JP2006021035A - Electronic endoscope apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、撮像素子を有するビデオスコープを備えた電子内視鏡装置に関し、特に、モニタに表示される被写体像の明るさを自動的に調整する明るさ調整処理に関する。 The present invention relates to an electronic endoscope apparatus including a video scope having an image sensor, and more particularly, to a brightness adjustment process for automatically adjusting the brightness of a subject image displayed on a monitor.
従来の電子内視鏡装置においては、モニタに表示される被写体像を適正な明るさに維持するため、電子シャッタ機能を利用して撮像素子の電荷蓄積時間を調整することにより明るさ調整処理を行うことができる。例えば、電子シャッタ動作可能な撮像素子を有するビデオスコープ(電子内視鏡)と、電子シャッタ制御部を有するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置では、ビデオスコープをプロセッサに接続させたときに電子シャッタ動作可能であることを判別し、電子シャッタ動作を電子内視鏡装置全体で実行する(特許文献1参照)。
電子シャッタ制御部も備えることでプロセッサと関係なく単独で電子シャッタ動作を実現可能なビデオスコープの場合、ビデオスコープの性能、機種に応じて、電子シャッタによる明るさ調整を行う必要がある。例えば、気管支、下部消化管など対象患部によって観察画像の明るさ傾向(全体的に均一的な明るさ、中心部のみ明るいなど)が異なり、接続されるビデオスコープに適した明るさ調整処理を行う必要がある。 In the case of a video scope that can also implement an electronic shutter operation independently of a processor by including an electronic shutter control unit, it is necessary to adjust the brightness with the electronic shutter according to the performance and model of the video scope. For example, the brightness tendency of the observed image varies depending on the target affected area such as the bronchi and the lower digestive tract (generally uniform brightness, bright only in the center, etc.), and brightness adjustment processing suitable for the connected videoscope is performed. There is a need.
本発明の電子内視鏡装置は、撮像素子を有し、電荷蓄積時間を調整することにより、表示される被写体像の明るさを調整可能なビデオスコープと、ビデオスコープが接続されるとともに、被写体を照明するための光源を有するプロセッサとを備える。すなわち、電子シャッタ機能を利用して明るさ調整処理がビデオスコープにおいて実行される。光源処理装置は、信号処理部と光源部とが一体化された信号処理装置(プロセッサ)を示すとともに、また、照明機能のみを備えた光源装置も含む。 An electronic endoscope apparatus according to the present invention includes an imaging device, and a video scope capable of adjusting the brightness of a displayed subject image by adjusting a charge accumulation time and a video scope are connected to each other. And a processor having a light source for illuminating. That is, brightness adjustment processing is executed in the video scope using the electronic shutter function. The light source processing device indicates a signal processing device (processor) in which a signal processing unit and a light source unit are integrated, and also includes a light source device having only an illumination function.
光源処理装置は、明るさ設定項目を設定可能な設定手段を備える。そして、ビデオスコープは、設定された明るさ設定項目に基づいて明るさ調整処理を実行する。ここで明るさ調整項目は、ビデオスコープにおいて実行される明るさ調整処理に関し、各ビデオスコープに従って異なる設定項目を表す。ビデオスコープは、観察部位の違い、撮像素子の画素数などに基づいて分類されており、明るさ設定項目は接続されるビデオスコープごとに定められる。明るさ設定項目は、例えば、明るさ調整処理において基準となる参照輝度レベルであり、被写体像の明るさを検出する測光方式(平均測光、ピーク測光など)などでもよい。あるいは、被写体像の明るさを分割測光する場合、分割測光するために規定される複数の分割エリアに対し定められた複数の重み付け係数なども設定可能である。さらには、被写体像の明るさを分割測光するために限定される複数の分割エリアに関する分割パターンが設定可能であってもよい。 The light source processing device includes setting means capable of setting brightness setting items. Then, the video scope executes brightness adjustment processing based on the set brightness setting item. Here, the brightness adjustment item relates to the brightness adjustment processing executed in the video scope, and represents a different setting item according to each video scope. Video scopes are classified based on differences in observation sites, the number of pixels of an image sensor, and the like, and brightness setting items are determined for each connected video scope. The brightness setting item is, for example, a reference luminance level that is a standard in the brightness adjustment process, and may be a photometric method (average photometry, peak photometry, etc.) that detects the brightness of the subject image. Alternatively, when the brightness of the subject image is divided and metered, a plurality of weighting factors defined for a plurality of divided areas defined for the divided metering can be set. Furthermore, it may be possible to set a division pattern related to a plurality of division areas that are limited to perform division photometry of the brightness of the subject image.
設定手段は、キーボードなどの入力部材を設けてオペレータによる操作に従って明るさ設定項目を設定してもよく、あるいは、接続されるビデオスコープの機種を判別して明るさ設定項目を設定してもよい。例えば、明るさ設定項目を設定するために操作される明るさ設定項目入力部材を設け、設定手段は、明るさ設定項目入力部材に対する操作に従って明るさ設定項目を設定する。あるいは、接続されたビデオスコープの機種を検出する検出手段と、接続可能なビデオスコープの機種に応じてそれぞれ定められた一連の明るさ設定項目を格納可能なメモリとを設ける。設定手段は、検出されたビデオスコープの機種に応じた明るさ設定項目を選択、設定する。 The setting means may be provided with an input member such as a keyboard and set the brightness setting item according to the operation by the operator, or may determine the model of the connected videoscope and set the brightness setting item. . For example, a brightness setting item input member operated to set a brightness setting item is provided, and the setting means sets the brightness setting item according to an operation on the brightness setting item input member. Alternatively, detection means for detecting the connected videoscope model and a memory capable of storing a series of brightness setting items respectively determined according to the connectable videoscope model are provided. The setting means selects and sets a brightness setting item corresponding to the detected video scope model.
本発明の光源処理装置は、撮像素子を有し、電荷蓄積時間を調整することにより表示される被写体像の明るさを調整可能なビデオスコープが接続され、被写体を照明するための光源と、ビデオスコープにおいて実行される明るさ調整処理に関し、接続されるビデオスコープに従って明るさ設定項目を設定可能な設定手段と、ビデオスコープが設定された明るさ設定項目に基づいて明るさ調整処理を実行するように、明るさ設定項目をビデオスコープへ知らせる伝達手段とを備えたことを特徴とする。 The light source processing apparatus of the present invention includes a light source for illuminating a subject, a videoscope having an image sensor, and connected to a video scope capable of adjusting the brightness of a subject image displayed by adjusting a charge accumulation time. Regarding brightness adjustment processing executed in the scope, setting means capable of setting the brightness setting item according to the connected video scope and the brightness adjustment processing based on the brightness setting item in which the video scope is set And a transmission means for notifying the video scope of brightness setting items.
本発明の明るさ調整方法は、撮像素子を有し、電荷蓄積時間を調整することにより表示される被写体像の明るさを調整可能なビデオスコープが接続される光源処理装置における明るさ調整方法であって、ビデオスコープにおいて実行される明るさ調整処理に関し、接続されるビデオスコープに従って明るさ設定項目を設定し、ビデオスコープが設定された明るさ設定項目に基づいて明るさ調整処理を実行するように、明るさ設定項目をビデオスコープへ知らせることを特徴とする。 The brightness adjustment method of the present invention is a brightness adjustment method in a light source processing apparatus having an imaging device and connected to a video scope capable of adjusting the brightness of a subject image displayed by adjusting a charge accumulation time. In regard to the brightness adjustment process executed in the video scope, the brightness setting item is set according to the connected video scope, and the brightness adjustment process is executed based on the brightness setting item in which the video scope is set. In addition, the brightness setting item is notified to the video scope.
本発明のプログラムは、撮像素子を有し、電荷蓄積時間を調整することにより表示される被写体像の明るさを調整可能なビデオスコープが接続される光源処理装置におけるプログラムであって、ビデオスコープにおいて実行される明るさ調整処理に関し、接続されるビデオスコープに従って明るさ設定項目を設定可能な設定手段と、ビデオスコープが設定された明るさ設定項目に基づいて明るさ調整処理を実行するように、明るさ設定項目をビデオスコープへ知らせる伝達手段とを機能させることを備えたことを特徴とする。 A program according to the present invention is a program in a light source processing apparatus having an image sensor and connected to a video scope capable of adjusting the brightness of a subject image displayed by adjusting a charge accumulation time. With regard to the brightness adjustment process to be executed, setting means capable of setting the brightness setting item according to the connected video scope, and the brightness adjustment process based on the brightness setting item for which the video scope is set, And a function of transmitting a brightness setting item to the video scope.
本発明によれば、接続される各ビデオスコープに対して明るさ調整処理の仕様を詳細に設定することができる。 According to the present invention, the specification of brightness adjustment processing can be set in detail for each connected videoscope.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、第1の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of an electronic endoscope apparatus according to the first embodiment.
電子内視鏡装置は、撮像素子であるCCD54を有するビデオスコープ50と、CCD54から読み出される画像信号を処理するプロセッサ10とを備え、処理された画像信号に基づいて被写体像を表示するモニタ32、キーボード34がプロセッサ10に接続される。ビデオスコープ50はプロセッサ10に着脱自在に接続され、必要に応じて接続、取り外される。
The electronic endoscope apparatus includes a
ランプ点灯スイッチ(図示せず)がONになると、光源12が発光し、光源12から放射された光が、集光レンズ(図示せず)を介してビデオスコープ50内に設けられたライトガイド51の入射端に入射する。ライトガイド51は、入射端に入射した光をビデオスコープ50の先端側へ伝達する光ファイバー束であり、ライトガイド51を通った光は出射端から出射する。その結果、拡散レンズである配光レンズ(図示せず)を介して観察部位Sに光が照射される。
When a lamp lighting switch (not shown) is turned on, the
光が照射された観察部位Sにおいて反射した光がビデオスコープ50の対物レンズ53を通ることにより、観察部位Sの被写体像がCCD54の受光面に形成される。本実施形態では、カラー撮像方式として単板同時式が適用されており、CCDの受光面上にはイエロー(Ye)、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、グリーン(G)の色要素が市松状に並べられた補色カラーフィルタ(図示せず)が受光面の各画素に対応するよう配置されている。CCD54では、補色カラーフィルタを通る色に応じた被写体像の画像信号が光電変換により発生する。そして、所定時間間隔ごとに1フレームもしくは1フィールド分の画像信号が、色差線順次方式に従って順次読み出される。カラーテレビジョン方式として例えばNTSC方式が適用されており、1/30秒間隔ごとに1フレーム(1/60秒間隔ごとに1フィールド)分の画像信号が順次読み出され、初期信号処理回路58へ送られる。
The light reflected from the observation site S irradiated with the light passes through the
初期信号処理回路58では、入力された画像信号に対して増幅処理、ホワイトバランス処理、ガンマ補正など様々な処理が施され、これにより映像信号が生成される。生成された映像信号は、プロセッサ10の信号処理回路13へ伝送され、所定の信号処理が施される。信号処理が施された映像信号は、NTSCコンポジット信号、Y/C分離信号(Sビデオ信号)、RGB分離信号などのビデオ信号としてモニタ32へ出力され、被写体像がモニタ32に表示される。
In the initial
CPU24、ROM25及びRAM26を含むシステムコントロール回路22はプロセッサ10全体を制御し、信号処理回路13など各回路に制御信号を出力する。ROM25にはプロセッサ10を動作させるプログラムが記憶されており、RAM26には、ビデオスコープ50から送られてくるデータが記憶される。タイミングコントロール回路(図示せず)では、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスがプロセッサ10内の各回路へ出力され、また、映像信号に付随される同期信号が信号処理回路13に送られる。
A
プロセッサ10のCRTC29は、システムコントロール回路22からの制御信号に基づき、キャラクタ信号を出力する。キャラクタ信号は所定のタイミングで信号処理回路13から出力される映像信号にスーパーインポーズされ、これにより文字情報が被写体像とともにモニタ32へ表示される。
The CRTC 29 of the
ビデオスコープ50内には、ビデオスコープ50全体を制御するスコープ制御部56、データ書き換え可能なEEPROM57が設けられている。スコープ制御部56はEEPROM57からデータを読み出し、プロセッサ10のシステムコントロール回路22との間でデータを送受信する。EEPROM57には、スコープの特性(CCD54の画素数など)や、観察対象の機種(タイプ)を示すデータが格納されている。ビデオスコープ50がプロセッサ10に接続されると、システムコントロール回路22においてスコープの接続が検出される。
In the
ビデオスコープ50では、CCD54の電子シャッタ機能を利用して被写体像の明るさ調整処理を実行することが可能であり、初期信号処理回路58においてCCD54から読み出される画像信号に基づいて被写体像の明るさを示す輝度信号が生成され、スコープ制御部56へ送られる。そして、検出された輝度信号に基づき、電子シャッタ速度等を制御する制御信号がCCD駆動回路59へ送られる。CCD駆動回路59では、その制御信号に基づいて被写体像の明るさを一定に維持するように、電荷蓄積時間を調整する駆動信号がCCD54へ出力される。
In the
プロセッサ10のフロントパネル96には、明るさレベル設定スイッチ96A、調光設定スイッチ96Bなど一連のパネルスイッチが設けられており、オペレータによって操作されると、操作を検知する信号がシステムコントロール回路22へ送られる。明るさレベルは、被写体像の明るさを調整するときに基準となる明るさ(参照輝度レベル)を示し、−5から+5の11段階によって設定可能である。調光設定スイッチ96Bは、明るさを検出する場合の測光方式を選択するスイッチであり、ここでは平均測光もしくはピーク測光のいずれかが選択される。平均測光では、被写体像全体の平均的な明るさが検出される。ピーク測光では、被写体像全体の中で比較的高輝度な部分を基準として明るさが検出される。
The
また、被写体像の明るさを検出するため分割測光が適用されており、分割エリアに応じた重み付け係数の値が、キーボード34による操作によって設定可能である。 Further, division photometry is applied to detect the brightness of the subject image, and the value of the weighting coefficient corresponding to the division area can be set by an operation with the keyboard 34.
図2は、プロセッサ10のシステムコントロール回路22によって実行されるプロセッサ全体の処理を示したフローチャートである。プロセッサ10の電源がON状態になると、処理が開始される。
FIG. 2 is a flowchart showing processing of the entire processor executed by the
ステップS101では、各信号処理回路、変数等が初期設定される。ステップS102では、ビデオスコープ50の接続に関する処理が実行される。ステップS103では、ビデオスコープとの間でデータ通信が実行され、ステップS104では、キーボード34への入力操作に対する処理が実行される。そして、ステップS105では、パネルスイッチへの操作に対する処理が実行され、ステップS106では、時刻表示などその他の処理が実行される。プロセッサ10の電源がOFF状態になるまで、ステップS102〜S106が繰り返し実行される。
In step S101, each signal processing circuit, variable, and the like are initialized. In step S102, processing related to the connection of the
図3は、図2のステップS102のサブルーチンであるスコープ処理を示した図である。 FIG. 3 is a diagram showing scope processing that is a subroutine of step S102 of FIG.
ステップS201では、新たにビデオスコープがプロセッサ10に接続されたか否かが判断される。新たにビデオスコープが接続されたと判断された場合、ステップS202へ進み、すでにプロセッサ10において設定されている、明るさレベル、測光方式(平均測光/ピーク測光)、重み付け係数のデータがビデオスコープ50へ送信される。このステップS202の処理は、新たにビデオスコープの接続が検出された時に一度だけ実行される処理である。ビデオスコープ50では、送られてきたデータに基づいて電子シャッタ機能による明るさ調整処理が実行される。
In step S201, it is determined whether or not a video scope is newly connected to the
図4は、図2のステップS104のサブルーチンであるキーボート34の操作に関連する処理を示した図である。図5は、分割設定された被写体像を示した図である。図6は、重み付け係数の設定画面を示した図である。 FIG. 4 is a diagram showing processing related to the operation of the keyboard 34, which is a subroutine of step S104 in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a subject image set in a divided manner. FIG. 6 is a diagram showing a weighting coefficient setting screen.
ステップS301では、キーボード34のいずれかのキーが操作されたか判断される。いずれのキーも操作されていないと判断された場合、このままサブルーチンは終了する。一方、いずれかのキーが操作されたと判断された場合、ステップS302に進み、キーボード34の「F4」キーが操作されたか否かが判断される。F4キーは、ここでは重み付け係数を設定するモードへ切り替えるために使用される。重み付け係数設定変数kwは、キー入力が通常の入力状態か、あるいは重み付け係数設定状態であるかを示す変数であり、通常入力状態である場合にはkw=0、重み付け係数設定状態である場合にはkw=1に定められる。 In step S301, it is determined whether any key on the keyboard 34 has been operated. If it is determined that no key is operated, the subroutine ends as it is. On the other hand, if it is determined that any key has been operated, the process proceeds to step S302, and it is determined whether or not the “F4” key of the keyboard 34 has been operated. The F4 key is used here to switch to a mode for setting a weighting coefficient. The weighting coefficient setting variable kw is a variable indicating whether the key input is in a normal input state or a weighting coefficient setting state. When the key input is in the normal input state, kw = 0, and when the weighting coefficient setting state is set. Is set to kw = 1.
ステップS302においてF4キーが操作されたと判断されると、ステップS308へ進み、重み付け設定変数“kw”が1に設定される。そしてステップS309では、重み付け係数を設定する画面が表示される。図5に示すように、明るさ検出のため、被写体像は9つのエリアEA1〜EA9に分割され、各分割エリア内の各画素からの画像信号に基づいて各分割エリアの輝度値が算出され、すべての分割エリアの輝度値に基づき、被写体像全体の輝度値が算出される。なお、分割エリアEA1〜EA9には、それぞれ重み付け係数W1〜W9が定められており、各エリアの輝度値に各分割エリアに対応する重み付け係数を乗じた演算をすることにより、被写体像全体の輝度値が算出される。輝度値は、明るさレベルを256段階で表した輝度レベルによって表され、0〜255のいずれかの値をもつ。 If it is determined in step S302 that the F4 key has been operated, the process proceeds to step S308, where the weight setting variable “kw” is set to 1. In step S309, a screen for setting a weighting coefficient is displayed. As shown in FIG. 5, the subject image is divided into nine areas EA1 to EA9 for brightness detection, and the luminance value of each divided area is calculated based on the image signal from each pixel in each divided area. Based on the luminance values of all the divided areas, the luminance value of the entire subject image is calculated. The divided areas EA1 to EA9 have weighting coefficients W1 to W9, respectively. The luminance of the entire subject image is calculated by multiplying the luminance value of each area by the weighting coefficient corresponding to each divided area. A value is calculated. The luminance value is represented by a luminance level representing the brightness level in 256 levels, and has any value from 0 to 255.
キーボード34の数字「1」〜「9」がラベルされたキーは、重み付け係数W1〜W9を設定するためのキーとして機能し、図6に示すように、各キーに応じて重み付け係数W1〜W9の値が異なる。例えば、「1」のキーが操作された場合、中心エリアEA5の重み付け係数W5が2に定められ、それ以外の重み付け係数W1〜W4,W6〜W9が1に定められる。オペレータは、接続されているビデオスコープの機種、特性に合わせて重み付け係数W1〜W9の組合せを選択、設定する。ステップS309において、重み付け係数を設定する画面が表示されると、サブルーチンは終了する。 The keys labeled with the numbers “1” to “9” on the keyboard 34 function as keys for setting the weighting coefficients W1 to W9. As shown in FIG. 6, the weighting coefficients W1 to W9 correspond to the keys. The value of is different. For example, when the “1” key is operated, the weighting coefficient W5 of the center area EA5 is set to 2, and the other weighting coefficients W1 to W4 and W6 to W9 are set to 1. The operator selects and sets a combination of weighting factors W1 to W9 according to the type and characteristics of the connected video scope. In step S309, when the screen for setting the weighting coefficient is displayed, the subroutine ends.
一方、ステップS302においてF4キーが操作されていないと判断された場合、ステップS303へ進む。ステップS303では、「1」〜「9」のキーのいずれかが操作されたか否かが判断される。「1」〜「9」のいずれのキーでもないと判断された場合、ステップS307へ進み、操作されたキーに対応する処理が実行される。一方、「1」〜「9」のいずれのキーが操作されたと判断された場合、ステップS304へ進み、重み付け設定変数kw=1であるか、すなわち重み付け設定モード状態であるか否かが判断される。 On the other hand, if it is determined in step S302 that the F4 key has not been operated, the process proceeds to step S303. In step S303, it is determined whether any of the keys “1” to “9” has been operated. If it is determined that the key is not any one of “1” to “9”, the process proceeds to step S307, and processing corresponding to the operated key is executed. On the other hand, if it is determined that any of the keys “1” to “9” has been operated, the process proceeds to step S304 to determine whether or not the weight setting variable kw = 1, that is, the weight setting mode state. The
ステップS304において重み付け設定モード状態ではないと判断された場合、ステップS306へ進み、操作されたキーに対応する処理が実行される。一方、重み付け設定モード状態であると判断された場合、ステップS305へ進み、操作されたキーに応じた重み付け係数W1〜W9の値が設定され、データとしてビデオスコープ50へ送信される。また、重み付け設定変数kwは、kw=0にリセットされ、表示画面も通常表示に戻る。
If it is determined in step S304 that the state is not the weight setting mode, the process proceeds to step S306, and processing corresponding to the operated key is executed. On the other hand, when it is determined that the weight setting mode state is set, the process proceeds to step S305, where the values of the weighting factors W1 to W9 corresponding to the operated key are set and transmitted to the
図7は、図2のステップS105のサブルーチンであるパネルスイッチ処理を示した図である。 FIG. 7 is a diagram showing panel switch processing which is a subroutine of step S105 of FIG.
ステップS401では、いずれかのパネルスイッチが操作されたか否かが判断される。いずれかのパネルスイッチが操作されたと判断された場合、ステップS402へ進み、明るさレベル設定スイッチ96Aが操作されたか否かが判断される。明るさレベル設定スイッチ96Aが操作されたと判断された場合、ステップS406へ進み、操作に応じた明るさレベル(参照輝度レベル)が設定され、データとしてビデオスコープ50へ送信される。一方、明るさレベル設定スイッチ96Aは操作されていないと判断された場合、ステップS403へ進み、調光設定スイッチ96Bが操作されたか否かが判断される。
In step S401, it is determined whether any panel switch has been operated. If it is determined that any one of the panel switches has been operated, the process proceeds to step S402, and it is determined whether or not the brightness
ステップS403において調光設定スイッチ96Bが操作されたと判断された場合、ステップS405へ進み、操作に応じて平均測光、ピーク測光いずれかが設定され、データとしてビデオスコープ50へ送信される。一方、調光設定スイッチ96Bが操作されていないと判断された場合、ステップS404へ進み、他の操作されたスイッチに応じた処理が実行される。
If it is determined in step S403 that the
このように本実施形態によれば、電子シャッタ機能による明るさ調整処理を実行可能なビデオスコープ50をプロセッサ10に接続した場合、明るさレベル設定スイッチ96A、調光設定スイッチ96B、キーボード34の「1」〜「9」のキーが操作されると、明るさ調整処理に関して基準となる明るさレベル(−5〜+5)、測光方式(平均測光/ピーク測光)、重み付け係数(W1〜W9)が設定され、ビデオスコープ50へデータとして送信される(S305、S405、S406)。ビデオスコープ50では、送られてきたデータに基づき輝度値を算出し、更にCCD54の電荷蓄積時間が調整され、被写体像の明るさを適正な明るさに維持するようにCCD54が駆動される。また、新たにビデオスコープ50が接続された場合、明るさ調整処理に関するデータがビデオスコープ50へ送信される(S202)。
As described above, according to the present embodiment, when the
次に、図8、図9を用いて第2の実施形態である電子内視鏡装置について説明する。第2の実施形態では、接続されるビデオスコープの機種を判別して、明るさレベル(参照輝度レベル)、測光方式、重み付け係数が設定される。 Next, the electronic endoscope apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the model of the video scope to be connected is determined, and the brightness level (reference brightness level), photometry method, and weighting coefficient are set.
図8は、第2の実施形態における図2のステップS102のサブルーチンであるスコープ処理を示した図である。図9は、ビデオスコープの機種に応じて定められた明るさレベル、測光方式、重み付け係数を示した図である。 FIG. 8 is a diagram showing scope processing that is a subroutine of step S102 of FIG. 2 in the second embodiment. FIG. 9 is a diagram showing the brightness level, the photometric method, and the weighting coefficient determined according to the video scope model.
ステップS501では、ビデオスコープが新たに接続されているか否かが判断される。新たにビデオスコープが接続されたと判断された場合、ステップS502へ進み、ビデオスコープの機種が判別される。 In step S501, it is determined whether or not a video scope is newly connected. If it is determined that a video scope is newly connected, the process proceeds to step S502, and the model of the video scope is determined.
図9に示すように、ここでは観察部位に応じて4つの機種のビデオスコープが接続可能であり、気管支用ビデオスコープを“EB”、下部消化管用ビデオスコープを“EC”、十二指腸用ビデオスコープを“ED”、上部消化管用ビデオスコープを“EG”で表す。 As shown in FIG. 9, four types of video scopes can be connected according to the observation site. The video scope for bronchi is “EB”, the video scope for lower gastrointestinal tract is “EC”, and the video scope for duodenum is "ED", upper gastrointestinal videoscope is represented by "EG".
気管支では多くの管が分岐しているため、被写体像の一部が高輝度になり被写体像の一部が白く映し出されるハレーションが起こりやすい。そのため、気管支用ビデオスコープEBに対し、測光方式はピーク測光に定められる。ピーク測光の時には平均測光と比べて被写体像全体の明るさが低下する傾向にあることから、明るさレベルは「+1」に定められる。そして、ハレーションが被写体像中心付近に発生することを防ぐため、分割エリアの重み付け係数W5が他のエリアに比べて大きい値に定められる。 Since many tubes are branched in the bronchus, halation in which part of the subject image has high brightness and part of the subject image is projected in white tends to occur. Therefore, for the bronchial video scope EB, the photometry method is determined to be peak photometry. At peak metering, the brightness level of the entire subject image tends to be lower than that of average metering, so the brightness level is set to “+1”. In order to prevent the halation from occurring near the center of the subject image, the weighting coefficient W5 of the divided area is set to a larger value than that of the other areas.
下部消化管を観察する場合、被写体像全体を隈なく観察する必要がある。そのため、下部消化管用ビデオスコープECが接続された場合、測光方式は平均測光に定められる。そして、明るさレベルは「0」に定められ、重み付け係数W5が他のエリアに比べて大きい値に定められる。 When observing the lower gastrointestinal tract, it is necessary to observe the entire subject image thoroughly. Therefore, when the lower gastrointestinal tract videoscope EC is connected, the photometry method is determined to be average photometry. The brightness level is set to “0”, and the weighting coefficient W5 is set to a larger value than other areas.
十二指腸を観察する場合、ハレーションが起こりにくい。そのため、十二指腸用ビデオスコープEDに対し、測光方式は平均測光に定められ、明るさレベルは「0」に定められる。また、鉗子が術中に使用される頻度が高いことから、鉗子が画面上に現われる分割エリアEA2、EA3、EA6に応じた重み付け係数W2、W3、W6の値が他のエリアに比べて小さい値に定められる。 When observing the duodenum, halation is unlikely to occur. Therefore, for the duodenovideoscope ED, the photometry method is set to average photometry, and the brightness level is set to “0”. Further, since the forceps are frequently used during the operation, the values of the weighting factors W2, W3, and W6 corresponding to the divided areas EA2, EA3, and EA6 where the forceps appear on the screen are smaller than those in the other areas. Determined.
胃など上部消化管を観察する場合、胃角観察におけるハレーションの発生を防ぐ必要がある。そのため、上部消化管用ビデオスコープEGに対し、測光方式はピーク測光に定められ、明るさレベルは「+1」に設定される。分割エリアEA5に対応した重み付け係数W5の値は、中心付近のハレーション発生を防ぐために他のエリアに比べて大きい値に定められ、四隅の分割エリアEA1、EA3、EA7、EA9に応じた重み付け係数W1、W3、W7、W9の値は相対的に小さい値に定められる。 When observing the upper gastrointestinal tract such as the stomach, it is necessary to prevent the occurrence of halation during gastric angle observation. Therefore, for the upper gastrointestinal tract videoscope EG, the photometry method is set to peak photometry, and the brightness level is set to “+1”. The value of the weighting coefficient W5 corresponding to the divided area EA5 is set to a larger value than other areas in order to prevent the occurrence of halation near the center, and the weighting coefficient W1 corresponding to the divided areas EA1, EA3, EA7, EA9 at the four corners. , W3, W7, and W9 are set to relatively small values.
ステップS502において接続されたビデオスコープの機種が判別されると、ステップS503に進み、ビデオスコープの機種に応じた明るさレベル(参照輝度レベル)、測光方式、重み付け係数が設定され、データとしてビデオスコープ50へ送信される。 When the connected videoscope model is determined in step S502, the process proceeds to step S503, where the brightness level (reference luminance level), photometry method, and weighting coefficient according to the videoscope model are set, and the videoscope is used as data. 50.
次に、図10、図11を用いて、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、第1の実施形態と異なり、明るさ調整処理に関する設定項目として、分割パターン(面積比)が設定可能に構成されている。それ以外の構成については、第1の実施形態と同じである。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In the third embodiment, unlike the first embodiment, a division pattern (area ratio) can be set as a setting item related to the brightness adjustment processing. About another structure, it is the same as 1st Embodiment.
図10は、第3の実施形態におけるキーボード34の操作に関連する処理を示した図である。図11は、第3の実施形態において設定可能な複数の分割パターンを示した図である。 FIG. 10 is a diagram showing processing related to the operation of the keyboard 34 in the third embodiment. FIG. 11 is a diagram showing a plurality of division patterns that can be set in the third embodiment.
ステップS601の実行は第1の実施形態におけるステップS301(図4)と同じであり、いずれかのキーが操作されたか判断される。いずれかのキーが操作されたと判断された場合、ステップS602へ進み、キーボード34の「F5」キーが操作されたか否かが判断される。F5キーは、ここでは明るさ検出する際の被写体像に対する分割パターンを切替設定するために使用される。分割パターン変数twは、キー入力が通常の入力状態か、あるいは分割パターンを設定する状態かを示す変数であり、通常入力状態である場合にはtw=0、分割パターン設定状態ではtw=1に定められる。 The execution of step S601 is the same as that in step S301 (FIG. 4) in the first embodiment, and it is determined whether any key is operated. If it is determined that any key has been operated, the process advances to step S602 to determine whether or not the “F5” key of the keyboard 34 has been operated. Here, the F5 key is used to switch and set the division pattern for the subject image when the brightness is detected. The division pattern variable tw is a variable indicating whether the key input is in a normal input state or a state in which a division pattern is set. In the normal input state, tw = 0, and in the division pattern setting state, tw = 1. Determined.
ステップS602においてF5キーが操作されたと判断されると、ステップS608へ進み、分割パターン設定変数twが1に設定される。そしてステップS609では、分割パターンを設定する画面が表示される。あらかじめ9つの分割パターンDP1〜DP9が用意されており、図11ではそのうち4つの分割パターンDP1、DP2、DP8、DP9が示されている。分割パターンDP1は、中心部の分割エリアのサイズが相対的に大きくなる一方、4隅の面積が相対的に小さくなっている。分割パターンDP2は、被写体像が等分割されたパターンである。また、分割パターンDP8、DP9は、特に上部消化管用ビデオスコープの測光に適用される分割パターンであり、中心部にある被写体を重視して測光する場合に選択される。キーボード34の数字「1」〜「9」がラベルされたキーは、分割パターンDP1〜DP9を設定するためのキーとして機能する。 If it is determined in step S602 that the F5 key has been operated, the process proceeds to step S608, and the division pattern setting variable tw is set to 1. In step S609, a screen for setting a division pattern is displayed. Nine division patterns DP1 to DP9 are prepared in advance, and in FIG. 11, four division patterns DP1, DP2, DP8, and DP9 are shown. In the division pattern DP1, the size of the division area at the center is relatively large, while the areas of the four corners are relatively small. The division pattern DP2 is a pattern in which the subject image is equally divided. The division patterns DP8 and DP9 are division patterns applied particularly to the photometry of the upper gastrointestinal tract videoscope, and are selected when the photometry is performed with emphasis on the subject in the center. Keys labeled with numbers “1” to “9” on the keyboard 34 function as keys for setting the division patterns DP1 to DP9.
ステップS602においてF5キーが操作されていないと判断された場合、ステップS603へ進み、「1」〜「9」いずれかのキーが操作されたか否かが判断される。操作されたキーが「1」〜「9」のいずれでもない場合、ステップS607へ進み、操作されたキーに対応する処理が実行される。一方、「1」〜「9」のいずれかのキーが操作されたと判断された場合、ステップS604へ進み、分割パターン変数tw=1であるか、すなわち分割パターン設定モード状態であるか否かが判断される。 If it is determined in step S602 that the F5 key has not been operated, the process proceeds to step S603, where it is determined whether any of the keys “1” to “9” has been operated. If the operated key is not any of “1” to “9”, the process proceeds to step S607, and processing corresponding to the operated key is executed. On the other hand, if it is determined that any one of the keys “1” to “9” has been operated, the process proceeds to step S604 to determine whether the division pattern variable tw = 1, that is, whether the division pattern setting mode is set. To be judged.
ステップS604において分割パターン設定モード状態ではないと判断された場合、ステップS606へ進み、操作されたキーに対応する処理が実行される。一方、分割パターン設定モード状態であると判断された場合、ステップS605へ進み、操作キーに対応する分割パターンが設定され、データとして送信される。これにより、ビデオスコープでは、送信されたデータに基づき輝度値が計算され、更に電荷蓄積時間が調整される。また、分割パターン変数twは0にリセットされ、表示画面も通常表示に戻る。 If it is determined in step S604 that the mode is not the division pattern setting mode state, the process proceeds to step S606, and processing corresponding to the operated key is executed. On the other hand, if it is determined that the current state is the division pattern setting mode state, the process proceeds to step S605, where a division pattern corresponding to the operation key is set and transmitted as data. Thereby, in the video scope, the luminance value is calculated based on the transmitted data, and the charge accumulation time is further adjusted. Further, the division pattern variable tw is reset to 0, and the display screen returns to the normal display.
ここで、明るさ調整処理に関する設定項目に基づいて実行される明るさ調整処理について、具体的に説明する。例えば、測光方式が平均測光に定められ、図11に示す分割パターンDP1が設定された場合、以下の式によって輝度値が求められる。
y=Σuj/n=(Σyj×sj×(n/St)×wj×(n/Wt))/n
=n×(Σyj×sj×wj)/(St×Wt)
(1)
ただし、各分割エリアの重み付け係数を「wj」(j=1〜9)、分割パターンDP1による各分割エリアの面積比を「sj」、重み付け係数の総和を「Wt」、面積比の総和をSt、各エリアの輝度値を「yj」、エリア分割数を「n」(ここでは9)、各分割エリアの重み付け係数、面積比によって補正された輝度値を「uj」とする。
Here, the brightness adjustment process executed based on the setting items related to the brightness adjustment process will be specifically described. For example, when the photometry method is set to average photometry and the division pattern DP1 shown in FIG. 11 is set, the luminance value is obtained by the following equation.
y = Σuj / n = (Σyj × sj × (n / St) × wj × (n / Wt)) / n
= N × (Σyj × sj × wj) / (St × Wt)
(1)
However, the weighting coefficient of each divided area is “wj” (j = 1 to 9), the area ratio of each divided area by the divided pattern DP1 is “sj”, the sum of the weighting coefficients is “Wt”, and the sum of the area ratios is St The luminance value of each area is “yj”, the number of area divisions is “n” (9 in this case), and the luminance value corrected by the weighting coefficient and area ratio of each division area is “uj”.
そして、設定された明るさレベルに基づき、参照輝度値(輝度レベル)は以下の式によって求められる。
yr=128+8×m (2)
ただし、参照輝度値を「yr」、明るさレベルを「m」(m=−5〜+5)とする。
Then, based on the set brightness level, the reference brightness value (brightness level) is obtained by the following equation.
yr = 128 + 8 × m (2)
However, the reference luminance value is “yr”, and the brightness level is “m” (m = −5 to +5).
ここで、電子シャッタ機能における電荷掃き捨てパルス数を「nsub」、そのパルス数nsubの値域を「0〜263」と定め、また、電荷蓄積時間を「t」とする。この場合、電荷蓄積時間tと電荷掃き捨てパルス数nsubとは、以下の関係式を満たす。
t=T×(263−nsub)/263 (3)
ただし、画素信号読み出し時間間隔(=1フィールド)を「T」とし、ここではT=1/60(sec)である。
Here, it is assumed that the charge sweeping pulse number in the electronic shutter function is “nsub”, the value range of the pulse number nsub is “0-263”, and the charge accumulation time is “t”. In this case, the charge accumulation time t and the charge sweep-out pulse number nsub satisfy the following relational expression.
t = T × (263−nsub) / 263 (3)
However, the pixel signal readout time interval (= 1 field) is “T”, and here, T = 1/60 (sec).
そして、算出された輝度値yと参照輝度値yrとの大小が判別され、電荷掃き捨てパルス数nsubは、以下の式に基づいて増減される。
nsub=nsub+Δk (y>yr) (4)
nsub=nsub−Δk (y<yr) (5)
ただし、パルス数の増減値を「±Δk」とし、Δkは、輝度値yと参照輝度値yrとの差、および輝度値yの値に基づいて、1〜16のいずれかの値をとる。
Then, the magnitude of the calculated luminance value y and the reference luminance value yr is determined, and the charge sweep-out pulse number nsub is increased or decreased based on the following equation.
nsub = nsub + Δk (y> yr) (4)
nsub = nsub−Δk (y <yr) (5)
However, the increase / decrease value of the number of pulses is “± Δk”, and Δk takes any value from 1 to 16 based on the difference between the luminance value y and the reference luminance value yr and the value of the luminance value y.
輝度値yが参照輝度値yrより大きい場合、電荷掃き捨てパルス数nsubはΔkだけ増加させる。その結果、(3)式から明らかなように、電荷蓄積時間tは短くなり、被写体像の明るさを低下させるように電子シャッタが動作する。逆に、輝度値yが参照輝度値yrより小さい場合、電荷掃き捨てパルス数nsubはΔkだけ減少させる。その結果、電荷蓄積時間tは長くなり、被写体像の明るさを上げるように電子シャッタが動作する。 When the luminance value y is larger than the reference luminance value yr, the charge sweep-out pulse number nsub is increased by Δk. As a result, as is clear from the equation (3), the charge accumulation time t is shortened, and the electronic shutter operates so as to reduce the brightness of the subject image. On the contrary, when the luminance value y is smaller than the reference luminance value yr, the charge sweeping pulse number nsub is decreased by Δk. As a result, the charge accumulation time t becomes longer and the electronic shutter operates to increase the brightness of the subject image.
明るさ調整処理に関する設定項目としては、明るさレベル(参照輝度レベル)、測光方式、重み付け係数、分割パターン以外の設定項目を変更できるようにしてもよい。光源と信号処理部両方を備えたプロセッサの代わりに、信号処理部と光源部とをそれぞれ独立した装置として構成してもよい。また、スコープ機種を判別して明るさ設定項目を設定するだけでなく、接続される各ビデオスコープに従って設定項目を設定するように構成してもよい。 As setting items related to the brightness adjustment processing, setting items other than the brightness level (reference luminance level), the photometry method, the weighting coefficient, and the division pattern may be changed. Instead of the processor including both the light source and the signal processing unit, the signal processing unit and the light source unit may be configured as independent devices. In addition to determining the scope model and setting the brightness setting item, the setting item may be set according to each connected video scope.
10 プロセッサ
22 システムコントロール回路
25 ROM
26 RAM
34 キーボード
50 ビデオスコープ
54 CCD(撮像素子)
56 スコープ制御部
58 初期信号処理回路
59 CCD駆動回路
96A 明るさレベル設定スイッチ
96B 調光設定スイッチ
10
26 RAM
34
56
Claims (10)
前記ビデオスコープが接続されるとともに、被写体を照明するための光源を有する光源処理装置とを備え、
前記光源処理装置が、
前記ビデオスコープにおいて実行される明るさ調整処理に関し、前記光源処理装置に接続されたビデオスコープに応じて明るさ設定項目を設定可能な設定手段を備え、
前記ビデオスコープが、設定された明るさ設定項目に基づいて明るさ調整処理を実行することを特徴とする電子内視鏡装置。 A video scope having an image sensor and capable of adjusting the brightness of the displayed subject image by adjusting the charge accumulation time;
The videoscope is connected, and includes a light source processing device having a light source for illuminating a subject,
The light source processing device is
Regarding brightness adjustment processing executed in the video scope, comprising setting means capable of setting brightness setting items according to the video scope connected to the light source processing device,
An electronic endoscope apparatus, wherein the video scope executes a brightness adjustment process based on a set brightness setting item.
前記設定手段が、前記明るさ設定項目入力部材に対する操作に従って明るさ設定項目を設定することを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡装置。 A brightness setting item input member operated to set the brightness setting item;
The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the setting unit sets a brightness setting item according to an operation on the brightness setting item input member.
接続可能なビデオスコープの機種に応じてそれぞれ定められた一連の明るさ設定項目を格納可能なメモリとをさらに有し、
前記設定手段が、検出されたビデオスコープの機種に応じた明るさ設定項目を選択、設定することを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡装置。 Detection means for detecting the model of the connected videoscope;
A memory capable of storing a series of brightness setting items respectively determined according to the type of video scope that can be connected;
The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the setting unit selects and sets a brightness setting item corresponding to the detected video scope model.
被写体を照明するための光源と、
前記ビデオスコープにおいて実行される明るさ調整処理に関し、接続された前記ビデオスコープに応じて明るさ設定項目を設定可能な設定手段と、
前記ビデオスコープが設定された明るさ設定項目に基づいて明るさ調整処理を実行するように、前記明るさ設定項目を前記ビデオスコープへ知らせる伝達手段と
を備えたことを特徴とする光源処理装置。 A videoscope having an image sensor and capable of adjusting the brightness of the displayed subject image by adjusting the charge accumulation time is connected,
A light source for illuminating the subject;
Regarding brightness adjustment processing executed in the video scope, setting means capable of setting brightness setting items according to the connected video scope;
A light source processing apparatus comprising: a transmission unit that notifies the video scope of the brightness setting item so that brightness adjustment processing is executed based on the brightness setting item for which the video scope is set.
前記ビデオスコープにおいて実行される明るさ調整処理に関し、前記光源処理装置に接続されるビデオスコープに応じて明るさ設定項目を設定し、
前記ビデオスコープが設定された明るさ設定項目に基づいて明るさ調整処理を実行するように、前記明るさ設定項目を前記ビデオスコープへ知らせる
ことを特徴とする明るさ調整方法。 A brightness adjustment method in a light source processing apparatus having an image sensor and connected to a video scope capable of adjusting the brightness of a displayed subject image by adjusting a charge accumulation time in the image sensor,
Regarding brightness adjustment processing executed in the video scope, setting brightness setting items according to the video scope connected to the light source processing device,
A brightness adjustment method comprising: notifying the video scope of the brightness setting item so that brightness adjustment processing is executed based on the brightness setting item for which the video scope is set.
前記ビデオスコープにおいて実行される明るさ調整処理に関し、前記光源処理装置に接続されるビデオスコープに応じて明るさ設定項目を設定可能な設定手段と、
前記ビデオスコープが設定された明るさ設定項目に基づいて明るさ調整処理を実行するように、前記明るさ設定項目を前記ビデオスコープへ知らせる伝達手段と
を機能させることを備えたことを特徴とするプログラム。
A program in a light source processing apparatus having an image sensor and connected to a video scope capable of adjusting the brightness of a subject image displayed by adjusting a charge accumulation time,
Regarding brightness adjustment processing executed in the video scope, setting means capable of setting brightness setting items according to the video scope connected to the light source processing device;
And a communication means for notifying the video scope of the brightness setting item so as to execute a brightness adjustment process based on the brightness setting item for which the video scope is set. program.
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