JP2012034934A - 電子内視鏡用プロセッサ - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡画像に黒色の枠状のマスクを重畳する電子内視鏡と、画像処理機能を有する電子内視鏡用プロセッサとを組み合わせた場合であっても、モニタに表示される内視鏡画像に意図しないノイズを発生させない電子内視鏡用プロセッサを提供する。
【解決手段】電子内視鏡用プロセッサは、電子内視鏡から出力される映像信号に対応する画像データが記憶されるビデオメモリと、映像信号に対応する画像データに含まれるマスクの位置をマスク情報として記憶するマスク情報メモリと、ビデオメモリに記憶された画像データに所定の画像処理を行う画像処理手段と、画像処理手段によって画像処理が行われた画像データをビデオ信号に変換してモニタに出力する信号処理手段とを有し、画像処理手段は、マスク情報メモリに記憶されたマスク情報に基づいて、画像データのうち、マスク領域を除く領域のみに対して所定の画像処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子内視鏡から出力される内視鏡画像の映像信号を処理してモニタに表示可能なビデオ信号を生成する電子内視鏡用プロセッサであって、特に、電子マスク処理を施した内視鏡画像を映像信号として出力する電子内視鏡用プロセッサに関する。

内視鏡の挿入管の先端部に対物光学系及び撮像素子を内蔵した電子内視鏡と、該電子内視鏡から出力される映像信号を処理してモニタに表示可能なビデオ信号を生成する電子内視鏡用プロセッサとを備えた電子内視鏡装置が、体腔内の診断等に広く利用されている。

電子内視鏡先端部の撮像素子の周縁部には、物理的に遮光された光学マスク領域が設けられ、映像信号の光学マスク領域に相当する部分にはノイズが目立たないように更に電子マスク処理が施される。また、光学マスク領域に囲まれる撮像領域に相当する映像信号に対しても、例えばピントが合っていない周縁部分については同様に電子マスク処理が施される（特許文献１）。一般に、電子マスク処理は、内視鏡画像の周縁部に黒色の枠状のマスクを重畳する処理であり、具体的には映像信号の所定の領域にマスク信号（輝度値ゼロの信号）を重畳することによって実行される。電子マスク処理が施されることにより、モニタには、ノイズが少なく、ピントの合った内視鏡画像のみが表示されることとなる。また、電子内視鏡用プロセッサにおいては、電子内視鏡から供給される内視鏡画像に対して輪郭強調処理、染色処理、ぼかし処理等の画像処理を行うことも可能となっている（特許文献２）。

特開２００３−３２５４４４号公報 特開２００４−３０４３２８号公報

しかしながら、内視鏡画像に黒色の枠状のマスクを重畳する電子内視鏡と、画像処理機能を有する電子内視鏡用プロセッサとを組み合わせて使用する場合、マスク部分に対しても画像処理が行われてしまうため、モニタに表示される内視鏡画像のマスク領域にかえってノイズが発生する可能性があった。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、内視鏡画像に黒色の枠状のマスクを重畳する電子内視鏡と、画像処理機能を有する電子内視鏡用プロセッサとを組み合わせた場合であっても、モニタに表示される内視鏡画像に意図しないノイズを発生させない電子内視鏡用プロセッサを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡用プロセッサは、電子内視鏡から出力される映像信号に対応する画像データが記憶されるビデオメモリと、映像信号に対応する画像データに含まれるマスクの位置をマスク情報として記憶するマスク情報メモリと、ビデオメモリに記憶された画像データに所定の画像処理を行う画像処理手段と、画像処理手段によって画像処理が行われた画像データをビデオ信号に変換してモニタに出力する信号処理手段とを有し、画像処理手段は、マスク情報メモリに記憶されたマスク情報に基づいて、画像データのうち、マスク領域を除く領域のみに対して所定の画像処理を行うことを特徴とする。

このような構成とすると、輪郭強調処理等の画像処理はマスク領域に対しては行われない為、マスク領域に対して画像処理が行われることによって発生するノイズが内視鏡画像に生じることはない。また、本発明は、上記のようにマスク情報メモリに記憶されたマスク情報に基づいて内視鏡画像に含まれるマスク領域の座標を判別する（特定の画素がマスク領域に含まれるかどうかの判別を行う）ものであるため、電子内視鏡から出力される内視鏡画像にマスク領域が含まれる（すなわち、電子内視鏡側で内視鏡画像へのマスクの重畳が行われている）場合であっても、内視鏡画像に含まれるマスク領域の座標を判別可能である。

また、電子内視鏡用プロセッサが、ホワイトバランスの調整を行う際にマスク情報をマスク情報メモリに記憶するマスク情報生成手段を有する構成としてもよい。

また、マスク情報生成手段は、ビデオメモリに記憶されている画像データを処理することによってマスク情報を得る構成としてもよい。例えば、マスク情報生成手段が、映像信号に対応する画像データのうち、所定の閾値を下回った画像データの座標位置をマスクの位置としてマスク情報メモリに記憶する。

ホワイトバランスの調整を行う場合は、白色のチャートを備えたキャップ等を電子内視鏡の先端にかぶせた状態で映像信号を出力させ、この映像信号に対応する画像の各画素の輝度値を検出する。そして、上記輝度値の検出結果に基づいてホワイトバランスの調整が行われる。電子内視鏡が、内視鏡画像にマスクを重畳するものである場合、ホワイトバランス調整時に電子内視鏡から出力される内視鏡画像は、略一様な白色の画面に白色以外（例えば黒色）の枠状のマスクが重畳されたものとなる。そのため、所定の閾値を白色と黒色の中間の輝度値として、各画素について所定の閾値を下回っているかどうかをマスク情報生成手段が判断することによって、マスク領域に含まれる画素の座標を検出することが可能となる。

また、本発明においては、所定の画像処理が、輪郭強調処理、染色処理又はぼかし処理の少なくともいずれか一つの処理を含むものである。

以上のように、本発明によれば、内視鏡画像に黒色の枠状のマスクを重畳する電子内視鏡と、画像処理機能を有する電子内視鏡用プロセッサとを組み合わせた場合であっても、モニタに表示される内視鏡画像に意図しないノイズを発生させない電子内視鏡用プロセッサが実現される。

図１は、本発明の実施の形態による電子内視鏡装置のブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態の後段信号処理回路によって実行される、ホワイトバランス自動調整ルーチンのフローチャートである。 図３は、本発明の実施の形態の後段信号処理回路によって実行される画像処理ルーチンのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態の電子内視鏡装置のブロック図である。本実施形態の電子内視鏡装置１は、電子内視鏡１００と、電子内視鏡用プロセッサ２００と、モニタ３００とを有する。電子内視鏡用プロセッサ２００は、電子内視鏡１００の挿入管１１０の先端部（挿入管先端部）１１１の周囲を照明するための照明光を生成する光源装置としての機能と、電子内視鏡１００から出力される映像信号を処理して、モニタ３００に表示可能なビデオ信号を生成するビデオプロセッサとしての機能を有するものである。上記構成の電子内視鏡装置１においては、電子内視鏡１００によって撮像された、挿入管先端部１１１付近の映像が、動画としてモニタ３００に表示されるようになっている。

先ず、電子内視鏡用プロセッサ２００の光源装置としての機能について説明する。図１に示されるように、電子内視鏡１００の内部には、電子内視鏡用プロセッサ２００と接続されるコネクタ部１２０から挿入管先端部１１１に至る略全長に亙って、照明光を挿入管先端部１１１に導くためのライトガイド（光ファイババンドル等）１３１が配されている。ライトガイド１３１の基端部１３１ａは、コネクタ部１２０から突出しており、コネクタ部１２０を介して電子内視鏡１００を電子内視鏡用プロセッサ２００に接続すると、この基端部１３１ａは、電子内視鏡用プロセッサ２００の内部に配置される。また、ライトガイド１３１の先端部１３１ｂは、挿入管先端部１１１近傍に配置されている。挿入管先端部１１１の、ライトガイド１３１の先端部１３１ｂに近接する部分には、レンズ１３２が取り付けられており、ライトガイド１３１の先端部１３１ｂから放射される照明光は、レンズ１３２を透過して挿入管先端部１１１の周囲を照明する。

電子内視鏡用プロセッサ２００には、キセノンランプ等の白色光を生成する光源２１１と、前記光源２１１に電力を供給するための光源用電源２１２と、集光レンズ２１３と、回転フィルタ２１４と、モータ２１５と、モータドライバ２１６が内蔵されている。電子内視鏡１００を電子内視鏡用プロセッサ２００に取り付けた時に、光源２１１からの光が集光レンズ２１３によって、ライトガイド１３１の基端部１３１ａに集光される。

回転フィルタ２１４は、集光レンズ２１３とライトガイド１３１の基端部１３１ａとの間に配置された、モータ２１５によって回転駆動される円盤である。回転フィルタ２１４には、１２０°毎の位相差にて配置されたＲＧＢ三色の透過型カラーフィルタが設けられている。このため、モータ２１５が回転フィルタ２１４を一定の速度で回転させている時は、回転フィルタ２１４の各カラーフィルタが、集光レンズ２１３から出射される光を周期的に横切るよう構成されており、ＲＧＢ各色の照明光が周期的に電子内視鏡１００の挿入管先端部１１１の周囲を照明するようになっている。モータ２１５の回転を制御するモータドライバ２１６によって、回転フィルタ２１４は、電子内視鏡１００による画像の撮像（後述）のタイミングに同期して回転するように構成されており、電子内視鏡１００からは、Ｒ色で照明された時の画像、Ｇ色で照明された時の画像、Ｂ色で照明された時の画像の映像信号が周期的に電子内視鏡用プロセッサ２００に出力されるようになっており、電子内視鏡用プロセッサ２００は、各色で照明された３枚の画像を合成することによって、１枚のカラー画像を生成し、モニタ３００に出力するようになっている。

なお、光源用電源２１２及びモータドライバ２１６は、電子内視鏡用プロセッサ２００に内蔵されたシステムコントローラ２３１によって制御されている。すなわち、システムコントローラ２３１は、光源用電源２１２及びモータ２１５を制御することによって、光源２１１の点灯及び消灯、明るさの調整を行うことが可能である。また、システムコントローラ２３１は、モータドライバ２１６を制御することによって、電子内視鏡１００の撮像タイミングに同期させるように回転フィルタ２１４を回転させることができる。

次に、電子内視鏡用プロセッサ２００のビデオプロセッサとしての機能について説明する。電子内視鏡１００の挿入管先端部１１１には、対物レンズ１４１が取り付けられている。対物レンズ１４１は、挿入管先端部１１１の周囲の像を、挿入管先端部１１１の内部に配置された撮像素子１４２の受光面上に結像させるものである。

撮像素子１４２は、電子内視鏡１００のコネクタ部１２０に内蔵された駆動回路１４３から出力される制御クロックパルスによって制御され、この制御クロックパルスの入力タイミングに基づくタイミングにて、撮像された像に対応する映像信号を出力するようになっている。なお、制御クロックパルスが撮像素子１４２に入力されるタイミング（間隔）は、電子内視鏡１００のコネクタ部１２０に内蔵されているタイミングコントローラ１４４によって制御されている。

撮像素子１４２から出力される映像信号は、アンプ１４５によって増幅された後、アナログ信号処理回路１４６によってゲイン調整等が行われ、映像処理回路１４７に入力される。映像処理回路１４７に入力された映像信号は、明るさ調整等の所定の処理が行われたのち、マスク処理回路１４８に入力される。マスク処理回路１４８は、入力された内視鏡画像の映像信号に、枠状のマスクを重畳する。具体的には、入力される映像信号に対応した内視鏡画像の画素数が水平Ｘ_０ピクセル、垂直Ｙ_０ピクセルであるとすると、下記の数１に示される４つの条件のいずれかを満たす画素（ｘ_ｍ，ｙ_ｍ）を全て輝度値０（黒色）の画素に置き換えた映像信号を出力する処理を行うものである。

すなわち、マスク処理回路１４８から出力される映像信号は、上下夫々の辺に沿った高さＹ_ａの黒色の帯と、左右夫々の辺に沿った幅Ｘ_ａの黒色の帯から構成される額縁状のマスクが重畳された内視鏡画像の映像信号となる。マスク処理回路１４８から出力される映像信号は、電子内視鏡用プロセッサ２００に送られる。なお、マスク処理回路１４８に入力される映像信号は、アナログ信号であるので、マスク処理回路１４８による処理は、下記のようなものとなる。

（１） 垂直同期信号から第１の時間（Ｙ_ａ−１ライン終了）までの期間は、全ての信号の輝度レベルを最小（黒）にする。
（２） 垂直同期信号から第２の時間（Ｙ_０−Ｙ_ａライン開始）経過後から次の垂直同期信号までの期間は、全ての信号の輝度レベルを最小にする。
（３） 水平同期信号から第３の時間（Ｘ_ａ−１番目の画素に対応するもの）までの期間の輝度レベルを最小にする。
（４） 水平同期信号から第４の時間（Ｘ_０−Ｘ_ａ番目の画素の信号があらわれる直前）経過後から、次の水平同期信号までの期間の輝度レベルを最小にする。

本実施形態においては、上記のように、内視鏡画像のマスクとマスク以外の部分との境界が矩形となるものである。しかしながら、本発明は上記の構成に限定されるものではなく、数１以外の条件にてマスクが定義される構成としてもよい。例えば、内視鏡画像のマスクとマスク以外の部分との境界が、曲線を描く様な構成もまた、本発明に含まれる。このような場合は、１ライン毎に、マスクの位置、数及び大きさ（すなわち、輝度レベルが最小となる時間帯）が異なるものであるため、マスク処理回路１４８の図示しない記憶手段（ＲＯＭ等）に記憶された、輝度レベルが最小となる時間帯に関する情報（マスク時間情報）がライン毎に定められたデータテーブルを用いてマスクの重畳が行われる。具体的には、マスク処理回路１４８が水平同期信号を検知するたびに、次のラインに対応したマスク時間情報を呼出し、このマスク時間情報に対応したタイミングでマスクを内視鏡画像に重畳する。

電子内視鏡用プロセッサ２００には、前段信号処理回路２４１、画像メモリ２４２、後段信号処理回路２４３、マスク情報メモリ２４４及びタイミングコントローラ２４５が内蔵されている。電子内視鏡１００のマスク処理回路１４８から出力される映像信号は、前段信号処理回路２４１に入力される。

前段信号処理回路２４１は、入力された映像信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルの画像データを画像メモリ２４２に記憶する。なお、前段信号処理回路２４１が画像メモリ２４２に画像データを記憶させるタイミングは、タイミングコントローラ２４５によって制御される。

画像メモリ２４２に記憶された画像データは、所定の（すなわち、モニタ３００の水平及び垂直同期周波数に対応した）タイミングで、後段信号処理回路２４３に読み出される。なお、上記の画像データの読み出しのタイミングは、タイミングコントローラ２４５によって制御される。後段信号処理回路２４３は、読み出した画像データに所定の画像処理（輪郭強調処理など）を行い、画像処理が行われた後の画像データを、所定の形式のビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ形式）に変換し、モニタ３００に出力する。この結果、電子内視鏡１００の撮像素子１４２によって撮像された電子内視鏡１００の挿入管先端部１１１周囲の内視鏡画像が、モニタ３００に表示されることになる。また、後段信号処理回路２４３は、上記所定の画像処理を行う際、マスク情報メモリ２４４に記憶されている座標データを参照して、マスク部分に対応する座標の画素については、画像処理の対象としない（後述）。

電子内視鏡用プロセッサ２００のタイミングコントローラ２４５は、電子内視鏡１００のタイミングコントローラ１４４と同期して動作するよう構成されており、前段信号処理回路２４１は、電子内視鏡１００のマスク処理回路１４８から送られる映像信号を逐次（フレーム落ちさせることなく）画像データに変換し、画像メモリ２４２に保存する。すなわち、画像メモリ２４２に記憶されている画像データは、電子内視鏡１００の撮像素子１４２が一枚の内視鏡画像を撮像する間隔と等しい間隔にて更新されるようになっている。この結果、モニタ３００には、逐次更新される内視鏡画像が動画像として表示されることになる。

なお、電子内視鏡用プロセッサ２００のタイミングコントローラ２４５は、電子内視鏡用プロセッサ２００のシステムコントローラ２３１によって制御されるようになっている。同様に、電子内視鏡１００のタイミングコントローラ１４４は、電子内視鏡１００のコネクタ部１２０に内蔵されたシステムコントローラ１５１によって制御されるようになっている。上記説明した、電子内視鏡１００側及び電子内視鏡用プロセッサ２００側のタイミングコントローラ１４４、２４５の同期は、双方のシステムコントローラ１５１、２３１が互いに通信することによって実現される。

また、撮像素子１４２がＲＧＢ各色の１フレーム分の映像信号を出力する間隔及び前段信号処理回路２４１がＲＧＢ各色の１フレーム分の映像信号を画像データに変換して画像メモリ２４２に保存する周期は、１フレーム分のカラー画像に対応するビデオ信号が後段信号処理回路２４３からモニタ３００に送られる周期の１／３に設定されている。すなわち、撮像素子１４２が１フレーム分のカラー画像の映像信号を送出する周期、前段信号処理回路２４１が１フレーム分のカラー画像の映像信号を画像データに変換して画像メモリ２４２に保存する周期、及び１フレーム分のカラー画像に対応するビデオ信号が後段信号処理回路２４３からモニタ３００に送られる周期は等しく設定されている。このため、撮像素子１４２が撮像した内視鏡画像は、コマ落ちすることなくモニタ３００に表示される。

また、画像メモリ２４２には、２フレーム分の画像データを記憶できるようになっている。そして、前段信号処理回路２４１と後段信号処理回路２４３は、同時に同じフレームの画像メモリ２４２にはアクセスできず、互いに異なるフレームの画像データが記憶された領域のみにアクセスするようになっている。すなわち、前段信号処理回路２４１が画像メモリ２４２の一方のフレームの領域に画像データを記録している時は、後段信号処理回路２４３は他方のフレームの領域に記憶された画像データ（すなわち、その時点で前段信号処理回路２４１が処理している画像よりも１フレーム前の画像データ）に対して画像処理及びビデオ信号への変換を行うようになっている。

また、電子内視鏡用プロセッサ２００には、フロントパネル２５１が設けられている。フロントパネル２５１は、電子内視鏡装置１の使用者が、後段信号処理回路２４３による画像処理（例えば、輪郭強調処理、染色処理、ぼかし処理等）の実行又は解除を切り替える際に使用される。

本実施形態においては、後段信号処理回路２４３は、画像データ中のどの座標がマスク領域であるかを示すマスク情報をマスク情報メモリ２４４から読み出して、読み出されたマスク情報に基づいて、マスク領域以外のみに画像処理を行うようになっている（後述）。しかしながら、どの座標の画素がマスク領域であるかは、電子内視鏡用プロセッサ２００に接続される電子内視鏡１００の仕様によって異なる。従って、本実施形態においては、どの座標の画素がマスク領域に含まれるかを、ホワイトバランスの自動調整時に検出し、検出結果をマスク情報メモリ２４４に記憶している。

本実施形態のホワイトバランス自動調整処理について、以下に説明する。図２は、後段信号処理回路２４３によって実行される、ホワイトバランス自動調整ルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、フロントパネル２５１の操作によって、ホワイトバランスの自動調整が指示された時に実行される。なお、本ルーチンを実行するにあたっては、電子内視鏡１００の挿入管先端部に白のチャート（すなわち、反射特性が光の波長によらず略一様となる）が配置されるように構成されたキャップを取り付け、得られる（モニタ３００に表示される）内視鏡画像が、マスク領域を除いて白一色となる状態にする。以下、マスク領域を除いた領域が白一色となった画像を、ホワイト画像と定義する。

本ルーチンが開始されると、ステップＳ１０１が実行される。ステップＳ１０１では、後段信号処理回路２４３による輪郭強調処理などの画像処理を解除する。これは、ホワイトバランス調整に使用されるホワイト画像に画像処理が行われてしまうと、適正なホワイトバランス調整が行えないためである。次いで、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２は、ホワイトバランスの調整が可能となるまで待機する（Ｓ１０２：ＮＯ）待機ルーチンである。本ステップでは、後段画像処理回路２４３が処理する画像メモリ２４２中の領域内にホワイト画像の画像データが記録されるまで、本ルーチンが開始してから少なくともカラー画像の１フレーム期間待機するルーチンである。ホワイトバランスの調整が可能となったと判断された場合は（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３は、変数ｙに関するｆｏｒループの開始ステップである。このループは、ｙの初期値を０とし、ｙがＹ_０−１（すなわち内視鏡画像のｙ座標の最大値）となるまでｙを１ずつ加算するループである。本ステップが実行された後は、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４は、変数ｘに関するｆｏｒループの開始ステップである。このループは、ｘの初期値を０とし、ｘがＸ_０−１（すなわち内視鏡画像のｘ座標の最大値）となるまでｘを１ずつ加算するループである。本ステップが実行された後は、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、画像メモリ２４２に記憶された画像データに対応する画像の、座標（ｘ，ｙ）の画素のＲＧＢ夫々の輝度値のチェックが行われる。この輝度値が、所定の閾値を下回っていた場合は（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、この画素がマスク領域であるものと判断し、ステップＳ１０６に進む。なお、上記のように内視鏡画像のマスク領域はＲＧＢ各色の輝度値がいずれも低い黒色であり、ホワイトバランス調整時は内視鏡画像のマスク領域以外の領域はＲＧＢ各色の輝度値がいずれも高い白色である。そのため、上記所定の閾値は、白色と黒色の中間の適切な値の輝度値である。例えば、画像メモリ２４２に記憶された画像データが、ＲＧＢ各色の輝度値が２５６階調の形式の画像データである場合は、上記所定の閾値は、例えば１２７である。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で輝度値のチェックを行った座標の座標情報（すなわちｘ及びｙ）が、マスク情報としてマスク情報メモリ２４４に記憶される。次いで、ステップＳ１０８に進む。

一方、ステップＳ１０５において、画像メモリ２４２に記憶された画像の、座標（ｘ，ｙ）の画素のＲＧＢ夫々の輝度値が、所定の閾値を上回っていた場合は（Ｓ１０５：ＮＯ）、この画素がマスク領域ではないものと判断し、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、ホワイトバランス調整の為のデータの蓄積が行われる。具体的には、所定の変数Ｒ_ＷＢ、Ｇ_ＷＢ、Ｂ_ＷＢの夫々に、座標（ｘ，ｙ）の画素のＲＧＢ各色の輝度値が加算される。変数Ｒ_ＷＢ、Ｇ_ＷＢ、Ｂ_ＷＢの初期値（本ルーチン開始時の値）は０である。また、このステップでは、マスク領域には含まれない画素の数のカウントも行われる。次いで、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８は、ステップＳ１０４を開始ステップとするｆｏｒループの終了ステップである。本ステップにおいて、ｘがＸ_０−１に達した場合は、本ループを抜け、ステップＳ１０９に進む。ｘがＸ_０−１に達していない場合は、ｘに１を加算した上でステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０９は、ステップＳ１０３を開始ステップとするｆｏｒループの終了ステップである。本ステップにおいて、ｙがＹ_０−１に達した場合は、本ループを抜け、ステップＳ１１０に進む。ｙがＹ_０−１に達していない場合は、ｙに１を加算した上でステップＳ１０４に進む。

以上のステップＳ１０３〜Ｓ１０９のループが実行されることによって、マスク領域に含まれる画素の座標情報がマスク情報メモリ２４４に記憶される。また、マスク領域に含まれない画素のＲＧＢ各色の輝度値の合計が、変数Ｒ_ＷＢ、Ｇ_ＷＢ、Ｂ_ＷＢに記憶された状態となる。

ステップＳ１１０では、ホワイトバランスの調整が行われる。具体的には、変数Ｒ_ＷＢ、Ｇ_ＷＢ、Ｂ_ＷＢの夫々を、マスク領域に含まれない画素の画素数で割り、マスク領域に含まれない画素におけるＲＧＢ各色の輝度値の平均値Ｒ_ＷＢＭ、Ｇ_ＷＢＭ、Ｂ_ＷＢＭを求める。そして、求めた平均値Ｒ_ＷＢＭ、Ｇ_ＷＢＭ、Ｂ_ＷＢＭと、望ましい白色の画像におけるＲＧＢ各色の輝度値Ｒ_０、Ｇ_０、Ｂ_０との比Ｒ_０／Ｒ_ＷＢＭ、Ｇ_０／Ｇ_ＷＢＭ、Ｂ_０／Ｂ_ＷＢＭを求める。内視鏡画像の表示を行う場合は、後段画像処理回路２４３は、他の画像処理に先立って、上記比を各画素の輝度値に乗じてホワイトバランス調整を行っている。次いで、本ルーチンを終了する。

以上のルーチンが実行されることによって、ホワイトバランスの調整が行われると共に、マスク領域の座標がマスク情報メモリ２４４に記憶されるようになる。

次に、本実施形態での、後段信号処理回路２４３による画像処理の手順について以下に説明する。図３は、後段信号処理回路２４３によって実行される画像処理ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、電子内視鏡装置１の使用者によるフロントパネル２５１の操作によって画像処理の実行が指示されている場合に実行される。

本ルーチンが開始すると、ステップＳ２０１が実行される。ステップＳ２０１では、後段信号処理回路２４３は、マスク情報メモリ２４４からマスク情報、すなわちマスク領域の座標を読み取る。次いで、読み取られたマスク情報から、配列Ｍ［ｘ，ｙ］を生成する。Ｍ［ｘ，ｙ］は、Ｍ［ｘ，ｙ］＝Ｔｒｕｅ（１）であれば、座標（ｘ，ｙ）の画素がマスク領域であることを示し、Ｍ［ｘ，ｙ］＝Ｆａｌｓｅ（０）であれば、座標（ｘ，ｙ）の画素がマスク領域ではないことを示す配列である。従って、配列Ｍ［ｘ，ｙ］は、内視鏡画像の全ての画素について、マスク領域であるか否かの情報を有するデータとなる。次いで、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２は、変数ｙに関するｆｏｒループの開始ステップである。このループは、ｙの初期値を０とし、ｙがＹ_０−１（すなわち内視鏡画像のｙ座標の最大値）となるまでｙを１ずつ加算するループである。本ステップが実行された後は、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３は、変数ｘに関するｆｏｒループの開始ステップである。このループは、ｘの初期値を０とし、ｘがＸ_０−１（すなわち内視鏡画像のｘ座標の最大値）となるまでｘを１ずつ加算するループである。本ステップが実行された後は、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、配列Ｍ［ｘ，ｙ］の内容に基づいて、座標（ｘ，ｙ）の画素がマスク領域に含まれるかどうかの判断が行われる。座標（ｘ，ｙ）がマスク領域に含まれる、すなわちＭ［ｘ，ｙ］がＴｒｕｅである場合は（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、ステップＳ２０６に進む。一方、座標（ｘ，ｙ）がマスク領域に含まれない、すなわちＭ［ｘ，ｙ］がＦａｌｓｅである場合は（Ｓ２０４：ＮＯ）、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、座標（ｘ，ｙ）の画素に対して、所定の画像処理（輪郭強調処理、染色処理、ぼかし処理等）が行われる。次いで、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６は、ステップＳ２０３を開始ステップとするｆｏｒループの終了ステップである。本ステップにおいて、ｘがＸ_０−１に達した場合は、本ループを抜け、ステップＳ２０７に進む。ｘがＸ_０−１に達していない場合は、ｘに１を加算した上でステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０７は、ステップＳ２０２を開始ステップとするｆｏｒループの終了ステップである。本ステップにおいて、ｙがＹ_０−１に達した場合は、本ループを抜け、ステップＳ２０８に進む。ｙがＹ_０−１に達していない場合は、ｙに１を加算した上でステップＳ２０３に進む。

以上のように、Ｓ２０２〜Ｓ２０７のループが実行されることにより、内視鏡画像の全ての画素について、マスク領域に含まれる画素であるかどうかのチェックが行われ、マスク領域に含まれないと判断された画素のみに対して画像処理が行われるようになっている。従って、本ルーチンによる画像処理では、マスク領域に含まれる画素に画像処理が行われてノイズがマスク領域に発生するといった問題は発生しない。

ステップＳ２０８は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０７のループで画像処理を行った画像のビデオ信号への変換及び出力が完了するまで待機する（Ｓ２０８：ＮＯ）ルーチンである。当該画像のビデオ信号への変換及び出力が完了したと判断した場合、すなわち、次フレームの画像データが画像メモリ２４２に記憶された場合は（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９では、電子内視鏡装置１の使用者がフロントパネル２５１を操作して、画像処理の解除（すなわち、モニタ３００に画像処理を行わない画像を表示させる）が指示されたかどうかの判定が行われる。画像処理の解除が指示されていないのであれば（Ｓ２０９：ＮＯ）、ステップＳ２０２に戻り、次のフレームの画像データに対する画像処理が実行される。一方、ステップＳ２０９において、画像処理の解除が指示されたものと判定された場合は（Ｓ２０９：ＹＥＳ）、本ルーチンを終了させる。

以上のように、本実施形態によれば、図３のルーチンによって、マスク領域以外の部分のみに画像処理が行われることになり、モニタ３００に表示される内視鏡画像のマスク領域にノイズが生じることはない。

なお、本実施形態においては、ホワイトバランス自動調整ルーチンによって内視鏡画像に含まれるマスク領域の検出を行っているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、特定の電子内視鏡１００のみが電子内視鏡用プロセッサ２００に接続されることが分かっている場合には、接続される電子内視鏡１００のマスク領域に応じたマスク情報が予めマスク情報メモリ２４４に記憶されている構成としても良い。或いは、複数種類の電子内視鏡１００のマスク情報がマスク情報メモリ２４４に記憶されており、使用者がフロントパネル２５１を操作して接続される電子内視鏡１００の機種を選択し、その機種に応じたマスク情報が、画像処理を行う際に参照される構成としても良い。これらの構成においては、マスク領域の自動検出（図２）を行う必要はない。

また、本実施形態においては、マスク領域の座標をマスク情報メモリ２４４に記憶させる構成としているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、各座標についてのマスクの有無を示すデータ、すなわち本実施形態の配列Ｍ［ｘ，ｙ］がマスク情報メモリ２４４に記憶される構成としてもよい。或いは、上記数１のような、座標（ｘ，ｙ）の画素がマスク領域であるかを示す条件式をマスク情報としてマスク情報メモリ２４４に記憶させる構成としてもよい。特に、電子内視鏡１００の機種に関わらずマスク領域の大凡の形状が同じである場合（例えば、マスク領域が方形の枠形状である場合）は、マスク領域の詳細な形状を定義する特徴量（例えば、数１におけるＸ_ａ、Ｘ_０、Ｙ_ａ及びＹ_０）のみをマスク情報としてマスク情報メモリ２４４に記憶させる構成としてもよい。これらの場合、マスク情報を小さくでき、小さな容量のマスク情報メモリ２４４を使用できる。

１ 電子内視鏡装置
１００ 電子内視鏡
１４２ 撮像素子
１４８ マスク処理回路
２００ 電子内視鏡用プロセッサ
２４１ 前段信号処理回路
２４２ 画像メモリ
２４３ 後段信号処理回路
２４４ マスク情報メモリ

Claims (5)

1. 電子マスク処理を施した内視鏡画像を映像信号として出力する電子内視鏡と接続され、前記映像信号を処理してモニタに表示可能なビデオ信号を生成する電子内視鏡用プロセッサであって、
   前記映像信号に対応する画像データが記憶されるビデオメモリと、
   前記映像信号に対応する画像データに含まれるマスクの位置をマスク情報として記憶するマスク情報メモリと、
   前記ビデオメモリに記憶された画像データに所定の画像処理を行う画像処理手段と、
   前記画像処理手段によって画像処理が行われた画像データを前記ビデオ信号に変換して前記モニタに出力する信号処理手段と、
   を有し、
   前記画像処理手段は、前記マスク情報メモリに記憶されたマスク情報に基づいて、前記画像データのうち、前記マスク領域を除く領域のみに対して前記所定の画像処理を行うことを特徴とする電子内視鏡用プロセッサ。
2. 前記電子内視鏡用プロセッサが、ホワイトバランスの調整を行う際に前記マスク情報を前記マスク情報メモリに記憶するマスク情報生成手段を有することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
3. 前記マスク情報生成手段は、前記ビデオメモリに記憶されている画像データを処理することによって前記マスク情報を得ることを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
4. 前記マスク情報生成手段は、前記映像信号に対応する画像データのうち、所定の閾値を下回った画像データの座標位置を前記マスクの位置として前記マスク情報メモリに記憶することを特徴とする請求項３に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
5. 前記所定の画像処理が、輪郭強調処理、染色処理又はぼかし処理の少なくともいずれか一つの処理を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
   

Images