JP2524394B2 - 画像フリ―ズ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はフリーズ画像を得るための画像フリーズ装置
に関する。

［従来の技術］ 一般にTV画面の様な画面内における画像の動きは、画
像中の物体の移動によるものと、カメラの平行移動によ
る画像全体の一様な移動とに大別される。例えばこの様
な画像を伝送する場合には、伝送路の効率的な利用を目
的として、画像の帯域圧縮が行われている。

画像中の物体の局部的な動きのある部分を動き領域と
して処理し、画像全体の一方向の移動は、動きベクトル
を検出して静止領域として処理し、動き領域には静止領
域よりも強い帯域圧縮を施して伝送する方法は公知であ
り、数多くの動き検出回路が考案され利用されている。

しかしながら、撮像装置の用途によってはこの様な画
像の局部的な動きと画像全体の一方向の移動とを区別せ
ずに動き量の大小が確実に検出できればよい場合があ
る。この様な用途としては防犯装置あるいは特開昭60−
106288号公報に示されている適応Y/C分離装置や順次走
査変換装置の他、医療機器で用いられている電子内視鏡
装置や静止画出力として、できるだけ静止した状態の被
写体像を高解像度で表示する（つまり、面順次撮像方式
に於ては色ズレ、像ブレの少ないフレームフリーズを行
い、同時式撮像方式に於てはフィールドフリッカの少な
いフレームフリーズを行なう）等がある。

尚、上記面順次撮像方式は、異る波長域の照明光で順
次照明した被写体を順次撮像し、その後合成したカラー
画像化するものであり、同時式とは白色照明のもとでカ
ラーフィルタを用いた撮像手段で一度の撮像でカラー撮
像（画像）を行うものである。

上記の様な動き検出回路としては、前述の特開昭60−
106288号公報に示されている様に、輝度信号のフレーム
間差分信号と、輝度信号の近傍画素差分信号の絶対値の
累積値とから動きの程度を検出するものが考案されてい
る。

また特願昭63−206949号で提案されている様に所定の
サンプル同期で近接する画素の差分信号を求めてｎ値化
（ｎ＝2,3,…）し、ｎ値化された差分信号を動き検出の
対象となる画像間に対して比較し、比較した結果を定量
化することで動きの程度を検出するものが考案されてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来のように単に入力される画像信号に対し
て動きを検出するのでは、入力画像信号が部分的または
全体的に飽和してしまった場合、飽和した部分の動き量
は、その差分信号（フレーム／フィールド間また近接す
る画素間）より求められるため動き量が零として検出さ
れ、正確な動き量を検出できない。

また特願昭63−206804号で提案されている画像フリー
ズ装置の様に、入力画像信号より動き量を出し、動き量
の小さい画像信号を静止画像として出力する装置の場
合、画像信号が殆ど飽和レベルにあると、単に差分信号
（フレーム／フィールド間または近接する画素間）によ
り動き量を求めたのでは、その画像信号の動き量は零に
近づき、動きの少ない画像として判断され、静止画像と
して出力されてしまうという不具合がある。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、入
力画像信号が部分的又は全体的に飽和した状態であって
も正確な動き量を求めることができ、動きに起因した画
像劣化の少ない画像記憶を行うことのできる画像フリー
ズ装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 第１図に示す概念的構成図において、入力画像信号は
静止画を記憶／記録する画像記憶／記録手段１に入力さ
れると共に、入力画像信号の飽和の状態を検出する飽和
検出手段２及び入力画像信号の動き量を検出する動き検
出手段３に入力される。この動き検出手段３には、上記
飽和検出手段２からの飽和検出信号も入力され、この飽
和検出信号を考慮に入れて入力画像信号に対して動き検
出を行い、動き量判定手段４に動き検出信号を送る。こ
の動き量判定手段４は画像フリーズ指示手段５から出力
される画像フリーズ指示信号によって起動し、検出され
た動き量が静止画（フリーズ画）の記憶／記録条件に適
合するか否かを判断し、適合すると判断した場合には書
込み／記録制御手段６に判定信号を送り、画像記録／記
録手段１を制御して入力画像信号の記憶／記録を行うよ
うにする。このようにして、入力画像信号に飽和部分が
ある場合にも、その飽和を考慮して正確な動き検出を行
い、画質の劣化の少ない静止画を得られるようにしてい
る。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第２図ないし第８図は本発明の第１実施例に係り、第
２図は第１実施例の画像フリーズ装置の構成図、第３図
は第１実施例を備えた電子式内視鏡装置の構成図、第４
図は動き検出回路及び飽和検出回路のブロック図、第５
図は差分・ｎ値化回路の構成例を示すブロック図、第６
図は比較回路の構成例を示す回路図、第７図は飽和検出
回路の動作説明図、第８図は定量化回路の構成例を示す
ブロック図である。

第３図に示すように第１実施例を備えた電子式内視鏡
装置11は、面順次式の電子スコープ12と、この電子スコ
ープ12に面順次照明光を供給する面順次式光源装置13及
び画像フリーズ装置14とを内蔵したビデオプロセッサ15
と、このビデオプロセッサ15から出力される映像信号を
カラー表示するカラーモニタ16とから構成される。

上記電子スコープ12は、細長の挿入部17を有し、この
挿入部17の後端には太幅の操作部18が形成されている。

上記挿入部17内には、照明光を伝送するライトガイド
19が挿通され、このライトガイド19は操作部18から延出
されたユニバーサルコード21の後部のコネクタ22をビデ
オプロセッサ15に装着できるようにしてある。

このコネクタ22の装着により、光源装置13の照明光が
ライトガイド19の入射端面に供給される。

つまり、ランプ23の白色光は、モータ24で回転される
回転カラーフィルタ25を通した後、さらにコンデンサレ
ンズ26を経てライトガイド19の入射端面に照射される。

上記回転カラーフィルタ25には周方向に３つの扇状の
開口が設けられ、それぞれ赤，緑，青の色透過フィルタ
27R,27G,27Bが取付けてある。従って、ライトガイド19
には、赤，緑，青の各波長の光が順次供給される。しか
して、このライトガイド19により伝送され、挿入部17の
先端に取付けた出射端面からさらに照明レンズ28を経て
前方の被写体29側に出射される。この照明レンズ28を経
て照明光で照明された被写体29は、先端部に取付けた対
物レンズ31により、その焦点面に配設したCCD32に結像
される。このCCD32により、光電変換されて電荷として
蓄積される。

しかして、ビデオプロセッサ15内の（CCD）ドライブ
回路34から出力されるドライブ信号を信号線35aを介し
てCCD32に印加することにより、読出され、信号線35bを
介してビデオプロセッサ15内の第１実施例の画像フリー
ズ装置14を構成する面順次信号処理部36に入力され、こ
の信号処理部36で標準の映像信号、例えばR,G,B3原色信
号に変換され、カラーモニタ16でカラー表示される。

上記信号処理部36は、フリーズ制御部37によに、この
フリーズ制御部37が作動した場合にはカラーモニタ16に
静止画を表示できるようにしてある。

第１実施例の画像フリーズ装置14の構成を第２図に示
す。

CCD32から出力された色面順次信号は、A/Dコンバータ
41でA/D変換され、マルチプレクサ42を介して同時化メ
モリ43に入力される。この同時化メモリ43は、入力され
る各色面順次信号に対応して、R,G,Bメモリ44R,44G,44B
から構成され、これらメモリ44R,44G,44Bに順次書込ま
れる。例えば赤の照明光で撮像された色面順次信号はＲ
メモリ44Rに書込まれる。

上記同時化メモリ43に書き込まれた画像信号データ
は、読出し時には同時に読み出されて色面同時信号とし
てそれぞれ信号処理回路45R,45G,45Bに入力され、それ
ぞれγ補正等の処理が行われてフリーズメモリ46に入力
される。

このフリーズメモリ46は、R,G,Bメモリ47R,47G,47Bで
構成され、信号処理回路45R,45G,45Bを経た信号がそれ
ぞれ書き込まれる。

上記フリーズメモリ46に書込まれた画像データは同時
に読出され、それぞれD/Aコンバータ48R,48G,48Bを経て
アナログ色信号R,G,Bに変換され、カラーモニタ16でカ
ラー表示される。

上記同時化メモリ43及びフリーズメモリ46は、メモリ
R/Wコントローラ49によって、画像信号データの書き込
み及び読み出しが制御される。

上記フリーズメモリ46は、通常はメモリR/Wコントロ
ーラ49によって、書き込まれる画像信号データが更新さ
れるので、この場合にはカラーモニタ16に表示される被
写体像は動画となる。

一方、フリーズ制御部37が動作して、フリーズメモリ
46への画像信号データの更新が禁止されると、フリーズ
メモリ46には静止画の画像信号データが保持されるの
で、この場合にはカラーモニタ16には静止画が表示され
ることになる。このフリーズ制御部37の構成を以下に説
明する。

同時化メモリ43から出力されるディジタル画像信号R,
G,Bは、入力信号の飽和を検出する飽和検出回路51と、
動き量を検出する動き検出回路52に入力される。

上記飽和検出回路51は入力される画像信号が飽和の状
態（ある一定レベル以上の輝度レベルを持つ状態とす
る。）にある場合、動き検出回路52に飽和状態であると
の判定信号を送る。

上記動き検出回路52は飽和検出回路51から送られてく
る判定信号に応じて該動き検出回路52の検出特性を変
え、各画像信号の動き量を求め、閾値回路53に出力す
る。

上記閾値回路53にはフリーズ指示（設定）回路54から
の閾値回路53を起動する（フリーズ指示）信号が入力さ
れる。この信号で起動すると、閾値回路53は、動き検出
回路52から送られてくる各画像の動き量が予め設定され
た値より小さいか否かの判断を行い、小さいと判断した
場合に、フリーズ命令信号を書込み禁止ゲート回路55に
送る。

しかして、この書込み禁止ゲート回路55は、閾値回路
53からフリーズ命令信号が入力されると、フリーズメモ
リ46に対し、その後の画像信号の書き込み、つまり画像
の更新を禁止させる。この禁止により、フリーズメモリ
46は、上記フリーズ命令信号が出力されることになった
画像信号より後の画像信号が書込まれることが禁止さ
れ、このフリーズ命令信号が出力されることになった画
像信号が静止画の画像信号として保持される。

上記飽和検出回路51及び動き検出回路52の構成を第４
図に示す。

R,G,Bメモリ44R,44G,44Bの出力信号が、それぞれロー
パスフィル（以下、LPFと略記）61a,61b,61cに入力さ
れ、該LPF61a,61b,61cで所定の帯域制限が施される。し
かして、それぞれ遅延回路62a,62b,62cを介して差分・
ｎ値化回路63a,63b,63cにそれぞれ入力されると共に、
該遅延回路62a,62b,62cを介することなく直接差分・ｎ
値化回路63a,63b,63cに入力される。

上記各遅延回路62a,62b,62cは１サンプル周期遅延す
るもので、遅延された画像信号Ａと遅延されない画像信
号Ｂとの２つの信号が差分・ｎ値化回路63i（ｉはa,b,c
を代表している。）に入力される。ここでＡは遅延回路
62iの出力信号を表わし、Ｂは遅延回路62iを介しない、
LPF61iの出力信号（つまりＲ又はＧ又はＢ）を表わして
いる。

上記差分・ｎ値化回路63iは、２つの信号A,Bを比較
し、その比較結果によりデコード形式又はエンコード形
式でｎ値化して出力する。出力された信号は比較回路64
に入力される。

第５図は上記差分・ｎ値化回路63iの構成を示す。

２入力される２つの信号A,Bは、比較器65iで比較さ
れ、３つの出力端からそれぞれＡ＞B,A＝B,A＜Ｂの信号
をデコード形式で出力する。

次に、比較回路64の具体的構成を第６図に示す。

この場合、入力信号は第５図に示すデコード形式の差
分・３値化信号である。つまり、第５図のＡ＞B,A＝B,A
＜Ｂが、それぞれΔＲ＞０（又はΔＧ＞０又はΔＢ＞
０），ΔＲ＝０（又はΔＧ＝０又はΔＢ＝０），ΔＲ＜
０（又はΔＧ＜０又はΔＢ＜０）に相当し、ΔR,ΔG,Δ
Ｂは各信号の差分を表す。

ΔＲ＞0,ΔＧ＞０は排他的論理和（以下EX−OR）回路
66、ΔＲ＝0,ΔＧ＝０はEX−OR回路67、ΔＲ＜0,ΔＧ＜
０はEX−OR回路68、ΔＧ＞0,ΔＢ＞０はEX−OR回路69、
ΔＧ＝0,ΔＢ＝０はEX−OR回路70、ΔＧ＜0,ΔＢ＜０は
EX−OR回路71をそれぞれ通してそれぞれ排他的論理和、
つまり一致、不一致が検出され、これらは３入力の論理
和回路（OR回路）72,73をそれぞれ通して論理和がとら
れた後、さらに２入力のOR回路74を通して論理和がとら
れて各信号間の相関が求められ、出力端75から定量化回
路76に出力される。ここでEX−OR回路66,67,68のうちの
いずれか１回路及びEX−OR回路69,70,71のうちのいずれ
か１回路は必ずしも必要ではない。（尚、第６図におい
て、第５図の比較器65iを用いて形成した差分・ｎ値化
回路63iをそれぞれ65a,65b,65cで示している。） ところで、第４図に示すようにR,G,Bメモリ44R,44G,4
4Bの出力信号は、飽和検出回路51を構成するレベル検知
回路77a,77b,77cにそれぞれ入力され、R,G,Bそれぞれの
画素単位で飽和レベルの検出を行う。飽和レベルは、第
７図に示すようにある一定値レベル以上の輝度レベルLr
以上の輝度レベルを検知すると比較器等で飽和レベルと
判断する。

各画素のR,G,Bの信号レベルがレベル検知回路77a,77
b,77cで飽和と見なされる検知レベルLrと比較され、比
較した結果が飽和判定用の３入力のオア回路78に入力さ
れる３つの信号の内、１つでも輝度レベルLr以上である
と、飽和していると判定し、その判定信号を比較回路64
に送る。

上記比較回路64では、飽和検出回路51からの飽和検出
（判定）信号を受けると、その飽和していると判定され
た画素の画像信号は飽和しているため動きがあるものと
判断して定量化回路76に出力信号を送り、定量化回路76
で比較回路64の出力を定量化して動き量として出力す
る。

この定量化回路76は、例えば第８図に示すようにカウ
ンタ79で構成されている。

比較回路64の出力はカウンタ79のクロックイネーブル
端子（CKEN）に印加され、図示しないクロック発生器か
らの所定のクロックCKをカウントすることにより、動き
量に応じて定量化された信号データが出力端80が得られ
る。尚、クリア端子CLRには、相関の対象となる画像信
号の期間に応じたパルスが印加される。例えば、１フィ
ールド／フレームごとに垂直同期パルスを印加すれば、
１フィールド／フレーム間での動き量が定量化される。

上記定量化回路76の出力は閾値回路53により、静止画
の取込みの限界の動き量に相当する閾値と比較され、そ
の限界動き量よりも小さい動き量以下の場合には静止画
の取込み、つまり静止画の画像信号をフリーズメモリ46
に保持し、それ以降メモリデータの更新を禁止する。

従って、このフリーズメモリ46に書込まれた画像デー
タをカラーモニタ16に出力すると、モニタ画面上に静止
画が表示されることになる。

この第１実施例によれば、飽和検出回路51を設け、こ
の飽和検出回路51で飽和レベルであると判断した場合に
は、その画素部分を動きがあると判断するようにしてい
るので、飽和レベルのために誤って、動きが少ないと判
断されることを防止できる。つまり精度の高い動き検出
を行うことができる。又、フリーズされる画像も動き量
の少ない画像となり、画質の良い静止画を得ることがで
きる。

さらに、飽和している画素が少ない画像に対してフリ
ーズが行われ易いようにでき、例えば内視鏡画像のよう
に診断に利用される静止画像を得る場合、非常に有効で
ある。

第９図は本発明の第２実施例における飽和検出回路81
及び動き検出回路82の構成を示す。

この動き検出回路82は、第４図に示す動き検出回路52
において、差分・ｎ値化回路63a,63b,63cの出力を比較
回路83を構成するそれぞれＲ・G,G・B,B・Ｒの相関検出
回路84a,84b,84cに入力し、それぞれR,G;G,B;B,Rの相関
が求められ、その出力は３入力のオア回路85に入力す
る。このオア回路85の出力はさらに２入力のオフ回路86
を経て定量化回路76に送られる。

一方、飽和検出回路81は、レベル検知回路77a,77b,77
cの出力をそれぞれ２入力のオア回路87a,87b,87cに入力
している。これらオア回路87a,87b,87cにはそれぞれレ
ベル検知回路77a,77b;77b,77c;77c,77aの出力が入力さ
れ、それぞれの論理が検出され、それぞれＲ・G,G・B,B
・Ｒの相関検出回路84a,84b,84cに出力すると共に、ア
ンド回路88を経てオア回路86に出力する。

上記Ｒ・G,G・B,B・Ｒの相関検出回路84a,84b,84cは
オア回路87a,87b,87cの出力が“0"である場合にはその
まま相関検出を行い、次段のオア回路85に送る。

一方、オア回路87a,87b,87cの出力が“1"の場合に
は、各相関検出回路84a,84b,84cは相関なしに相当する
“0"を出力し、次段のオア回路85に送る。

又、上記オア回路87a,87b,87cの出力は３入力のアン
ド回路88に入力され、R,G,Bの信号の内、２つ以上が飽
和である場合には、このアンド回路88の出力は“1"とな
り、検出している画素に対して動きがあると判断するよ
うにオア回路86の出力を制御する。

以上の飽和検出回路81及び動き検出回路82の構成によ
り、R,G,Bの信号に飽和してであるとの判断が行われる
と、次のように動き検出の動作を制御する。

（ｉ） R,G,Bの信号の内、１つも飽和していない（と
判断した）場合……各信号間（Ｒ・G,G・B,B・Ｒ）の相
関を求め、動き量を検出する。

（ii） R,G,Bの信号の内、１つが飽和している場合…
…残りの飽和がしていない信号間の相関を求め、動きを
検出する。

（iii） R,G,Bの信号の内、２つ以上が飽和している場
合……信号間の相関を求められないため、動きがあると
判断してその検出信号を出す。

第10図は本発明の第３実施例における飽和検出回路91
及び動き検出回路92の構成を示す。

この実施例は第４図に示す第１実施例において、３入
力のオア回路78の出力をさらにカウンタ93に入力して、
１画像信号中に含まれる飽和画素数を計数し、その出力
を定量化回路76の出力信号が入力される動き量補正回路
94に送る。

この動き量補正回路94は、定量化回路76で定量化した
動き量に対し、カウンタ93で計数した補正量だけ補正し
て動き検出信号として閾値回路53に出力する。

例えば第１実施例では飽和を起こした画像は全て動き
量ありと判断される為、動きが同じ画像信号においては
画像信号の一部が飽和している場合と、そうでない場合
とでは飽和している画像信号のみ方が動き量が大きくな
るため、この実施例では定量化回路76で出力される動き
量に対して補正を行うようにしたものである。

そこでカウンタ93から送られてくる飽和画素数に応じ
て、定量化回路76の出力（動き量）を動きによって動き
量の補正を行い、その補正した動き量を閾値回路53に出
力する。

上記飽和画素数とと補正は以下のように行われる。

（ｉ） 飽和画素数がない場合……補正を行う必要がな
い為、定量化回路76の出力をそのまま閾値回路53に送
る。

（ii） 飽和画素数がある一定値レベルに達しない場合
……定量化回路76の出力に対して動き量補正回路94によ
り、係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を掛けて動き量を補正し、閾
値回路53に送る。

（iii） 飽和画素数がある一定値レベルに達した場合
……画素信号は殆ど飽和したと判断し、定量化回路76の
出力（動き量）に関係なく、動き量の最大値が動き量補
正回路94から出力される。

第11図は本発明の第４実施例の画像フリーズ装置101
を示す。

この実施例は、撮像素子102としてモザイクフィルタ1
03を備えた同時式カラー撮像手段を用いたものである。

撮像光学系104によって撮像素子102の撮像面上に結像
された被写体の光学像は、この撮像素子102で光電変換
され、走査回路105の制御下で走査されて画像信号とし
て、この走査回路105によって制御される信号処理回路1
06に入力される。

上記信号処理回路106で信号処理され、アナログ輝度
信号AYとアナログ色線順次信号ACとが生成され、次段の
A/Dコンバータ107によってディジタル輝度信号DYとディ
ジタル色線順位信号DCに変換され、フレームメモリ108
に書き込まれる。

上記ディジタル輝度信号DYはさらにフレーム／フィー
ルドメモリ109にも書き込まれる。

上記フレームメモリ108から読み出された信号は、D/A
コンバータ111でアナログ信号に変換され、NTSCエンコ
ーダ112によってNTSC信号に変換され、外部のカラーモ
ニタ等に出力される。

上記走査回路105は、メモリR/Wコントローラ113に同
期信号を送り、このメモリR/Wコントローラ113はこの同
期信号に同期してフレームメモリ108、フレーム／フィ
ールドメモリ109のリード／ライトを制御する。

上記ディジタル輝度信号DYと、フレーム／フィールド
メモリ109で１フレーム（又は１フィールド）遅延され
た信号は動き検出回路114を構成する符号化回路115a,11
5bにそれぞれ入力されると共に、飽和検出回路116を構
成するレベル検出回路117a,117bにそれぞれ入力され
る。

動き検出回路114では、異る時刻の画像信号を符号化
回路115a,115bにより、それぞれの画像信号に対して所
定のサンプリング周期毎にサンプル値の差分信号をｎ値
化し、符号化して比較回路118に送る。この比較回路118
で比較された後比較結果が定量化回路119に送られ、動
き量として閾値回路120に出力される。

一方、飽和検出回路116でも、異る時刻の画像信号の
輝度レベルが飽和のレベルに達しているか否かがレベル
検出回路117a,117bでそれぞれ検出され、オア回路121に
出力される。

つまり、どちらか一方でも飽和している場合には、オ
ア回路121により、その画素は飽和状態にあると判断さ
れた検出信号が比較回路118に送られる。比較回路118で
は、どちらか一方が飽和状態にあると、動きの判定はで
きないので、飽和検出回路116からその検出信号を受け
ると、その画素は動きがあると判断して定量化回路119
に比較結果を送る。

定量化回路119の出力は閾値回路120に入力され、フリ
ーズ設定回路122によりフリーズ指示信号が入力される
と、定量化回路119の出力信号が画像をフリーズされる
条件を満たすか否かを閾値と比較して、判断し、満たす
場合にはフリーズ命令信号をメモリR/Wコントローラ113
に送り、フレームメモリ108にフリーズ画像を保持させ
る。つまり、その後の画像の更新を停止して静止画を保
持することになる。

この第４実施例の作用効果は上記第１実施例とほぼ同
様のものとなる。

第12図は本発明の第５実施例を示す。

この実施例は上記第４実施例での動き量の検出に輝度
信号を用いたものを色差信号Ｒ−Y,B−Ｙに変更し、輝
度信号を飽和レベルの検出に用いたものである。

撮像光学系122によって撮像素子123の撮像面に被写体
像が結像される。この撮像素子123の撮像面には色分離
用モザイクフィルタ124が取付けてある。

この撮像素子123は走査回路125からのドライブ信号に
より、読出され、信号処理回路126に入力され、信号処
理されてアナログ輝度信号、色差信号が生成され、さら
に次段のA/Dコンバータ127によって、ディジタル輝度信
号Ｙ、色差信号Ｒ−Y,B−Ｙに変換される。

上記ディジタル信号Ｙ、Ｂ−Y,R−Ｙはフレームメモ
リ128に入力され、それぞれ書き込まれる。書き込まれ
た信号はメモリR/Wコントローラ129の制御のもとで読出
され、D/Aコンバータ130により、アナログ信号に変換さ
れ、輝度信号はアパーチャ補正回路131でアパーチャ補
正が行われ、色差信号Ｒ−Y,B−Ｙはエンコーダ132でク
ロマ処理され、加算器133で輝度信号と混合されてNTSC
信号として出力される。

上記A/Dコンバータ127で変換されたディジタル色差信
号Ｒ−Y,B−Ｙはフレーム／フィールドメモリ134に入力
され、１フレーム（又は１フィールド）遅延された信号
Ｒ′−Ｙ′,B′−Ｙ′として符号化回路135a,135bに入
力されると共に、遅延されないで符号化回路136a,136b
に入力され、それぞれの色差信号に対して所定のサンプ
リング周期毎にサンプル値の差分信号をｎ値化し、符号
化して出力される。

ここで、１フレーム（又は１フィールド）遅延した色
差信号R2−Y2,B2−Y2と遅延されない色差信号R1−Y1,B1
−Y1とし、それぞれの差分信号をΔR1Y1,ΔB1Y1,ΔR2Y
2,B2Y2とすると次のようになる。

ΔR1Y1＝（R1−Y1）−（R1′−Y1′） ＝（R1−R1′）−｛K1（R1−R1′） ＋K2（G1−G1′）＋K3（B1−B1′）｝ ……（１） ΔB1Y1＝（B1−Y1）−（B1′−Y1′） ＝（B1−B1′）−｛K1（R1−R1′） ＋K2（G1−G1′）＋K3（B1−B1′）｝ ……（２） ΔR2Y2＝（R2−Y2）−（R2′−Y2′） ＝（R2−R2′）−｛K1（R2−R2′） ＋K2（G2−G2′）＋K3（B2−B2′）｝ ……（３） ΔB2Y2＝（B2−Y2）−（B2′−Y2′） ＝（B2−B2′）−｛K1（R2−R2′） ＋K2（G2−G2′）＋K3（B2−B2′）｝ ……（４） ただし、R1,G1,B1,Y1は任意の時刻の１画素の信号レ
ベルを表わし、R1′,G1′,B1′,Y1′は近接画素の信号
レベルを表わし、R2,G2,B2,Y2,R2′,G2′,B2′,Y2′，
は１フレーム（又はフィールド）遅延した画素の信号レ
ベルを表わしている。

上記各画素間の差分信号は、R,G,B全ての信号で飽和
しない限り、それぞれ任意の値を持つ。

上記符号化回路135a,135b,136a,136bにより、（１）
〜（４）式で差分し、ｎ値化し、符号化した値を比較回
路137a,137bに入力し、１フレーム（１フィールド）間
での符号化した値が一致するかしないかを比較し、各色
差信号より動きがあるか否かを判定し、オア回路138に
送る。

比較回路137a,137bで動きがないと判定されると、２
入力のオア回路138で２入力の論理和がとられ、その出
力は動きなしの信号を出力する。一方、色差信号Ｒ−Y,
B−Ｙのどちらか一方でも、動きがあると判定される
と、オア回路138の出力は動きがあり信号を出力するこ
とになる。

ところでディジタル輝度信号Ｙは、レベル検出回路14
1に入力され、輝度信号Ｙがある一定値レベルに達した
ときにR,G,Bの３信号とも飽和状態にあると検定し、そ
の検出信号を２入力のオア回路142に送る。つまり、R,
G,Bの３信号とも飽和している場合、輝度レベルＹが最
大値を示すことになるので、その輝度レベルに対して上
述の検知を行う。

上記２入力のオア回路142は、レベル検出回路141から
R,G,Bの３信号ともに飽和していると検出した信号を受
けると、色差信号Ｒ−Y,B−Ｙの動き検出に無関係に検
出画素に動きがあると判定した信号を定量化回路143に
送る。

上記定量化回路143の出力信号は、閾値回路144に送ら
れる。この閾値回路144はフリーズ設定回路145のフリー
ズ指示信号により起動し、その閾値回路144により入力
される動き量が画像をフリーズさせる条件を満たす動き
量以内の値であると、メモリR/Wコントローラ129にフリ
ーズ命令信号を送り、フレームメモリ128にフリーズ画
を保持させることになる。

上記第１〜第５実施例において、フリーズ設定回路よ
りフリーズ指示信号が発せられると、それと同時に入力
される画像信号がフリーズされ、閾値回路である任意の
期間入力される画像信号の動き量をある一定値レベル
（フリーズ画像を行う限界の動き量に対応するレベル）
と比較し、動き量がそのレベル以下と判定されたとき、
その画像信号をフリーズするようにする。

また、本実施例（第１〜第５）では、閾値回路によ動
き量の大小を判定しているが、これは最小値を検出する
回路でもよく、ある一定期間入力される画像信号の動き
量を順次比較し、動きの少い方の画像信号をフリーズす
ることで、最も少ない動き量の画像をフリーズできる。

第13図は本発明の第６実施例の主要部を示す。

この実施例は、第４実施例において、飽和検出回路及
び閾値回路の構成を変えたものである。入力されるディ
ジタル輝度信号Ｙは、フレームメモリ152及びフレーム
（又はフィールド）メモリ153に入力される。このフレ
ーム（又はフィールド）メモリ153で１フレーム（又は
１フィールド）遅延された画像信号と、遅延されない画
像信号とが動き検出回路114に入力されると共に、飽和
検出回路154を構成するレベル検出回路117a,117bに入力
される。

上記レベル検出回路117a,117bでは、２つの画像信号
に対して各画素の信号レベルが飽和レベルに達している
か否かを検出する。しかしてレベル検出回路117a,117b
でどちらか一方でも飽和している場合には、２入力のオ
ア回路121により検出画素は飽和していると判定し、そ
の検出信号を比較回路118、カウンタ155、飽和小面積の
ばらつき量算出回路156に送ると共にフリーズ動作判定
回路157に送る。

カウンタ155は、１画面中に含まれている飽和画素を
カウントし、次の飽和総数のレベル検出回路158により
飽和画素が、画面全体に存在しているかをある一定値レ
ベルと比較し、検出信号をフリーズ動作判定回路157へ
その数を送る。また、飽和小面積のばらつき量算出回路
158では、１画面中ある一定期間以上飽和レベルが持続
する総数を検出し、フリーズ動作判定回路157へその数
を送る。（ここでは１画面中に飽和している画素の総数
が同じであるとき第14図に示すように飽和している状態
を飽和レベルの持続する期間により飽和状態が小面積で
バラツイているのかを検出する。） 比較回路118では検出画素が飽和してていない場合
は、符号化回路115a,115bより送られてくる符号化信号
を比較し、比較結果を定量値回路119へ送り、検出画素
が飽和している場合は、その画素は動きがあると判定し
て定量値回路119へ送る。

しかして、定量化回路119、オア回路121、飽和総数の
レベル検出回路158、飽和小面積のばらつき量算出回路1
56の４つの出力がフリーズ動作判定回路157に入力され
る。このフリーズ動作判定回路157の出力でメモリR/Wコ
ントローラ159の動作を制御する。

尚、フリーズ動作判定回路157はフリーズ設定回路160
によって起動する。フリーズ動作判定回路157では検出
画面に飽和状態がないことを２入力オア回路121から受
け取る（飽和画素“0"）と、定量化回路119の出力であ
る検出画面の動き量をすでにフリーズされている画面の
動き量と比較し、小さい動き量の画面をフリーズする。

また、上記オア回路121より飽和状態が存在すること
を受けると、第15図に示すようにまず飽和総数のレベル
検出回路158の出力により、検出画面全体が飽和してい
るか否かの判定結果を受け、次にフリーズされている画
面の飽和総数と比較し、さらに飽和面積のばらつき量を
フリーズされている画面と比較することにより、飽和量
及び飽和状態に応じてフリーズする画面を選択する。

尚、上述の各実施例では、画像を記憶するフレームメ
モリ用いているが、VTR、光ディスク装置等の画像記録
手段に静止画を記録するようにしても良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば画像信号から動き検
出を行う場合に、画像信号の飽和レベルの検出手段を設
け、この検出手段の出力信号により、動き検出の動き量
を変えられるようにしてあるので、飽和レベルによる動
き量が少ないと誤って検出されることによる誤検出を少
なくでき、精度の高い動き検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念的構成図、第２図ないし第８図は
本発明の第１実施例に係り、第２図は第１実施例の画像
フリーズ装置の構成図、第３図は第１実施例を備えた電
子式内視鏡装置の構成図、第４図は動き検出回路及び飽
和検出回路のブロック図、第５図は差分・ｎ値化回路の
構成例を示すブロック図、第６図は比較回路の構成例を
示す回路図、第７図は飽和検出回路の動作説明図、第８
図は定量化回路の構成例を示すブロック図、第９図は本
発明の第２実施例における動き検出回路及び飽和検出回
路の構成を示すブロック図、第10図は本発明の第３実施
例における動き検出回路及び飽和検出回路の構成を示す
ブロッ図、第11図は本発明の第４実施例の構成を示すブ
ロック図、第12図は本発明の第５実施例の構成を示すブ
ロック図、第13図は本発明の第６実施例における主要部
を示すブロッ図、第14図は第６実施例における飽和小面
積のばらつき量検出の動作説明図、第15図は第６実施例
における動作説明用フローチャート図である。 １……画像記憶／記録手段 ２……飽和検出手段、３……動き検出手段 ４……動き量判定手段、５……画像フリーズ手段 ６……書込み／記録制御手段 11……電子式内視鏡装置 12……電子スコープ、13……光源装置 14……画像フリーズ装置 15……ビデオプロセッサ 36……面順次信号処理部 37……フリーズ制御部、51……飽和検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 雅彦 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 笹川 克義 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 山下 真司 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 内久保 明伸 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 克行 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中川 雄大 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−106288（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−55480（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−55485（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力される画像信号を記憶もしくは記録す
   る記憶／記録手段と、 前記画像信号より被写体の動きを検出する動き検出手段
   と、 画像フリーズ指示手段により起動し、前記動き検出手段
   に応じて前記記憶／記録手段への書込みを制御する制御
   手段と、 を有する画像フリーズ装置において、 前記画像信号が飽和したことを、この画像信号の信号レ
   ベルによって検出する飽和検出手段を設け、飽和検出時
   には前記動き検出手段の検出特性を変更することを特徴
   とする画像フリーズ装置。