JP2746615B2 - Endoscope image processing device - Google Patents

Endoscope image processing device

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JP2746615B2
JP2746615B2 JP63286383A JP28638388A JP2746615B2 JP 2746615 B2 JP2746615 B2 JP 2746615B2 JP 63286383 A JP63286383 A JP 63286383A JP 28638388 A JP28638388 A JP 28638388A JP 2746615 B2 JP2746615 B2 JP 2746615B2
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signal
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color
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徹緒 野波
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は画像を複数の色信号に分解し、分解した色信
号に出力レベルを独立に可変できる手段を設けた内視鏡
画像処理装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope image processing apparatus provided with means for decomposing an image into a plurality of color signals and independently varying the output level of the decomposed color signals. .

[従来の技術] 近年、細長の挿入部を体腔内に挿入することによっ
て、切開を必要とすることなく、体腔内の患部等を観察
したり、必要に応じ処置具を用いて治療処置のできる内
視鏡が広く用いられるようになった。
[Related Art] In recent years, by inserting an elongated insertion portion into a body cavity, it is possible to observe an affected part or the like in the body cavity without performing an incision, and to perform a therapeutic treatment using a treatment tool if necessary. Endoscopes have become widely used.

上記内視鏡には、イメージガイドを像伝送手段に用い
た光学式の内視鏡(ファイバスコープ)の他に、最近CC
D等の固体撮像手段を用いた電子式の内視鏡(以下、電
子内視鏡又は電子スコープ)が実用化されるようになっ
た。
In addition to optical endoscopes (fiberscopes) that use image guides as image transmission means, recent endoscopes
Electronic endoscopes using solid-state imaging means such as D (hereinafter referred to as electronic endoscopes or electronic scopes) have come into practical use.

又、ファイバスコープの接眼部にCCD等の固体撮像素
子を用いた撮像カメラを接続してモニタでカラー表示で
きるようにしたものもある。
There is also a type in which an imaging camera using a solid-state imaging device such as a CCD is connected to an eyepiece of a fiber scope so that color display can be performed on a monitor.

第19図は本出願人によって特願昭61-207432号で提案
された先行例と殆んど同一の構成を示す。
FIG. 19 shows almost the same configuration as the preceding example proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 61-207432.

撮像手段を形成するCCD1から出力される画像信号はア
ンプ2に入力され、所定の範囲の電圧レベル増幅され
る。その後、γ補正回路3に入りγ補正される。RGB面
順次方式の場合には、γ補正された後の信号は、アナロ
グ−ディジタル変換器(A/D変換器)4でディジタル量
に変換されてから、切換スイッチ5を経てメモリ6R,6G,
6Bに記録される。これらメモリ6R,6G,6Bに記録された画
像データは、制御信号発生部7から出力されるタイミン
グ信号の印加によって同時に読み出され、それぞれD/A
変換器8でアナログ量の色信号R,G,Bに変換され、画像
出力端子9から出力される。しかして、この画像出力端
子9から出力される色信号R,G,B及び同期信号発生回路1
0から出力されるシンクロ信号によって、モニタの表示
画面上に被写体の画像が表示される。
The image signal output from the CCD 1 forming the image pickup means is input to the amplifier 2 and amplified in a predetermined range of voltage level. After that, it enters the γ correction circuit 3 and is γ corrected. In the case of the RGB plane sequential system, the signal after the γ correction is converted into a digital quantity by an analog-digital converter (A / D converter) 4 and then passed through a changeover switch 5 to memories 6R, 6G,
Recorded at 6B. The image data recorded in these memories 6R, 6G, and 6B are simultaneously read out by the application of the timing signal output from the control signal generation unit 7, and are respectively read by the D / A
The color signals R, G, and B are converted into analog color signals by the converter 8 and output from the image output terminal 9. The color signals R, G, B output from the image output terminal 9 and the synchronization signal generation circuit 1
The image of the subject is displayed on the display screen of the monitor by the synchro signal output from 0.

一方、面順次方式の撮像を行う際の面順次式照明手段
は、白色ランプ11の白色光をモータ12で回転駆動される
回転フィルタ13を通すことによって、この回転フィルタ
13のR,G,Bの各波長の光を透過する色透過フィルタ14R,1
4G,14Bによって、R,G,Bの照明光にしてライトガイド15
に照射する。しかして、このライトガイド15の他端か
ら、被写体に向けてR,G,Bの波長の光で順次照明し、こ
の照明のもとでCCD1の撮像面に被写体像が結ばれる。
On the other hand, the field sequential illumination means for performing the field sequential imaging performs the rotary filter by passing the white light of the white lamp 11 through a rotary filter 13 driven to rotate by a motor 12.
13 color transmission filters 14R, 1 that transmit light of each wavelength of R, G, B
By 4G, 14B, it becomes R, G, B illumination light and light guide 15
Irradiation. Then, the other end of the light guide 15 is sequentially illuminated toward the subject with light of R, G, B wavelengths, and a subject image is formed on the imaging surface of the CCD 1 under this illumination.

上記先行例では、入出力特性がR,G,B全ての信号に対
して同一である。このような系が内視鏡画像の再現性に
対し、どのような影響を与えるかを第20図を参照して以
下に説明する。
In the above prior example, the input / output characteristics are the same for all the R, G, B signals. The effect of such a system on the reproducibility of an endoscopic image will be described below with reference to FIG.

第20図(A)は被写体の輝度レベルの分布を示す。 FIG. 20A shows the distribution of the luminance level of the subject.

一般に、内視鏡における被写体の輝度レベルは赤成分
によるものが多く、青成分によるものが少ない。
In general, the luminance level of a subject in an endoscope is mostly based on a red component, and is less based on a blue component.

第20図(B)は同図(A)に示した範囲の輝度レベル
に対するディジタル変換後の出力値のヒストグラムをR,
G,B別に示すものである。入力時の特性が被写体の平均
的輝度レベルに基づいて決められている為、被写体の輝
度レベルの偏りがそのまま出力される。
FIG. 20 (B) shows a histogram of output values after digital conversion for luminance levels in the range shown in FIG.
This is shown for each of G and B. Since the characteristics at the time of input are determined based on the average luminance level of the subject, the deviation of the luminance level of the subject is output as it is.

これから明らかなように、G信号は正規分布的に出力
される。しかしながら、R信号は高レベルに偏り飽和し
やすくなる。一方、B信号は低レベルに偏りノイズに埋
れやすい。
As is clear from this, the G signal is output in a normal distribution. However, the R signal tends to saturate at a high level. On the other hand, the B signal is biased to a low level and is easily buried in noise.

[発明が解決しようとする問題点] 第20図から明らかなように、先行例では入力時の特性
が被写体の平均的輝度レベルに適合させている。このた
め、R信号は高レベルに偏り、B信号は低レベルに偏る
という欠点がある。この様な欠点は、画像が持つ有効な
情報量を減少させてしまう。また、R信号が高レベルに
偏るため微小レベルの信号をマスクし、その識別を困難
にさせてしまう等の問題も生じる。
[Problems to be Solved by the Invention] As is apparent from FIG. 20, in the prior art, the characteristics at the time of input are adapted to the average luminance level of the subject. For this reason, there is a disadvantage that the R signal is biased toward a high level and the B signal is biased toward a low level. Such drawbacks reduce the amount of useful information that an image has. In addition, since the R signal is biased toward a high level, there is a problem in that a signal of a very small level is masked, making it difficult to identify the signal.

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、有
効に利用しにくかった波長域からも有効な情報量を得る
ことのできる内視鏡画像処理装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an endoscope image processing apparatus capable of obtaining an effective amount of information even in a wavelength range that is difficult to use effectively.

[問題点を解決する手段及び作用] 本願発明は、内視鏡像を撮像する撮像手段の画像サイ
ズと対応したデータ量の第1の色信号、第2の色信号お
よび第3の色信号を記憶可能なメモリ手段と、前記メモ
リ手段に記憶される前記第1の色信号、第2の色信号お
よび第3の色信号それぞれの濃度レベルに関するヒスト
グラムについて、そのヒストグラムにおける濃度レベル
の最大値および最小値を検出し、検出された最大値およ
び最小値間のレベル数を所定のレベル数に拡張し、濃度
階調変換された第1の色信号、第2の色信号および第3
の色信号を生成する濃度階調変換手段と、前記濃度階調
変換された第1の色信号、第2の色信号および第3の色
信号それぞれの濃度レベルの最大値および最小値間にお
ける前記ヒストグラムを平坦化処理する平坦化処理手段
と、前記平坦化処理手段によってヒストグラムが平坦化
された第1の色信号、第2の色信号および第3の色信号
に基づき、表示手段にカラーの内視鏡像を表示可能な信
号を生成する信号処理手段と、を具備したことを特徴と
するものである。
[Means for Solving Problems and Action] The present invention stores a first color signal, a second color signal, and a third color signal of a data amount corresponding to an image size of an imaging unit for imaging an endoscope image. Possible memory means and maximum and minimum density levels in the histogram for the histograms of the respective density levels of the first color signal, the second color signal and the third color signal stored in the memory means , The number of levels between the detected maximum value and the minimum value is expanded to a predetermined level number, and the first color signal, the second color signal, and the third
Density tone conversion means for generating a color signal of the first color signal, the second color signal, and the third color signal which have been subjected to the density tone conversion. Flattening processing means for flattening the histogram; and displaying the color information on the display means based on the first color signal, the second color signal, and the third color signal whose histogram has been flattened by the flattening processing means. Signal processing means for generating a signal capable of displaying an endoscope image.

また、本願発明は、内視鏡画像を撮像する撮像手段の
画像サイズと対応したデータ量の第1の色信号、第2の
色信号および第3の色信号を記憶可能なメモリ手段と、
前記メモリ手段に記憶される前記第1の色信号、第2の
色信号および第3の色信号それぞれの濃度レベルに関す
るヒストグラムについて、それぞれのヒストグラムにお
ける濃度レベルの平均値を算出する平均値算出手段と、
前記それぞれの平均値に基づき、該平均値を変極点に持
つ前記第1の色信号、第2の色信号および第3の色信号
に対する濃度変換テーブルを演算する濃度変換テーブル
演算手段と、前記濃度変換テーブル演算手段で演算され
たそれぞれの濃度変換テーブルに基づき、前記第1の色
信号、第2の色信号および第3の色信号それぞれを濃度
変換する濃度変換手段と、前記濃度変換手段によって濃
度変換された第1の色信号、第2の色信号および第3の
色信号に基づき、表示手段にカラーの内視鏡像を表示可
能な信号を生成する信号処理手段と、を具備したことを
特徴とするものである。
Also, the present invention provides a memory means capable of storing a first color signal, a second color signal, and a third color signal of a data amount corresponding to an image size of an imaging means for imaging an endoscope image;
Average value calculating means for calculating an average value of the density levels in the respective histograms with respect to the histogram relating to the density levels of the first color signal, the second color signal and the third color signal stored in the memory means; ,
A density conversion table calculating means for calculating a density conversion table for the first color signal, the second color signal, and the third color signal having the average value at an inflection point based on the respective average values; Density conversion means for converting the first color signal, the second color signal, and the third color signal based on the respective density conversion tables calculated by the conversion table calculation means; Signal processing means for generating a signal capable of displaying a color endoscopic image on a display means based on the converted first color signal, second color signal, and third color signal. It is assumed that.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to the drawings.

まず、本発明の実施例を説明するに先立ち、本発明が
適用される内視鏡画像処理装置について説明する。
First, before describing embodiments of the present invention, an endoscope image processing apparatus to which the present invention is applied will be described.

第1図ないし第8図は本発明の内視鏡画像処理装置に
係り、第1図は内視鏡画像処理装置の構成図、第2図は
全体的構成図、第3図はヒストグラム算出のフローチャ
ート図、第4図は算出されたヒストグラムの1例を示す
特性図、第5図は算出されたヒストグラムから濃度変換
を行って得られる画像のヒストグラムを示す特性図、第
6図は任意の2点の濃度レベルに対して濃度変換を行っ
て得られる画像のヒストグラムを示す特性図、第7図は
平坦化の特性変換を行うフローチャート図、第8図は第
7図の処理によって得られる画像のヒストグラムを示す
特性図である。
1 to 8 relate to an endoscope image processing apparatus of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram of an endoscope image processing apparatus, FIG. 2 is an overall configuration diagram, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of a calculated histogram, FIG. 5 is a characteristic diagram showing a histogram of an image obtained by performing density conversion from the calculated histogram, and FIG. FIG. 7 is a characteristic diagram showing a histogram of an image obtained by performing density conversion on the density level of a point, FIG. 7 is a flowchart for performing flattening characteristic conversion, and FIG. 8 is a diagram of an image obtained by the processing of FIG. It is a characteristic view showing a histogram.

第2図に示すように(内視鏡)画像処理装置21は、生
体22の体腔内に細長の挿入部23が挿入される電子内視鏡
24と、この電子内視鏡24のユニバーサルコード25のコネ
クタ25Aが接続され、映像信号処理する機能を有する観
察装置26と、この観察装置26と接続され、映像信号をカ
ラー表示するカラーモニタ27と、前記コネクタ25Aから
分岐された吸引ケーブル28を介して電子内視鏡24と接続
される吸引器29と、前記観察装置26と接続され、R,G,B
色信号からヒストグラムを生成すると共に、各色信号に
対し、濃度の階調特性の変換とか調整を行う画像処理装
置30とから構成される。
As shown in FIG. 2, an (endoscope) image processing device 21 is an electronic endoscope in which an elongated insertion portion 23 is inserted into a body cavity of a living body 22.
24, a connector 25A of the universal cord 25 of the electronic endoscope 24 is connected, an observation device 26 having a function of processing a video signal, and a color monitor 27 connected to the observation device 26 and displaying a video signal in color. A suction device 29 connected to the electronic endoscope 24 via a suction cable 28 branched from the connector 25A, and connected to the observation device 26, R, G, B
The image processing apparatus 30 generates a histogram from the color signals and converts or adjusts the gradation characteristics of the density for each color signal.

上記電子内視鏡24は、第1図に示すように細長の挿入
部23内に照明光を伝送するライトガイド31が挿通されて
おり、挿入部23内を挿通されたライトガイド31の後端側
はさらに第2図に示すユニバーサルコード25内を挿通さ
れる。しかして、コネクタ25Aを観察装置26に接続する
ことによって光源部32から照明光が供給される。
In the electronic endoscope 24, as shown in FIG. 1, a light guide 31 for transmitting illumination light is inserted into an elongated insertion portion 23, and a rear end of the light guide 31 inserted through the insertion portion 23. The side is further inserted through the universal cord 25 shown in FIG. Thus, illumination light is supplied from the light source unit 32 by connecting the connector 25A to the observation device 26.

つまり、光源部32は、白色ランプ33の白色照明光をモ
ータ34で回転駆動される回転フィルタ35を経てライトガ
イド31の入射端に照射する。この回転フィルタ35には
赤,緑,青の各波長の光を透過するフィルタ36R,36G,35
Bが設けてあるので、この回転フィルタ35を通すことに
よって、ライトガイド31の入射端には赤,緑,青の各波
長の光(即ちR,G,Bの照明光が順次供給される。しかし
て、このライトガイド31によって他端側に伝送し、他端
(出射端)から生体22内の患部等の被写体に向けてR,G,
Bの照明光を出射する。R,G,Bの光で照明された被写体は
挿入部23の先端部内に配設した対物レンズ37によって、
この対物レンズ37の焦点面に配設したCCD38の撮像面に
像が結ばれる。このCCD38はドライバ39の駆動信号の印
加によって、光電変換した電気信号を出力する。このCC
D38から出力される画像信号は、アンプ41に入力され、
所定の範囲の電気信号(例えば0〜1ボルト)に増幅さ
れた後、信号ケーブル42を経て観察装置26内の信号処理
部43を形成するA/D変換器44に入力される。このA/D変換
器44によって、量子化されたディジタル信号に変換さ
れ、切換スイッチ45を経てメモリ部46に入力される。
That is, the light source unit 32 irradiates the illumination end of the light guide 31 with the white illumination light of the white lamp 33 via the rotary filter 35 driven to rotate by the motor 34. The rotating filters 35 include filters 36R, 36G, and 35 that transmit light of each wavelength of red, green, and blue.
Since B is provided, light of each wavelength of red, green, and blue (that is, illumination light of R, G, and B) is sequentially supplied to the incident end of the light guide 31 by passing through the rotary filter 35. Then, the light is transmitted to the other end by the light guide 31 and R, G,
The illumination light of B is emitted. The subject illuminated with the light of R, G, B is provided by an objective lens 37 disposed in the distal end of the insertion section 23,
An image is formed on the imaging surface of the CCD 38 disposed on the focal plane of the objective lens 37. The CCD 38 outputs an electric signal that has been photoelectrically converted by applying a drive signal from the driver 39. This CC
The image signal output from D38 is input to the amplifier 41,
After being amplified to a predetermined range of electric signals (for example, 0 to 1 volt), the signals are input to an A / D converter 44 forming a signal processing unit 43 in the observation device 26 via a signal cable 42. The digital signal is converted into a quantized digital signal by the A / D converter 44, and is input to the memory unit 46 via the changeover switch 45.

上記切換スイッチ45は、回転フィルタ35の色透過フィ
ルタ35R,35G,35Bの数と等しい数の切換接点(つまり3
接点)を有し、制御信号発生部47の切換信号によって順
次接点が切換えられる。これら各接点はメモリ部46を形
成する3つのメモリ46R,46G,46Bと順次接続され、オン
された接点を経てメモリ46R,46G,46Bにディジタル信号
が記録される。
The changeover switch 45 has the same number of changeover contacts as the number of the color transmission filters 35R, 35G, and 35B of the rotary filter 35 (that is, 3 contacts).
), And the contacts are sequentially switched by the switching signal of the control signal generator 47. These contacts are sequentially connected to three memories 46R, 46G, 46B forming a memory section 46, and digital signals are recorded in the memories 46R, 46G, 46B via the turned-on contacts.

上記メモリ46R,46G,46Bは画像処理装置30と接続され
ている。この画像処理装置30は、作業用メモリ51、演算
処理装置52、補助記憶装置53、外部出力装置54と、アナ
ログスイッチ50とから構成され、これらはメモリ46R,46
G,46Bと接続されている。
The memories 46R, 46G, 46B are connected to the image processing device 30. The image processing device 30 includes a working memory 51, an arithmetic processing device 52, an auxiliary storage device 53, an external output device 54, and an analog switch 50, and these are memories 46R and 46.
G, 46B.

上記作業用メモリ51は画像処理装置30にて画像処理を
行う場合には、制御信号発生部47からの転送タイミング
を制御する制御信号により、メモリ46R,46G,46Bから必
要とされる信号データが転送される。この作業メモリ51
に転送された信号データは演算処理装置52により、ヒス
トグラムの生成の処理とか、得られた色信号データにお
ける濃度分布の特性変換処理等を行い、その結果を作業
用メモリ51に転送する。また、特性変換処理がされた信
号データは必要に応じ、補助記憶装置53に保存すること
ができるし、ヒストグラム等をプリント等の外部出力装
置54にてプリントアウトすることもできる。
When the image processing is performed by the image processing device 30, the work memory 51 receives necessary signal data from the memories 46R, 46G, and 46B by a control signal that controls a transfer timing from the control signal generation unit 47. Will be transferred. This working memory 51
The signal data transferred to the processing unit 52 is subjected to a process of generating a histogram, a characteristic conversion process of the density distribution in the obtained color signal data, and the like by the arithmetic processing unit 52, and transfers the result to the working memory 51. Further, the signal data subjected to the characteristic conversion processing can be stored in the auxiliary storage device 53 as necessary, and a histogram or the like can be printed out by an external output device 54 such as a print.

又、上記画像処理を行わない場合には、アナログスイ
ッチ50をオンして、メモリ46R,46G,46Bに記憶された信
号データをD/Aコンバータ55a,55b,55cに同時に出力す
る。
When the image processing is not performed, the analog switch 50 is turned on, and the signal data stored in the memories 46R, 46G, 46B is simultaneously output to the D / A converters 55a, 55b, 55c.

各D/Aコンバータ55a,55b,55cにて変換されたアナログ
色信号は、さらにガンマ補正回路56a,56b,56cにてγ補
正され、出力端57からモニタ27側に出力され、カラー表
示される。
The analog color signals converted by the respective D / A converters 55a, 55b, 55c are further gamma-corrected by gamma correction circuits 56a, 56b, 56c, output to the monitor 27 from the output terminal 57, and displayed in color. .

また、制御信号発生部47は、同期信号発生回路58にタ
イミング信号を出力し、この同期信号発生回路58からSY
NC信号を出力させる。
Further, the control signal generator 47 outputs a timing signal to the synchronization signal generation circuit 58, and the synchronization signal generation circuit 58 outputs a SY
Output NC signal.

上記制御信号発生部47は、回転フィルタ35を回転する
モータ34の回転を制御する信号も出力する。また、この
制御信号発生部47は、アナログスイッチ50のオン,オフ
を制御すると共に、演算処理装置52にタイミング信号を
送ると共に、演算処理装置52から制御信号発生部47に信
号を送ることができるようにしてあり、効率良くデータ
の転送等を行えるようにしている。
The control signal generator 47 also outputs a signal for controlling the rotation of the motor 34 that rotates the rotation filter 35. The control signal generator 47 controls the on / off operation of the analog switch 50, sends a timing signal to the processor 52, and sends a signal from the processor 52 to the control signal generator 47. In this way, data can be efficiently transferred.

このように構成された内視鏡画像処理装置の動作を以
下に説明する。
The operation of the thus configured endoscope image processing apparatus will be described below.

第1図に示すように、CCD38からの画像信号は、アン
プ41により所定の範囲の電圧、例えば0ボルトから1ボ
ルトまでの電圧に増幅される。この画像信号はA/D変換
器44により、ある量子化レベル(例えば8ビット)でデ
ィジタル化される。このディジタル信号は、切換えスイ
ッチ45を経由して制御信号発生部47から制御信号に基づ
き、CCD38で撮像された画像信号が赤(R)照明のもと
である場合にはR信号用メモリ46Rに、緑(G)照明の
もとである場合にはG信号用メモリ46Gに、青(B)照
明のもとである場合にはB信号用メモリ46Bに記憶され
る。各メモリ46R,46G,46Bは入出力が独立しており、入
力と出力をそれぞれ独自のタイミングで行うことができ
る。
As shown in FIG. 1, the image signal from the CCD 38 is amplified by an amplifier 41 to a voltage in a predetermined range, for example, a voltage from 0 volt to 1 volt. This image signal is digitized by the A / D converter 44 at a certain quantization level (for example, 8 bits). This digital signal is sent to an R signal memory 46R based on a control signal from a control signal generator 47 via a changeover switch 45 when the image signal captured by the CCD 38 is under red (R) illumination. When it is under green (G) illumination, it is stored in the G signal memory 46G, and when it is under blue (B) illumination, it is stored in the B signal memory 46B. The memories 46R, 46G, and 46B have independent inputs and outputs, and can perform input and output at their own timing.

上記各メモリ46R,46G,46Bに記憶された画像信号デー
タは、画像処理装置30に入力される。この場合、画像処
理を行わないモードである場合(例えば、選択スイッチ
その他で選択できる。)には、画像処理装置30は制御信
号発生部47に対し、画像処理を行わない状態であること
を表わす信号を送り、この信号に基づきアナログスイッ
チ50はオンにされ、メモリ46R,46に記憶された画像信号
データは同時にD/A変換器55a,55b,55cに入力され、アナ
ログ色信号に変換される。その際、γ補正回路56a,56b,
56cにて所定のγ特性を有する色信号R,G,Bに変換され、
同期信号発生回路58のSYNC信号と共に出力端57からのモ
ニタ27に出力され、このモニタ27にてカラー表示され
る。
The image signal data stored in each of the memories 46R, 46G, 46B is input to the image processing device 30. In this case, in a mode in which image processing is not performed (for example, the mode can be selected by a selection switch or the like), the image processing apparatus 30 indicates to the control signal generation unit 47 that image processing is not performed. Signal, the analog switch 50 is turned on based on this signal, and the image signal data stored in the memories 46R and 46 are simultaneously input to the D / A converters 55a, 55b and 55c and are converted into analog color signals. . At that time, the gamma correction circuits 56a, 56b,
Converted into color signals R, G, B having predetermined γ characteristics at 56c,
The signal is output to the monitor 27 from the output terminal 57 together with the SYNC signal of the synchronization signal generation circuit 58, and the monitor 27 performs color display.

一方、上記画像処理装置30が画像処理モードに設定さ
れると、第3図に示すヒストグラムの生成処理を行う。
On the other hand, when the image processing apparatus 30 is set to the image processing mode, a histogram generation process shown in FIG. 3 is performed.

この第3図を参照してヒストグラムの算出のプロセス
を説明する。
The process of calculating the histogram will be described with reference to FIG.

第3図においてヒストグラムの算出を説明する。い
ま、画像を2次元配列Image(X_size,Y_size)で表わす
と、X_sizeはX方向の画像サイズを、Y_sizeはY方向の
画像サイズを意味する。また、ヒストグラムを1次元配
列Hist(Level)で表わすとLevelは濃度レベル数(例え
ば、量子化レベルが8ビットならば0〜255までの256段
階)を意味する。
The calculation of the histogram will be described with reference to FIG. Now, when an image is represented by a two-dimensional array Image (X_size, Y_size), X_size indicates an image size in the X direction, and Y_size indicates an image size in the Y direction. When the histogram is represented by a one-dimensional array Hist (Level), Level means the number of density levels (for example, 256 levels from 0 to 255 if the quantization level is 8 bits).

まず、処理すべき画像Image(X_size,Y_size)を作業
用メモリ51に転送し、算出した場合のヒストグラムを保
存するためのメモリ内容(例えば作業用メモリ51内に設
けてあり、このメモリ内容をHist(Level)で表わす)
を初期化(0を代入)する。また、X方向の位置を示す
変数として、xを、Y方向の位置を示す変数としてy
を、画像の濃度レベルを表わす変数としてlを用意し、
各々を初期化(0を代入)する。
First, the image Image (X_size, Y_size) to be processed is transferred to the working memory 51, and a memory content for storing the calculated histogram (for example, provided in the working memory 51, this memory content is stored in the Hist (Represented by (Level))
Is initialized (substituted with 0). Further, x is a variable indicating a position in the X direction, and y is a variable indicating a position in the Y direction.
Is prepared as a variable representing the density level of the image,
Each is initialized (0 is substituted).

しかして、次に以下の処理を行う。 Then, the following processing is performed.

(1)yを1カウントアップする。(1) Increment y by one.

(2)xを初期化(0を代入)する。(2) Initialize x (substitute 0).

(3)xを1カウントアップする。(3) x is counted up by one.

(4)lにxとyで示される位置の画像Image(x,y)の
濃度レベルを代入する。
(4) The density level of the image Image (x, y) at the position indicated by x and y is substituted for l.

(5)Hist(l)を1カウントアップする。(5) Hist (l) is counted up by one.

(6)x<X_sizeならば(3)へ戻り、他の場合には
(7)に移る。
(6) If x <X_size, return to (3), otherwise proceed to (7).

(7)y<Y_sizeならば(1)へ戻り、他の場合には終
了である。
(7) If y <Y_size, return to (1); otherwise, end.

上記(1)から(7)の過程を通して、1次元配列Hi
stにヒストグラムが作成される。
Through the processes (1) to (7) above, the one-dimensional array Hi
A histogram is created at st.

第4図は、この様にして得られたヒストグラムの1例
を表わすものである。横軸は濃度レベル(本例では0〜
255)を、縦軸は頻度を表わす。
FIG. 4 shows an example of a histogram obtained in this manner. The horizontal axis is the density level (0 to 0 in this example).
255), and the vertical axis represents frequency.

次に上記のプロセスで生成されたヒストグラムから、
ヒストグラム変換として、例えば濃度階調変換の処理に
ついて第5図を参照して説明する。
Next, from the histogram generated by the above process,
As the histogram conversion, for example, a process of density gradation conversion will be described with reference to FIG.

上記(1)から(7)の過程を、メモリ46R,46G,46B
の信号データに対して行うと、第5図(a),(b),
(c)のようなヒストグラムが得られる。これらのヒス
トグラムは、通常の内視鏡画像に対するものであり、こ
れら(a),(b),(c)から分るように、そのヒス
トグラムは許された濃度レベル数(量子化レベルを8ビ
ットとすると0〜255)の一部しか分布していない。こ
の様な画像は、コントラストが低く、判別が困難であ
る。いま量子化レベルを8ビット、ヒストグラムにおけ
る最大濃度レベルをl maxで、最小濃度レベルをl min
で、それぞれ表わすと共に、原画像をImage(x,y)で表
わす。濃度階調変換Fを行った後の画像Image′(x,y)
は次式で得られる。
The steps (1) to (7) are performed in the memories 46R, 46G, 46B.
5 (a), (b),
A histogram as shown in (c) is obtained. These histograms are for a normal endoscopic image, and as can be seen from (a), (b), and (c), the histograms have the permitted number of density levels (the quantization level is 8 bits). Then, only a part of 0 to 255) is distributed. Such images have low contrast and are difficult to distinguish. Now, the quantization level is 8 bits, the maximum density level in the histogram is l max, and the minimum density level is l min
And the original image is represented by Image (x, y). Image Image '(x, y) after performing density gradation conversion F
Is obtained by the following equation.

Image′(x,y)=255(Image(x,y)−l min)/(l ma
x−l min) …(1) ここで、 1≦x≦X_size 1≦y≦Y_size である。
Image ′ (x, y) = 255 (Image (x, y) −l min) / (l ma
x−l min) (1) where 1 ≦ x ≦ X_size and 1 ≦ y ≦ Y_size.

これにより通常の狭い濃度レベル範囲[l min,l ma
x]にある第5図(a),(b),(c)の画像Image
(x,y)は、それぞれ同図(a′),(b′),
(c′)のようにその濃度レベル範囲[l min,l max]
は拡張と平行移動がなされ、全濃度レベル[0,255]に
分布するようになり、コントラストの強調が行われる。
また、従来有効に利用されていなかった波長域(R,B)
から、有効な情報量を得る事が出来る。
This allows the usual narrow concentration level range [l min, l ma
x] Image of FIGS. 5 (a), (b) and (c)
(X, y) are the same as in (a '), (b'),
The density level range [l min, l max] as in (c ')
Is expanded and translated so that it is distributed at all density levels [0,255], and the contrast is enhanced.
In addition, wavelength ranges (R, B) that have not been effectively used in the past
Thus, an effective amount of information can be obtained.

第6図は上記濃度レベル範囲[l min,l max]の代り
に、任意の2点l1,l2を指定して、その指定された濃度
レベル範囲[l1,l2]内に対して(1)式の濃度階調変
換を行ったものである。
FIG. 6 shows an example in which two points l 1 and l 2 are designated in place of the above-mentioned density level range [l min, l max] and the specified density level range [l 1 , l 2 ] Is obtained by performing the density gradation conversion of the expression (1).

次に、上記装置を用いてヒストグラムの平坦化の処理
を行うことを説明する。これは、全ての濃度においてヒ
ストグラムの高さが同一となるように変換するものであ
る。いま量子化レベルを8ビットすとると、一つの濃度
値が持つべき画素数Dotは次式で得られる。
Next, the process of flattening the histogram using the above-described apparatus will be described. This is to convert the histogram so that the height of the histogram is the same at all densities. Assuming now that the quantization level is 8 bits, the number of pixels Dot that one density value should have can be obtained by the following equation.

Dot=(X_sizexY_size)/256 …(2) またヒストグラムにおける累積密度関数CD(i),0≦
i≦255は次式で得られる。
Dot = (X_sizexY_size) / 256 (2) The cumulative density function CD (i) in the histogram, 0 ≦
i ≦ 255 is obtained by the following equation.

上記平坦化の処理を行うために第7図のフローチャー
トに示すプロセスを行う。
In order to perform the above-mentioned flattening process, the process shown in the flowchart of FIG. 7 is performed.

処理すべき画像Imege(X_size,Y_size)を作業用メモ
リに転送し、変換処理後の画像Image′(X_size,Y_siz
e)を保存するメモリを初期化する。また、第5図
(a),(b),(c)に示した様に、画像のヒストグ
ラムはHist(Level)に存在するものとする。さらに、
X方向の位置を示す変数としてxを、Y方向の位置を示
す変数としてyを、作業用の変数としてi1,i2,j1,j2を
用意し、各々を初期化する。
The image to be processed, Image (X_size, Y_size), is transferred to the working memory, and the converted image Image ′ (X_size, Y_siz
e) Initialize the storage memory. Also, as shown in FIGS. 5 (a), (b) and (c), it is assumed that the histogram of the image exists in Hist (Level). further,
X is prepared as a variable indicating the position in the X direction, y is set as a variable indicating the position in the Y direction, and i1, i2, j1, j2 are prepared as working variables, and each is initialized.

次に、以下の(1)〜(7)のスイッチの処理を行
う。
Next, the following switch processes (1) to (7) are performed.

(1)i2を1カウントアップする。(1) i2 is incremented by one.

(2)i2>255ならば(7)へ、i2≦255なら(3)へ移
る。
(2) If i2> 255, proceed to (7). If i2 ≦ 255, proceed to (3).

(3)新しい濃度レベルを算出し、j2へ代入する。(3) Calculate a new density level and substitute it for j2.

(4)j2-j1<1ならば(1)へ戻り、その他の場合に
は(5)に移る。
(4) If j2-j1 <1, return to (1), otherwise go to (5).

(5)i1≦Image(x,y)<i2なるすべてのxとyについ
てImage′(x,y)にj2-1を代入する。
(5) For all x and y satisfying i1 ≦ Image (x, y) <i2, j2-1 is substituted into Image ′ (x, y).

(6)i1にi2を、j1にj2を代入し、(1)へ戻る。(6) Substitute i2 for i1 and j2 for j1, and return to (1).

(7)i1≦Image(x,y)<i2なるすべてのxとyについ
てImage′(x,y)にj2-1を代入する。
(7) j2-1 is substituted into Image '(x, y) for all x and y satisfying i1≤Image (x, y) <i2.

上記の(1)から(7)の過程を通して、Image′(X
_size,Y_sizeにヒストグラムの平坦化がなされた画像が
作成される。これにより、第8図に示すように、
(a),(b),(c)に示すヒストグラムの各画像Im
age(x,y)は、同図(a′)、(b′),(c′)に示
すように平坦化された画像Image′(x,y)に変換され
る。
Through the above steps (1) to (7), Image ′ (X
An image in which the histogram is flattened for _size and Y_size is created. Thereby, as shown in FIG.
Each image Im of the histogram shown in (a), (b), and (c)
The age (x, y) is converted into a flattened image Image '(x, y) as shown in FIGS. 7 (a'), (b '), and (c').

即ち、濃度分布が蜜な部分(ヒストグラム中の山部)
は拡張され、濃度分布が疎な部分(ヒストグラム中の谷
部)は圧縮される。蜜な部分は疎な部分に比較して画素
数が多いため、画像全体としては拡張される画素数が多
くなり、コントラストの強調が行われる。
That is, a portion with a fine density distribution (a peak in the histogram)
Is expanded, and a portion having a sparse density distribution (a valley in the histogram) is compressed. Since a fine portion has a larger number of pixels than a sparse portion, the number of pixels to be expanded as a whole image increases, and the contrast is enhanced.

なお上記装置では、出力信号レベルを色信号毎に変化
させている為、カラーバランスが崩れる事になる。画像
処理を行うには最適であるが、そのままモータに出力し
ても自然色とならない。このため、画像処理装置30は通
常作動せず、必要時のみ制御信号発生部47からの制御の
もとに作動する。これにより、通常は従来例と同様にモ
ニタ上に自然色として表示する事も可能である。
In the above device, the output signal level is changed for each color signal, so that the color balance is lost. Although optimal for performing image processing, it does not produce natural colors when output to a motor as it is. For this reason, the image processing device 30 does not normally operate, and operates under the control of the control signal generator 47 only when necessary. As a result, normally, it is possible to display a natural color on a monitor as in the conventional example.

また、変換処理をした画像は補助記憶装置53に保存す
る事も出来るし、ヒストグラムをプリンター等の外部出
力装置54に出力することも可能である。
The converted image can be stored in the auxiliary storage device 53, and the histogram can be output to an external output device 54 such as a printer.

上記装置では、RGB信号を用いた面順次式電子内視鏡
に関して述べたが、コンポジットビデオ信号をデコード
する単板式電子内視鏡についても同様に適用することが
出来る。
In the above-described apparatus, the description has been given of the field sequential type electronic endoscope using RGB signals. However, the present invention can be similarly applied to a single-plate type electronic endoscope that decodes a composite video signal.

次に、本発明の第1実施例を説明する。この実施例に
よれば、内視鏡による今までの色調を維持しつつ、ヒス
トグラム変換による効果を有する。
Next, a first embodiment of the present invention will be described. According to this embodiment, the effect of the histogram conversion can be obtained while maintaining the existing color tone by the endoscope.

この第1実施例の構成は、第1図及び第2図に示す内
視鏡画像処理装置と同様である。この実施例は画像処理
装置30の画像処理モードでの画像処理の方法が異り、第
11図に示すフローにより第12図(a),(b)を経て同
図(c)の処理画像を得る。
The configuration of the first embodiment is the same as that of the endoscope image processing apparatus shown in FIG. 1 and FIG. In this embodiment, the image processing method of the image processing apparatus 30 in the image processing mode is different.
According to the flow shown in FIG. 11, the processed image of FIG. 12C is obtained through FIGS. 12A and 12B.

すなわち、第1図に示す画像処理装置30が画像処理モ
ードに設定されると、メモリ46R,46G,46Bのデータが順
次作業用メモリ51に転送される。この作業用メモリ51に
転送された例えばRデータに対し、演算処理装置52は2
つの画素データを取込み、これらを比較して大きい値
(小さい値)を残すようにして、この比較演算をRデー
タ全体に行うことにより最大値(最小値)を検出する。
他のGデータ,Bデータに対しても同様の比較演算を行う
ことにより第12図に示すR,G,Bそれぞれの最大値max,最
小値minを検出する。
That is, when the image processing apparatus 30 shown in FIG. 1 is set to the image processing mode, the data in the memories 46R, 46G, 46B is sequentially transferred to the working memory 51. For example, for the R data transferred to the working memory 51, the arithmetic processing unit 52
Two pieces of pixel data are fetched and compared to leave a large value (small value), and the maximum value (minimum value) is detected by performing this comparison operation on the entire R data.
The same comparison operation is performed for the other G data and B data to detect the maximum value max and the minimum value min of each of R, G, and B shown in FIG.

上記最大値max,最小値min間を適度のレベル数に設定
し、作業用メモリ51から順次読出したデータがどのレベ
ルに相当するかを判断すると共に、そのレベルに対応さ
せたヒストグラム算出用カウンタの計数値を1つインク
リメントする。この処理をRデータ全体に対して行うこ
とによりR信号に対するヒストグラムを算出できる。同
様に、他のGデータ,Bデータに対して行うことにより、
第11図の第2の処理、又は第12図((a)に対して同
図)(b)のようなヒストグラムが得られることにな
る。
The level between the maximum value max and the minimum value min is set to an appropriate number of levels to determine which level the data sequentially read from the working memory 51 corresponds to, and to determine a histogram calculation counter corresponding to the level. The count value is incremented by one. By performing this process on the entire R data, a histogram for the R signal can be calculated. Similarly, by performing on other G data and B data,
Histograms as shown in the second processing in FIG. 11 or in FIG. 12 ((a) and FIG. 12 (b)) are obtained.

次に上記Rデータにおける最大値max及び最小値minの
範囲に対して前述したような平坦化の処理を行う。他の
Gデータ及びBデータに対しても同様に平坦化の処理を
行い、第12図(c)に示すようにR,G,B信号に対し、平
坦化されたヒストグラムを得る。しかして、アナログス
イッチ50をオンして平坦化されたR,G,Bデータが作業用
メモリ51からD/Aコンバータ55a,55b,55cを経てモニタ27
(第2図参照)に出力される。
Next, the above-described flattening process is performed on the range between the maximum value max and the minimum value min in the R data. The flattening process is similarly performed on the other G data and B data, and a flattened histogram is obtained for the R, G, and B signals as shown in FIG. Then, the analog switch 50 is turned on, and the flattened R, G, B data is supplied from the working memory 51 to the monitor 27 via the D / A converters 55a, 55b, 55c.
(See FIG. 2).

上記平坦化の処理を行うことにより、第12図(a)に
示す色信号R,G,Bの平均値Mに対し、同図(c)に示す
平坦化処理で求められた処理画像の平均値M′もあまり
変化しないものとなる。
By performing the flattening process, the average value M of the color signals R, G, and B shown in FIG. 12A is compared with the average value of the processed image obtained by the flattening process shown in FIG. The value M 'does not change much.

従って、R,G,Bのヒストグラム変換後のレベルをほぼ
同一にしていた上記第1,2図の装置では、画像全体が白
(又は白っぽく)なってしまい、処理前の内視鏡の画像
とはかけ離れた色調になってしまうのに対し、この実施
例では今までの色調を維持しつつ、且つ、ヒストグラム
変換の利点も有することになる。又、上記第1実施例は
簡単な処理によりコントラストの強調行うことができ
る。
Therefore, in the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 in which the levels of the R, G, and B histograms after conversion are substantially the same, the entire image becomes white (or whitish), and the image of the endoscope before the processing is obtained. In contrast to this, the color tone becomes far apart, but in this embodiment, the conventional color tone is maintained and the advantage of the histogram conversion is obtained. In the first embodiment, the contrast can be enhanced by simple processing.

上記1実施例において、ヒストグラムの算出前の画像
の平均値Mと平坦化処理後の平均値M′が殆んど変化し
ないように平坦化処理を行うようにしても良い。
In the first embodiment, the flattening process may be performed so that the average value M of the image before the calculation of the histogram and the average value M ′ after the flattening process hardly change.

第13図は本発明の第2実施例における画像処理のフロ
ーを示す。
FIG. 13 shows a flow of image processing in the second embodiment of the present invention.

この第1実施例の構成は上記第1,2図の装置と同様で
ありその画像処理が異る。
The structure of the first embodiment is the same as that of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 and the image processing is different.

第13図は示すようにR,G,B画像のそれぞれの平均値を
算出する。この算出は、メモリ部46のR,G,Bデータを作
業用メモリ51に転送して、演算処理装置により各R,G,B
のデータの濃度レベルの総和を求め、最大及び最小レベ
ルの区間数で割れば平均値Mが求められる。
As shown in FIG. 13, the average value of each of the R, G, and B images is calculated. This calculation is performed by transferring the R, G, B data of the memory unit 46 to the working memory 51, and by the arithmetic processing unit, each R, G, B
Is obtained, and the average value M is obtained by dividing by the number of sections of the maximum and minimum levels.

次に、次式 により、平均値Mを変極点に持つ変換テーブルを作成
する。この場合、平均値Mを信号範囲が0〜1に対する
平均値mにしている。
Then, Thus, a conversion table having the inflection point with the average value M is created. In this case, the average value M is set to the average value m for the signal range of 0 to 1.

つまり、信号範囲は0〜1、平均値をmであり、入力
をx、出力をyで表わし、pは実数で、例えばp=4に
することができる。この場合の変換テーブルの特性は第
14図に示すような特性のグラフとなる。
That is, the signal range is 0 to 1, the average value is m, the input is x, the output is y, and p is a real number, for example, p = 4. The characteristics of the conversion table in this case are
A graph with characteristics as shown in FIG. 14 is obtained.

上記変換テーブルを用いて濃度変換を行うことによ
り、第15図(a)のR,G,Bデータは同図(c)に示すよ
うに画像処理されたものが得られる。
By performing the density conversion using the conversion table, the R, G, and B data in FIG. 15A can be obtained by image processing as shown in FIG. 15C.

この第2実施例においても、R,G,Bそれぞれの平均値
が概略変化しないように濃度変換が行われる。
Also in the second embodiment, density conversion is performed so that the average values of R, G, and B do not substantially change.

第16図は本発明の第3実施例の内視鏡画像処理装置81
を示す。
FIG. 16 shows an endoscope image processing apparatus 81 according to a third embodiment of the present invention.
Is shown.

この装置81は、第19図に示す先行例において、D/A変
換器8と画像出力端子9との間に、変換処理部82を設け
た構成になっている。その他は、上記第19図に示す先行
例と同一の構成である。
This device 81 has a configuration in which a conversion processing unit 82 is provided between the D / A converter 8 and the image output terminal 9 in the prior example shown in FIG. Other configurations are the same as those of the preceding example shown in FIG.

上記変換処理部82の構成を第17図に示す。 The configuration of the conversion processing unit 82 is shown in FIG.

D/A変換器8によってアナログ化されたR,G,B信号が入
力信号としてウインド回路91及び第1アンプ92に入力さ
れる。このウインド回路91は、有効な画像信号部分、例
えば10〜254の値のみを通す回路であって、このウイン
ド回路91の出力は平均値算出回路93に入力され、この回
路93から平均値信号が第1アンプ92及び第2アンプ94の
ゲイン制御端に印加される。しかして、上記平均値信号
により第1アンプ92は、平均値が信号レベルの中央とな
る様にゲインコントロールを行う。一方、第2アンプ94
は、第1アンプ92のゲインコントロールを元に戻すゲイ
ンコントロールを行う。
The R, G, B signals analogized by the D / A converter 8 are input to the window circuit 91 and the first amplifier 92 as input signals. The window circuit 91 is a circuit that passes only a valid image signal portion, for example, a value of 10 to 254. An output of the window circuit 91 is input to an average value calculation circuit 93, and the average value signal is output from the circuit 93. It is applied to the gain control terminals of the first amplifier 92 and the second amplifier 94. The first amplifier 92 performs gain control based on the average value signal so that the average value is at the center of the signal level. On the other hand, the second amplifier 94
Performs a gain control that restores the gain control of the first amplifier 92.

上記第1アンプ92の出力はA/D変換器95に入力され、
ディジタル信号に変換された後、ROMで構成したテーブ
ル96のアドレス端に印加され、そのアドレスに書込まれ
たメモリ内容を読出す。このテーブル96から読出された
データはD/A変換器97に入力され、アナログ信号に変換
された後、第2アンプ94により増幅されて出力端子9か
ら出力される。
The output of the first amplifier 92 is input to an A / D converter 95,
After being converted into a digital signal, the digital signal is applied to an address end of a table 96 composed of a ROM, and the memory content written at that address is read. The data read from the table 96 is input to the D / A converter 97, converted into an analog signal, amplified by the second amplifier 94, and output from the output terminal 9.

上記テーブル96には、第18図(c)に示すような濃度
変換特性のデータが書込まれている。
In the table 96, data of density conversion characteristics as shown in FIG. 18 (c) is written.

上記A/D変換器95、テーブル96、D/A変換器97はクロッ
ク発生部98からのクロックによりA/D変換、テーブル96
の読出し、D/A変換のタイミングが制御される。
The A / D converter 95, the table 96, and the D / A converter 97 perform A / D conversion by the clock from the clock generator 98,
And the timing of D / A conversion is controlled.

この第3実施例の動作を以下に説明する。 The operation of the third embodiment will be described below.

D/A変換器8までの動作は第19図と同様でありその説
明を省略する。
The operation up to the D / A converter 8 is the same as that in FIG. 19, and a description thereof will be omitted.

しかして、それぞれD/A変換器8を経て入力信号、つ
まりR,G,B信号は変換処理部82にそれぞれ入力される。
入力された信号はウインド回路91により、入力信号レベ
ルが0〜255とした場合、10〜245のみ通す。つまり、特
に明るい部分と特に暗い画像部分が除去される。
Thus, the input signals, that is, the R, G, B signals are respectively input to the conversion processing unit 82 via the D / A converter 8.
When the input signal level is set to 0 to 255 by the window circuit 91, the input signal passes only 10 to 245. That is, particularly bright portions and particularly dark image portions are removed.

このウインド回路91の出力は、平均値算出回路93に入
力され、この回路93で信号が積分されて、画像の平均の
明るさが算出される。つまり、画像の有効な部分に対す
る明るさの平均が算出される。この平均値算出回路93の
出力は第1アンプ92のゲイン制御端に印加され、このア
ンプ92は平均値が信号レベルの中央に来るようにゲイン
調整される。この結果第18図(a)に示す入力信号のレ
ベル分布に対し、同図(b)に示すような出力信号のレ
ベル分布にゲイン調整される。
The output of the window circuit 91 is input to an average value calculation circuit 93, where the signal is integrated, and the average brightness of the image is calculated. That is, the average of the brightness for the effective portion of the image is calculated. The output of the average value calculation circuit 93 is applied to the gain control terminal of the first amplifier 92, and the gain of the amplifier 92 is adjusted so that the average value is at the center of the signal level. As a result, the gain is adjusted to the level distribution of the output signal as shown in FIG. 18B with respect to the level distribution of the input signal shown in FIG. 18A.

上記第1アンプ92の出力は、A/D変換器95でディジタ
ル化される。この変換はクロック発生部98のクロックに
同期して行われる。しかして、A/D変換器95の出力は、
テーブル96のアドレス端に印加され、第18図(c)に示
す変換特性で濃度変換が行われる。
The output of the first amplifier 92 is digitized by an A / D converter 95. This conversion is performed in synchronization with the clock of the clock generator 98. Thus, the output of A / D converter 95 is
The voltage is applied to the address end of the table 96, and density conversion is performed with the conversion characteristics shown in FIG. 18 (c).

上記テーブル96により濃度変換が行われた信号は、次
段のD/A変換器97によって、再びアナログ信号に戻さ
れ、この場合の信号のレベル分布は第18図(d)に示す
ようになる。
The signal subjected to the density conversion by the table 96 is returned to an analog signal again by the next-stage D / A converter 97, and the level distribution of the signal in this case is as shown in FIG. 18 (d). .

このD/A変換器97の出力は、第2アンプ94に入力さ
れ、この第2アンプ94では第1アンプ92でゲイン調整し
たゲインを逆に調整する。しかして、第18図(e)に示
す信号にする。
The output of the D / A converter 97 is input to a second amplifier 94, and the second amplifier 94 reversely adjusts the gain adjusted by the first amplifier 92. Thus, the signal shown in FIG.

以上の変換処理が行われた信号R,G,Bが変換処理部82
から出力される。
The signals R, G, and B that have undergone the above conversion processing are converted by the conversion processing unit 82.
Output from

この第3実施例によっても変換処理前後でR,G,Bそれ
ぞれの濃度の平均値が概略等しくなる。
Also according to the third embodiment, the average values of the densities of R, G, and B before and after the conversion processing become substantially equal.

上述した各実施例は電子内視鏡による画像に限定され
るものでなく、ファイバスコープ(又は硬性内視鏡)に
よる画像に対して行っても良い。
Each of the above embodiments is not limited to an image obtained by an electronic endoscope, and may be applied to an image obtained by a fiberscope (or a rigid endoscope).

又、第1実施例では濃度分布から最大値・最小値を算
出しているがその際に、全画素数の所定の数例えば5%
のところの値を最大値、最小値としてもよい。
In the first embodiment, the maximum value and the minimum value are calculated from the density distribution. At this time, a predetermined number of all pixels, for example, 5%
May be set as the maximum value and the minimum value.

また濃度レベルで5ステップ(0〜255の場合)、中
央よりの濃度値を最大値、最小値としてもよい。
Also, the density level may be 5 steps (0 to 255), and the density value from the center may be the maximum value and the minimum value.

尚、第2,3実施例では滑らかな曲線により変換テーブ
ルを構成しているが2本あるいはそれ以上の直線で近似
してもよい。
In the second and third embodiments, the conversion table is constituted by smooth curves, but may be approximated by two or more straight lines.

尚、第3実施例ではガンマ回路3の後に変換処理部82
を配しているが、逆にガンマ回路3を後にしてもよい。
In the third embodiment, the conversion processing unit 82 is provided after the gamma circuit 3.
, But the gamma circuit 3 may be disposed on the contrary.

尚、第3実施例では、変換処理部82の一部にアナログ
信号を用いているが、全てディジタル信号であつかって
もよい。
In the third embodiment, an analog signal is used for a part of the conversion processing unit 82, but all the signals may be digital signals.

本願実施例ではRGB信号を用いているが、色差信号で
も明度・彩度・色相信号でもよい。
Although the RGB signal is used in the embodiment of the present invention, it may be a color difference signal or a lightness / saturation / hue signal.

第2,3実施例における変換テーブルの特性を決めるp
の値はRGB各々の信号に対して異る値であってもよい。
P that determines the characteristics of the conversion table in the second and third embodiments
May be different for each of the RGB signals.

上記第1ないし第3実施例では元の信号に対してその
平均値を概略変えないで内視鏡本来の色調を変えること
なく、色彩等を強調した画像を得ることができる。
In the first to third embodiments, it is possible to obtain an image in which colors and the like are emphasized without changing the original tone of the endoscope without substantially changing the average value of the original signal.

なお、第9図は本発明の変形例における主要部を示し
たものである。
FIG. 9 shows a main part in a modification of the present invention.

この変形例では、上記第1図に示す内視鏡画像処理装
置において、新たに設けたスイッチ71の操作により、こ
のスイッチ71のオン信号を、例えば制御信号発生部47で
検出し、光源部32の照明光量を変化する制御を行うよう
にしている。
In this modified example, in the endoscope image processing apparatus shown in FIG. 1 described above, by operating a newly provided switch 71, an ON signal of the switch 71 is detected by, for example, the control signal generation unit 47, and the light source unit 32 Is controlled to change the amount of illumination light.

即ち、通常の照明光量での照明を行った後、制御信号
発生部47は、照明光量を小さくする制御命令を絞り制御
回路72に出力し、絞り羽根73及びこの絞り羽根73を回動
させる絞りモータ74とからなる絞り装置75の絞り量を大
きくする。この状態で、1フレーム分の撮像を行うと、
次に制御信号発生部47は、照明光量を大きくする制御命
令を絞り制御回路72に出力し、絞り羽根73の遮光量を小
さくして、大きな照明光量のもとで撮像を行う。なお、
照明光量が異なる状態で撮像した信号は、作業用メモリ
51に転送され、画像処理が行われる。
That is, after illuminating with the normal illumination light amount, the control signal generator 47 outputs a control command for reducing the illumination light amount to the aperture control circuit 72, and the aperture blade 73 and the aperture that rotates the aperture blade 73. The aperture of the aperture device 75 including the motor 74 is increased. In this state, if an image of one frame is taken,
Next, the control signal generator 47 outputs a control command for increasing the illumination light amount to the aperture control circuit 72, reduces the amount of light shielding of the aperture blade 73, and performs imaging under a large illumination light amount. In addition,
Signals captured with different illumination light amounts are stored in the working memory
The image is transferred to 51 and image processing is performed.

上記通常の照明光量での撮像は第1図の装置と同様に
なる。つまり、R,G,B色信号の分布は、第10図(a)の
ようになる。
The imaging with the normal illumination light amount is the same as that of the apparatus shown in FIG. That is, the distribution of the R, G, and B color signals is as shown in FIG.

一方、照明光量を小さくした場合には、赤の照明光の
もとで撮像した画像のヒストグラムは、正規分布に近い
特性になり、第10図(b)のようになる。
On the other hand, when the illumination light amount is reduced, the histogram of the image captured under the red illumination light has a characteristic close to a normal distribution, as shown in FIG. 10 (b).

更に、照明光量を大きくした場合には、第10図(c)
のように青のヒストグラムが正規分布に近いものにな
る。従って、通常の画像の場合では欠如していた部分の
情報量を得ることができる。
Further, when the illumination light amount is increased, FIG. 10 (c)
, The blue histogram is close to a normal distribution. Therefore, it is possible to obtain the information amount of the portion missing in the case of a normal image.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、画像を構成する複
数の色信号に対し、信号毎にヒストグラムを生成する手
段を設けると共に、このヒストグラムデータに基づき各
々の色信号を独立に特性変換する手段を設けてあるの
で、これまで利用しにくかった波長域からも有効な情報
量を得ることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a means for generating a histogram for each of a plurality of color signals constituting an image is provided, and each color signal is independently determined based on the histogram data. Since a means for converting the characteristics is provided, an effective information amount can be obtained even from a wavelength range that has been difficult to use until now.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図ないし第8図は本発明の内視鏡画像処理装置に係
り、第1図は内視鏡画像処理装置の構成図、第2図は全
体的構成図、第3図はヒストグラム算出のフローチャー
ト図、第4図は算出されたヒストグラムの1例を示す特
性図、第5図は算出されたヒストグラムから濃度変換を
行って得られる画像のヒストグラムを示す特性図、第6
図は任意の2点の濃度レベルに対して濃度変換を行って
得られる画像のヒストグラムを示す特性図、第7図は平
坦化の特性変換を行うフローチャート図、第8図は第7
図の処理によって得られる画像のヒストグラムを示す特
性図、第9図は本発明の内視鏡画像処理装置の変形例の
主要部を示す構成図、 第10図は上記第9図の装置により得られるヒストグラム
の特性図、第11図及び第12図は本発明の第1実施例に係
り、第11図は第3実施例における画像処理の流れ図、第
12図は画像処理によって得られるR,G,B画像を示す説明
図、第13図ないし第15図は本発明の第2実施例に係り、
第13図は第2実施例における画像処理の流れ図、第14図
は濃度特性を行う関数を示す特性図、第15図は第2実施
例の画像処理によって得られるR,G,B画像を示す説明
図、第16図ないし第18図は本発明の第3実施例に係り、
第16図は第3実施例の構成を示すブロック図、第17図は
第3実施例における画像処理部の構成を示すブロック
図、第18図は第5実施例の動作説明用特性図、第19図は
先行例の構成図、第20図は先行例における輝度分布及び
色信号のレベルの分布を示す特性図である。 21……内視鏡画像処理装置 22……電子内視鏡、26……観察装置 27……モニタ、30……画像処理装置 32……光源部、51……作業用メモリ 52……演算処理装置、53……補助記憶装置 54……外部出力装置
1 to 8 relate to an endoscope image processing apparatus of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram of an endoscope image processing apparatus, FIG. 2 is an overall configuration diagram, and FIG. FIG. 4 is a flow chart, FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of a calculated histogram, FIG. 5 is a characteristic diagram showing a histogram of an image obtained by performing density conversion from the calculated histogram, and FIG.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a histogram of an image obtained by performing density conversion on arbitrary two density levels, FIG. 7 is a flowchart for performing flattening characteristic conversion, and FIG.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a histogram of an image obtained by the processing of FIG. 9, FIG. 9 is a configuration diagram showing a main part of a modified example of the endoscope image processing apparatus of the present invention, and FIG. 11 and 12 relate to the first embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a flowchart of image processing in the third embodiment.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing R, G, B images obtained by image processing, and FIGS. 13 to 15 relate to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart of image processing in the second embodiment, FIG. 14 is a characteristic diagram showing functions for performing density characteristics, and FIG. 15 shows R, G, and B images obtained by the image processing in the second embodiment. FIGS. 16 to 18 relate to a third embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment, FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the image processing unit in the third embodiment, FIG. 18 is a characteristic diagram for explaining the operation of the fifth embodiment, and FIG. FIG. 19 is a configuration diagram of the prior art, and FIG. 20 is a characteristic diagram showing a luminance distribution and a color signal level distribution in the prior art. 21: Endoscope image processing device 22: Electronic endoscope, 26: Observation device 27: Monitor, 30: Image processing device 32: Light source unit, 51: Working memory 52: Calculation processing Device, 53: Auxiliary storage device 54: External output device

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内視鏡像を撮像する撮像手段の画像サイズ
と対応したデータ量の第1の色信号、第2の色信号およ
び第3の色信号を記憶可能なメモリ手段と、 前記メモリ手段に記憶される前記第1の色信号、第2の
色信号および第3の色信号それぞれの濃度レベルに関す
るヒストグラムについて、そのヒストグラムにおける濃
度レベルの最大値および最小値を検出し、検出された最
大値および最小値間のレベル数を所定のレベル数に拡張
し、濃度階調変換された第1の色信号、第2の色信号お
よび第3の色信号を生成する濃度階調変換手段と、 前記濃度階調変換された第1の色信号、第2の色信号お
よび第3の色信号それぞれの濃度レベルの最大値および
最小値間における前記ヒストグラムを平坦化処理する平
坦化処理手段と、 前記平坦化処理手段によってヒストグラムが平坦化され
た第1の色信号、第2の色信号および第3の色信号に基
づき、表示手段にカラーの内視鏡像を表示可能な信号を
生成する信号処理手段と、 を具備したことを特徴とする内視鏡画像処理装置。
1. A memory means capable of storing a first color signal, a second color signal, and a third color signal having a data amount corresponding to an image size of an image pickup means for picking up an endoscope image, and the memory means , Detecting the maximum value and the minimum value of the density level in the histogram with respect to the density level of each of the first color signal, the second color signal, and the third color signal, and detecting the detected maximum value And a density gradation conversion means for expanding the number of levels between the minimum value and the predetermined number of levels to generate a first color signal, a second color signal, and a third color signal subjected to density gradation conversion, Flattening processing means for flattening the histogram between the maximum value and the minimum value of the density level of each of the first color signal, the second color signal, and the third color signal whose density gradation has been converted; Conversion Signal processing means for generating a signal capable of displaying a color endoscopic image on the display means based on the first color signal, the second color signal, and the third color signal whose histogram has been flattened by the means; An endoscope image processing apparatus comprising:
【請求項2】内視鏡画像を撮像する撮像手段の画像サイ
ズと対応したデータ量の第1の色信号、第2の色信号お
よび第3の色信号を記憶可能なメモリ手段と、 前記メモリ手段に記憶される前記第1の色信号、第2の
色信号および第3の色信号それぞれの濃度レベルに関す
るヒストグラムについて、それぞれのヒストグラムにお
ける濃度レベルの平均値を算出する平均値算出手段と、 前記それぞれの平均値に基づき、該平均値を変極点に持
つ前記第1の色信号、第2の色信号および第3の色信号
に対する濃度変換テーブルを演算する濃度変換テーブル
演算手段と、 前記濃度変換テーブル演算手段で演算されたそれぞれの
濃度変換テーブルに基づき、前記第1の色信号、第2の
色信号および第3の色信号それぞれを濃度変換する濃度
変換手段と、 前記濃度変換手段によって濃度変換された第1の色信
号、第2の色信号および第3の色信号に基づき、表示手
段にカラーの内視鏡像を表示可能な信号を生成する信号
処理手段と、 を具備したことを特徴とする内視鏡画像処理装置。
2. A memory means capable of storing a first color signal, a second color signal, and a third color signal having a data amount corresponding to an image size of an imaging means for imaging an endoscope image; Average value calculating means for calculating an average value of the density levels in each of the histograms relating to the density levels of the first color signal, the second color signal, and the third color signal stored in the means; Density conversion table calculation means for calculating a density conversion table for the first color signal, the second color signal, and the third color signal having the average value at an inflection point based on the respective average values; Density conversion means for density-converting each of the first color signal, the second color signal and the third color signal based on each density conversion table calculated by the table calculation means; Signal processing means for generating a signal capable of displaying a color endoscopic image on a display means based on the first color signal, the second color signal, and the third color signal whose density has been converted by the density conversion means; An endoscope image processing apparatus comprising:
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