JP2010081975A - Imaging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像システムに関し、特に、撮像装置における撮像素子の種類に応じ、該撮像装置に保持されている情報の伝送が行われる撮像システムに関するものである。 The present invention relates to an imaging system, and more particularly to an imaging system in which information held in the imaging device is transmitted according to the type of imaging element in the imaging device.
内視鏡及び画像処理装置等を有して構成される内視鏡システムは、医療分野及び工業分野等において従来広く用いられている。また、内視鏡システムは、例えば、医療分野においては、生体組織等に対して観察及び種々の処置を行う際に用いられている。 そして、このような内視鏡システムと同等の構成を具備するものとしては、例えば特許文献1に記載の内視鏡装置がある。 Endoscope systems configured to include an endoscope, an image processing device, and the like have been widely used in the medical field, industrial field, and the like. In addition, in the medical field, for example, an endoscope system is used when performing observation and various treatments on a living tissue or the like. As an apparatus having the same configuration as that of such an endoscope system, there is an endoscope apparatus described in Patent Document 1, for example.
特許文献1によれば、内視鏡の撮像素子の色フィルタの種類または分光特性を含む内視鏡特性識別情報を格納するためのメモリが該内視鏡に設けられているとともに、該内視鏡特性識別情報に応じたマトリクスデータを用いて画像処理装置が分光画像を形成する、という構成を具備する内視鏡装置について記載されている。
しかし、前述した特許文献1の内視鏡装置の構成において、例えば、撮像素子の駆動周波数と非同期の周波数により内視鏡特性識別情報を読み出す場合、該撮像素子のクロック信号と該内視鏡特性識別情報の読み出し信号とが干渉してしまい、結果的に、内視鏡により撮像された映像の画質が低下してしまう、といった問題が生じる。 However, in the configuration of the endoscope apparatus of Patent Document 1 described above, for example, when the endoscope characteristic identification information is read at a frequency asynchronous with the drive frequency of the image sensor, the clock signal of the image sensor and the endoscope characteristic are read out. A problem arises in that the readout signal of the identification information interferes, and as a result, the image quality of the video imaged by the endoscope deteriorates.
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、撮像された映像の画質を従来に比べて向上させることが可能な撮像システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging system capable of improving the image quality of a captured image as compared with the conventional one.
本発明における撮像システムは、被写体を撮像して撮像信号を生成する撮像素子を具備した撮像装置と、該撮像信号に対して処理を行う信号処理回路を具備するとともに、該撮像装置に対して電気的に接続自在な信号処理装置と、を有する撮像システムであって、前記信号処理装置は、前記撮像装置と電気的に接続された際に前記撮像素子の種類を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づき、前記撮像素子の種類に応じた周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成部と、を備え、前記撮像装置は、前記クロック信号に基づいて前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、所定の情報を記憶する記憶部と、前記クロック信号に同期したタイミングにより、前記所定の情報を前記記憶部から読み出して前記信号処理装置へ伝送する情報伝送部と、を備えたことを特徴とする。 An imaging system according to the present invention includes an imaging device including an imaging device that captures an image of a subject and generates an imaging signal, and a signal processing circuit that performs processing on the imaging signal. A signal processing device that is freely connectable, wherein the signal processing device detects a type of the imaging element when electrically connected to the imaging device, and the detection A clock signal generation unit that generates a clock signal having a frequency corresponding to the type of the image pickup device based on the detection result of the image pickup device, and the image pickup device drives the image pickup device based on the clock signal. The predetermined information is read from the storage unit and transmitted to the signal processing device at a timing synchronized with the clock signal, a drive unit, a storage unit that stores the predetermined information, and a timing synchronized with the clock signal. And information transmission unit, characterized by comprising a.
本発明における撮像システムによると、撮像された映像の画質を従来に比べて向上させることが可能である。 According to the image pickup system of the present invention, it is possible to improve the image quality of the picked-up video as compared with the related art.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1から図3は、本発明の実施形態に係るものである。図1は、本発明の実施形態に係る撮像システムの要部の構成の一例を示す図である。図2は、図1の撮像システムにおいて、撮像素子種別情報格納部と撮像素子種別検知部との間の信号系の構成例を示す図である。図3は、図1の撮像システムにおいて、スコープ種別情報格納部とスコープ種別検知部との間の信号系の構成例を示す図である。 1 to 3 relate to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a main part of an imaging system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a signal system between the imaging element type information storage unit and the imaging element type detection unit in the imaging system of FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a signal system between the scope type information storage unit and the scope type detection unit in the imaging system of FIG.
本実施形態の撮像システム1は、図1に示すように、撮像装置としてのスコープ2と、一端側がスコープ2に接続されるケーブル3と、ケーブル3の他端側においてスコープ2と電気的に接続自在なプロセッサ4と、モニタ5と、を要部として有している。 As shown in FIG. 1, the imaging system 1 of the present embodiment is electrically connected to the scope 2 as an imaging device, a cable 3 connected to the scope 2 at one end, and the scope 2 at the other end of the cable 3. A free processor 4 and a monitor 5 are provided as main parts.
スコープ2は、少なくとも一部が生体等の被検体内に挿入可能な形状及び寸法として形成されている。また、スコープ2は、図1に示すように、先端部に配置された撮像素子21と、撮像素子21を駆動するための駆動信号を出力する撮像素子駆動部22と、所定の情報が格納された記憶部23と、を有して構成されている。
At least a part of the scope 2 is formed in a shape and size that can be inserted into a subject such as a living body. As shown in FIG. 1, the scope 2 stores an
例えばCCD等である撮像素子21は、撮像素子駆動部22からの駆動信号に応じた駆動周波数により動作する。また、撮像素子21は、前記駆動周波数に応じたタイミング毎に、被写体を撮像して撮像信号を生成し、該撮像信号をプロセッサ4へ出力する。
For example, the
撮像素子駆動部22は、プロセッサ4からのクロック信号及び同期信号に基づき、撮像素子21を駆動するための駆動信号を生成して出力する。
The image
記憶部23は、撮像素子21の駆動周波数に係る情報が格納されている撮像素子種別情報格納部23aと、撮像素子21の個体毎にばらつきが生じ得る特性を補正するための情報として、例えば、色補正情報、画像マスク情報、及び、欠陥画素情報等の情報が格納されているスコープ種別情報格納部23bと、を有している。
The
スコープ種別情報格納部23bは、プロセッサ4からのクロック信号に基づき、該クロック信号と同一の周波数、または、該クロック信号をN分周(Nは2以上の整数)した周波数のいずれかにより、自身が保持する情報をプロセッサ4へ出力する。
Based on the clock signal from the processor 4, the scope type
信号処理装置としてのプロセッサ4は、撮像素子種別検知部41と、クロック信号生成部としての撮像素子駆動クロック選択部42と、同期信号生成部43と、スコープ種別検知部44と、パラメータ設定部としての映像処理パラメータ選択部45と、信号処理回路としての映像信号処理部46と、を有している。
The processor 4 as a signal processing device includes an image sensor
撮像素子種別検知部41は、プロセッサ4がケーブル3を介してスコープ2に接続された際に、撮像素子種別情報格納部23aに格納されている情報を読み込む。そして、撮像素子種別検知部41は、撮像素子種別情報格納部23aから読み込んだ情報に基づいて撮像素子21の駆動周波数を検知し、検知結果を撮像素子駆動クロック選択部42及び映像処理パラメータ選択部45へ出力する。
The image sensor
撮像素子駆動クロック選択部42は、撮像素子種別検知部41から出力される駆動周波数の検知結果に基づき、該駆動周波数に相当するクロック信号を生成する。そして、撮像素子駆動クロック選択部42は、生成したクロック信号を、同期信号生成部43と、スコープ種別情報格納部23bと、撮像素子駆動部22とに対して出力する。
The image sensor drive
同期信号生成部43は、撮像素子21が被写体を撮像するタイミングと、映像信号処理部46が映像信号に対して処理を行うタイミングとを同期させるための同期信号を生成して出力する。
The synchronization
スコープ種別検知部44には、プロセッサ4がケーブル3を介してスコープ2に接続されている状態において、スコープ種別情報格納部23bからの情報が入力される。そして、スコープ種別検知部44は、撮像素子種別情報格納部23aから出力される情報に基づいて色補正情報、画像マスク情報、及び、欠陥画素情報等の情報を検知し、検知結果を映像処理パラメータ選択部45へ出力する。
Information from the scope type
映像処理パラメータ選択部45は、映像処理に係る各種のパラメータを予め保持している。そして、映像処理パラメータ選択部45は、スコープ種別検知部44の検知結果に基づき、プロセッサ4に現在接続されているスコープ2に対して最適なパラメータ群を前述の各種のパラメータの中から選択し、選択結果を映像信号処理部46へ出力する。
The video processing
映像信号処理部46は、同期信号生成部43から出力される同期信号に応じたタイミングにおいて、映像処理パラメータ選択部45により選択されたパラメータ群を用いつつ、撮像素子21から出力される撮像信号に対して信号処理を施す。そして、映像信号処理部46は、前述の信号処理により撮像信号から映像信号を生成した後、該映像信号をモニタ5へ出力する。
The video
モニタ5には、映像信号処理部46から出力される映像信号に応じた被写体の像が表示される。
The monitor 5 displays an image of the subject corresponding to the video signal output from the video
本実施形態の撮像システム1において、撮像素子種別情報格納部23aと撮像素子種別検知部41との間の信号系は、具体的には、例えば図2に示すようなものとして構成されている。
In the imaging system 1 of the present embodiment, the signal system between the imaging element type
撮像素子種別情報格納部23aと撮像素子種別検知部41とは、例えばケーブル3の端部におけるコネクタとして形成された、パラレルインターフェース3aを介して接続される。
The image sensor type
パラレルインターフェース3aは、プロセッサ4におけるGND電位が供給されるGND電位供給端子32と、撮像素子種別情報格納部23aからの電気信号が夫々供給される検知用端子33a、33b及び33cと、を具備している。
The parallel interface 3a includes a GND
撮像素子種別情報格納部23aは、図2に示すように、GND電位供給端子32に対して並列接続された抵抗器231a、231b及び231cを具備している。これにより、抵抗器231a、231b及び231cには、GND電位供給端子32を介し、同一のGND電位が供給される。
As shown in FIG. 2, the image sensor type
そして、抵抗器231aに対する前記GND電位の供給により生成された電気信号は、検知用端子33aを介してプロセッサ4へ出力される。また、抵抗器231bに対する前記GND電位の供給により生成された電気信号は、検知用端子33bを介してプロセッサ4へ出力される。さらに、抵抗器231cに対する前記GND電位の供給により生成された電気信号は、検知用端子33cを介してプロセッサ4へ出力される。
Then, the electrical signal generated by supplying the GND potential to the
以上に述べた撮像素子種別情報格納部23aの構成によれば、プロセッサ4からGND電位が供給された際に、抵抗器231a、231b及び231cの夫々の抵抗値に応じた複数の電気信号を生成してパラレルに出力する。すなわち、本実施形態の撮像素子種別情報格納部23aによれば、検知用端子33aへ供給される電気信号と、検知用端子33bへ供給される電気信号と、検知用端子33cへ供給される電気信号と、の組み合わせにより、撮像素子21の駆動周波数に係る情報を示している。
According to the configuration of the image sensor type
検知用端子33a、33b及び33cに夫々供給された電気信号は、撮像素子種別検知部41に対してパラレルに出力される。
The electric signals supplied to the
撮像素子種別検知部41は、図2に示す構成によれば、プロセッサ4における電源電位が夫々供給される抵抗器411a、411b及び411cと、検知用端子33aに接続されるレベル検知部41aと、検知用端子33bに接続されるレベル検知部41bと、検知用端子33cに接続されるレベル検知部41cと、駆動周波数検知部41dと、を有している。
According to the configuration shown in FIG. 2, the image sensor
抵抗器411aは、プロセッサ4における電源電位が一端側に供給されるとともに、他端側が検知用端子33aとレベル検知部41aとの間に接続されている。そのため、レベル検知部41aは、抵抗器231a及び抵抗器411aの夫々の抵抗値によりプロセッサ4における電源電位を分圧した電位(レベル)を、自身に入力される電気信号の電位(レベル)として検知する。
In the
抵抗器411bは、プロセッサ4における電源電位が一端側に供給されるとともに、他端側が検知用端子33bとレベル検知部41bとの間に接続されている。そのため、レベル検知部41bは、抵抗器231b及び抵抗器411bの夫々の抵抗値によりプロセッサ4における電源電位を分圧した電位(レベル)を、自身に入力される電気信号の電位(レベル)として検知する。
In the resistor 411b, the power supply potential in the processor 4 is supplied to one end side, and the other end side is connected between the
抵抗器411cは、プロセッサ4における電源電位が一端側に供給されるとともに、他端側が検知用端子33cとレベル検知部41cとの間に接続されている。そのため、レベル検知部41cは、抵抗器231c及び抵抗器411cの夫々の抵抗値によりプロセッサ4における電源電位を分圧した電位(レベル)を、自身に入力される電気信号の電位(レベル)として検知する。
In the
駆動周波数検知部41dは、レベル検知部41a、41b及び41cにおける検知結果に基づいて撮像素子21の駆動周波数を検知し、検知結果を撮像素子駆動クロック選択部42及び映像処理パラメータ選択部45へ伝送する。
The drive frequency detection unit 41d detects the drive frequency of the
以上に述べたように、本実施形態の撮像システム1における、撮像素子種別情報格納部23aと撮像素子種別検知部41との間は、パラレル伝送を行う信号系として構成されている。
As described above, between the imaging element type
また、本実施形態の撮像システム1において、スコープ種別情報格納部23bとスコープ種別検知部44との間の信号系は、具体的には、例えば図3に示すようなものとして構成されている。
In the imaging system 1 of the present embodiment, the signal system between the scope type
スコープ種別情報格納部23bは、図3に示す構成によれば、シリアル送受信制御部232と、スコープ2の個体毎の特性に係る情報として、例えば、色補正情報、画像マスク情報、及び、欠陥画素情報等の情報が格納されているメモリ233と、を具備している。
According to the configuration shown in FIG. 3, the scope type
情報伝送部としてのシリアル送受信制御部232は、撮像素子駆動クロック選択部42からのクロック信号に基づき、該クロック信号と同一の周波数、または、該クロック信号をN分周した周波数に応じたタイミングに合わせてメモリ233に格納されている情報を読み込む。そして、シリアル送受信制御部232は、メモリ233から読み込んだ情報を、前記クロック信号と同一の周波数、または、前記クロック信号をN分周した周波数を具備するシリアル信号としてスコープ種別検知部44へ伝送する。
The serial transmission /
以上に述べたように、本実施形態の撮像システム1における、スコープ種別情報格納部23bとスコープ種別検知部44との間は、シリアル伝送を行う信号系として構成されている。
As described above, the scope type
なお、シリアル送受信制御部232は、撮像素子駆動クロック選択部42からのクロック信号に基づいて前記シリアル信号の周波数を所定の周波数として設定するものに限らず、例えば、スコープ種別検知部44の制御に基づいて前記シリアル信号の周波数を適宜変更可能なものであっても良い。但し、このような場合においても、スコープ種別検知部44により変更可能な前記シリアル信号の周波数は、前記クロック信号と同一の周波数、または、前記クロック信号をN分周した周波数のいずれかに限られるものとする。
Note that the serial transmission /
ここで、本実施形態の撮像システム1の作用について説明を行う。 Here, the operation of the imaging system 1 of the present embodiment will be described.
まず、術者は、撮像システム1の各部の電源を投入し、ケーブル3を用いてスコープ2とプロセッサ4とを接続する。 First, the surgeon turns on the power of each part of the imaging system 1 and connects the scope 2 and the processor 4 using the cable 3.
撮像システム1の各部の電源が投入された状態において、スコープ2とプロセッサ4とがケーブル3により接続されると、プロセッサ4におけるGND電位が、パラレルインターフェース3aのGND電位供給端子32を介して撮像素子種別情報格納部23aへ供給される。
When the scope 2 and the processor 4 are connected by the cable 3 in a state where the power of each part of the imaging system 1 is turned on, the GND potential in the processor 4 is changed to the imaging element via the GND
撮像素子種別情報格納部23aは、プロセッサ4におけるGND電位に基づき、撮像素子21の駆動周波数に係る情報を示す電気信号を検知用端子33a、33b及び33cへ供給する。
Based on the GND potential in the processor 4, the image sensor type
そして、検知用端子33a、33b及び33cに夫々供給された電気信号は、撮像素子種別検知部41に対してパラレルに伝送される。
The electric signals supplied to the
撮像素子種別検知部41は、入力される各電気信号の電位(レベル)に基づいて撮像素子21の駆動周波数を検知し、検知結果を撮像素子駆動クロック選択部42及び映像処理パラメータ選択部45へ出力する。
The image sensor
撮像素子駆動クロック選択部42は、撮像素子種別検知部41から出力される駆動周波数の検知結果に基づき、該駆動周波数に相当するクロック信号を生成して出力する。
The image sensor drive
シリアル送受信制御部232は、撮像素子駆動クロック選択部42からのクロック信号に基づき、該クロック信号と同一の周波数、または、該クロック信号をN分周した周波数に応じたタイミングに合わせてメモリ233に格納されている情報を読み込む。そして、シリアル送受信制御部232は、メモリ233から読み込んだ情報を、前記クロック信号と同一の周波数、または、前記クロック信号をN分周した周波数を具備するシリアル信号としてスコープ種別検知部44へ伝送する。
The serial transmission /
一方、撮像素子駆動部22は、撮像素子駆動クロック選択部42からのクロック信号、及び、同期信号生成部43からの同期信号に基づき、撮像素子21を駆動するための駆動信号を生成して出力する。
On the other hand, the image
撮像素子21は、撮像素子駆動部22からの駆動信号に応じた駆動周波数により動作する。また、撮像素子21は、前記駆動周波数に応じたタイミング毎に、被写体を撮像して撮像信号を生成し、該撮像信号をプロセッサ4へ出力する。
The
本実施形態の撮像システム1によれば、シリアル送受信制御部232から出力されるシリアル信号の周波数と、撮像素子21の駆動周波数とが互いに同期したものとなっている。すなわち、本実施形態の撮像システム1の構成によれば、シリアル送受信制御部232から出力されるシリアル信号と、撮像素子駆動部22から出力される駆動信号との間における干渉が抑制され、結果的に、撮像素子21から出力される撮像信号に混入するノイズを低減することができる。
According to the imaging system 1 of the present embodiment, the frequency of the serial signal output from the serial transmission /
そして、撮像素子21から出力された撮像信号は、映像信号処理部46において信号処理が施されることにより映像信号に変換された後、モニタ5へ出力される。
The imaging signal output from the
以上に述べたように、本実施形態の撮像システム1によれば、スコープ2の記憶部23に格納されている情報をプロセッサ4が読み込む際に、撮像素子21の駆動周波数に係る情報をケーブル3の接続時に(最初に)読み込んだ後、該駆動周波数に同期した周波数の信号を用いつつ他の情報を読み込むように構成されている。そして、このような構成を具備する本実施形態の撮像システム1によれば、スコープ2により撮像された映像の画質を従来に比べて向上させることができる。
As described above, according to the imaging system 1 of the present embodiment, when the processor 4 reads the information stored in the
また、本実施形態の撮像システム1によれば、スコープ2の動作に必要な情報である撮像素子21の駆動周波数に係る情報をパラレル伝送するとともに、その他の付加的な情報をシリアル伝送するように構成されている。そして、このような構成を具備する本実施形態の撮像システム1によれば、記憶部23からの情報の読み出しに使用するピンの数を減らすことができ、結果的に、スコープ2を細経化することができる。
Further, according to the imaging system 1 of the present embodiment, information related to the drive frequency of the
さらに、本実施形態の撮像システム1によれば、スコープ2の動作に必要な情報である撮像素子21の駆動周波数に係る情報をケーブル3の接続時に読み込むように構成されている。そして、このような構成を具備する本実施形態の撮像システム1によれば、各部の電源が投入され、かつ、ケーブル3が接続された略直後に撮像素子21が起動するため、結果的に、撮像素子21により撮像された被写体の像がモニタ5に表示されるまでの時間が短くて済む。
Furthermore, according to the imaging system 1 of the present embodiment, information related to the driving frequency of the
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the spirit of the invention.
1 撮像システム
2 スコープ
3 ケーブル
3a パラレルインターフェース
4 プロセッサ
5 モニタ
21 撮像素子
22 撮像素子駆動部
23 記憶部
23a 撮像素子種別情報格納部
23b スコープ種別情報格納部
41 撮像素子種別検知部
42 撮像素子駆動クロック選択部
43 同期信号生成部
44 スコープ種別検知部
45 映像処理パラメータ選択部
46 映像信号処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging system 2 Scope 3 Cable 3a Parallel interface 4 Processor 5
Claims (6)
前記信号処理装置は、
前記撮像装置と電気的に接続された際に前記撮像素子の種類を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づき、前記撮像素子の種類に応じた周波数のクロック信号を生成するクロック信号生成部と、
を備え、
前記撮像装置は、
前記クロック信号に基づいて前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動部と、
所定の情報を記憶する記憶部と、
前記クロック信号に同期したタイミングにより、前記所定の情報を前記記憶部から読み出して前記信号処理装置へ伝送する情報伝送部と、
を備えたことを特徴とする撮像システム。 An image pickup apparatus that includes an image pickup device that picks up an image of a subject and generates an image pickup signal, and a signal processing circuit that performs processing on the image pickup signal and that can be electrically connected to the image pickup apparatus. An imaging system comprising:
The signal processing device includes:
A detection unit that detects the type of the image sensor when electrically connected to the imaging device;
Based on the detection result of the detection unit, a clock signal generation unit that generates a clock signal having a frequency according to the type of the image sensor,
With
The imaging device
An image sensor driving unit for driving the image sensor based on the clock signal;
A storage unit for storing predetermined information;
An information transmission unit that reads the predetermined information from the storage unit and transmits the information to the signal processing device at a timing synchronized with the clock signal;
An imaging system comprising:
前記所定の情報に基づき、前記信号処理回路における信号処理パラメータを設定するためのパラメータ設定部
をさらに備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像システム。 The signal processing device includes:
The imaging system according to claim 1, further comprising: a parameter setting unit configured to set a signal processing parameter in the signal processing circuit based on the predetermined information.
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