JP2011244884A - Endoscopic system - Google Patents

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薫 古藤田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an endoscopic system capable of selecting initialization operation or continuation operation corresponding to the state of the endoscopic system.SOLUTION: A trouble detection part 201 detects the trouble of an image processing part 200 on the basis of the comparison result of a taken image with the image of the processing result of the image processing part 200 to output a trouble state signal showing a trouble state. A system state detection part 202 judges whether the body cavity is internally examined by the endoscopic system on the basis of system data showing the state of the endoscopic system to output a system state signal showing a judge result. A trouble processing part 203 judges whether the programmable integrated circuit in the image processing part 200 is initialized on the basis of the trouble state signal and the system state signal to output a control signal showing a judge result. The image processing part 200 performs initialization operation for initializing the programmable integrated circuit or continuation operation for continuing operation without initializing the programmable integrated circuit on the basis of the control signal.

Description

本発明は、CCD等の撮像素子により体腔内の部位の撮像を行い、得られた画像に対して画像処理を行い、表示や記録を行うための内視鏡システムに関する。   The present invention relates to an endoscope system for imaging a region in a body cavity with an imaging element such as a CCD, performing image processing on the obtained image, and displaying and recording the image.

内視鏡システム(内視鏡装置)では、内視鏡スコープ内の撮像素子により体腔内を撮像し、得られた撮像画像に対して、画像プロセッサ装置に内蔵された画像処理部により、ノイズ軽減,色補正,色強調,輪郭強調等の各種画像処理を行い、診断に適した画像を生成し、その表示や記録を行う。一般に、これらの画像処理部はFPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブル集積回路により実現される。FPGAは、電源投入時に基板上の回路情報用ROMから回路情報を読み出して内部のSRAMに蓄え、この回路情報に基づき内部の配線スイッチを切り替えることにより所望の回路を実現するものである。   In an endoscope system (endoscope device), the inside of a body cavity is imaged by an imaging element in an endoscope scope, and noise reduction is performed on the obtained captured image by an image processing unit built in the image processor device. Various image processing such as color correction, color enhancement, and edge enhancement are performed to generate an image suitable for diagnosis, and display and record the image. Generally, these image processing units are realized by a programmable integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array). The FPGA reads out circuit information from the circuit information ROM on the substrate when the power is turned on, stores it in the internal SRAM, and realizes a desired circuit by switching the internal wiring switch based on this circuit information.

しかし、SRAM内の情報によりFPGAの回路構成が変化するため、例えば外部から混入するノイズ等の外的要因によりSRAM内の回路情報が変化して回路構成も変化し、正常な画像を出力できなくなる場合がある。このような場合に、正常な状態へ復帰する方法として、以下の方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。図15は、特許文献1に記載されているプロセッサ装置の構成を示す。この例では、撮像画像は検出データ付加回路1500に入力される。検出データ付加回路1500は、入力された撮像画像に既知の検出データを付加し、検出データ付加画像として出力する。この検出データ付加画像は、FPGAにより構成される画像処理回路1501に入力される。   However, because the FPGA circuit configuration changes depending on the information in the SRAM, the circuit information in the SRAM changes due to external factors such as external noise, and the circuit configuration changes, making it impossible to output a normal image. There is a case. In such a case, the following method has been proposed as a method for returning to a normal state (see, for example, Patent Document 1). FIG. 15 shows a configuration of a processor device described in Patent Document 1. In this example, the captured image is input to the detection data addition circuit 1500. The detection data addition circuit 1500 adds known detection data to the input captured image and outputs the detection data addition image. This detection data-added image is input to an image processing circuit 1501 constituted by an FPGA.

画像処理回路1501は、検出データ付加画像に各種画像処理を施し、表示画像として出力する。表示画像は外部の表示装置に出力されると共に判定回路1502に入力される。判定回路1502は、表示画像に付加されている検出データが既知の値と一致するか否かを判定し、判定結果を示す判定結果信号を出力する。判定結果信号が「一致」を示す場合には初期化回路1503は動作せず、画像処理回路1501はそのまま動作する(継続動作)。また、判定結果信号が「不一致」を示す場合には初期化回路1503が動作し、画像処理回路1501に初期化信号を出力する。画像処理回路1501は初期化信号を受け取ると、再度回路情報用ROM1504から回路情報を読み出し、正常な状態へ復帰する(初期化動作)。   The image processing circuit 1501 performs various types of image processing on the detection data added image and outputs it as a display image. The display image is output to an external display device and input to the determination circuit 1502. The determination circuit 1502 determines whether or not the detection data added to the display image matches a known value, and outputs a determination result signal indicating the determination result. When the determination result signal indicates “match”, the initialization circuit 1503 does not operate, and the image processing circuit 1501 operates as it is (continuous operation). When the determination result signal indicates “mismatch”, the initialization circuit 1503 operates and outputs an initialization signal to the image processing circuit 1501. Upon receiving the initialization signal, the image processing circuit 1501 reads circuit information from the circuit information ROM 1504 again and returns to a normal state (initialization operation).

特開2009−225851号公報JP 2009-225851 A

内視鏡システムでは、体腔内での内視鏡検査中に画像表示が停止してしまうと、操作者が挿入部の向きや屈曲状況を確認できなくなり、挿入部を操作し、体腔内から引き抜くことが困難になる。一方、従来技術では、画像処理結果に異常が検出された場合に画像処理回路の初期化を行うが、初期化中は画像処理部の動作が停止するため、画像が表示されなくなり、上記操作等を行うことができなくなる。従来技術ではこのような観点について考慮されていない。   In an endoscopic system, if image display stops during endoscopic examination in a body cavity, the operator cannot confirm the orientation and bending state of the insertion section, and the insertion section is operated and pulled out from the body cavity. It becomes difficult. On the other hand, in the prior art, when an abnormality is detected in the image processing result, the image processing circuit is initialized. However, during the initialization, the operation of the image processing unit is stopped, so the image is not displayed, and the above operation is performed. Can no longer do. The prior art does not consider such a viewpoint.

本発明は、この観点に着目し、例えば体腔内での検査中に異常が検出された場合でもできる限り継続して画像の出力を確保し、例えば体腔内での検査中でない場合や画像出力に支障をきたすような異常が発生している場合には初期化を行い正常状態に戻すことを可能とするため、内視鏡システムの状態に応じて初期化動作または継続動作を選択することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。   The present invention pays attention to this point of view, and for example, even when an abnormality is detected during an examination in a body cavity, the output of the image is continuously secured as much as possible. In order to enable initialization to return to the normal state when troubles that cause trouble occur, it is possible to select initialization operation or continuous operation according to the state of the endoscope system An object is to provide an endoscope system.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、体腔内の部位を照明するための照明光を発生する光源部と、前記照明光により照明された体腔内の部位を撮像素子により撮像し撮像画像を得る撮像部と、前記撮像画像に所定の処理を行い、処理後の画像を表示部に出力するプログラマブル集積回路により構成される画像処理部とを有する内視鏡システムであって、前記撮像部からの前記撮像画像と、前記画像処理部で処理された処理結果の画像とを比較した結果に基づいて前記画像処理部の故障を検出し、故障の状態を示す故障状態信号を出力する故障検出部と、内視鏡システムの状態を示すシステム情報に基づいて、内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定し、判定結果を示すシステム状態信号を出力するシステム状態検出部と、前記故障状態信号および前記システム状態信号に基づいて、前記画像処理部における前記プログラマブル集積回路を初期化するか否かを判定し、判定結果を示す制御信号を出力する故障処理部とを有し、前記画像処理部は、前記制御信号に基づいて、前記プログラマブル集積回路を初期化する初期化動作、または前記プログラマブル集積回路を初期化せずに動作を継続する継続動作を行うことを特徴とする内視鏡システムである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. A light source unit that generates illumination light for illuminating a site in a body cavity, and a site in the body cavity illuminated by the illumination light are captured by an image sensor. An endoscope system comprising: an imaging unit that captures an image and obtains a captured image; and an image processing unit that includes a programmable integrated circuit that performs predetermined processing on the captured image and outputs the processed image to a display unit. , Detecting a failure of the image processing unit based on a result of comparing the captured image from the imaging unit and an image of a processing result processed by the image processing unit, and a failure state signal indicating a failure state Based on the failure detection unit to be output and the system information indicating the status of the endoscope system, it is determined whether or not the endoscope system is being examined in the body cavity, and a system status signal indicating the determination result is output. System A failure detection unit that determines whether to initialize the programmable integrated circuit in the image processing unit based on the failure state signal and the system state signal, and outputs a control signal indicating the determination result And the image processing unit performs an initialization operation for initializing the programmable integrated circuit or a continuous operation for continuing the operation without initializing the programmable integrated circuit based on the control signal. An endoscope system characterized by the above.

また、本発明の内視鏡システムにおいて、前記故障検出部は、前記画像処理部が行う前記所定の処理と同等の処理を前記撮像画像に行い変換画像として出力する撮像画像変換部と、前記変換画像と前記処理結果画像とを比較し、比較結果を前記故障状態信号として出力する画像比較部と、を有することを特徴とする。   In the endoscope system of the present invention, the failure detection unit performs a process equivalent to the predetermined process performed by the image processing unit on the captured image and outputs the captured image as a converted image, and the conversion And an image comparison unit that compares the image with the processing result image and outputs the comparison result as the failure state signal.

また、本発明の内視鏡システムにおいて、前記撮像画像変換部はCPUにより構成され、前記CPUはソフトウェアに基づく処理により前記所定の処理と同等の処理を行い、前記画像比較部は、前記撮像画像変換部によって処理された前記変換画像に対応する前記処理結果画像を記憶する記憶部を更に有し、前記撮像画像変換部による処理の完了後に前記変換画像と、前記記憶部に記憶された前記処理結果画像とを比較することを特徴とする。   In the endoscope system of the present invention, the captured image conversion unit includes a CPU, and the CPU performs a process equivalent to the predetermined process by a process based on software, and the image comparison unit includes the captured image. The image processing apparatus further includes a storage unit that stores the processing result image corresponding to the converted image processed by the conversion unit, and after the processing by the captured image conversion unit is completed, and the processing stored in the storage unit The result image is compared.

また、本発明の内視鏡システムにおいて、前記故障検出部は、前記撮像画像の特徴量を算出し第1の特徴量として出力する第1の特徴量検出部と、前記処理結果の画像の特徴量を算出し第2の特徴量として出力する第2の特徴量検出部と、前記第1の特徴量と前記第2の特徴量とを比較し、比較結果を前記故障状態信号として出力する特徴量比較部とを有することを特徴とする。   In the endoscope system of the present invention, the failure detection unit calculates a feature amount of the captured image and outputs it as a first feature amount, and a feature of the image of the processing result A second feature quantity detector that calculates a quantity and outputs it as a second feature quantity; a feature that compares the first feature quantity and the second feature quantity and outputs a comparison result as the failure state signal; And a quantity comparison unit.

また、本発明の内視鏡システムにおいて、前記システム状態検出部は、前記撮像画像の特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定し、判定結果を示す第1の体腔内検出信号を出力する第1の体腔内検出部を有することを特徴とする。   In the endoscope system of the present invention, the system state detection unit calculates a feature amount of the captured image, and based on the calculated feature amount, whether or not the endoscope system is under examination in a body cavity. It has the 1st body cavity detection part which judges whether and outputs the 1st body cavity detection signal which shows a judgment result, It is characterized by the above-mentioned.

また、本発明の内視鏡システムにおいて、前記画像処理部は、前記撮像画像から輝度レベルを算出する輝度レベル算出部と、前記輝度レベルを所定の目標レベルと比較し、比較結果に基づいて発光量を演算し、発光量を示す発光量情報を出力する発光量演算部とを更に有し、前記光源部は、前記発光量情報に基づいて前記発光量を制御し、前記システム状態検出部は、前記発光量情報が示す発光量が所定の範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を第2の体腔内検出信号として出力する第2の体腔内検出部を有することを特徴とする。   In the endoscope system of the present invention, the image processing unit compares the luminance level with a predetermined target level with a luminance level calculating unit that calculates a luminance level from the captured image, and emits light based on the comparison result. A light emission amount calculation unit that calculates a light amount and outputs light emission amount information indicating the light emission amount, the light source unit controls the light emission amount based on the light emission amount information, and the system state detection unit includes: And a second in-vivo detection unit that determines whether or not the amount of light indicated by the light-emission amount information is within a predetermined range and outputs the determination result as a second in-vivo detection signal. .

また、本発明の内視鏡システムは、操作者が診断機能に係る設定のために行う操作を受け付け、操作結果を示す操作情報を出力する操作部と、前記操作情報に基づいて前記診断機能に係る設定を行う設定部とを更に有し、前記システム状態検出部は、前記操作情報に基づいて前記診断機能の設定の有無を検出し、第3の体腔内検出信号として出力する第3の体腔内検出部を有することを特徴とする。   In addition, the endoscope system of the present invention receives an operation performed by an operator for setting related to a diagnostic function, outputs an operation information indicating an operation result, and the diagnostic function based on the operation information. A third body cavity that further includes a setting unit configured to perform the setting, wherein the system state detection unit detects whether or not the diagnostic function is set based on the operation information, and outputs the detection signal as a third body cavity detection signal. It has an inside detection part.

また、本発明の内視鏡システムにおいて、前記システム状態検出部は、前記撮像画像の特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定し、判定結果を示す第1の体腔内検出信号を出力する第1の体腔内検出部、発光量情報が示す発光量が所定の範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を第2の体腔内検出信号として出力する第2の体腔内検出部、操作者が診断機能に係る設定のために行う操作の結果を示す操作情報に基づいて前記診断機能の設定の有無を検出し、第3の体腔内検出信号として出力する第3の体腔内検出部のうち少なくとも2つの体腔内検出部と、前記第1の体腔内検出信号に基づいて体腔内での検査中であると判定される場合、または前記第2の体腔内検出信号に基づいて前記発光量が前記所定の範囲内であると判定される場合、または前記第3の体腔内検出信号に基づいて前記診断機能が設定されていると判定される場合、体腔内での検査中であることを示す前記システム状態信号を出力するシステム状態判定部とを有し、前記システム状態検出部が前記第2の体腔内検出部を有する場合、前記画像処理部は、前記撮像画像から輝度レベルを算出する輝度レベル算出部と、前記輝度レベルを所定の目標レベルと比較し、比較結果に基づいて発光量を演算し、発光量を示す前記発光量情報を出力する発光量演算部とを更に有し、前記光源部は、前記発光量情報に基づいて前記発光量を制御し、前記システム状態検出部が前記第3の体腔内検出部を有する場合、操作者が診断機能に係る設定のために行う操作を受け付け、操作結果を示す前記操作情報を出力する操作部と、前記操作情報に基づいて前記診断機能に係る設定を行う設定部とを更に有することを特徴とする。   In the endoscope system of the present invention, the system state detection unit calculates a feature amount of the captured image, and based on the calculated feature amount, whether or not the endoscope system is under examination in a body cavity. A first intra-body-cavity detection unit that outputs a first intra-body-cavity detection signal indicating the determination result, and determines whether or not the luminescence amount indicated by the luminescence amount information is within a predetermined range, and the determination result A second intra-body-cavity detection unit that outputs as a second intra-body-cavity detection signal, and detects whether or not the diagnostic function is set based on operation information indicating a result of an operation performed by the operator for setting related to the diagnostic function And at least two intra-body-cavity detection units out of the third intra-body-cavity detection units that are output as the third intra-body-cavity detection signal, and an examination in the body cavity based on the first intra-body-cavity detection signal. If determined, or based on the second body cavity detection signal When it is determined that the light emission amount is within the predetermined range, or when it is determined that the diagnostic function is set based on the third in-vivo detection signal, an examination in the body cavity is being performed. A system state determination unit that outputs the system state signal indicating that the system state detection unit includes the second in-vivo detection unit, and the image processing unit detects a luminance level from the captured image. A luminance level calculation unit that calculates the emission level, a luminance level calculation unit that compares the luminance level with a predetermined target level, calculates a light emission amount based on the comparison result, and outputs the light emission amount information indicating the light emission amount The light source unit controls the light emission amount based on the light emission amount information, and when the system state detection unit includes the third body cavity detection unit, the operator sets for the diagnosis function Receive operations Attached, wherein the operation section for outputting the operation information indicating the operation results, further comprising a setting unit for setting according to the diagnostic functions based on the operation information.

また、本発明の内視鏡システムにおいて、前記第1の体腔内検出信号に基づいて体腔内での検査中であると判定される場合、または前記第2の体腔内検出信号に基づいて前記発光量が前記所定の範囲内であると判定される場合、または前記第3の体腔内検出信号に基づいて前記診断機能が設定されていると判定される場合、前記システム状態判定部は体腔内での検査中であることを示す前記システム状態信号を出力し、前記故障状態信号が所定レベル未満の故障の発生を示し、前記システム状態信号が体腔内の検査中であることを示す場合、前記故障処理部は前記画像処理部における前記プログラマブル集積回路を初期化しないと判定することを特徴とする。   Further, in the endoscope system according to the present invention, when it is determined that the examination in the body cavity is being performed based on the first body cavity detection signal, or the light emission is performed based on the second body cavity detection signal. When it is determined that the amount is within the predetermined range, or when it is determined that the diagnostic function is set based on the third body cavity detection signal, the system state determination unit Output the system status signal indicating that the test is in progress, the fault status signal indicates the occurrence of a fault below a predetermined level, and the system status signal indicates that the test in the body cavity is being performed, the fault The processing unit determines not to initialize the programmable integrated circuit in the image processing unit.

また、本発明の内視鏡システムにおいて、前記第1の体腔内検出信号に基づいて体腔内での検査中でないと判定される場合、かつ前記第2の体腔内検出信号に基づいて前記発光量が前記所定の範囲外であると判定される場合、かつ前記第3の体腔内検出信号に基づいて前記診断機能が設定されていないと判定される場合、前記システム状態判定部は体腔内での検査中でないことを示す前記システム状態信号を出力し、前記故障状態信号が故障の発生を示し、前記システム状態信号が体腔内の検査中でないことを示す場合、前記故障処理部は前記画像処理部における前記プログラマブル集積回路を初期化すると判定することを特徴とする。   In the endoscope system of the present invention, when it is determined that the examination in the body cavity is not being performed based on the first body cavity detection signal, and the light emission amount is based on the second body cavity detection signal. Is determined to be outside the predetermined range, and when it is determined that the diagnostic function is not set based on the third body cavity detection signal, the system state determination unit When the system status signal indicating that the examination is not in progress is output, the fault status signal indicates the occurrence of a fault, and the system status signal indicates that the examination in the body cavity is not in progress, the fault processing unit is the image processing unit And determining that the programmable integrated circuit is initialized.

本発明によれば、撮像部からの撮像画像と、画像処理部で処理された処理結果の画像とを比較した結果に基づいて検出した故障の状態と、システム情報に基づいて内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定した結果とに基づいて、画像処理部におけるプログラマブル集積回路を初期化するか否かを判定することによって、内視鏡システムの状態に応じて初期化動作または継続動作を選択することができる。   According to the present invention, the endoscope system is based on the failure state detected based on the result of comparing the captured image from the imaging unit and the image of the processing result processed by the image processing unit, and the system information. Based on the result of determining whether or not the examination in the body cavity is in progress, it is determined according to the state of the endoscope system by determining whether or not to initialize the programmable integrated circuit in the image processing unit. Can be selected.

本発明の第1の実施形態による内視鏡システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態による内視鏡システムが有する画像処理プロセッサ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image processing processor apparatus which the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention has. 本発明の第1の実施形態による内視鏡システムが有する故障処理部の動作の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of operation | movement of the failure process part which the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention has. 本発明の第1の実施形態による内視鏡システムが有する故障検出部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the failure detection part which the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention has. 本発明の第1の実施形態による内視鏡システムが有するリファレンス画像生成部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the reference image generation part which the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention has. 本発明の第1の実施形態による内視鏡システムが有するリファレンス画像生成部と故障検出部の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the reference image production | generation part and failure detection part which the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention has. 本発明の第1の実施形態による内視鏡システムが有するシステム状態検出部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the system state detection part which the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention has. 本発明の第1の実施形態による内視鏡システムの状態遷移図である。It is a state transition diagram of an endoscope system by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態による内視鏡システムが有する画像処理部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image process part which the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention has. 本発明の第1の実施形態による内視鏡システムが有する調光部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the light control part which the endoscope system by the 1st Embodiment of this invention has. 本発明の第2の実施形態による内視鏡システムが有する故障検出部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the failure detection part which the endoscope system by the 2nd Embodiment of this invention has. 本発明の第2の実施形態による内視鏡システムが有する入力画像特徴量検出部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the input image feature-value detection part which the endoscope system by the 2nd Embodiment of this invention has. 本発明の第2の実施形態において、低域通過フィルタ・高域通過フィルタのそれぞれを通した画像を示す参考図である。In the 2nd Embodiment of this invention, it is a reference drawing which shows the image which each passed through the low-pass filter and the high-pass filter. 本発明の第2の実施形態による内視鏡システムが有する特徴量比較部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the feature-value comparison part which the endoscope system by the 2nd Embodiment of this invention has. 従来のプロセッサ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional processor apparatus.

以下、図面を参照し、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.

(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本実施形態による内視鏡システム(内視鏡装置)の概略構成を示している。本実施形態の内視鏡システムは、内視鏡スコープ100、光源装置101、画像処理プロセッサ装置102、表示装置103、記録装置104、操作部105、システムコントローラ106を有する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a schematic configuration of an endoscope system (endoscope apparatus) according to the present embodiment. The endoscope system of the present embodiment includes an endoscope scope 100, a light source device 101, an image processing processor device 102, a display device 103, a recording device 104, an operation unit 105, and a system controller 106.

内視鏡スコープ100は、照明光により照明された体腔内の部位を撮像素子により撮像し撮像画像を得る撮像部107を内蔵しており、体腔内に挿入される部分である。光源装置101は、体腔内の部位を照明するための照明光を発生し、内視鏡スコープ100に照明光を出力する。この時、光源装置101は、画像処理プロセッサ装置102から出力される発光量情報に比例した光量となるような照明光を発生する。具体的には、光源装置101は、発光量情報に比例した絞り量、発光時間、または発光レベルで照明光を生成する。   The endoscope scope 100 has a built-in image capturing unit 107 that captures a part of a body cavity illuminated by illumination light with an image sensor and obtains a captured image, and is a part that is inserted into the body cavity. The light source device 101 generates illumination light for illuminating a site in the body cavity, and outputs the illumination light to the endoscope scope 100. At this time, the light source device 101 generates illumination light having a light amount proportional to the light emission amount information output from the image processing processor device 102. Specifically, the light source device 101 generates illumination light with a diaphragm amount, a light emission time, or a light emission level proportional to the light emission amount information.

画像処理プロセッサ装置102は、内視鏡スコープ100からの撮像画像に対して各種画像処理を施し、処理後の画像を表示画像として表示装置103に出力すると共に、記録画像として記録装置104に出力する。表示装置103は、画像処理プロセッサ装置102から出力される表示画像を表示する。記録装置104は、画像処理プロセッサ装置102から出力される記録画像を媒体に記録する。操作部105は、操作者が内視鏡システムの各種操作を行うための操作部材を有し、診断機能に係る設定のために行う操作等を受け付け、操作結果に基づく操作情報をシステムコントローラ106に出力する。システムコントローラ106は、操作部105からの操作情報に従い、診断機能に係る各種設定を行うと共に、内視鏡システム内の各部を制御する。   The image processing processor device 102 performs various image processing on the captured image from the endoscope scope 100, and outputs the processed image to the display device 103 as a display image and also outputs it to the recording device 104 as a recorded image. . The display device 103 displays a display image output from the image processing processor device 102. The recording device 104 records the recording image output from the image processing processor device 102 on a medium. The operation unit 105 includes an operation member for an operator to perform various operations of the endoscope system, receives an operation performed for setting related to a diagnostic function, and receives operation information based on the operation result to the system controller 106. Output. The system controller 106 performs various settings related to the diagnostic function in accordance with operation information from the operation unit 105 and controls each unit in the endoscope system.

次に、内視鏡システムの概略動作を説明する。内視鏡スコープ100は光源装置101からの照明光を導光し、体腔内の部位を照明する。また、内視鏡スコープ100に内蔵されている撮像部107は対象部位を撮像し、撮像画像を出力する。撮像画像は画像処理プロセッサ装置102に入力され、ノイズ軽減,色補正,色強調,輪郭強調等の各種の画像処理が行われる。このような画像処理が施された後、処理後の画像は表示・記録画像として表示装置103や記録装置104に出力される。システムコントローラ106は、操作者が所望する診断画像を得るため、例えば画像処理プロセッサ装置102の画像処理パラメータの変更を行う。   Next, a schematic operation of the endoscope system will be described. The endoscope scope 100 guides illumination light from the light source device 101 and illuminates a part in the body cavity. In addition, the imaging unit 107 built in the endoscope scope 100 captures a target region and outputs a captured image. The captured image is input to the image processor 102 and various image processing such as noise reduction, color correction, color enhancement, and contour enhancement is performed. After such image processing is performed, the processed image is output to the display device 103 or the recording device 104 as a display / recorded image. The system controller 106 changes, for example, image processing parameters of the image processing processor device 102 in order to obtain a diagnostic image desired by the operator.

次に、画像処理プロセッサ装置102の構成を説明する。図2は画像処理プロセッサ装置102の構成を示している。画像処理プロセッサ装置102は、各種の画像処理を行う画像処理部200と、故障発生時に対応する機能を実現するための故障検出部201,システム状態検出部202,故障処理部203と、回路情報を格納した回路情報ROM204とを有する。画像処理部200は、FPGA等のプログラマブル集積回路により構成されており、回路情報ROM204に格納されている回路情報に基づいて初期化を行うことが可能である。   Next, the configuration of the image processor unit 102 will be described. FIG. 2 shows the configuration of the image processor unit 102. The image processing processor 102 includes an image processing unit 200 that performs various types of image processing, a failure detection unit 201, a system state detection unit 202, a failure processing unit 203, and circuit information for realizing a function corresponding to a failure. And a stored circuit information ROM 204. The image processing unit 200 is configured by a programmable integrated circuit such as an FPGA, and can be initialized based on circuit information stored in the circuit information ROM 204.

故障検出部201は、画像処理部200の故障の有無およびそのレベルを検出する。より具体的には、故障検出部201は、画像処理部200の入力画像すなわち撮像画像と、画像処理部200の出力画像すなわち表示・記録画像とを比較して、画像処理部200における故障の有無を検出し、故障検出信号として出力する。更に、故障検出部201は、撮像画像と表示・記録画像との差分に基づく故障の度合いを故障レベル信号として出力する。これらの故障検出信号および故障レベル信号が、故障の状態を示す故障状態信号に対応する。   The failure detection unit 201 detects the presence / absence of a failure in the image processing unit 200 and its level. More specifically, the failure detection unit 201 compares the input image of the image processing unit 200, that is, the captured image, with the output image of the image processing unit 200, that is, the display / recorded image, and determines whether there is a failure in the image processing unit 200. Is output as a failure detection signal. Furthermore, the failure detection unit 201 outputs a failure level based on the difference between the captured image and the display / recorded image as a failure level signal. These failure detection signals and failure level signals correspond to failure state signals indicating failure states.

システム状態検出部202には、内視鏡システムの状態を示すシステム情報がシステムコントローラ106から入力され、発光量情報が画像処理部200から入力される。システム状態検出部202は、これらの情報に基づいて、内視鏡システムが体腔内での検査中の状態であるか否かを判定し、判定結果を示すシステム状態信号を出力する。   System information indicating the state of the endoscope system is input from the system controller 106 to the system state detection unit 202, and light emission amount information is input from the image processing unit 200. Based on these pieces of information, the system state detection unit 202 determines whether or not the endoscope system is in the state of being examined in the body cavity, and outputs a system state signal indicating the determination result.

故障処理部203は、故障検出部201からの故障検出信号および故障レベル信号と、システム状態検出部202からのシステム状態信号とに基づいて、プログラマブル集積回路で構成される画像処理部200を初期化するか否かを判定し、判定結果に基づいて、画像処理部200を制御するための画像処理部制御信号を出力する。また、故障処理部203は、故障を検出した場合に故障有り信号をシステムコントローラ106に出力する。システムコントローラ106は、故障有り信号が入力された場合、すなわち故障が発生した場合に、OSD(On Screen Display)による表示装置103上の文字表示や、BEEP音の発生、操作盤上のLEDやLCD等の制御により故障発生を通知する。故障検出部201およびシステム状態検出部202の詳細については後述する。   The failure processing unit 203 initializes the image processing unit 200 configured by a programmable integrated circuit based on the failure detection signal and the failure level signal from the failure detection unit 201 and the system state signal from the system state detection unit 202. It determines whether or not to perform, and outputs an image processing unit control signal for controlling the image processing unit 200 based on the determination result. Further, the failure processing unit 203 outputs a failure presence signal to the system controller 106 when a failure is detected. When a failure presence signal is input, that is, when a failure occurs, the system controller 106 displays characters on the display device 103 using an OSD (On Screen Display), generates a BEEP sound, and displays an LED or LCD on the operation panel. The occurrence of a failure is notified by such control. Details of the failure detection unit 201 and the system state detection unit 202 will be described later.

次に、故障処理部203の動作を説明する。図3は故障処理部203の動作を示している。まず、故障処理部203は、故障検出部201からの故障検出信号に基づいて故障の有無を判定する(ステップS300)。故障検出信号が「無効」を示す場合、故障処理部203は故障がないと判定し、画像処理部制御信号を「動作継続」とする(ステップS301)。この時、画像処理部200は初期化せずに動作を継続し、画像を出力する(継続動作)。   Next, the operation of the failure processing unit 203 will be described. FIG. 3 shows the operation of the failure processing unit 203. First, the failure processing unit 203 determines whether there is a failure based on the failure detection signal from the failure detection unit 201 (step S300). When the failure detection signal indicates “invalid”, the failure processing unit 203 determines that there is no failure, and sets the image processing unit control signal to “continue operation” (step S301). At this time, the image processing unit 200 continues to operate without being initialized and outputs an image (continuous operation).

故障検出信号が「有効」を示す場合、故障処理部203は故障があると判定し、故障検出部201からの故障レベル信号の値を所定の閾値と比較する(ステップS302)。故障レベル信号の値が所定の閾値以上である、すなわち故障のレベルが、表示装置103の表示画像を画像として認識するのが困難なレベルである場合、故障処理部203は画像処理部制御信号を「初期化」とする(ステップS303)。この時、画像処理部200は、回路情報ROM204から回路情報を読み出して再度回路を構築し、正常な状態に回復する(初期化動作)。   When the failure detection signal indicates “valid”, the failure processing unit 203 determines that there is a failure, and compares the value of the failure level signal from the failure detection unit 201 with a predetermined threshold (step S302). When the value of the failure level signal is equal to or greater than a predetermined threshold value, that is, the failure level is a level at which it is difficult to recognize the display image of the display device 103 as an image, the failure processing unit 203 receives the image processing unit control signal. “Initialization” is set (step S303). At this time, the image processing unit 200 reads circuit information from the circuit information ROM 204, constructs the circuit again, and recovers to a normal state (initialization operation).

故障レベル信号の値が所定の閾値未満である、すなわち故障のレベルが、表示装置103の表示画像を画像として認識することが可能なレベルである場合、故障処理部203は、システム状態検出部202からのシステム状態信号に基づいてシステム状態を判定する(ステップS304)。システム状態信号が「検査中」を示す場合、すなわち内視鏡スコープが体腔内にある可能性が高い場合には、故障処理部203は画像処理部制御信号を「動作継続」とする(ステップS305)。この時、画像処理部200は動作を継続し、画像出力を確保する(継続動作)。   When the value of the failure level signal is less than the predetermined threshold, that is, the failure level is a level at which the display image of the display device 103 can be recognized as an image, the failure processing unit 203 is the system state detection unit 202. The system state is determined based on the system state signal from (step S304). When the system status signal indicates “under examination”, that is, when there is a high possibility that the endoscope scope is in the body cavity, the failure processing unit 203 sets the image processing unit control signal to “continue operation” (step S305). ). At this time, the image processing unit 200 continues to operate and ensures image output (continuous operation).

システム状態信号が「非検査中」を示す場合、故障処理部203は、前述の動作と同様に画像処理部制御信号を「初期化」とする(ステップS306)。この時、画像処理部200は初期化を行う(初期化動作)。以上により、検査中、すなわち内視鏡スコープ100が体腔内にある状態で低レベルの故障が発生した場合には操作者が操作を続行することができるように画像出力を確保し、また、画像を視認できない高レベルの故障や非検査時の故障が発生した場合には回路の初期化を行い、迅速な正常状態への回復を図っている。   When the system status signal indicates “not inspected”, the failure processing unit 203 sets the image processing unit control signal to “initialization” in the same manner as described above (step S306). At this time, the image processing unit 200 performs initialization (initialization operation). As described above, the image output is ensured so that the operator can continue the operation during the examination, that is, when a low-level failure occurs while the endoscope scope 100 is in the body cavity. When a high-level failure that cannot be visually recognized or a failure at the time of non-inspection occurs, the circuit is initialized to promptly recover to a normal state.

次に、故障検出部201の構成を説明する。図4は故障検出部201の構成を示している。故障検出部201は、リファレンス画像生成部400、遅延出力画像フレームメモリ401、遅延出力画像メモリコントローラ402、遅延出力画像比較部403、遅延出力画像相関値演算部404を有する。   Next, the configuration of the failure detection unit 201 will be described. FIG. 4 shows the configuration of the failure detection unit 201. The failure detection unit 201 includes a reference image generation unit 400, a delay output image frame memory 401, a delay output image memory controller 402, a delay output image comparison unit 403, and a delay output image correlation value calculation unit 404.

リファレンス画像生成部400は、画像処理部200の入力画像である撮像画像に対して、画像処理部200が行う画像処理と同等の処理を行ってリファレンス画像(変換画像)を生成する。遅延出力画像フレームメモリ401は、画像処理部200の出力画像である表示・記録画像を遅延出力画像として蓄える。遅延出力画像メモリコントローラ402は、遅延出力画像フレームメモリ401に対するデータの書き込み・読み出しを制御する。   The reference image generation unit 400 performs a process equivalent to the image processing performed by the image processing unit 200 on the captured image that is an input image of the image processing unit 200 to generate a reference image (converted image). The delayed output image frame memory 401 stores a display / recorded image that is an output image of the image processing unit 200 as a delayed output image. The delayed output image memory controller 402 controls writing / reading of data to / from the delayed output image frame memory 401.

遅延出力画像比較部403は、リファレンス画像と、遅延出力画像フレームメモリ401に蓄えられた遅延出力画像とを比較し、比較結果を故障検出信号として出力する。より具体的には、遅延出力画像比較部403は、リファレンス画像と遅延出力画像の全画素(または一定の割合で間引いた画素)について、同一座標の画素単位でデータの比較を行う。両画像間でデータが異なる画素が1つもなかった場合、遅延出力画像比較部403は比較結果を「一致」とする。また、両画像間でデータが異なる画素が1つでもあった場合、遅延出力画像比較部403は比較結果を「不一致」とする。   The delayed output image comparison unit 403 compares the reference image with the delayed output image stored in the delayed output image frame memory 401, and outputs the comparison result as a failure detection signal. More specifically, the delayed output image comparison unit 403 compares data for each pixel of the same coordinate for all pixels (or pixels thinned out at a constant rate) in the reference image and the delayed output image. When there is no pixel with different data between the two images, the delayed output image comparison unit 403 sets the comparison result to “match”. If there is even one pixel with different data between the two images, the delayed output image comparison unit 403 sets the comparison result to “mismatch”.

遅延出力画像相関値演算部404は、リファレンス画像と、遅延出力画像フレームメモリ401に蓄えられた遅延出力画像との相関値を算出し、相関値に基づく故障レベル信号を出力する。より具体的には、遅延出力画像相関値演算部404は、リファレンス画像と遅延出力画像の全画素(または一定の割合で間引いた画素)について、同一座標の画素単位でデータの差分や比を算出する。また、遅延出力画像相関値演算部404は、データの差分や比を算出した全画素についてデータの差分の絶対値や比を積算し、その結果を画像全体の相関値とする。   The delayed output image correlation value calculation unit 404 calculates a correlation value between the reference image and the delayed output image stored in the delayed output image frame memory 401, and outputs a failure level signal based on the correlation value. More specifically, the delayed output image correlation value calculation unit 404 calculates a difference or ratio of data in units of pixels of the same coordinates for all pixels (or pixels thinned out at a constant rate) in the reference image and the delayed output image. To do. The delayed output image correlation value calculation unit 404 adds up the absolute values and ratios of the data differences for all the pixels for which the data differences and ratios are calculated, and sets the result as the correlation value of the entire image.

次に、リファレンス画像生成部400の構成を説明する。図5はリファレンス画像生成部400の構成を示している。リファレンス画像生成部400は、入力画像フレームメモリ500、CPU501、リファレンス画像フレームメモリ502、リファレンス画像メモリコントローラ503を有する。   Next, the configuration of the reference image generation unit 400 will be described. FIG. 5 shows the configuration of the reference image generation unit 400. The reference image generation unit 400 includes an input image frame memory 500, a CPU 501, a reference image frame memory 502, and a reference image memory controller 503.

入力画像フレームメモリ500は、撮像画像である入力画像を蓄積する。CPU501は、入力画像フレームメモリ500から入力画像を読み出し、ソフトウェアに基づく処理により、画像処理部200が行う画像処理と同等の処理を入力画像に対して行い、リファレンス画像を生成する。また、CPU501は、入力画像を取り込むタイミングで取り込み信号を出力し、リファレンス画像フレームメモリ502へのリファレンス画像の格納が完了したタイミングで検査開始信号を出力する。リファレンス画像フレームメモリ502は、CPU501によって生成されたリファレンス画像を蓄積する。リファレンス画像メモリコントローラ503は、入力画像フレームメモリ500およびリファレンス画像フレームメモリ502に対するデータの書き込み・読み出しを制御する。   The input image frame memory 500 stores an input image that is a captured image. The CPU 501 reads an input image from the input image frame memory 500, performs processing equivalent to the image processing performed by the image processing unit 200 on the input image by processing based on software, and generates a reference image. In addition, the CPU 501 outputs a capture signal at the timing of capturing the input image, and outputs an inspection start signal at the timing when the reference image storage in the reference image frame memory 502 is completed. The reference image frame memory 502 stores the reference image generated by the CPU 501. The reference image memory controller 503 controls writing / reading of data to / from the input image frame memory 500 and the reference image frame memory 502.

次に、リファレンス画像生成部400および故障検出部201の動作を説明する。図6はリファレンス画像生成部400および故障検出部201の動作を示している。撮像画像は、図4および図5では図示していない垂直同期信号に同期してリファレンス画像生成部400に入力される。リファレンス画像メモリコントローラ503は数フレームに1回の割合で撮像画像を入力画像フレームメモリ500に取り込む。取り込まれた撮像画像は、CPU501により、画像処理部200が行う画像処理と同等の処理を施される。なお、処理時間はCPU501の処理能力により決定されるが、一般的に画像処理部200が画像処理を行う時間よりも処理時間は大きくなる。CPU501による処理結果の画像であるリファレンス画像はリファレンス画像フレームメモリ502に格納される。リファレンス画像メモリコントローラ503は、リファレンス画像の格納が完了した後、検査開始信号に同期したタイミングでリファレンス画像を出力する。   Next, operations of the reference image generation unit 400 and the failure detection unit 201 will be described. FIG. 6 shows operations of the reference image generation unit 400 and the failure detection unit 201. The captured image is input to the reference image generation unit 400 in synchronization with a vertical synchronization signal (not shown in FIGS. 4 and 5). The reference image memory controller 503 takes captured images into the input image frame memory 500 at a rate of once every several frames. The captured image is subjected to processing equivalent to the image processing performed by the image processing unit 200 by the CPU 501. The processing time is determined by the processing capability of the CPU 501, but generally the processing time is longer than the time during which the image processing unit 200 performs image processing. A reference image, which is an image obtained as a result of processing by the CPU 501, is stored in the reference image frame memory 502. The reference image memory controller 503 outputs the reference image at a timing synchronized with the examination start signal after the storage of the reference image is completed.

以下の説明は、故障検出部201の動作に関する。リファレンス画像生成部400は、前述のように入力画像の取り込み時に取り込み信号を出力する。遅延出力画像メモリコントローラ402は、取り込み信号が入力されると、そのフレームの表示・記録画像を遅延出力画像フレームメモリ401に取り込む。続いて、リファレンス画像生成部400においてリファレンス画像の生成および格納が完了し、リファレンス画像の出力が開始される時点でリファレンス画像生成部400は検査開始信号を出力する。   The following description relates to the operation of the failure detection unit 201. The reference image generation unit 400 outputs a capture signal when capturing an input image as described above. When the capture signal is input, the delay output image memory controller 402 captures the display / record image of the frame into the delay output image frame memory 401. Subsequently, when the generation and storage of the reference image is completed in the reference image generation unit 400 and the output of the reference image is started, the reference image generation unit 400 outputs an inspection start signal.

検査開始信号が遅延出力画像メモリコントローラ402に入力されると、遅延出力画像メモリコントローラ402は、リファレンス画像生成部400内のリファレンス画像フレームメモリ502からのリファレンス画像の読み出しに同期して、同一画像に対応する遅延出力画像の読み出しを開始する。遅延出力画像比較部403および遅延出力画像相関値演算部404は画像比較および相関値演算を実施する。遅延出力画像比較部403は、前述のように、リファレンス画像と遅延出力画像が一致するか否かを比較する。比較結果が「一致」である場合、遅延出力画像比較部403は、故障がないと判定し、故障検出信号を「無効」として出力する。また、比較結果が「不一致」である場合、遅延出力画像比較部403は、故障があると判定し、故障検出信号を「有効」として出力する。   When the inspection start signal is input to the delayed output image memory controller 402, the delayed output image memory controller 402 makes the same image in synchronization with reading of the reference image from the reference image frame memory 502 in the reference image generation unit 400. Start reading the corresponding delayed output image. The delayed output image comparison unit 403 and the delayed output image correlation value calculation unit 404 perform image comparison and correlation value calculation. As described above, the delayed output image comparison unit 403 compares whether the reference image and the delayed output image match. When the comparison result is “match”, the delayed output image comparison unit 403 determines that there is no failure and outputs the failure detection signal as “invalid”. When the comparison result is “mismatch”, the delayed output image comparison unit 403 determines that there is a failure and outputs a failure detection signal as “valid”.

遅延出力画像相関値演算部404は、前述のように、リファレンス画像と遅延出力画像の相関値を算出する。遅延出力画像相関値演算部404は、算出された相関値を所定の閾値と比較し、相関値が閾値未満であれば、相関性が低い、すなわちリファレンス画像に対して遅延出力画像が著しく劣化していると判定し、故障レベル信号を「高」として出力する。逆に、相関値が閾値以上であれば、画像が類似している、すなわち視認可能なレベルであると判定し、故障レベル信号を「低」として出力する。   The delayed output image correlation value calculation unit 404 calculates the correlation value between the reference image and the delayed output image as described above. The delayed output image correlation value calculation unit 404 compares the calculated correlation value with a predetermined threshold, and if the correlation value is less than the threshold, the correlation is low, that is, the delayed output image is significantly degraded with respect to the reference image. The failure level signal is output as “high”. On the contrary, if the correlation value is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the images are similar, that is, a level that can be visually recognized, and the failure level signal is output as “low”.

以上により、数フレームに1回、CPU500による処理結果と画像処理部200による処理結果との比較が行われる。なお、CPU500はシステム内の他のCPU(例えばシステムコントローラ106内にCPUを使用する場合にはこのCPU)と兼用しても良い。また、各フレームメモリへ格納するデータは、全画素分を格納する必要は無く、例えば、間引き・切り出しなどを行い、その容量を削減することが可能である。   As described above, the processing result by the CPU 500 and the processing result by the image processing unit 200 are compared once every several frames. The CPU 500 may also be used as another CPU in the system (for example, this CPU when the CPU is used in the system controller 106). The data stored in each frame memory does not need to store all the pixels, and for example, it is possible to reduce the capacity by thinning out / cutting out.

次に、システム状態検出部202の構成を説明する。図7はシステム状態検出部202の構成を示している。システム状態検出部202は、診断機能設定判定部700、調光状態判定部701、体腔色判定部702、合焦判定部703、システム状態判定部704を有する。   Next, the configuration of the system state detection unit 202 will be described. FIG. 7 shows the configuration of the system state detection unit 202. The system state detection unit 202 includes a diagnostic function setting determination unit 700, a dimming state determination unit 701, a body cavity color determination unit 702, an in-focus determination unit 703, and a system state determination unit 704.

診断機能設定判定部700、調光状態判定部701、体腔色判定部702、合焦判定部703の各判定結果はシステム状態判定部704に入力される。各判定結果は、内視鏡スコープ100が体腔内に挿入されていることを決定する確実な情報ではないため、システム状態判定部704は、判定確度を上げるためにこれらの情報を組み合わせてシステム状態の判定(検査中であるか否か、言い換えると内視鏡スコープが体腔内にあるか否か)を行っている。   The determination results of the diagnostic function setting determination unit 700, the dimming state determination unit 701, the body cavity color determination unit 702, and the focus determination unit 703 are input to the system state determination unit 704. Since each determination result is not reliable information for determining that the endoscope scope 100 is inserted into a body cavity, the system state determination unit 704 combines these pieces of information to increase the determination accuracy, (Whether or not the examination is in progress, in other words, whether or not the endoscope scope is in the body cavity).

図8は内視鏡システムの状態遷移を示している。「非検査中」から「検査中」への遷移は、例えば、診断操作が行われたこと、照明量が所定の制御範囲にあること、合焦状態にあること、体腔内色が検出されていることのいずれかが発生したときに行われる。また、照明量が最大になり、かつ、合焦から外れており、また、体腔内色が検出されていないことが所定の時間以上連続した場合には、「検査中」から「非検査中」への遷移が行われる。システム状態判定部704は、各判定部からの信号に基づいてシステム状態の判定を行い、上記の状態遷移と連動したシステム状態信号を出力する。   FIG. 8 shows the state transition of the endoscope system. The transition from “Non-examination” to “In-examination” indicates, for example, that a diagnostic operation has been performed, that the illumination amount is within a predetermined control range, is in focus, and the color in the body cavity is detected. Is done when any of the things happen. In addition, when the amount of illumination is maximized, out of focus, and the color within the body cavity has not been detected for a predetermined time or more, “in examination” to “not in examination” Transition to. The system state determination unit 704 determines the system state based on the signal from each determination unit, and outputs a system state signal in conjunction with the state transition.

次に、各判定部の動作について説明する。診断機能設定判定部700には、システムコントローラ106を介して操作情報が入力される。診断機能設定判定部700は、各種操作に基づく操作情報のうち、診断に関する操作、例えば画像上の血管や患部をより強調させる画像処理等を行う操作に関する情報を検出し、その情報に基づいて、診断機能に関する設定が行われているか否かを判定し、判定結果を診断機能設定判定信号(第3の体腔内検出信号)としてシステム状態判定部704に出力する。診断機能に関する設定が行われている場合、診断機能設定判定部700は診断機能設定判定信号を「診断機能設定」とし、診断機能に関する設定が行われていない場合、診断機能設定判定部700は診断機能設定判定信号を「診断機能非設定」とする。   Next, the operation of each determination unit will be described. Operation information is input to the diagnostic function setting determination unit 700 via the system controller 106. The diagnosis function setting determination unit 700 detects information related to an operation related to a diagnosis, for example, an operation for performing an image processing for emphasizing a blood vessel or an affected part on an image, among the operation information based on various operations, and based on the information, It is determined whether or not the setting related to the diagnostic function is performed, and the determination result is output to the system state determination unit 704 as a diagnostic function setting determination signal (third body cavity detection signal). When the setting related to the diagnostic function is performed, the diagnostic function setting determination unit 700 sets the diagnostic function setting determination signal to “diagnostic function setting”, and when the setting related to the diagnostic function is not performed, the diagnostic function setting determination unit 700 performs the diagnosis. The function setting judgment signal is “diagnostic function not set”.

調光状態判定部701は、画像処理部200から光源装置101へ出力される発光量情報に基づいて、発光量情報が示す発光量が所定の範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を調光状態判定信号(第2の体腔内検出信号)として出力する。以下では、画像処理部200内の発光量情報の生成について説明する。図9は画像処理部200の構成を示している。前述のように画像処理部200は、撮像画像に対し、ノイズ軽減、色補正、色強調、輪郭強調などの診断用画像を得るための各種処理を行う。また、それぞれの処理に対するパラメータはシステムコントローラ106から与えられる。画像処理部200は、ノイズ軽減処理部900、色補正部901、色強調部902、輪郭強調部903、調光部904を有する。   The dimming state determination unit 701 determines whether the light emission amount indicated by the light emission amount information is within a predetermined range based on the light emission amount information output from the image processing unit 200 to the light source device 101, and the determination result Is output as a dimming state determination signal (second body cavity detection signal). Hereinafter, generation of light emission amount information in the image processing unit 200 will be described. FIG. 9 shows the configuration of the image processing unit 200. As described above, the image processing unit 200 performs various processes for obtaining a diagnostic image such as noise reduction, color correction, color enhancement, and edge enhancement on a captured image. Parameters for each process are given from the system controller 106. The image processing unit 200 includes a noise reduction processing unit 900, a color correction unit 901, a color enhancement unit 902, an outline enhancement unit 903, and a light control unit 904.

ノイズ軽減処理部900は、撮像画像に対してノイズ軽減処理を行う。色補正部901は、撮像画像に対して色補正処理を行う。色強調部902は、撮像画像に対して色強調処理を行う。輪郭強調部903は、撮像画像に対して輪郭強調処理を行う。調光部904は、ノイズ軽減処理後の撮像画像から発光量情報を生成する。図10は調光部904の構成を示している。調光部904は輝度レベル算出部1000と発光量演算部1001を有する。   The noise reduction processing unit 900 performs noise reduction processing on the captured image. The color correction unit 901 performs color correction processing on the captured image. The color enhancement unit 902 performs color enhancement processing on the captured image. The contour enhancement unit 903 performs contour enhancement processing on the captured image. The light control unit 904 generates light emission amount information from the captured image after the noise reduction processing. FIG. 10 shows the configuration of the dimmer 904. The light control unit 904 includes a luminance level calculation unit 1000 and a light emission amount calculation unit 1001.

輝度レベル算出部1000は、入力画像、すなわち撮像画像の輝度レベルを算出する。発光量演算部1001は、輝度レベルを所定の目標レベルと比較し、比較結果に基づいて、発光すべき発光量を演算し、発光量を示す発光量情報を出力する。この時、適正な発光量になるように発光量の制御を行う。すなわち、画像の輝度レベルが高い場合には発光量を減少させ、輝度レベルが低い場合には発光量を増大させる。   The luminance level calculation unit 1000 calculates the luminance level of the input image, that is, the captured image. The light emission amount calculation unit 1001 compares the luminance level with a predetermined target level, calculates a light emission amount to be emitted based on the comparison result, and outputs light emission amount information indicating the light emission amount. At this time, the light emission amount is controlled so as to obtain an appropriate light emission amount. That is, the light emission amount is decreased when the luminance level of the image is high, and the light emission amount is increased when the luminance level is low.

システム状態検出部202内の調光状態判定部701は、調光部904から出力される発光量情報が制御範囲をはずれているか否かにより、内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定する。内視鏡スコープ100が体内または近傍の被写体を撮影する場合には、発光量は制御範囲内にあるが、体外など撮像対象が遠位にある場合には照明光が撮像対象に届かないため、発光量は制御範囲をはずれ、最大照明量となる。したがって、調光状態判定部701は、発光量情報が示す発光量が、体腔内での発光量に相当する所定の範囲内にある場合に、調光状態判定信号を「体腔内」とし、発光量情報が示す発光量が所定の範囲外にある場合に、調光状態判定信号を「体腔外」とする。   The dimming state determination unit 701 in the system state detection unit 202 is examining the endoscopic system in the body cavity depending on whether or not the light emission amount information output from the dimming unit 904 is out of the control range. It is determined whether or not. When the endoscope scope 100 captures a subject in or near the body, the light emission amount is within the control range, but the illumination light does not reach the imaging target when the imaging target is far away such as outside the body. The light emission amount is out of the control range and becomes the maximum illumination amount. Therefore, when the light emission amount indicated by the light emission amount information is within a predetermined range corresponding to the light emission amount in the body cavity, the light adjustment state determination unit 701 sets the light adjustment state determination signal to “inside the body cavity” and emits light. When the light emission amount indicated by the amount information is outside the predetermined range, the dimming state determination signal is set to “outside the body cavity”.

システム状態検出部202内の体腔色判定部702は、撮像画像の特徴量として各色成分を抽出し、各色成分に基づいて、内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定し、判定結果を示す体腔色判定信号(第1の体腔内検出信号)を出力する。一般に知られている通り、体腔内の画像は赤系統が支配的である。このため、体腔色判定部702は、赤成分が所定の値以上である場合、体腔色判定信号を「体腔内」とし、赤成分が所定の値未満である場合、体腔色判定信号を「体腔外」とする。   The body cavity color determination unit 702 in the system state detection unit 202 extracts each color component as a feature amount of the captured image, and determines whether or not the endoscope system is under examination in the body cavity based on each color component. Then, a body cavity color determination signal (first body cavity detection signal) indicating the determination result is output. As is generally known, the image in the body cavity is dominated by the red lineage. Therefore, the body cavity color determination unit 702 sets the body cavity color determination signal to “inside the body cavity” when the red component is greater than or equal to a predetermined value, and sets the body cavity color determination signal as “body cavity” when the red component is less than the predetermined value. "Outside".

システム状態検出部202内の合焦判定部703は、撮像画像の特徴量として画像内の空間周波数成分を抽出し、空間周波数成分に基づいて、内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定し、判定結果を示す体腔色判定信号(第1の体腔内検出信号)を出力する。被写体が遠位にある場合は合焦状態にないため、低周波成分が支配的になる。このため、合焦判定部703は、検出結果を所定の閾値と比較し、検出結果が閾値以上である場合、合焦状態すなわち体腔内にあると判定して合焦判定信号を「体腔内」とし、検出結果が閾値未満である場合、非合焦状態すなわち体腔外にあると判定して合焦判定信号を「体腔外」とする。   The focus determination unit 703 in the system state detection unit 202 extracts the spatial frequency component in the image as the feature amount of the captured image, and the endoscope system is in the inspection in the body cavity based on the spatial frequency component. And a body cavity color determination signal (first body cavity detection signal) indicating the determination result is output. When the subject is far away, the low frequency component is dominant because the subject is not in focus. For this reason, the focus determination unit 703 compares the detection result with a predetermined threshold, and when the detection result is equal to or greater than the threshold, the focus determination unit 703 determines that the focus state is in the body cavity, and the focus determination signal is “inside the body cavity”. If the detection result is less than the threshold value, it is determined that the subject is out of focus, that is, outside the body cavity, and the focus determination signal is “outside body cavity”.

なお、それぞれの判定部にタイマーやカウンタを設け、所定の状態が所定の時間以上続いたか、または所定の回数以上続いたかにより更にその判定の確度を上げることが望ましい。   In addition, it is desirable to provide a timer or a counter in each determination unit, and to further increase the accuracy of the determination depending on whether a predetermined state has continued for a predetermined time or a predetermined number of times.

上述したように、本実施形態によれば、故障検出部201は、画像処理部200の故障の有無を示す故障検出信号とその故障の度合いを示す故障レベル信号とを出力する。また、システム状態検出部202は、内視鏡システムの操作者が体腔内での検査を行っている状態またはそれに類する状態を検出し、システム状態信号を出力する。故障処理部203は、故障検出信号と故障レベル信号とシステム状態信号とに基づいて故障の状態および内視鏡システムの状態を検出する。内視鏡システムが検査中であり、かつ故障レベルが低い場合には、故障処理部203は画像処理部200に対し初期化を行わずに動作を継続させて画像の出力を確保する。また、故障が発生しており、かつ故障レベルが高い、すなわち検査中であっても画像を視認できないレベルの故障が発生している場合や検査中でない場合には、故障処理部203は画像処理部200を初期化させ、迅速に正常な状態に復帰させることができる。このように、内視鏡システムの状態に応じて初期化動作または継続動作を選択することができる。   As described above, according to the present embodiment, the failure detection unit 201 outputs a failure detection signal indicating whether or not the image processing unit 200 has failed and a failure level signal indicating the degree of the failure. In addition, the system state detection unit 202 detects a state in which the operator of the endoscope system is inspecting in the body cavity or a state similar thereto, and outputs a system state signal. The failure processing unit 203 detects a failure state and an endoscope system state based on the failure detection signal, the failure level signal, and the system state signal. When the endoscope system is under examination and the failure level is low, the failure processing unit 203 continues the operation without initializing the image processing unit 200 to ensure image output. Further, when a failure has occurred and the failure level is high, that is, when a failure has occurred at a level where an image cannot be visually recognized even during the inspection or when the inspection is not in progress, the failure processing unit 203 performs image processing. The unit 200 can be initialized and quickly returned to a normal state. Thus, the initialization operation or the continuous operation can be selected according to the state of the endoscope system.

また、リファレンス画像生成部400は、撮像画像に対して画像処理部200と同等の処理を行い、リファレンス画像を生成する。遅延出力画像比較部403および遅延出力画像相関値演算部404は、リファレンス画像と、画像処理部200によって処理された処理結果画像とを比較し、画像処理部200の故障の有無と故障のレベルを検出する。この時、画像の一部(表示されない部分等)について比較を行うのではなく、画像全体で比較を行うことにより、画像の空間方向の検出精度が上がるため、故障の有無およびレベルを精度良く検出することができる。   The reference image generation unit 400 performs a process equivalent to the image processing unit 200 on the captured image, and generates a reference image. The delayed output image comparison unit 403 and the delayed output image correlation value calculation unit 404 compare the reference image with the processing result image processed by the image processing unit 200, and determine whether the image processing unit 200 has a failure and the level of the failure. To detect. At this time, since the accuracy of detection in the spatial direction of the image is improved by comparing the entire image rather than comparing a part of the image (such as a non-displayed portion), the presence / absence and level of the failure can be accurately detected. can do.

また、リファレンス画像生成部400内のCPU501が、リファレンス画像を生成するための画像処理をソフトウェアにより行うため、専用の回路を設けることなく、所望の画像処理を実現することができる。また、画像処理部200によって処理された処理結果画像を一旦遅延出力画像フレームメモリ401に蓄え、上記リファレンス画像との比較を行うことにより、CPU501の処理による遅延に対応することができる。   In addition, since the CPU 501 in the reference image generation unit 400 performs image processing for generating a reference image by software, desired image processing can be realized without providing a dedicated circuit. In addition, the processing result image processed by the image processing unit 200 is temporarily stored in the delay output image frame memory 401 and compared with the reference image, so that the delay caused by the processing of the CPU 501 can be dealt with.

また、システム状態検出部202は、内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かに関連する複数の情報を組み合わせてシステム状態を判定することにより、システム状態判定の確度を向上させることができる。   Further, the system state detection unit 202 improves the accuracy of the system state determination by determining the system state by combining a plurality of pieces of information related to whether or not the endoscope system is under examination in the body cavity. be able to.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。第2の実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と共通である。第2の実施形態では、画像処理プロセッサ装置102内の故障検出部201の構成が異なる。図11は本実施形態の故障検出部201の構成を示している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. In the second embodiment, the configuration of the failure detection unit 201 in the image processing processor device 102 is different. FIG. 11 shows the configuration of the failure detection unit 201 of the present embodiment.

故障検出部201は、入力画像特徴量検出部1100、出力画像特徴量検出部1101、特徴量比較部1102を有する。入力画像特徴量検出部1100および出力画像特徴量検出部1101は、入力画像すなわち撮像画像と出力画像すなわち画像処理部200の処理結果画像から、所定の特徴量を検出する。特徴量比較部1102は、各特徴量検出部で検出された特徴量の差分を比較することにより、故障検出信号と故障レベル信号を生成する。   The failure detection unit 201 includes an input image feature amount detection unit 1100, an output image feature amount detection unit 1101, and a feature amount comparison unit 1102. The input image feature amount detection unit 1100 and the output image feature amount detection unit 1101 detect a predetermined feature amount from the input image, that is, the captured image, and the output image, that is, the processing result image of the image processing unit 200. The feature amount comparison unit 1102 generates a failure detection signal and a failure level signal by comparing the difference between the feature amounts detected by the feature amount detection units.

本実施形態では特徴量として空間周波数成分が抽出され、その判定が行われる。図12は入力画像特徴量検出部1100の構成を示している。入力画像特徴量検出部1100は、高域通過フィルタ1200、低域通過フィルタ1201、高域成分抽出部1202、低域成分抽出部1203を有する。入力画像は、所定の周波数より高い空間周波数成分を通過させる高域通過フィルタ1200と、所定の周波数より低い空間周波数成分を通過させる低域通過フィルタ1201のそれぞれに入力される。更にこれらの出力は高域成分抽出部1202と低域成分抽出部1203に入力され、それぞれの成分(振幅等)が高域成分および低域成分として抽出される。出力画像特徴量検出部1101の構成も上記と同様である。   In the present embodiment, a spatial frequency component is extracted as a feature amount, and the determination is performed. FIG. 12 shows the configuration of the input image feature quantity detection unit 1100. The input image feature amount detection unit 1100 includes a high-pass filter 1200, a low-pass filter 1201, a high-frequency component extraction unit 1202, and a low-frequency component extraction unit 1203. The input image is input to each of a high-pass filter 1200 that passes a spatial frequency component higher than a predetermined frequency and a low-pass filter 1201 that passes a spatial frequency component lower than a predetermined frequency. Further, these outputs are input to a high frequency component extraction unit 1202 and a low frequency component extraction unit 1203, and each component (amplitude, etc.) is extracted as a high frequency component and a low frequency component. The configuration of the output image feature amount detection unit 1101 is the same as described above.

図13は、低域通過フィルタを通した画像と、高域通過フィルタを通した画像との例を示している。図13(a)は、各フィルタに入力する前の画像であり、図13(b)は低域通過フィルタを通した画像であり、図13(c)は高域通過フィルタを通した画像である。このように、例えば画像処理部200に故障が発生し、低域の情報や高域の情報が欠落した場合、低域画像の情報が再現されていれば画像として視認可能であるが、低域の成分が再現されない場合(高域成分のみの場合)は視認が困難となる。   FIG. 13 shows an example of an image that has passed through a low-pass filter and an image that has passed through a high-pass filter. 13A is an image before being input to each filter, FIG. 13B is an image that has passed through a low-pass filter, and FIG. 13C is an image that has been passed through a high-pass filter. is there. As described above, for example, when a failure occurs in the image processing unit 200 and low-frequency information or high-frequency information is lost, the low-frequency image can be visually recognized as long as the low-frequency image information is reproduced. If these components are not reproduced (only high-frequency components), it becomes difficult to visually recognize them.

図14は特徴量比較部1102の構成を示している。特徴量比較部1102は、高域差分比較部1400、低域差分比較部1401、故障判定部1402、故障レベル判定部1403を有する。高域差分比較部1400には、入力画像特徴量検出部1100で抽出された入力画像の高域成分と、出力画像特徴量検出部1101で抽出された出力画像の高域成分とが入力される。高域差分比較部1400は両者を比較し、両者の差分を算出する。低域差分比較部1401には、入力画像特徴量検出部1100で抽出された入力画像の低域成分と、出力画像特徴量検出部1101で抽出された出力画像の低域成分とが入力される。低域差分比較部1401は両者を比較し、両者の差分を算出する。   FIG. 14 shows the configuration of the feature amount comparison unit 1102. The feature amount comparison unit 1102 includes a high frequency difference comparison unit 1400, a low frequency difference comparison unit 1401, a failure determination unit 1402, and a failure level determination unit 1403. The high frequency difference comparison unit 1400 receives the high frequency component of the input image extracted by the input image feature value detection unit 1100 and the high frequency component of the output image extracted by the output image feature value detection unit 1101. . The high frequency difference comparison unit 1400 compares both and calculates the difference between the two. The low frequency difference comparison unit 1401 receives the low frequency component of the input image extracted by the input image feature value detection unit 1100 and the low frequency component of the output image extracted by the output image feature value detection unit 1101. . The low-frequency difference comparison unit 1401 compares the two and calculates the difference between the two.

故障判定部1402は、入力画像と出力画像のそれぞれについての高域成分の差分および低域成分の差分をそれぞれ所定の閾値と比較し、故障の有無を判定する。すなわち、高域成分と低域成分のいずれの差分も閾値未満であれば、入力画像と出力画像はほぼ一致すると考えられるため、故障判定部1402は故障検出信号を「無効」とする。また、いずれかまたは両方の差分が閾値以上である場合、故障判定部1402は故障検出信号を「有効」とする。   The failure determination unit 1402 compares the difference between the high frequency component and the difference between the low frequency components for each of the input image and the output image with a predetermined threshold value, and determines whether there is a failure. That is, if any difference between the high-frequency component and the low-frequency component is less than the threshold value, the input image and the output image are considered to be substantially the same, so the failure determination unit 1402 sets the failure detection signal to “invalid”. If one or both of the differences are equal to or greater than the threshold, the failure determination unit 1402 sets the failure detection signal to “valid”.

故障レベル判定部1403は、低域差分比較部1401で算出された低域成分の差分に基づいて、故障レベルを判定する。前述のように低域の成分が再現されれば画像として視認可能であるので、低域の値の差分が閾値未満であれば、故障は画像を視認可能なレベルである。すなわち、故障レベル判定部1403は故障レベル信号を「低」とする。また、低域の値の差分が閾値以上であれば、故障レベル判定部1403は故障レベル信号を「高」とする。   The failure level determination unit 1403 determines the failure level based on the difference between the low frequency components calculated by the low frequency difference comparison unit 1401. As described above, if the low-frequency component is reproduced, it can be visually recognized as an image. Therefore, if the difference between the low-frequency values is less than the threshold value, the failure is at a level where the image can be visually recognized. That is, the failure level determination unit 1403 sets the failure level signal to “low”. On the other hand, if the difference between the low frequency values is equal to or greater than the threshold, the failure level determination unit 1403 sets the failure level signal to “high”.

なお、画像処理部200において、輪郭強調処理等を施すことにより周波数成分が変化するため、例えば前述の高域通過フィルタ1200や低域通過フィルタ1201として、所定の帯域(周波数範囲)の成分のみを通過させる帯域通過フィルタを使用し、輪郭強調処理等の影響が少ない周波数成分を用いてより精度の高い判定を行うことも可能である。この場合、空間周波数の帯域や、高域差分比較部1400と低域差分比較部1401が用いる閾値を画像処理部200の処理パラメータ等により適応的に変更することが望ましい。   In addition, since the frequency component is changed by performing edge enhancement processing or the like in the image processing unit 200, for example, only the components in a predetermined band (frequency range) are used as the above-described high-pass filter 1200 and low-pass filter 1201. It is also possible to use a band-pass filter that allows passage and to perform a more accurate determination using frequency components that are less affected by edge enhancement processing or the like. In this case, it is desirable to adaptively change the spatial frequency band and the threshold used by the high-frequency difference comparison unit 1400 and the low-frequency difference comparison unit 1401 according to the processing parameters of the image processing unit 200.

上述したように、本実施形態によれば、体腔内での故障発生時にはできる限り画像出力を確保して操作を続行可能とし、画像が視認できない故障や非検査時の故障では画像処理部200の初期化を行い、迅速に正常状態への回復を図ることができる。また、入力画像特徴量検出部1100および出力画像特徴量検出部1101が入力画像および出力画像から所定の特徴量を検出し、特徴量比較部1102がこの特徴量を比較し、その差分に基づいて故障の有無およびレベルを検出することによって、検出を簡易に行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, when a failure occurs in the body cavity, the image output is secured as much as possible so that the operation can be continued. Initialization can be performed to quickly recover to a normal state. Also, the input image feature quantity detection unit 1100 and the output image feature quantity detection unit 1101 detect a predetermined feature quantity from the input image and the output image, and the feature quantity comparison unit 1102 compares the feature quantity, and based on the difference. By detecting the presence / absence and level of a failure, the detection can be easily performed.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above-described embodiments, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention. .

100・・・内視鏡スコープ、101・・・光源装置、102・・・画像処理プロセッサ装置、103・・・表示装置、104・・・記録装置、105・・・操作部、106・・・システムコントローラ(設定部)、107・・・撮像部、200・・・画像処理部、201・・・故障検出部、202・・・システム状態検出部、203・・・故障処理部、204・・・回路情報ROM、400・・・リファレンス画像生成部(撮像画像変換部)、401・・・遅延出力画像フレームメモリ(記憶部)、402・・・遅延出力画像メモリコントローラ、403・・・遅延出力画像比較部(画像比較部)、404・・・遅延出力画像相関値演算部(画像比較部)、500・・・入力画像フレームメモリ、501・・・CPU、502・・・リファレンス画像フレームメモリ、503・・・リファレンス画像メモリコントローラ、700・・・診断機能設定判定部(第3の体腔内検出部)、701・・・調光状態判定部(第2の体腔内検出部)、702・・・体腔色判定部(第1の体腔内検出部)、703・・・合焦判定部、704・・・システム状態判定部、900・・・ノイズ軽減処理部、901・・・色補正部、902・・・色強調部、903・・・輪郭強調部、904・・・調光部、1000・・・輝度レベル算出部、1001・・・発光量演算部、1100・・・入力画像特徴量検出部(第1の特徴量検出部)、1101・・・出力画像特徴量検出部(第2の特徴量検出部)、1102・・・特徴量比較部、1100・・・入力画像特徴量検出部、1200・・・高域通過フィルタ、1201・・・低域通過フィルタ、1202・・・高域成分抽出部、1203・・・低域成分抽出部、1400・・・高域差分比較部、1401・・・低域差分比較部、1402・・・故障判定部、1403・・・故障レベル判定部、1500・・・検出データ付加回路、1501・・・画像処理回路、1502・・・判定回路、1503・・・初期化回路、1504・・・回路情報ROM   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Endoscope scope, 101 ... Light source device, 102 ... Image processor apparatus, 103 ... Display apparatus, 104 ... Recording apparatus, 105 ... Operation part, 106 ... System controller (setting unit), 107 ... imaging unit, 200 ... image processing unit, 201 ... failure detection unit, 202 ... system state detection unit, 203 ... failure processing unit, 204 ... Circuit information ROM, 400... Reference image generation unit (captured image conversion unit) 401... Delayed output image frame memory (storage unit) 402... Delayed output image memory controller, 403. Image comparison unit (image comparison unit) 404... Delayed output image correlation value calculation unit (image comparison unit) 500... Input image frame memory 501. Image frame memory, 503... Reference image memory controller, 700... Diagnostic function setting determination unit (third body cavity detection unit), 701... Dimming state determination unit (second body cavity detection unit) 702 ... Body cavity color determination unit (first body cavity detection unit), 703 ... Focus determination unit, 704 ... System state determination unit, 900 ... Noise reduction processing unit, 901 ... Color correction unit, 902 ... color enhancement unit, 903 ... outline enhancement unit, 904 ... light control unit, 1000 ... luminance level calculation unit, 1001 ... emission amount calculation unit, 1100 ... Input image feature quantity detection unit (first feature quantity detection unit), 1101... Output image feature quantity detection unit (second feature quantity detection unit), 1102... Feature quantity comparison unit, 1100. Image feature amount detection unit, 1200... High-pass filter 1201 ... Low-pass filter, 1202 ... High-frequency component extraction unit, 1203 ... Low-frequency component extraction unit, 1400 ... High-frequency difference comparison unit, 1401 ... Low-frequency difference comparison unit, 1402 ... Fault determination unit, 1403 ... Fault level determination unit, 1500 ... Detection data addition circuit, 1501 ... Image processing circuit, 1502 ... Determination circuit, 1503 ... Initialization circuit, 1504 ..Circuit information ROM

Claims (10)

体腔内の部位を照明するための照明光を発生する光源部と、前記照明光により照明された体腔内の部位を撮像素子により撮像し撮像画像を得る撮像部と、前記撮像画像に所定の処理を行い、処理後の画像を表示部に出力するプログラマブル集積回路により構成される画像処理部とを有する内視鏡システムであって、
前記撮像部からの前記撮像画像と、前記画像処理部で処理された処理結果の画像とを比較した結果に基づいて前記画像処理部の故障を検出し、故障の状態を示す故障状態信号を出力する故障検出部と、
内視鏡システムの状態を示すシステム情報に基づいて、内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定し、判定結果を示すシステム状態信号を出力するシステム状態検出部と、
前記故障状態信号および前記システム状態信号に基づいて、前記画像処理部における前記プログラマブル集積回路を初期化するか否かを判定し、判定結果を示す制御信号を出力する故障処理部とを有し、
前記画像処理部は、前記制御信号に基づいて、前記プログラマブル集積回路を初期化する初期化動作、または前記プログラマブル集積回路を初期化せずに動作を継続する継続動作を行うことを特徴とする内視鏡システム。
A light source unit that generates illumination light for illuminating a site in the body cavity, an imaging unit that captures an image of a site in the body cavity illuminated by the illumination light with an imaging device, and a predetermined process for the captured image An endoscopic system having an image processing unit configured by a programmable integrated circuit that outputs a processed image to a display unit,
A failure of the image processing unit is detected based on a comparison result between the captured image from the imaging unit and an image of a processing result processed by the image processing unit, and a failure state signal indicating a failure state is output. A fault detection unit to
Based on system information indicating the state of the endoscope system, it is determined whether or not the endoscope system is being examined in a body cavity, and a system state detection unit that outputs a system state signal indicating the determination result;
A failure processing unit that determines whether to initialize the programmable integrated circuit in the image processing unit based on the failure state signal and the system state signal, and outputs a control signal indicating a determination result;
The image processing unit performs an initialization operation for initializing the programmable integrated circuit based on the control signal, or a continuous operation for continuing the operation without initializing the programmable integrated circuit. Endoscopy system.
前記故障検出部は、
前記画像処理部が行う前記所定の処理と同等の処理を前記撮像画像に行い変換画像として出力する撮像画像変換部と、
前記変換画像と前記処理結果画像とを比較し、比較結果を前記故障状態信号として出力する画像比較部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
The failure detection unit
A captured image conversion unit that performs processing equivalent to the predetermined processing performed by the image processing unit on the captured image and outputs the captured image as a converted image;
An image comparison unit that compares the converted image with the processing result image and outputs a comparison result as the failure state signal;
The endoscope system according to claim 1, further comprising:
前記撮像画像変換部はCPUにより構成され、前記CPUはソフトウェアに基づく処理により前記所定の処理と同等の処理を行い、
前記画像比較部は、前記撮像画像変換部によって処理された前記変換画像に対応する前記処理結果画像を記憶する記憶部を更に有し、前記撮像画像変換部による処理の完了後に前記変換画像と、前記記憶部に記憶された前記処理結果画像とを比較する
ことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡システム。
The captured image conversion unit is configured by a CPU, and the CPU performs a process equivalent to the predetermined process by a process based on software,
The image comparison unit further includes a storage unit that stores the processing result image corresponding to the converted image processed by the captured image conversion unit, and after the processing by the captured image conversion unit is completed, The endoscope system according to claim 2, wherein the processing result image stored in the storage unit is compared.
前記故障検出部は、
前記撮像画像の特徴量を算出し第1の特徴量として出力する第1の特徴量検出部と、
前記処理結果の画像の特徴量を算出し第2の特徴量として出力する第2の特徴量検出部と、
前記第1の特徴量と前記第2の特徴量とを比較し、比較結果を前記故障状態信号として出力する特徴量比較部とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
The failure detection unit
A first feature amount detection unit that calculates a feature amount of the captured image and outputs the calculated feature amount as a first feature amount;
A second feature amount detection unit that calculates a feature amount of the image of the processing result and outputs it as a second feature amount;
The endoscope system according to claim 1, further comprising: a feature amount comparison unit that compares the first feature amount with the second feature amount and outputs a comparison result as the failure state signal. .
前記システム状態検出部は、前記撮像画像の特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定し、判定結果を示す第1の体腔内検出信号を出力する第1の体腔内検出部を有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の内視鏡システム。   The system state detection unit calculates a feature amount of the captured image, determines whether the endoscope system is under examination in a body cavity based on the calculated feature amount, and indicates a determination result. The endoscope system according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a first body cavity detection unit that outputs a body cavity detection signal. 前記画像処理部は、
前記撮像画像から輝度レベルを算出する輝度レベル算出部と、
前記輝度レベルを所定の目標レベルと比較し、比較結果に基づいて発光量を演算し、発光量を示す発光量情報を出力する発光量演算部とを更に有し、
前記光源部は、前記発光量情報に基づいて前記発光量を制御し、
前記システム状態検出部は、前記発光量情報が示す発光量が所定の範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を第2の体腔内検出信号として出力する第2の体腔内検出部を有する
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の内視鏡システム。
The image processing unit
A luminance level calculation unit for calculating a luminance level from the captured image;
A light emission amount calculating unit that compares the luminance level with a predetermined target level, calculates a light emission amount based on the comparison result, and outputs light emission amount information indicating the light emission amount;
The light source unit controls the light emission amount based on the light emission amount information,
The system state detection unit determines whether or not the light emission amount indicated by the light emission amount information is within a predetermined range, and outputs a determination result as a second body cavity detection signal. The endoscope system according to any one of claims 1 to 4, wherein the endoscope system is provided.
操作者が診断機能に係る設定のために行う操作を受け付け、操作結果を示す操作情報を出力する操作部と、
前記操作情報に基づいて前記診断機能に係る設定を行う設定部とを更に有し、
前記システム状態検出部は、前記操作情報に基づいて前記診断機能の設定の有無を検出し、第3の体腔内検出信号として出力する第3の体腔内検出部を有する
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の内視鏡システム。
An operation unit that receives an operation performed by an operator for setting related to a diagnostic function, and outputs operation information indicating an operation result;
A setting unit configured to perform settings related to the diagnostic function based on the operation information;
The system state detection unit includes a third in-vivo detection unit that detects the presence / absence of setting of the diagnostic function based on the operation information and outputs the detection result as a third in-body detection signal. The endoscope system according to any one of claims 1 to 4.
前記システム状態検出部は、
前記撮像画像の特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて内視鏡システムが体腔内での検査中であるか否かを判定し、判定結果を示す第1の体腔内検出信号を出力する第1の体腔内検出部、
発光量情報が示す発光量が所定の範囲内にあるか否かを判定し、判定結果を第2の体腔内検出信号として出力する第2の体腔内検出部、
操作者が診断機能に係る設定のために行う操作の結果を示す操作情報に基づいて前記診断機能の設定の有無を検出し、第3の体腔内検出信号として出力する第3の体腔内検出部
のうち少なくとも2つの体腔内検出部と、
前記第1の体腔内検出信号に基づいて体腔内での検査中であると判定される場合、または前記第2の体腔内検出信号に基づいて前記発光量が前記所定の範囲内であると判定される場合、または前記第3の体腔内検出信号に基づいて前記診断機能が設定されていると判定される場合、体腔内での検査中であることを示す前記システム状態信号を出力するシステム状態判定部とを有し、
前記システム状態検出部が前記第2の体腔内検出部を有する場合、前記画像処理部は、前記撮像画像から輝度レベルを算出する輝度レベル算出部と、前記輝度レベルを所定の目標レベルと比較し、比較結果に基づいて発光量を演算し、発光量を示す前記発光量情報を出力する発光量演算部とを更に有し、前記光源部は、前記発光量情報に基づいて前記発光量を制御し、
前記システム状態検出部が前記第3の体腔内検出部を有する場合、操作者が診断機能に係る設定のために行う操作を受け付け、操作結果を示す前記操作情報を出力する操作部と、前記操作情報に基づいて前記診断機能に係る設定を行う設定部とを更に有する
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の内視鏡システム。
The system state detection unit
The feature amount of the captured image is calculated, and based on the calculated feature amount, it is determined whether or not the endoscope system is under examination in the body cavity, and a first body cavity detection signal indicating the determination result is output A first body cavity detection unit
A second intra-body-cavity detection unit that determines whether or not the luminescence amount indicated by the luminescence amount information is within a predetermined range, and outputs the determination result as a second intra-body-cavity detection signal;
A third in-vivo detection unit that detects the presence / absence of setting of the diagnosis function based on operation information indicating a result of an operation performed by the operator for setting related to the diagnosis function, and outputs the detection result as a third in-body detection signal At least two of the body cavity detection units,
When it is determined based on the first in-vivo detection signal that the examination in the body cavity is being performed, or on the basis of the second in-vivo detection signal, the light emission amount is determined to be within the predetermined range. Or when it is determined that the diagnostic function is set based on the third body cavity detection signal, the system state outputs the system state signal indicating that the examination in the body cavity is being performed. A determination unit,
When the system state detection unit includes the second body cavity detection unit, the image processing unit compares a luminance level with a predetermined target level with a luminance level calculation unit that calculates a luminance level from the captured image. A light emission amount calculation unit that calculates a light emission amount based on the comparison result and outputs the light emission amount information indicating the light emission amount, and the light source unit controls the light emission amount based on the light emission amount information. And
When the system state detection unit has the third in-vivo detection unit, an operation unit that receives an operation performed by an operator for setting related to a diagnostic function and outputs the operation information indicating an operation result; and the operation The endoscope system according to any one of claims 1 to 4, further comprising a setting unit configured to perform settings related to the diagnosis function based on information.
前記第1の体腔内検出信号に基づいて体腔内での検査中であると判定される場合、または前記第2の体腔内検出信号に基づいて前記発光量が前記所定の範囲内であると判定される場合、または前記第3の体腔内検出信号に基づいて前記診断機能が設定されていると判定される場合、前記システム状態判定部は体腔内での検査中であることを示す前記システム状態信号を出力し、
前記故障状態信号が所定レベル未満の故障の発生を示し、前記システム状態信号が体腔内の検査中であることを示す場合、前記故障処理部は前記画像処理部における前記プログラマブル集積回路を初期化しないと判定することを特徴とする請求項8に記載の内視鏡システム。
When it is determined based on the first in-vivo detection signal that the examination in the body cavity is being performed, or on the basis of the second in-vivo detection signal, the light emission amount is determined to be within the predetermined range. The system state indicating that the system state determination unit is in the inspection of the body cavity when the diagnosis function is determined based on the third body cavity detection signal. Output signal,
The failure processing unit does not initialize the programmable integrated circuit in the image processing unit when the failure status signal indicates the occurrence of a failure below a predetermined level and the system status signal indicates that a body cavity examination is being performed. The endoscope system according to claim 8, wherein the endoscope system is determined.
前記第1の体腔内検出信号に基づいて体腔内での検査中でないと判定される場合、かつ前記第2の体腔内検出信号に基づいて前記発光量が前記所定の範囲外であると判定される場合、かつ前記第3の体腔内検出信号に基づいて前記診断機能が設定されていないと判定される場合、前記システム状態判定部は体腔内での検査中でないことを示す前記システム状態信号を出力し、
前記故障状態信号が故障の発生を示し、前記システム状態信号が体腔内の検査中でないことを示す場合、前記故障処理部は前記画像処理部における前記プログラマブル集積回路を初期化すると判定することを特徴とする請求項8に記載の内視鏡システム。
When it is determined based on the first in-vivo detection signal that the examination in the body cavity is not in progress, and on the basis of the second in-vivo detection signal, the light emission amount is determined to be out of the predetermined range. And when it is determined that the diagnostic function is not set based on the third in-vivo detection signal, the system state determination unit outputs the system state signal indicating that the inspection in the body cavity is not in progress. Output,
The failure processing unit determines to initialize the programmable integrated circuit in the image processing unit when the failure status signal indicates the occurrence of a failure and the system status signal indicates that the examination in the body cavity is not in progress. The endoscope system according to claim 8.
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