助具に挿入され、かつ補助具の底面と電子スコープの先端の距離が適正な位置において撮影された補助具底面の画像に基づいてホワイトバランス調整が自動的に行なわれるので、高精度かつ簡便にホワイトバランス調整を行なうことができる。また、本実施形態では、電子スコープの先端が補助具に挿入されたことを検知するための第2のセンサが設けられているため、電子スコープの先端が補助具の外側から第1のセンサに近づいたとしても、誤ってゲイン調整を開始してしまうことを防止できる。
【0042】
なお、磁界発生素子として永久磁石を用いることも可能である。また、磁界発生素子を補助具本体に設け、磁気センサを電子スコープの挿入部に設けてもよい。
【0043】
次に図6、図7を参照して本発明が適用された第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、磁界発生素子と磁気センサを用いてホワイトバランス調整用補助具の底面と電子スコープの先端との距離を検出したが、第2の実施形態では光センサを用いて距離の検出を行なっている。以下、第1の実施形態と異なる構成についてのみ説明を行なう。
【0044】
第2の実施形態では、光センサを用いるので電子スコープ10の挿入部11の先端に磁界発生素子Mは設けられておらず、補助具本体41の底面41aにも磁気センサS1は設けられていない。第2の実施形態では、1組の発光素子Dと受光素子S1’からなる検知ユニット50を複数用いて電子スコープ10の先端11eと円筒部41Aの底面41aとの間の距離を検出する。図6に示されるように、検知ユニット50は、円筒部41Aの側面に軸方向に沿って、例えば所定の間隔dで配置される。
【0045】
図7に示されるように、発光素子Dから射出された光は、円筒部41Aの内周面、又は補助具本体41に挿入された挿入部11に反射されて受光センサS1’で検出される。電子スコープ10の挿入部11に反射された光は、円筒部41Aの内周面に反射された光よりも伝播距離が短いため、これを各検知ユニット50で検出することにより、円筒部41Aの底面41aから挿入部11の先端11eまでの距離を検出する。
【0046】
以上により第2の実施形態においても第1の実施形態と略同様の効果を得ることができる。
【0047】
なお、第2の実施形態において、発光素子Dと受光素子S1’とを内周面の対面する位置に配置し、挿入部11により発光素子Dからの光が遮断されることを用いて距離を検出してもよい。
【0048】
なお、本実施形態ではオンチップカラーフィルタを搭載した単板式同時撮像方式を例に説明を行なったが、面順次式の撮像方式においても本発明を適用することが可能である。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、簡便にホワイトバランス調整を電子スコープ毎に適正な距離において行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用された第1の実施形態の電子内視鏡装置の構成を示す模式図である。
【図2】図1に示した電子内視鏡装置の回路構成を概略的に示すブロック図である。
【図3】ホワイトバランス調整用補助具を用いたホワイトバランス調整処理作業を説明するための図である。
【図4】ホワイトバランス調整処理全体のフローチャートである。
【図5】ゲイン調整処理のフローチャートである。
【図6】第2の実施形態におけるホワイトバランス調整用補助具を用いたホワイトバランス調整処理作業を説明するための図である。
【図7】第2の実施形態において電子スコープがホワイトバランス調整用補助具に挿入された状態におけるホワイトバランス調整用補助具の部分的な拡大側断面図である。
【符号の説明】
10 電子スコープ
11 挿入部
11e 挿入部先端
16 DSP
20 プロセッサユニット
40 ホワイトバランス調整用補助具
41a ホワイトバランス調整用補助具底面(白色領域)
50 検知ユニット
D 発光素子
IS 撮像素子
S1 第1のセンサ
S1’ 受光素子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to white balance adjustment in an electronic endoscope device.
[0002]
[Prior art]
In medical treatment using an electronic endoscope (electronic scope), a different electronic scope is used for each application. Therefore, in a facility such as a hospital, a plurality of electronic scopes must be constantly provided. Meanwhile, since the electronic scope is used in a lumen where external light is blocked, a light source for illuminating the inside of the lumen is required. However, providing a light source for each electronic scope is wasteful both locally and economically. Therefore, the light source unit is configured as a unit independent of the electronic scope, and each electronic scope is mounted on the light source unit according to the application. At this time, the light source unit is configured as, for example, an independent light source device or an integrated video signal processing unit (processor unit) together with a video signal processing circuit and the like.
[0003]
Various types of lamps are used for the light source unit according to use conditions. The spectrum of a lamp differs for each type of lamp, and even for the same type of lamp, the spectrum varies from product to product. Even with the same lamp, the spectrum changes over time. Similarly, the spectral sensitivity characteristics of the imaging device mounted on the electronic scope are also affected by differences in types, variations among products that occur during the manufacturing process, changes over time in the color filter array, and the like. The light from the light source is transmitted to the tip of the electronic scope via the optical fiber. However, since the spectral transmittance characteristics of the optical fiber are not uniform for all wavelengths, the length of the insertion part of the electronic scope is long. However, if the length of the optical fiber is different, the spectrum of the illumination light emitted from the tip of the electronic scope will also be different. Further, the amount of light supplied from the lamp to the optical fiber is adjusted by a diaphragm device, but the spectrum of the light supplied to the optical fiber is affected by the driving state of the diaphragm.
[0004]
Since the spectral sensitivity characteristics of the electronic scope and the spectrum of the illuminating light are affected by the various factors described above, the color tone of the image obtained by the electronic scope is affected by the combination of the electronic scope and the light source unit and the usage time of the lamp. . In order to adjust the deviation of the color tone of the captured image due to these, it is necessary to perform white balance adjustment with the electronic scope mounted on the light source unit. Adjustment of the white balance is performed by inserting the tip of the electronic scope into a cylindrical auxiliary tool whose inside is colored white and operating switches such as a keyboard connected to the processor unit. It is troublesome to perform the operation every time the white balance is adjusted. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-96891 discloses a configuration in which it is detected that the tip of an electronic scope has been inserted into an auxiliary tool, and white balance adjustment is automatically started.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the depth of focus of the imaging optical system of the electronic scope is fixed, there is an appropriate distance or range in which each electronic scope is in focus. However, in the configuration of JP-A-61-96891, white balance adjustment is performed. It cannot be performed at an appropriate distance for each electronic scope.
[0006]
An object of the present invention is to easily perform white balance adjustment at an appropriate distance for each electronic scope.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An electronic endoscope apparatus according to the present invention is an electronic endoscope apparatus that is inserted into a lumen and captures an image of the lumen using an imaging element provided at a distal end of an insertion portion. Gain adjustment means capable of adjusting the gain of an image signal with respect to a captured image, an auxiliary tool for white balance adjustment having a white region which is imaged by the imaging device and serves as a reference for white balance adjustment, and a white region and the imaging device. A distance information detecting means for detecting distance information relating to a distance between, and, based on the distance information, detecting that a white area is imaged at a predetermined distance, and controlling a gain adjusting means based on the image signal. And white balance adjustment means for performing white balance adjustment.
[0008]
The distance information detecting means includes, for example, a magnetic field generating means and a magnetic detecting means. One of the magnetic field generating means and the magnetic detecting means is provided in the insertion portion, and the other is provided in the auxiliary tool. Alternatively, the distance information detecting means includes a plurality of detecting means such as a light receiving sensor and a light emitting means, and the distance information is obtained by detecting light emitted from the light emitting means in each of the light receiving sensors.
[0009]
The auxiliary tool has, for example, a cup-shaped cylindrical portion, the white region corresponds to the inner bottom surface of the cylindrical portion, and a detection unit having a set of a light emitting unit and a light receiving unit is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical unit in the axial direction. Are arranged at predetermined intervals along. According to these methods, distance information relating to the distance between the white region and the image sensor can be easily obtained.
[0010]
Further, in order to prevent a malfunction such as when using a magnetic field generating means and a magnetic detecting means, the auxiliary tool has a concave portion having a white area inside, and the distance information detecting means detects the distance information. It is preferable to include a first sensor and a second sensor that detects that the insertion portion has been inserted into the concave portion.
[0011]
The electronic endoscope apparatus includes, for example, a notification unit that notifies that white balance is being adjusted while white balance adjustment is being performed. Further, the electronic endoscope device includes a storage unit that stores information relating to the depth of focus as the predetermined distance.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a configuration of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0013]
The electronic endoscope apparatus according to the present embodiment generally includes an electronic endoscope (electronic scope) 10, a video signal processing apparatus (processor unit) 20, a
[0014]
The
[0015]
The white balance adjusting
[0016]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the electronic endoscope apparatus of FIG. The electrical configuration of the electronic endoscope device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0017]
In the
[0018]
An imaging device IS such as a MOS image sensor or a CCD is provided at the tip of the
[0019]
The
[0020]
A magnetic field generating element (for example, a magnetic coil) M for generating a magnetic field is provided at a predetermined position near the distal end of the
[0021]
In the present embodiment, the imaging
[0022]
The digital image signal output from the
[0023]
When a freeze button (not shown) of the
[0024]
In the
[0025]
An on-
[0026]
The timing of processing in the
[0027]
The video
[0028]
Further, the microcomputer 28 is connected to the
[0029]
Next, a white balance adjustment process in the electronic endoscope apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0030]
FIG. 3 is a diagram for explaining a white balance adjustment processing operation using the white balance adjustment
[0031]
FIG. 4 is a flowchart of the entire white balance adjustment process according to the present embodiment.
[0032]
When the
[0033]
In step S101, power is supplied to the magnetic field generating element M buried at the tip of the
[0034]
In step S102, it is determined whether or not the
[0035]
In step S102, the magnetic field generated by the magnetic field generating element M is detected by the second sensor, and when it is determined that the
[0036]
If it is determined in step S104 that the distance between the
[0037]
In step S106, a gain adjustment process (described later) is started in the
[0038]
FIG. 5 is a flowchart of a program of the gain adjustment processing executed by the
[0039]
In step S201, an image of the
[0040]
If it is determined in step S202 that G = R and G = B (or R: G: B = 1: 1: 1), the process proceeds to step S204, and the adjusted RGB is stored in the
[0041]
As described above, according to the first embodiment, the electronic tool is inserted into the white balance adjusting auxiliary tool, and the bottom of the auxiliary tool is photographed at a proper distance between the bottom of the auxiliary tool and the tip of the electronic scope. Since the white balance adjustment is automatically performed based on the image of (1), the white balance adjustment can be performed with high accuracy and in a simple manner. Further, in the present embodiment, since the second sensor for detecting that the tip of the electronic scope has been inserted into the auxiliary tool is provided, the tip of the electronic scope is connected to the first sensor from outside the auxiliary tool. Even if approaching, it is possible to prevent the gain adjustment from being started by mistake.
[0042]
Incidentally, a permanent magnet can be used as the magnetic field generating element. Further, the magnetic field generating element may be provided on the auxiliary tool main body, and the magnetic sensor may be provided on the insertion portion of the electronic scope.
[0043]
Next, a second embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the distance between the bottom surface of the white balance adjustment aid and the tip of the electronic scope is detected using a magnetic field generating element and a magnetic sensor. In the second embodiment, the distance is detected using an optical sensor. Detection is being performed. Hereinafter, only a configuration different from the first embodiment will be described.
[0044]
In the second embodiment, since the optical sensor is used, the magnetic field generating element M is not provided at the tip of the
[0045]
As shown in FIG. 7, the light emitted from the light emitting element D is reflected by the inner peripheral surface of the
[0046]
As described above, substantially the same effects as in the first embodiment can be obtained in the second embodiment.
[0047]
In the second embodiment, the light emitting element D and the light receiving element S1 'are arranged at positions facing the inner peripheral surface, and the distance from the light from the light emitting element D is cut off by the
[0048]
In the present embodiment, the single-chip simultaneous imaging system equipped with an on-chip color filter has been described as an example. However, the present invention can be applied to a frame sequential imaging system.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, white balance adjustment can be easily performed at an appropriate distance for each electronic scope.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment to which the present invention has been applied.
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a circuit configuration of the electronic endoscope apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a white balance adjustment processing operation using a white balance adjustment aid.
FIG. 4 is a flowchart of the entire white balance adjustment process.
FIG. 5 is a flowchart of a gain adjustment process.
FIG. 6 is a diagram for explaining a white balance adjustment processing operation using a white balance adjustment auxiliary tool according to a second embodiment.
FIG. 7 is a partially enlarged side cross-sectional view of the white balance adjustment auxiliary tool in a state where the electronic scope is inserted into the white balance adjustment auxiliary tool in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
20
50 detection unit D light emitting element IS imaging element S1 first sensor S1 'light receiving element
Claims (10)
前記撮像素子で撮像された画像に対する画像信号のゲインを調整可能なゲイン調整手段と、
前記撮像素子で撮像され、ホワイトバランス調整の基準となる白色領域を有するホワイトバランス調整用の補助具と、
前記白色領域と前記撮像素子との間の距離に係る距離情報を検知する距離情報検知手段と、
前記距離情報に基づいて、前記白色領域が所定の距離で撮像されたことを検知し、この画像信号に基づいて前記ゲイン調整手段を制御してホワイトバランス調整を行なうホワイトバランス調整手段と
を備えることを特徴とする電子内視鏡装置。An electronic endoscope device that is inserted into a lumen and captures an image of the lumen using an imaging element provided at a distal end of an insertion portion,
Gain adjustment means capable of adjusting the gain of an image signal for an image captured by the image sensor,
An auxiliary tool for white balance adjustment that is imaged by the image sensor and has a white area that is a reference for white balance adjustment,
Distance information detecting means for detecting distance information related to the distance between the white area and the image sensor,
White balance adjustment means for detecting that the white area is imaged at a predetermined distance based on the distance information, and controlling the gain adjustment means based on the image signal to perform white balance adjustment. An electronic endoscope device characterized by the above-mentioned.
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- 2002-07-23 JP JP2002213747A patent/JP2004049708A/en active Pending
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