JP2671933B2

JP2671933B2 - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JP2671933B2
Application number: JP3148983A
Authority: JP
Inventors: 茂西村
Original assignee: 富士写真光機株式会社
Priority date: 1991-06-20
Filing date: 1991-06-20
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JPH04372295A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子内視鏡装置に係り、
特に面順次方式で撮像する医用電子内視鏡装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】１つのＣＣＤ２次元センサから順次各色
の照明光に対応した色画像を得る面順次方式は、ＣＣＤ
２次元センサの個数を多くとれない場合に有効であり、
近年医用電子内視鏡装置に応用されつつある。かかる電
子内視鏡装置は、照明光に対応して順次撮像して得た各
色別の面順次画像信号を赤、緑、青のフィールドメモリ
を介して同時式に変換し、カラー画像としてカラーＴＶ
に再生できるように構成されている。また、モニタ画像
を静止させるフリーズ指令が加えられると、前記赤、
緑、青のフィールドメモリの記憶画像をラッチし、静止
画をモニタできるようになっており、更にハードコピー
装置と接続され、記録指令が加えられると、その静止画
をハードコピーできるようになっている。

【０００３】ところで、面順次方式では各色チャンネル
の色画像は１フィールドづつ遅れて発生しており、これ
を同時式に変換してカラー画像として再生しているた
め、従来の電子内視鏡装置は、フリーズ指令によってモ
ニタ画像を静止させると、被写体と内視鏡先端部間の動
きにより静止したモニタ画像に色ずれが発生する場合が
あった。

【０００４】そこで、従来、静止したモニタ画像の色ず
れを防止するために、フリーズ指令を入力すると、現在
撮影中の画像が静止画か動画かを判別し、静止画と判別
されたときのみ、赤、緑、青のフィールドメモリの記憶
画像をラッチし、色ずれのない静止画を得るようにした
電子内視鏡装置が提案されている（特開平２−４１１３
１号公報、特開平２−４１１３２号公報、特開平２−５
５０３０号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電子内視鏡装置は、フリーズ指令を入力したとき
に、現在撮影中の画像が動画と判断されると、各色別の
フィールドメモリの記憶画像がラッチされず、直ちに静
止画を得ることができない場合があり、この場合はフリ
ーズ指令を出力してから実際に色ずれのない静止画を得
るまでに時間的ずれが発生する。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、フリーズ指令によって面順次撮像方式でも色ず
れのない静止画を常に再生することができるとともに、
所望のシーンを静止させたいときに時間的ずれを感じさ
せずに直ちに静止させることができ、更に動画再生中及
びフリーズ中でも動画の中から色ずれのない画像を順次
出力することができる電子内視鏡装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、面順次方式で順次各色別の画像を撮像し、
この撮像により得た面順次画像信号を各色別に記憶する
第１の記憶手段を介して同時式に変換し、カラー画像と
して再生するようにした電子内視鏡装置において、１フ
ィールド又は１フレームの面順次画像信号を色別に記憶
し、これらを同時に出力する第２の記憶手段と、前記第
２の記憶手段から出力される１フィールド又は１フレー
ムの面順次画像信号を色別に記憶し、これらを同時に出
力する第３の記憶手段であって、フリーズ指令を入力す
ると、その記憶内容を保持する第３の記憶手段と、１フ
ィールド又は１フレームの面順次画像信号を所定の周期
で入力し、入力した前後の１フィールド又は１フレーム
の面順次画像信号に基づいて静止画か動画かを所定の周
期毎に判別する判別手段と、前記判別手段が静止画と判
別する毎に、前記第２の記憶手段の記憶内容を最新の面
順次画像信号に更新させる制御手段と、前記第２、第３
の記憶手段の出力をそれぞれ別々のモニタに出力可能な
第１、第２の出力端子と、を備えたことを特徴としてい
る。

【０００８】また、前記第１の出力端子から出力される
画像信号に基づいてカラー画像を再生するモニタと、前
記判別手段が静止画と判別する毎に、前記モニタ上のカ
ラー画像が更新されたことを示すサインをモニタ上に表
示させる手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】本発明によれば、現在撮像中の面順次画像信号
を色別に記憶しこれらを同時に出力する第１の記憶手段
の他に、第２及び第３の記憶手段を設けるようにしてい
る。そして、所定の周期毎に現在撮影中の画像が静止画
か動画かをサンプリングチェックし、前記第２の記憶手
段の記憶内容は、静止画と判別する毎に最新の面順次画
像信号に更新させ、第３の記憶手段は第２の記憶手段か
らの出力を記憶させるようにしている。これにより、前
記第２及び第３の記憶手段には、常に色ずれのない最新
の面順次画像信号が記憶されることになる。

【００１０】そして、フリーズ指令を入力すると、直ち
に前記第３の記憶手段の記憶内容の更新を禁止し、これ
により第３の記憶手段から色ずれのない最新の静止画像
信号を第２の出力端子を介して得るようにしている。ま
た、前記第１の出力端子からはフリーズ中でも動画の中
から色ずれのない画像を示す画像信号のみを順次出力す
ることができ、これにより、操作者はこの第１の出力端
子からは出力される画像信号に基づいて再生されるカラ
ー画像を見ることにより、フリーズ中でも必要と考える
画像を容易に判別することができる。

【００１１】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る電子内視
鏡装置の好ましい実施例を詳述する。図１は本発明に係
る電子内視鏡装置の一実施例を示すブロック図である。
この電子内視鏡装置は、面順次方式で順次所望の色画像
を撮像し、この撮像により得た面順次画像信号を同時式
に変換してカラー画像として再生するものであり、照明
ランプ１０からの光は集光レンズ１２、色フイルタディ
スク１４及びライトガイド１６を介して内視鏡先端部よ
り被写体１８を照明する。即ち、色フイルタディスク１
４はそれぞれ中心角１２０°の赤フイルタ、緑フイル
タ、及び青フイルタを有し、モータ２０によって所定の
回転速度（例えば２０rps）で回転させられている。こ
れにより、照明ランプ１０からの光は、この回転する色
フイルタディスク１４を介して１／６０秒の周期で順次
変化する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の照明光
となり、ライトガイド１６を介して被写体１８に加えら
れる。

【００１２】内視鏡先端部に設けられた撮像レンズ２２
は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各照明光によって照明された被写体１
８を撮像し、これをＣＣＤセンサ２４の受光部に結像
し、ＣＣＤセンサ２４は入射光を光電変換して各照明光
に対応したＲＧＢ画像信号をアンプ２６を介してそれぞ
れＡ／Ｄ変換器２８及び動き検出回路６０に出力する。
Ａ／Ｄ変換器２８は入力するＲＧＢ画像信号（アナログ
信号）を１画素づつデジタル信号に変換し、このデジタ
ル信号をそれぞれ２組のＲ、Ｇ、Ｂのフィールドメモリ
３２、３４、３６及びフィールドメモリ４２、４４、４
６に出力する。

【００１３】フィールドメモリ３２、３４、３６はフィ
ールド選別用パルス発生回路３８によって制御される。
即ち、フィールド選別用パルス発生回路３８は、色フィ
ルタ位置検知器４０からＲ、Ｇ、Ｂの各照明光に同期し
た信号を入力しており、各照明光に対応したＲＧＢ画像
信号をその色に対応したフィールドメモリに記憶させる
べく、各フィールドメモリ３２、３４、３６に書込み信
号を順次出力し、フィードメモリの記憶内容を更新させ
る。これらのフィールドメモリ３２、３４、３６に記憶
されたＲＧＢ画像信号は同時に読み出され、それぞれ切
換スイッチ４８、Ｄ／Ａ変換器５２、５４、５６を介し
てビデオ出力端子５７、５８、５９から出力される。

【００１４】そして、上記のようにして同時式に変換さ
れたＲＧＢビデオ信号は、カラーＴＶに加えられてカラ
ー画像として再生される。一方、フィールドメモリ４
２、４４、４６はフィールド選別用パルス発生回路３８
及び動き検出回路６０によって制御される。動き検出回
路６０は、前述したようにＲＧＢ画像信号が順次加えら
れており、またフィールド選別用パルス発生回路３８か
らＧ画像信号を６フィールド期間（０．１秒）毎に入力
するためのＧ−ＥＮパルスを入力し得るようになってい
る。この動き検出回路６０は、６フィールド期間毎に入
力するＧ画像信号に基づいて撮像画像が静止画か動画か
を周期毎（０．１秒毎）に判別し、静止画と判別する毎
に、フィールドメモリ４２、４４、４６の記憶内容を最
新のＲＧＢ画像信号に更新させる。これにより、各フィ
ールイドメモリ４２、４４、４６から出力される画像信
号は常に色ずれのない最新のＲＧＢ画像信号となる。

【００１５】次に、上記動き検出回路６０について図２
及び図３を参照しながら詳説する。図２は上記動き検出
回路６０の一実施例を示すブロック図である。この動き
検出回路６０は、輪郭信号発生回路６１、比較回路６
２、メモリ６３、カウンタ６４、判別回路６５、アンド
回路６６等から構成されている。輪郭信号発生回路６１
は入力端子ＢよりＲＧＢ面順次画像信号（図３（Ｂ））
が加えられている。この画像信号は、面順次方式で入力
するＲ、Ｇ、Ｂの画像信号であり、ＶＤパルス（図３
（Ａ））の周期に同期した波形を有している。尚、図３
（Ａ）上で、Ｏは奇数フィールド、Ｅは偶数フィールド
を示す。

【００１６】この輪郭信号発生回路６１は、入力する画
像信号が示す画像の輪郭部（コントラストが急変する位
置）を検出して輪郭信号を比較回路６４及びメモリ６３
に出力する。メモリ６３は上記輪郭信号を一時記憶し、
これを一定時間経過（０．１秒）後に比較回路６２に出
力するもので、フィールド選別用パルス発生回路３８か
ら入力端子Ｅを介して加えられるＧ−ＥＮパルス（図３
（Ｅ））によって偶数フィールドのＧ画像信号（図３
（Ｃ）の出力期間中のみ動作可能となり、輪郭信号発生
回路６１から加えられる輪郭信号を書き込むとともに、
０．１秒後にその書き込んだ輪郭信号の読み出しを行
う。

【００１７】比較回路６２は輪郭信号発生回路６１から
加えられる輪郭信号とメモリから加えられる０．１秒遅
延された偶数フィールドのＧ画像信号の輪郭信号とを比
較する。そして、図３（Ｇ）に示すように２入力信号の
一致不一致を示す比較信号（不一致時にＨレベルとなる
パルス信号（図３（Ｄ））をラインＤを介して判別回路
６５に出力する。

【００１８】判別回路６５の他の入力には、入力端子Ｅ
からＧ−ＥＮパルス（図３（Ｅ））と、カウンタ６４か
らラインＧを介してＥＮパルス（図３（Ｇ））とが加え
られている。ここで、カウンタ６４は、Ｇ−ＥＮパルス
とＶＤパルスとを入力しており、図３に示すようにＧ−
ＥＮパルス（図３（Ｅ））の立ち上がり時に同期してＨ
レベルとなり、その後３つのＶＤパルス（図３（Ａ））
をカウントすると、Ｌレベルに立ち下がるＥＮパルス
（図３（Ｇ））を出力する。

【００１９】判別回路６５は撮像画像が静止画か動画か
を示す判別パルスを出力するので、この判別パルスは、
図３（Ｆ）に示すように、比較信号（最初のパルス信
号）に同期してＨレベルとなり、また、Ｇ−ＥＮパルス
の立ち下がり時に同期して、判別パルスがＨレベルのと
きにはＬレベルに立ち下がり、ＬレベルのときにはＨレ
ベルに立ち上がり、更に、判別パルスがＨレベルのとき
にはＥＮパルスの立ち下がり時に同期して立ち下げられ
るパルス信号である。

【００２０】即ち、判別回路６５は、静止画と判別する
と、Ｇ−ＥＮパルスの立ち下がりに同期して立ち上が
り、３フィールド期間経過後に立ち下がる判別パルスを
出力し、動画と判別すると、比較信号（最初のパルス信
号）に同期して立ち上がり、Ｇ−ＥＮパルスの立ち下が
りに同期して立ち下がる判別パルスを出力する。上記判
別回路６５から出力される判別パルスはアンド回路６６
に加えられる。アンド回路６６の他の入力にはカウンタ
６４からＥＮパルスが加えられており、アンド回路６６
は２入力パルスのアンド条件をとり、そのアンド出力
（図３（Ｈ））をラインＨ、インバータ６７及びライン
Ｊを介してフィールドメモリ４２、４４、４６のイネー
ブル端子ＥＮに出力する。

【００２１】一方、フィールドメモリ４２、４４、４６
の端子Ｒ／Ｗには、インバータ４３、４５、４７からＲ
ＧＢ画像信号の書込み信号が加えられるようになってい
る。ここで、インバータ４３、４５及び４７は、それぞ
れＲＧＢ画像信号を各色別に選別するフィールド選択パ
ルスＲ−Ｒ／Ｗ、Ｇ−Ｒ／Ｗ、Ｂ−Ｒ／Ｗを反転してＲ
ＧＢ画像信号の書込み信号（Ｌレベル信号）を順次フィ
ールドメモリ４２、４４及び４６の端子Ｒ／Ｗに出力す
る。

【００２２】フィールドメモリ４２、４４及び４６は、
イネーブル端子ＥＮに動き検出回路６０から書換指令パ
ルスが加えられているときのみ書き換え可能となり、Ｒ
／Ｗ端子にインバータ４３、４５及び４７から順次加え
られる書込み信号によって、面順次ＲＧＢ画像信号を各
色別に書き込む。即ち、フィールドメモリ４２、４４及
び４６の記憶内容は、図３（Ｊ）の書換指令パルスのｔ
₁間でＢ_-1からＢ₃の画像信号に、ｔ₂間でＲ₀からＲ
₄の画像信号に、ｔ₃間でＧ₀からＧ₄の画像信号に書
き換えられていく。そして、フィールドメモリ４２、４
４、４６に記憶されたＲＧＢ画像信号は、同時に読み出
されてＲ、Ｇ、Ｂの出力端子Ｋ、Ｌ、Ｍに出力される
（図３（Ｋ）、（Ｌ）、（Ｍ））。尚、フィールドメモ
リの画像信号の書き込み中には、その書き込み中の画像
信号が同時に読み出される。

【００２３】ところで、書換指令パルスは、前述したよ
う撮像画像が静止画と判別されると出力されるため、フ
ィールドメモリ４２、４４及び４６には、常に最新の静
止画の画像信号が記憶されることになる。さて、図１に
示すようにフィールドメモリ４２、４４及び４６から同
時に読み出されるＲＧＢ画像信号は、フィールドメモリ
２０１、２０２、２０３に出力されるとともに、Ｄ／Ａ
変換器２０４、２０５、２０６を介してビデオ出力端子
２１１、２１２、２１３及びＴＶモニタ２０７に出力さ
れる。

【００２４】フィールドメモリ２０１、２０２及び２０
３には、図示しないスイッチ手段の操作によってフリー
ズ指令（図３（Ｉ）参照）が入力できるようになってお
り、このフリーズ指令を入力すると、フィールドメモリ
２０１、２０２及び２０３はその記憶内容の更新が禁止
され、色ずれのない同一画像を示す画像信号が繰り返し
読み出され、これにより色ずれのない静止画が得られる
ことになる。

【００２５】これらのフィールドメモリ２０１、２０２
及び２０３から同時に読み出されるＲＧＢ画像信号は、
切換スイッチ４８に出力されるとともに、Ｄ／Ａ変換器
７２、７４、７６を介してビデオ出力端子７７、７８、
７９に出力できるようになっている。従って、ビデオ出
力端子７７、７８、７９をカラーＴＶに接続することに
より、静止画を再生することができる。

【００２６】切換スイッチ４８は、フリーズ指令信号を
入力したか否かによってフィールドメモリ２０１、２０
２、２０３の出力とフィールドメモリ３２、３４、３６
の出力のうち、いずれか一方を切換出力する。従って、
ビデオ出力端子５７、５８、５９をカラーＴＶに接続す
ることにより、動画又は静止画を再生することができ
る。

【００２７】一方、動き検出回路６０から出力される書
換指令パルスは、書換検出回路１０１にも加えられるよ
うになっている。書換検出回路１０１は、動き検出回路
６０から書換指令パルスを入力すると、例えば所定のパ
ルス幅（０．１秒）のサイン信号をサイン制御回路１０
２に出力する。サイン制御回路１０２は，上記サイン信
号の入力期間中、モニタ２０７の画像内にサイン２０８
をスーパーインポーズすべく、サイン２０８を示すキャ
ラクタ信号を出力する。

【００２８】また、前述したようにモニタ２０７には、
フリーズ指令信号が送出されたときでも更新されるメモ
リ４２、４４、４６の静止画信号がＤ／Ａ変換器２０
４、２０５、２０６を介して加えられており、刻々と更
新される準フリーズ画像としてモニタ２０７に映出され
る。またこの時、更新する度に書換検出回路１０１及び
サイン制御回路１０２に基づいてモニタ２０７上にフリ
ーズ画像が更新されたことを示すサイン２０８が表示さ
れる。従って操作者は、刻々と更新される準フリーズ画
を見ながら、フリーズ指令を出力するタイミングを計る
ことができる。

【００２９】図４は本発明に係る電子内視鏡装置の他の
実施例を示す要部ブロック図である。尚、図１と共通の
部分に関しては同一の符号を付し、その説明は省略す
る。図４において、動き検出回路８０は図１の動き検出
回路６０とほぼ同一に構成されているが、静止画と判別
したときに１フィールド分の長さを有する書換指令パル
スを出力する点で相違する。また、フィールドメモリ９
２、９４及び９６はそれぞれフィールドメモリ３２、３
４及び３６の出力を入力するように構成されている。

【００３０】そして、動き検出回路８０から書換指令パ
ルスが各フィールドメモリ９２、９４及び９６に加えら
れると、各フィールドメモリ９２、９４及び９６に記憶
されているＲＧＢ画像信号は、そのときにフィールドメ
モリ３２、３４及び３６から出力されるＲＧＢ画像信号
に同時に書き換えられる。上記構成によれば、図１に示
した実施例の場合に比べて書き換えに要する時間が短
く、且つ静止画と判別した時点により近い（２フィール
ド分だけ近い）ＲＧＢ画像信号に書き換えることができ
る。

【００３１】尚、本実施例では順次入力する色画像のう
ち、同一色画像同士を比較するようにしたが、異なる色
画像同士を比較するようにしてもよい。また、動画か静
止画かを判別する手段は本実施例に限らず、先行する色
画像と後続の色画像との相互相関に基づいて判別する方
法など、２つの色画像の一致、不一致に基づいて判別す
るものであればいかなる方法を用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電子内
視鏡装置によれば、面順次方式で撮像された時間的に先
行する画像と後続の画像との一致、不一致に基づいて静
止画か動画かを判別し、静止画と判別する毎にフリーズ
専用メモリの記憶内容を最新の面順次画像信号に更新さ
せるようにし、フリーズ指令を入力すると、直ちに上記
記憶内容の更新を禁止するようにしたため、フリーズ指
令によって色ずれのない静止画を常に再生することがで
き、且つフリーズ指令の入力と同時に時間的ずれを感じ
させずに直ちに静止させることができる。

【００３３】また、動画再生中及びフリーズ中でも動画
の中から色ずれのない準フリーズ画像を順次出力するこ
とができるため、この準フリーズ画像を記録装置にスト
アしておけば、例えば臨床後でも所望のフリーズ画像を
容易に選出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る電子内視鏡装置の一実施例
を示すブロック図である。

【図２】図２は図１の動き検出回路の詳細を含むブロッ
ク図である。

【図３】図３（Ａ）乃至（Ｍ）はそれぞれ図１を説明す
るために用いた各部の信号波形図である。

【図４】図４は本発明の他の実施例を示す要部ブロック
図である。

【符号の説明】

１０…照明ランプ１４…色フイルタディスク１６…ライトガイド２２…対物レンズ２４…ＣＣＤセンサ３２、３４、３６、４２、４４、４６、２０１、２０
２、２０３…フィールドメモリ３８…フィールド選別用パルス発生回路５７、５８、５９、７７、７８、７９、２１１、２１
２、２１３…ビデオ出力端子６０…動き検出回路１０１…書換検出回路１０２…サイン制御回路２０７…モニタ２０８…サイン

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】面順次方式で順次各色別の画像を撮像
し、この撮像により得た面順次画像信号を各色別に記憶
する第１の記憶手段を介して同時式に変換し、カラー画
像として再生するようにした電子内視鏡装置において、１フィールド又は１フレームの面順次画像信号を色別に
記憶し、これらを同時に出力する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段から出力される１フィールド又は１
フレームの面順次画像信号を色別に記憶し、これらを同
時に出力する第３の記憶手段であって、フリーズ指令を
入力すると、その記憶内容を保持する第３の記憶手段
と、１フィールド又は１フレームの面順次画像信号を所定の
周期で入力し、入力した前後の１フィールド又は１フレ
ームの面順次画像信号に基づいて静止画か動画かを所定
の周期毎に判別する判別手段と、前記判別手段が静止画と判別する毎に、前記第２の記憶
手段の記憶内容を最新の面順次画像信号に更新させる制
御手段と、前記第２、第３の記憶手段の出力をそれぞれ別々のモニ
タに出力可能な第１、第２の出力端子と、を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】前記第１の出力端子から出力される画像
信号に基づいてカラー画像を再生するモニタと、前記判別手段が静止画と判別する毎に、前記モニタ上の
カラー画像が更新されたことを示すサインをモニタ上に
表示させる手段と、を備えたことを特徴とする請求項１の電子内視鏡装置。
【請求項３】面順次方式で順次各色別の画像を撮像
し、この撮像により得た面順次画像信号を各色別に記憶
する第１の記憶手段を介して同時式に変換し、カラー画
像として再生するようにした電子内視鏡装置において、１フィールド又は１フレームの面順次画像信号を色別に
記憶し、これらを同時に出力する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段から出力される１フィールド又は１
フレームの面順次画像信号を色別に記憶し、これらを同
時に出力する第３の記憶手段であって、フリーズ指令を
入力すると、その記憶内容を保持する第３の記憶手段
と、１フィールド又は１フレームの面順次画像信号を所定の
周期で入力し、入力した前後の１フィールド又は１フレ
ームの面順次画像信号に基づいて静止画か動画かを所定
の周期毎に判別する判別手段と、前記判別手段が静止画と判別する毎に、前記第２の記憶
手段の記憶内容を最新の面順次画像信号に更新させる制
御手段と、前記第１、第３の記憶手段の出力をフリーズ指令で切換
出力する手段と、を備えたことを特徴とする電子内視鏡
装置。