JP2014014022A - Ccd image correction device and ccd image correction method - Google Patents
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Description
本発明は、電子シャッタパルスによりCCD画像の1水平ラインに発生するノイズを除去する装置および方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and method for removing noise generated in one horizontal line of a CCD image by an electronic shutter pulse.
CCDを用いた画像の撮影では、通常水平ブランキング期間に電子シャッタパルス、すなわち電荷掃き出し信号が出力される。この電荷掃き出し信号の影響で例えば特定のラインにノイズが乗り、画質の悪化を招く。このような問題に対しては、例えば電子シャッタパルスの影響によるノイズが発生したライン(ノイズライン)の信号を使用せず、相前後するラインの信号でノイズラインの信号を補間する構成が知られている(特許文献1参照)。 In photographing an image using a CCD, an electronic shutter pulse, that is, a charge sweep signal is output during a normal horizontal blanking period. For example, noise is applied to a specific line due to the influence of the charge sweep-out signal, leading to deterioration in image quality. For such a problem, for example, a configuration is known in which a signal of a noise line is interpolated with a signal of a line in succession without using a signal of a line (noise line) in which noise is generated due to the influence of an electronic shutter pulse. (See Patent Document 1).
しかし、他のラインの信号を用いたノイズラインの信号の補間は、画像の本来の解像度を低下させる。 However, interpolation of noise line signals using signals of other lines reduces the original resolution of the image.
本発明は、撮影画像から電子シャッタパルスに起因するノイズを検出し、その補正値を算出することを課題としている。 An object of the present invention is to detect noise caused by an electronic shutter pulse from a captured image and calculate a correction value thereof.
本発明の撮像装置は、少なくとも1フレーム分の均質画像を取得する均質画像取得手段と、撮像素子から上記均質画像を出力しているときに、シャッタパルスを撮像素子に印加するシャッタパルス印加手段と、シャッタパルスによるノイズが付加されるシャッタパルス印加ラインの画素値からシャッタパルス印加ラインの画素の補正値を算出する補正値算出手段と備えたことを特徴としている。 An imaging apparatus according to the present invention includes a homogeneous image acquisition unit that acquires a homogeneous image for at least one frame, and a shutter pulse application unit that applies a shutter pulse to the imaging device when the homogeneous image is output from the imaging device. And a correction value calculating means for calculating a correction value of a pixel of the shutter pulse application line from a pixel value of the shutter pulse application line to which noise due to the shutter pulse is added.
補正値は画素値のオフセット値またはゲインの何れかであることが好ましい。均質画像がダークフレーム画像であることが好ましい。ダークフレーム画像は、例えば撮影用の照明光の照射を停止することで取得される。撮像装置は更に、上記補正値を用いて撮像素子で撮影される画像を補正してノイズを除去する画像補正手段を備えることが好ましい。 The correction value is preferably either an offset value or a gain of the pixel value. The homogeneous image is preferably a dark frame image. The dark frame image is acquired by, for example, stopping irradiation of illumination light for photographing. It is preferable that the imaging apparatus further includes an image correction unit that corrects an image captured by the imaging device using the correction value to remove noise.
更に撮像装置は、撮像素子で撮影された画像を出力する画像出力手段と、均質画像を取得する直前に撮影された画像を保存する画像保存手段と、均質画像取得期間中、出力される画像を画像保存手段に保存された画像に切り替えるとともに、均質画像取得期間終了後、出力される画像を、撮像素子で撮影され画像補正手段で補正された画像に切り替える出力画像切替手段とを備えることが好ましい。 Further, the imaging apparatus includes an image output unit that outputs an image captured by the image sensor, an image storage unit that stores an image captured immediately before acquiring the homogeneous image, and an image output during the homogeneous image acquisition period. It is preferable to include an output image switching unit that switches to an image stored in the image storage unit and switches an image output after the homogeneous image acquisition period to an image captured by the image sensor and corrected by the image correction unit. .
更に撮像装置は、画像が均質であるか否かを判別する均質画像判別手段を備えることが好ましい。また、撮像装置は例えば第1の分光分布を有する照明光で撮影を行う第1撮影モードと、第2の分光分布を有する照明光で撮影を行う第2撮影モードを備え、均質画像取得手段が、第1、第2撮影モード間の切替えの間に実行される。また、撮像装置は例えば画像の動きを評価する動き評価手段を備え、均質画像取得手段は画像の動きが少ないと評価されるときに実行される。 Furthermore, it is preferable that the imaging apparatus includes a homogeneous image determination unit that determines whether or not the image is homogeneous. In addition, the imaging apparatus includes, for example, a first imaging mode in which imaging is performed with illumination light having a first spectral distribution and a second imaging mode in which imaging is performed with illumination light having a second spectral distribution. This is executed during switching between the first and second imaging modes. Further, the imaging apparatus includes, for example, a motion evaluation unit that evaluates the motion of the image, and the homogeneous image acquisition unit is executed when it is evaluated that the motion of the image is small.
また本発明の電子内視鏡装置は、上記撮像装置を備えたことを特徴としている。 In addition, an electronic endoscope apparatus according to the present invention includes the above-described imaging apparatus.
本発明によれば、撮影画像から電子シャッタパルスに起因するノイズを検出し、その補正値を算出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect noise caused by an electronic shutter pulse from a captured image and calculate a correction value thereof.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態である撮像装置を備える電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an electronic endoscope system including an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
電子内視鏡システム10は、スコープ11と、スコープ11が着脱自在に接続されるプロセッサ装置12とからなる電子内視鏡装置と、プロセッサ装置12に接続されるモニタ13から主に構成される。スコープ11の挿入部先端にはCCD14が設けられ、例えばプロセッサ装置12に設けられたタイミングコントローラ33からの駆動パルス(例えばシャッタ制御信号など)により制御される。撮像レンズ14Aを介してCCD14で撮影された画像は、アナログ画像信号として例えばスコープ11のコネクタ部に設けられたアナログ/デジタル変換器15においてデジタル画像信号(画像データ)に変換されてプロセッサ装置12の前段信号処理回路16に入力される。
The
前段信号処理回路16では、従来周知の色変換処理、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理など、所定の信号処理が施されるとともに、後述する画像補正処理が施される。前段信号処理回路16から出力される画像信号はフレームメモリ17、セレクタ18、画像判別処理回路19にそれぞれ出力される。フレームメモリ17では、常時所定フレーム分(1フレーム以上)の画像が順次一時的に保存される。なお本実施形態では、1フレーム分の画像が保存される。
The pre-stage
セレクタ18には、前段信号処理回路16から出力される画像信号と、フレームメモリ17から出力される画像信号が入力され、タイミングコントローラ33からの信号に基づき、その一方を後段映像信号処理回路20へ出力する。後段映像信号処理回路20では、例えば画像信号を所定の規格の画像信号に変換し、例えばモニタ13などの出力装置へ出力する。なお、後段映像信号処理回路20は、プロセッサ装置12のシステムコントローラ28によって制御される。
The
また、前段信号処理回路16から画像判別処理回路19へ出力された画像は、後述する画像判別処理に掛けられ、その画像が補正値算出に使用できるか否かが判別される。画像判別処理回路19は、入力された画像が補正値算出に使用できると判断したときにその画像をシャッタ傷検波回路31に出力し、シャッタ傷検波回路31は、入力された画像から電子シャッタパルスによるノイズを検出し、ノイズを含むラインの各画素値の補正値を算出する。なお、シャッタ傷検波回路31にはタイミングコントローラ33からの電子シャッタパルスを出力したタイミングが通知され、これに基づきノイズを含むラインが検出される。
In addition, the image output from the pre-stage
シャッタ傷検波回路31において算出された補正値は、前段信号処理回路16へ出力され、前段信号処理回路16では、補正値に基づき前述した画像補正処理に利用する。なお本実施形態において補正値は、各画素値に対するオフセット値またはゲインの何れかである。
The correction value calculated in the shutter
CCD14での撮影は、例えばプロセッサ装置12に設けられたランプ21からの光を、ライトガイド22を通して例えば体内に挿入されたスコープ11の先端まで伝送し、この光を照明レンズ22Aを通して被写体に照射することによって行われる。ランプ21からの光は、例えば集光レンズ23や調光用絞り24を介してライトガイド22に供給される。なお、ランプ21はランプ制御回路27によりその点灯が制御され、絞り24はモータ24Aによって駆動され、ライトガイド22へ供給されるランプ21からの光量が調整される。
For imaging with the
なお、本実施形態の電子内視鏡装置は、ランプ21の光を直接ライトガイド22を通して照明光として利用する通常光観察モードと、特殊光フィルタ25を介してランプ21の光をライトガイド22へ供給し、特殊な分光分布の照明光の下で撮影を行う特殊光観察モードを備える。特殊光フィルタ25は、モータ25Aによって光路上へ進退自在とされ、通常光観察モードでは光路上から退避され、特殊光観察モードでは光路上に配置される。
The electronic endoscope apparatus according to the present embodiment uses the normal light observation mode in which the light from the
なお調光用絞り24と特殊光フィルタ25を駆動するモータ24A、25Aは、ドライバ26によって制御され、ドライバ26、ランプ制御回路27は、それぞれタイミングコントローラ33からの指令信号に基づいて駆動され、タイミングコントローラ33は、システムコントローラ28によって制御される。
The
なお、システムコントローラ28には、プロセッサ装置12に設けられるフロントパネル(Fパネル)29やスコープ11に設けられたスコープボタン30等が接続され、システムコントローラ28は、これらのスイッチ操作に基づいてモードの切り替えや、各種設定の変更などを行う。
The
次に図1、図2、図3を参照して、電子シャッタパルスに起因する第1実施形態におけるノイズの検出方法、補正値の算出方法、補正値に基づく画像の補正方法、ノイズ検出処理中の画像表示方法について説明する。 Next, referring to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3, the noise detection method, correction value calculation method, image correction method based on the correction value, and noise detection processing in the first embodiment caused by the electronic shutter pulse are being performed. The image display method will be described.
図2は、第1実施形態における電子内視鏡撮影動作全体の流れを示すフローチャートである。電子内視鏡撮影動作が開始されると、ステップS100においてランプ21が点灯され、ステップS102においてセレクタ18が前段信号処理回路からの画像出力を行い通常の画像出力が開始される。例えばデフォルトでは通常光観察モードが選択され、特殊光フィルタ25はランプ21の光路から退避されており、CCD14で撮影された内視鏡画像がアナログ/デジタル変換器15、前段信号処理回路16、セレクタ18、後段映像信号処理回路20を介してモニタ13にリアルタイムで表示される。
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of the entire electronic endoscope photographing operation in the first embodiment. When the electronic endoscope photographing operation is started, the
一方既に特殊光観察モードが選択されている場合には、特殊光フィルタ25を介した特殊な分光分布の照明光が挿入部先端から照射され、通常光観察モード同様の経路を介して特殊光の下での撮影された内視鏡画像がモニタ13にリアルタイムで表示される。
On the other hand, when the special light observation mode is already selected, illumination light with a special spectral distribution through the
ステップS104では、ユーザによりフロントパネル29またはスコープボタン30に設けられたランプ切り替えボタン(モード切り替えボタン)が操作されたか否かが判定される。操作されていなければ処理はステップS102に戻り、現在のモードでの撮影が継続される。
In step S104, it is determined whether or not the user has operated a lamp switching button (mode switching button) provided on the
一方、ランプ切り替えボタンが操作されたと判定されると、ステップS106において、セレクタ18の出力がフレームメモリ17からの画像出力に切り替えられ、モニタ13には、フレームメモリ17に保存されている画像信号の出力が開始される。ステップS108では、調光用絞り24が最大値まで絞られ、ランプ21からの光が遮光される。すなわち、挿入部先端からの照明光の照射が停止される。その後ステップS110において電子シャッタパルスがCCD14に出力され、シャッタによるノイズを含むダークフレーム画像が取得される。
On the other hand, if it is determined that the lamp switching button has been operated, the output of the
ステップS112では、取得されたダークフレーム画像が補正値の算出に使用しても問題がないかを判定する画像判定が画像判別処理回路19において行われる。補正値の算出は、シャッタによるノイズ成分を抽出することにより行われるため、ノイズが含まれるラインを除く同フレームが十分に一様である必要がある。すなわち、ノイズを含むライン以外の各画素の画素値が均質的で各領域での値の変化が少ない必要ある。
In step S112, the image
本実施形態の画像判定では、例えば画素値の標準偏差が一定値以下であるか、あるいはアナログ/デジタル変換器(A/D)のオフセット値から一定値以上乖離している画素が規定数以下であるかの何れかが判定条件として利用されるが、上記目的が達成できればこれに限定されるものではない。なお、前者の判定方法は、画像の一様性を直接判定するもので、画像が中間輝度であっても利用できる。一方、後者の判定方法は、画像が補正値算出に適したダークフレーム画像であるか(画像が十分に暗いか)否かを判定するものである。なお適正なダークフレーム画像であれば、通常その画像は十分に一様である。また、前者の方法を採用する場合、補正値を算出に利用される画像はダークフレーム画像である必要はない。 In the image determination of the present embodiment, for example, the standard deviation of the pixel value is equal to or less than a certain value, or the number of pixels that deviate from the analog / digital converter (A / D) offset value by a certain value is equal to or less than a specified number. Any one of them is used as a determination condition, but the present invention is not limited to this as long as the above object can be achieved. The former determination method directly determines the uniformity of the image, and can be used even when the image has intermediate luminance. On the other hand, the latter determination method determines whether or not the image is a dark frame image suitable for correction value calculation (the image is sufficiently dark). An appropriate dark frame image is usually sufficiently uniform. When the former method is employed, the image used for calculating the correction value need not be a dark frame image.
ステップS112の画像判定において、取得されたダークフレーム画像が補正に使用するには不適切である、すなわち標準偏差が一定値よりも大きい、あるいはA/Dオフセット値から一定値以上乖離している画素が規定数よりも多いと判定されると、処理はステップS116へ移る。一方、画像判定において取得されたダークフレーム画像が補正に使用しても問題ないと判定されると、ステップS114において、シャッタ傷検波回路31におけるノイズ抽出処理および補正値の算出処理が行われ、前段信号処理回路16に出力される。なおノイズの抽出および補正値の算出は、電子シャッタパルスが印加されたラインの各画素の画素値を、同一垂直ライン上におけるその他の画素の画素値、例えば平均画素値と比較することによって行われる。
In the image determination of step S112, the acquired dark frame image is inappropriate for use in correction, that is, a pixel whose standard deviation is larger than a certain value or deviates from the A / D offset value by a certain value or more. Is determined to be larger than the prescribed number, the process proceeds to step S116. On the other hand, if it is determined that there is no problem even if the dark frame image acquired in the image determination is used for correction, in step S114, noise extraction processing and correction value calculation processing in the shutter
ステップS116では、調光用絞り24が通常の状態、すなわち自動調光モードに戻され、ステップS118において、セレクタ18の出力が前段信号処理回路16からの画像に切り替えられる(通常の画像出力に戻される)。またこのとき同時にステップS114において算出された補正値により、電子シャッタパルスによるノイズの補正が前段信号処理回路16において実行される。
In step S116, the dimming
そしてステップS120では、モードの切り替えに合わせてランプ光の切り替えが行われる。すなわち、ステップS104のランプ光切り替えボタンの操作に対応して、通常光観察モードから特殊光観察モードへ、あるいは特殊光観察モードから通常光観察モードへの切り替えが行われ、モータ25Aが切り替えられたモードに対応して特殊光フィルタ25を光路上へ挿入、または光路上から退避する。その後処理はステップS102に戻り同様の処理を繰り返す。
In step S120, the lamp light is switched in accordance with the mode switching. That is, in response to the operation of the lamp light switching button in step S104, the normal light observation mode is switched to the special light observation mode, or the special light observation mode is switched to the normal light observation mode, and the
図3は、通常観察モードから特殊光観察モードへ切り替えられたときに出力される画像の切り替えを模式的に示すタイミングチャートである。 FIG. 3 is a timing chart schematically showing switching of images output when the normal observation mode is switched to the special light observation mode.
図3(a)は、挿入部先端から照射される照明光が通常光であるか、遮光されているか(無光であるか)、あるいは特殊光であるかを示す。図3(b)はCCD14から出力される画像のフレーム番号を示す。図3(c)はフレームメモリ17からセレクタ18に出力される画像のフレーム番号を示し、図3(d)はセレクタ18から後段映像信号処理回路20に出力される画像のフレーム番号を示す。また、図3(e)はランプ光(観察モード)変更操作のタイミングを示し、図3(f)は補正値抽出期間を示す。
FIG. 3A shows whether the illumination light emitted from the distal end of the insertion portion is normal light, shielded (no light), or special light. FIG. 3B shows the frame number of the image output from the
図3(c)に示されるように、フレームメモリ17からは、CCD14で取得されているフレームに対して常に1フレーム前の画像がセレクタ18に出力されている。通常の画像出力において、セレクタ18はCCD14からの画像をそのまま後段映像信号処理回路20に出力しているが、ランプ光切り替えボタンが操作されると(パルスP1)、セレクタ18は後段映像信号処理回路20への出力をフレームメモリ17からの画像に切り替える。すなわち図3(d)においてセレクタ18からの出力は、フレーム番号で1、2、2と出力され遮光(無光)期間中は前フレームと同じ画像が出力され、その間に補正値の算出(抽出)が行われる(パルスP2)。以後の画像出力では、再びCCD14からの画像、すなわちフレーム番号4、5、6の画像が順次セレクタ18から出力され、遮光(無光)期間中に撮影されたフレーム番号3の画像(ダークフレーム画像)が後段映像信号処理回路20に出力されることはない。
As shown in FIG. 3C, the
以上のように、第1実施形態によれば、電子シャッタパルスに起因するノイズを画像撮影中に検出し、その補正値を直接算出することができる。また、これに基づき電子シャッタパルスによるノイズの影響を受けたラインの画素値が補正され、補間を用いる場合のように解像度を低下させることもない。これにより、撮像素子の経時劣化、温度変化などによるノイズの変化を常時修正することができ、常に適正な画像を表示できる。また、ノイズの検出を観察モード切り替えの際に行い、この間フレームメモリに保存された画像を表示することで、均質画像であるダークフレーム画像がモニタに表示され、ブラックアウトの発生を防止することができるため、モニタ観察者に違和感を与えることを防止できる。また、本実施形態では、均質画像であるダークフレーム画像の取得に照明光が遮光された状態で撮影された画像を用いるため、特別な機器を必要とせず、簡略な構成で電子シャッタパルスによるノイズの検出、補正を行うことができる。 As described above, according to the first embodiment, noise caused by the electronic shutter pulse can be detected during image shooting, and the correction value can be directly calculated. Further, based on this, the pixel value of the line affected by the noise due to the electronic shutter pulse is corrected, and the resolution is not lowered as in the case of using interpolation. As a result, it is possible to constantly correct noise changes due to deterioration of the image sensor over time, temperature changes, etc., and always display an appropriate image. In addition, noise detection is performed when the observation mode is switched, and an image stored in the frame memory during this time is displayed, so that a dark frame image, which is a homogeneous image, is displayed on the monitor, thereby preventing blackouts from occurring. Therefore, it is possible to prevent the monitor observer from feeling uncomfortable. Further, in this embodiment, since an image captured in a state where illumination light is shielded is used for obtaining a dark frame image that is a homogeneous image, no special equipment is required, and noise due to an electronic shutter pulse is simplified with a simple configuration. Can be detected and corrected.
次に図4〜図6を参照して本発明の第2実施形態について説明する。図4は、第2実施形態の電子内視鏡システムのブロック図であり、図5は第2実施形態における電子内視鏡撮影動作全体の流れを示すフローチャートである。また図6は、第2実施形態における遮光(無光)期間が設けられるタイミングと出力される画像の切り替えを模式的に示すタイミングチャートである。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram of the electronic endoscope system according to the second embodiment, and FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the entire electronic endoscope photographing operation according to the second embodiment. FIG. 6 is a timing chart schematically showing the timing at which a light shielding (non-lighting) period is provided and the switching of the output image in the second embodiment.
第1実施形態では、ランプ光の切り替えボタンの操作をトリガとして、観察モードを切り替える際に1フレーム(所定フレーム)分の遮光(無光)期間を作りダークフレーム画像を取得した。これは観察モードの切り替えの際には、画面の内容が大きく変わるため、ダークフレーム画像を撮影している間の1フレーム分(あるいは数フレーム分)、過去の画像を出力しても観察者にあまり違和感を与えないためである。 In the first embodiment, using a lamp light switching button operation as a trigger, a dark frame image is acquired by creating a light-shielding (no-light) period for one frame (predetermined frame) when switching the observation mode. This is because when the observation mode is switched, the content of the screen changes greatly, so even if a past image is output for one frame (or several frames) while a dark frame image is being taken, This is because it does not give a sense of incongruity.
第2実施形態では第1実施形態の上記構成に代えて、画像に大きな動きがない場合に遮光(無光)期間を作りダークフレーム画像(均質画像)を取得する。すなわち、画像の動きが少ないときには、ダークフレーム画像取得中に過去の1フレーム分(あるいは数フレーム分)の画像を出力しても、実際の映像と大きく異なることがなく観察者にあまり違和感を与えることがない。なお、第2実施形態のその他の構成は第1実施形態と同様であるため、以下において同様の構成に関しては同一参照符号を用いその説明も省略する。 In the second embodiment, instead of the above-described configuration of the first embodiment, a dark frame image (homogeneous image) is obtained by creating a light shielding (no light) period when there is no significant movement in the image. In other words, when there is little movement of the image, even if the image for the past one frame (or several frames) is output during the dark frame image acquisition, it does not differ greatly from the actual video and gives the viewer a sense of incongruity. There is nothing. Since other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are used for the same configurations below, and descriptions thereof are also omitted.
図4に示される第2実施形態の電子内視鏡システム40は、第1実施形態とプロセッサ装置の構成が異なるだけである。第2実施形態のプロセッサ装置41には、第1実施形態のプロセッサ装置12の構成に加えて動き検出回路32が設けられる。動き検出回路32には前段信号処理回路16から画像データが順次入力され、各画像間の変化をモニタして画像の動きを検知する。動きの検知には、例えば動きベクトルを算出し、その絶対値の平均を求めこれを閾値と比較することなどが考えられるが、撮影された画像の動きを評価できるものであればこれに限定されるものではない。
The
動き検出回路32は、例えば画像の動きが少ない場合、例えば動きベクトルの絶対値の平均値が所定フレーム数に亘り閾値以下である場合などに、画像の動きが十分に少ないことをタイミングコントローラ33に知らせる。タイミングコントローラ33は、これに応じてドライバ26に調光用絞り24を最大に絞って、例えば1フレーム分の遮光(無光)期間を生成するように指示する。
The
以下第1実施形態と同様に、CCD14で取得されたダークフレーム画像が画像判別処理回路19で判別され、取得されたダークフレーム画像が補正値算出に十分使用できるかが判別される。また使用できると判別される場合には、シャッタ傷検波回路31において電子シャッタパルスによるノイズが検出され、その補正値が算出される。また、第1実施形態と同様に、ダークフレーム取得中は、フレームメモリ17に保存された画像がセレクタ18を介して後段映像信号処理回路20へ出力され、それ以後はCCD14から出力される画像が前段信号処理回路16において算出された補正値に基づき補正され、リアルタイムで後段映像信号処理回路20へと出力される。
Hereinafter, as in the first embodiment, the dark frame image acquired by the
すなわち第2実施形態では、図5のフローチャートに示されるように、ダークフレーム画像取得処理とノイズ補正値算出処理を行うか否かの判断(トリガ)を、図2のステップS104におけるランプ光切り替えボタンの操作から、画像の動きが小さいか否かを判断するステップS204に置き換えるとともに、特殊光フィルタ25を移動してランプ光の切り替えを行うステップS120を削除したものに対応する。なお図5におけるその他のステップS200、S202、S206〜S218は、図2のステップS100、S102、S106〜S118にそれぞれ対応するのでその説明を省略する。
That is, in the second embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 5, the determination (trigger) as to whether or not to perform the dark frame image acquisition process and the noise correction value calculation process is performed based on the lamp light switching button in step S104 of FIG. This operation is replaced with step S204 for determining whether or not the motion of the image is small, and the step S120 for moving the special
次に図6を参照して第2実施形態における遮光(無光)期間が設けられるタイミングと出力される画像の切り替えについて説明する。図6(a)〜図6(d)、図6(f)は、第1実施形態の図3(a)〜図3(d)、図3(f)に対応し、図6(a)は挿入部先端から通常光が照明光として照射されているか、あるいは遮光されているか(無光であるか)が示される。図6(b)はCCD14から出力される画像のフレーム番号を、図6(c)はフレームメモリ17からセレクタ18に出力される画像のフレーム番号を、図6(d)はセレクタ18から後段映像信号処理回路20に出力される画像のフレーム番号を示す。また図6(f)は補正値抽出期間を示す。一方、図6(e)は図3(e)とは異なり、CCD14から出力される各フレームに対して動き検出処理を施した結果を示す。
Next, with reference to FIG. 6, a description will be given of the timing at which a light-shielding (no-light) period is provided and the switching of the output image in the second embodiment. 6A to FIG. 6D and FIG. 6F correspond to FIG. 3A to FIG. 3D and FIG. 3F of the first embodiment, and FIG. Indicates whether normal light is applied as illumination light from the distal end of the insertion portion or is shielded (no light). 6B shows the frame number of the image output from the
図6(e)に示されるように、図6の例では、CCD14から出力されるフレーム番号1〜6の動きは、それぞれ大、小、小、小、大、大として検出されている。動き検出回路32においてフレーム番号2の画像の動きが小と判定されると、次のフレームが補正値抽出期間(パルスP3)とされ、調光用絞り24によりランプ21からライトガイド22への光の供給が1フレーム分停止される。これによりCCD14ではダークフレーム画像が取得され、シャッタ傷検波回路31ではノイズの補正値が算出される。セレクタ18は、この1フレーム期間のみ後段映像信号処理回路20へフレームメモリ17からの画像を出力し、それ以外の期間においては、CCD14からの画像をそのまま後段映像信号処理回路20に出力する。
As shown in FIG. 6E, in the example of FIG. 6, the movements of
なお、図6(c)に示されるように、第2実施形態においても、フレームメモリ17から出力される画像は、CCD14で取得されているフレームの1フレーム前の画像であり、図6(d)に示されるように、セレクタ18からの出力は、フレーム番号で1、2、2と出力され、遮光(無光)期間中は前フレームと同じ画像が出力される。この後、セレクタ18からの出力は、再びCCD14からの画像に切り替えられ、フレーム番号4、5、6の画像が順次セレクタ18から出力される。すなわち、遮光(無光)期間中に撮影されたフレーム番号3の画像(ダークフレーム画像)が後段映像信号処理回路20に出力されることはない。なお、この処理は、一度行われると検出される画像の動きが小と判定されても、所定期間の間は再度実行されることはない。また、図6(e)の例では、動きが小と判定されると直ぐ次のフレームを遮光(無光)状態としているが、実際には所定のフレーム数に亘って動きが小と判定される場合にその次のフレームが遮光(無光)状態とされる。
As shown in FIG. 6C, also in the second embodiment, the image output from the
以上のように、第2実施形態においても第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また第2実施形態では画像の動きの大小に応じて電子シャッタパルスによるノイズの検出、補正値の算出を行っているので、特殊光観察モードを備えない電子内視鏡装置にも適用できる。 As described above, also in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In the second embodiment, noise detection and correction value calculation are performed by electronic shutter pulses in accordance with the magnitude of image movement, so that the present invention can also be applied to an electronic endoscope apparatus that does not have a special light observation mode.
なお、本実施形態では、ランプ光の切り替えの際、あるいは画像の動きが小さいときに均質画像(ダークフレームなど)を取得するための処理を行ったが、例えば均質画像を取得し、電子シャッタパルスによるノイズを検出、補正値の算出を行うためのスイッチを用意し、このスイッチ操作が行われたときに同処理が起動される構成とすることも可能である。また、本実施形態は電子内視鏡を例に説明を行ったが、電子内視鏡以外の撮像装置においても利用できる。 In this embodiment, a process for acquiring a homogeneous image (such as a dark frame) is performed when the lamp light is switched or when the movement of the image is small. For example, a homogeneous image is acquired and an electronic shutter pulse is acquired. It is also possible to prepare a switch for detecting noise due to the above and calculating a correction value, and to start the process when this switch operation is performed. Moreover, although this embodiment demonstrated the electronic endoscope to the example, it can utilize also in imaging devices other than an electronic endoscope.
10、40 電子内視鏡システム
11 スコープ
12、41 プロセッサ装置
13 モニタ
14 CCD
16 前段信号処理回路
17 フレームメモリ
18 セレクタ
19 画像判別処理回路
21 ランプ
22 ライトガイド
24 調光用絞り
25 特殊光フィルタ
28 システムコントローラ
29 フロントパネル
31 シャッタ傷検波回路
32 動き検出回路
33 タイミングコントローラ
10, 40 Electronic endoscope system 11 Scope 12, 41
DESCRIPTION OF
Claims (10)
撮像素子から前記均質画像を出力しているときに、シャッタパルスを前記撮像素子に印加するシャッタパルス印加手段と、
前記シャッタパルスによるノイズが付加されるシャッタパルス印加ラインの画素値から前記シャッタパルス印加ラインの画素の補正値を算出する補正値算出手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。 Homogeneous image acquisition means for acquiring a homogeneous image for at least one frame;
Shutter pulse applying means for applying a shutter pulse to the image sensor when outputting the homogeneous image from the image sensor;
An image pickup apparatus comprising: a correction value calculating unit that calculates a correction value of a pixel of the shutter pulse application line from a pixel value of the shutter pulse application line to which noise due to the shutter pulse is added.
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WO2019039353A1 (en) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | 富士フイルム株式会社 | Light source device, endoscope system, and light source device operation method |
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2012
- 2012-07-04 JP JP2012150842A patent/JP2014014022A/en active Pending
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WO2019039353A1 (en) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | 富士フイルム株式会社 | Light source device, endoscope system, and light source device operation method |
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