JP2933626B2 - Endoscope image processing device - Google Patents

Endoscope image processing device

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JP2933626B2
JP2933626B2 JP63121935A JP12193588A JP2933626B2 JP 2933626 B2 JP2933626 B2 JP 2933626B2 JP 63121935 A JP63121935 A JP 63121935A JP 12193588 A JP12193588 A JP 12193588A JP 2933626 B2 JP2933626 B2 JP 2933626B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、雑音成分に影響されにくいように構成し
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 configured to be hardly affected by noise components.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、内視鏡からの映像を複数の色信号に分解して電
気信号に変換する内視鏡画像処理装置としては、例え
ば、第9図に示すような構成のものが提案されている。
すなわち、第9図において、101は生体観察部位撮像用
のCCDで、内視鏡挿入部先端に配置されている。102は該
CCD101の出力信号を増幅するアンプ、103はγ補正部、1
04はA/Dコンバータ、105は切換スイッチである。106,10
7,108は該切換スイッチ105の出力側に接続されたR,G,B
各色の画像メモリ、109,110,111は該画像メモリ106,10
7,108に接続されたD/Aコンバータである。115,116,117
は輪郭強調回路で、それぞれD/Aコンバータ109,110,111
の出力側に切換スイッチ112,113,114を介して接続され
ている。118は制御信号発生部で、切換スイッチ105,R,
G,B画像メモリ106,107,108,D/Aコンバータ109,110,111,
切換スイッチ112,113,114,同期信号発生回路119,及びRG
B回転フィルタ120を駆動するモータ121に接続されてい
る。122は光源用ランプで、該ランプ122からの光は前記
フィルタ120を介してライトガイド123に照射され、内視
鏡挿入部先端に導かれて、面順次カラー方式で照明する
ように構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an endoscope image processing apparatus for decomposing an image from an endoscope into a plurality of color signals and converting the signals into electric signals, for example, one having a configuration as shown in FIG. 9 has been proposed.
That is, in FIG. 9, reference numeral 101 denotes a CCD for imaging a living body observation site, which is arranged at the distal end of the endoscope insertion portion. 102 is
An amplifier that amplifies the output signal of the CCD 101, 103 is a γ correction unit, 1
04 is an A / D converter and 105 is a changeover switch. 106,10
7, 108 are R, G, B connected to the output side of the switch 105.
Image memories 109, 110 and 111 of the respective colors are stored in the image memories 106 and 10 respectively.
D / A converter connected to 7,108. 115,116,117
Are contour enhancement circuits, each of which has D / A converters 109, 110, 111
Are connected via changeover switches 112, 113, 114. Reference numeral 118 denotes a control signal generator, and the changeover switches 105, R,
G, B image memory 106, 107, 108, D / A converter 109, 110, 111,
Changeover switches 112, 113, 114, synchronization signal generation circuit 119, and RG
It is connected to a motor 121 that drives the B rotation filter 120. Reference numeral 122 denotes a light source lamp.Light from the lamp 122 is irradiated to the light guide 123 through the filter 120, guided to the end of the endoscope insertion portion, and configured to be illuminated in a frame sequential color system. I have.

このように構成された内視鏡画像処理装置において、
ランプ122からの照明光は、RGB回転フィルタ120により
R,G,Bの3原色に分解され、順次ライトガイド123に入射
されて、生体を照射する。生体の観察画像はCCD101によ
り電気信号に変換されてアンプ102に入力され、所定の
範囲の電圧レベルに増幅されて、γ補正部103に入りγ
補正される。γ補正された信号は、A/Dコンバータ104で
A/D変換された後切換スイッチ105に入り、制御信号によ
り順次切り換えられて各R,G,B画像メモリ106,107,108に
順次記録される。各R,G,B画像メモリ106,107,108に記録
された画像信号は、制御信号発生部118からの制御信号
により順次呼び出されて、各D/Aコンバータ109,110,111
でD/A変換される。アナログ信号となった画像信号は、
必要に応じて輪郭強調回路115,116,117を経由した後、
同期信号発生回路119からの同期信号と共にRGB画像信号
出力端子に送出される。このようにして得られたRGB画
像信号をTVモニタに表示して内視鏡観察を行うようにし
ている。
In the endoscope image processing apparatus configured as described above,
Illumination light from the lamp 122 is output by the RGB rotation filter 120.
The light is separated into three primary colors of R, G, and B, and sequentially enters the light guide 123 to irradiate the living body. The observation image of the living body is converted into an electric signal by the CCD 101, input to the amplifier 102, is amplified to a voltage level in a predetermined range, enters the γ correction unit 103, and
Will be corrected. The gamma-corrected signal is output from the A / D converter 104.
After the A / D conversion, the signal enters the changeover switch 105, and is sequentially switched by the control signal and is sequentially recorded in each of the R, G, and B image memories 106, 107, and 108. The image signals recorded in the respective R, G, B image memories 106, 107, 108 are sequentially called by the control signal from the control signal generator 118, and the respective D / A converters 109, 110, 111
D / A conversion is performed. The analog image signal is
After passing through the contour enhancement circuits 115, 116, 117 as necessary,
It is sent to the RGB image signal output terminal together with the synchronization signal from the synchronization signal generation circuit 119. The RGB image signal obtained in this way is displayed on a TV monitor for endoscopic observation.

第10図は、前記輪郭強調回路の構成例を示すブロック
図である。入力信号(A)は、第1ディレイライン201
及び第2ディレイライン202により、それぞれ1画素分
ずつ遅延される。そして2画素分遅延された第2ディレ
イライン202からの出力信号(C)は、入力信号(A)
と加算器203で加算されて出力信号(D)を得て、この
出力信号(D)を1/2反転器204で1/2にしたのち反転し
て出力信号(E)を得るようになっている。次いで、こ
の出力信号(E)と第1ディレイライン201の出力信号
(B)とを加算器205で加算することにより、輪郭強調
成分(F)が得られる。次いでこの輪郭強調成分(F)
を掛算器206で所定の大きさに増幅し、第1ディレイラ
インの出力信号(B)と加算器207で加算することによ
って、輪郭強調された出力信号(G)を得るようにして
いる。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the contour emphasis circuit. The input signal (A) is supplied to the first delay line 201
And the second delay line 202 delays each pixel by one pixel. The output signal (C) from the second delay line 202 delayed by two pixels is the input signal (A)
Is added by an adder 203 to obtain an output signal (D). The output signal (D) is halved by a half inverter 204 and then inverted to obtain an output signal (E). ing. Next, the output signal (E) and the output signal (B) of the first delay line 201 are added by the adder 205 to obtain an outline emphasis component (F). Next, this contour emphasis component (F)
Is amplified to a predetermined size by the multiplier 206 and added to the output signal (B) of the first delay line by the adder 207 to obtain the output signal (G) with the edge emphasized.

また従来、上記輪郭強調回路でハードウェア的に強調
処理を行う方式ばかりでなく、ソフトウェア的に輪郭強
調処理を行う多くの方法が提案されている。第11図
(A)〜(C)は、その一例としてラプラシアン法に関
する説明図である。すなわち第11図(A)は注目画素A
ij(i,jは1以上の整数)とする入力画像で、その注目
画素Aij及びその隣接画素に、第11図(B)に示す3×
3のラプラシアンマトリックスの各係数を掛け合わせ
る。そして総和を求めて、これを注目画素の値とするも
ので、この処理により、輪郭成分を抽出することができ
る。なお第11図(C)は前記ラプラシアンマトリックス
を用いて処理された出力画像を示し、注目出力画素をB
ijとすると、次のように表される。
Conventionally, not only a method of performing the emphasis processing by hardware in the above-described contour emphasizing circuit but also many methods of performing the contour emphasis processing by software have been proposed. 11 (A) to 11 (C) are explanatory diagrams related to the Laplacian method as an example. That is, FIG.
ij (where i and j are integers equal to or greater than 1), the target pixel A ij and its adjacent pixels are added to the 3 × shown in FIG. 11 (B).
3 is multiplied by each coefficient of the Laplacian matrix. Then, the sum is obtained, and the sum is used as the value of the pixel of interest. By this processing, the outline component can be extracted. FIG. 11 (C) shows an output image processed using the Laplacian matrix.
If it is ij , it is expressed as follows.

Bij=(0)・A(i-1)(j+1)+(−1)・Ai(j+1) +(0)・A(i+1)(j+1)+(−1)・A(i-1)j +(4)・Aij+(−1)・A(i+1)j +(0)・A(i-1)(j-1)+(−1)・Ai(j-1) +(0)・A(i+1)(j-1) 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、従来の輪郭強調処理手段においては、上記
のように注目画素及びその隣接画素を用いて輪郭成分を
抽出するようにしている。このため、雑音成分に影響さ
れやすく、輪郭成分より細かい線成分や孤立点に強く反
応してしまうという問題点があった。
Bij = (0) A (i-1) (j + 1) + (-1) Ai (j + 1) + (0) A (i + 1) (j + 1) + (- 1) A (i-1) j + (4) Aij + (-1) A (i + 1) j + (0) A (i-1) (j-1) + ( -1) ) · A i (j−1) + (0) · A (i + 1) (j−1) [Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the conventional edge enhancement processing means, attention is paid as described above. A contour component is extracted using a pixel and its adjacent pixels. For this reason, there has been a problem that it is easily affected by the noise component and strongly reacts to a line component or an isolated point finer than the contour component.

また内視鏡画像において診断上有効な情報となる粘膜
構造や血管像等は皮革的緩やかな勾配を有しているが、
このような構造パターンを抽出するには、隣接画素を用
いた従来の輪郭強調処理方法では検出感度が不足すると
いう問題点があった。
In addition, mucosal structures and blood vessel images that are useful information for diagnosis in endoscopic images have a gentle leather-like gradient,
In order to extract such a structural pattern, there has been a problem that the conventional edge enhancement processing method using adjacent pixels has insufficient detection sensitivity.

本発明は、従来の輪郭強調手段を用いた内視鏡画像処
理装置における上記問題点を解決するためになされたも
ので、雑音成分に影響されにくく、医学的に重要な粘膜
構造や血管像に対する検出感度を高めると共に、撮像領
域の周辺でも適切な画像処理が行えるようにした内視鏡
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 order to solve the above-mentioned problems in the endoscope image processing apparatus using the conventional edge enhancement means, and is less susceptible to noise components, and is useful for medically important mucosal structures and blood vessel images. It is an object of the present invention to provide an endoscope image processing device capable of improving detection sensitivity and performing appropriate image processing even around an imaging region.

〔課題を解決するための手段及び作用〕[Means and actions for solving the problem]

上記問題点を解決するため、本発明は、被写体像を撮
像する撮像手段の出力信号を記憶する撮像信号記憶手段
と、前記撮像信号記憶手段に記憶された撮像信号から注
目される特定点の注目画素データと少なくとも該注目画
素データと隣接しない非隣接画素データとを順次読み出
す読み出し信号を出力する画素データ読み出し手段と、
前記画素データ読み出し手段によって読み出された少な
くとも前記注目画素データと前記非隣接画素データとに
基づき前記特定点の演算強調された強調画素データを演
算する演算手段と、前記撮像手段の撮像領域における周
辺部に対応する周辺部データを記憶する周辺部データ記
憶手段と、前記読み出し信号に基づき、前記読み出し手
段から読み出される画素データが前記撮像手段いおける
撮像領域の周辺データであることを検出する周辺部検出
手段と、前記周辺部検出手段の検出結果に基づき、前記
演算手段で演算された前記強調画素データ又は前記周辺
部データ記憶手段に記憶された前記周辺部データを選択
するデータ選択手段と、前記データ選択手段で選択され
た前記強調画素データ及び前記周辺部データに基づき前
記被写体像を表示可能な映像信号を生成する映像信号生
成手段とで内視鏡画像処理装置を構成するものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides an image pickup signal storage unit for storing an output signal of an image pickup unit for picking up an image of a subject, and a method for recognizing a specific point noted from the image signal stored in the image pickup signal storage unit. Pixel data readout means for outputting a readout signal for sequentially reading out pixel data and at least non-adjacent pixel data not adjacent to the target pixel data,
Calculating means for calculating emphasized pixel data obtained by arithmetically emphasizing the specific point based on at least the pixel data of interest and the non-adjacent pixel data read by the pixel data reading means; A peripheral data storage unit that stores peripheral data corresponding to a unit; and a peripheral unit that detects, based on the read signal, that pixel data read from the read unit is peripheral data of an imaging area in the imaging unit. A detecting unit, based on a detection result of the peripheral unit detecting unit, a data selecting unit that selects the emphasized pixel data calculated by the arithmetic unit or the peripheral unit data stored in the peripheral unit data storing unit; The subject image is displayed based on the emphasized pixel data and the peripheral data selected by the data selection unit. And it constitutes an endoscopic image processing apparatus in a video signal generating means for generating a potential of the video signal.

このように注目画素と隣接しない画素の情報を用いて
輪郭成分を抽出することにより、雑音成分の影響を受け
にくくなり、粘膜構造や血管像等における比較的緩やか
な勾配を有する構造パターンを抽出することが可能とな
る。また、上記のように注目画素データに対して隣接し
ない非隣接画素データを用いて強調画素データを演算し
ているので、撮像領域の周辺部では、非隣接画素データ
が欠落し、正しい強調画素データが得られなくなるが、
本発明においては、更に撮像領域における周辺部に対応
する周辺部データを記憶する手段と、読み出される画素
データが撮像領域の周辺データであることを検出する手
段を備え、撮像領域の周辺データであることを検出した
とき、記憶されている周辺部データを強調画素データの
代わりに用いているようにしているので、撮像領域の周
辺部における非隣接画素データの欠落による不適切な強
調画素データを出力するのを防止することができる。
As described above, by extracting the contour component using the information of the pixel that is not adjacent to the target pixel, it is difficult to be affected by the noise component, and a structural pattern having a relatively gentle gradient in a mucous membrane structure, a blood vessel image, or the like is extracted. It becomes possible. Further, since the emphasized pixel data is calculated using the non-adjacent pixel data that is not adjacent to the target pixel data as described above, the non-adjacent pixel data is missing in the periphery of the imaging region, and the correct emphasized pixel data is not obtained. Can no longer be obtained,
According to the present invention, the image processing apparatus further includes means for storing peripheral data corresponding to a peripheral part in the imaging area, and means for detecting that the pixel data to be read is peripheral data of the imaging area. When it is detected, the stored peripheral data is used in place of the emphasized pixel data, so that inappropriate emphasized pixel data is output due to a lack of non-adjacent pixel data in the periphery of the imaging region. Can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下実施例について説明する。第1図は、本発明に係
る内視鏡画像処理装置を適用する内視鏡装置の一構成例
の全体構成を示す概略図である。図において、1は内視
鏡で、その本体1aは画像処理装置を含む観察装置2に接
続されており、またその挿入部1bは生体3内へ挿入され
るようになっている。観察装置2には観察用のTVモニタ
4が接続されており、また内視鏡本体1aには吸引器等の
付属装置5が接続されている。そして内視鏡挿入部1bの
先端に照明光が供給され、生体3を照射して得られた観
察映像は、挿入部1bの先端に配置されているCCD等の撮
像素子により電気信号に変換され、該電気信号は観察装
置2において処理されてTV信号に変換され、TVモニタ4
に表示されて内視鏡観察が行われるようになっている。
Hereinafter, embodiments will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of one example of a configuration of an endoscope apparatus to which an endoscope image processing apparatus according to the present invention is applied. In the figure, reference numeral 1 denotes an endoscope, its main body 1a is connected to an observation device 2 including an image processing device, and its insertion portion 1b is inserted into a living body 3. The observation device 2 is connected to a TV monitor 4 for observation, and the endoscope main body 1a is connected to an auxiliary device 5 such as a suction device. Then, illumination light is supplied to the end of the endoscope insertion section 1b, and an observation image obtained by irradiating the living body 3 is converted into an electric signal by an image pickup device such as a CCD disposed at the end of the insertion section 1b. , The electric signal is processed in the observation device 2 and converted into a TV signal.
And the endoscope observation is performed.

第2図は、本発明に係る内視鏡画像処理装置の第1実
施例のブロック構成図である。図において、11はアナロ
グ映像入力信号をデジタル信号に変換するA/Dコンバー
タで、このA/Dコンバータ11によりデジタル化された映
像信号はメインメモリ12に記録するようになっている。
13は該メインメモリ12上の注目画素を読み出すためのカ
ウンタである読み出しアドレスカウンタであり、14はマ
トリックス用カウンタで、前記注目画素を演算処理する
ために、第3図に示すように、注目画素を中心とした
(9×9)サイズのマトリックスのアドレスを発生する
ものである。15は第3図に示した前記(9×9)サイズ
のマトリックスの各係数を記憶しておく係数用ROMで、1
6は前記メインメモリ12から読み出したそれぞれの注目
画素を中心とした(9×9)の範囲の画素データと前記
係数用ROM15の係数をそれぞれ累積乗算する累積乗算器
である。17は該累積乗算器16の演算結果が所定のダイナ
ミックレンジ外であった場合に、その値を補正する異常
値補正回路である。18はメインメモリ12に記憶した映像
データの周辺部を検出する周辺部検出回路で、19は該周
辺部の映像データを発生する周辺部データ用ROMであ
る。20はデータセレクタで、前記異常値補正回路17から
出力する演算処理を行った映像データと、周辺部データ
用ROM19から出力した周辺部のデータを、前記周辺部検
出回路18の検出信号に基づいて切り換えるものである。
21は該データセレクタ20によりセレクトした映像データ
を記憶するサブメモリで、22は該サブメモリ21に記憶し
た映像データをアナログ信号に変換するD/A変換器であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of the endoscope image processing apparatus according to the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes an A / D converter for converting an analog video input signal into a digital signal. The video signal digitized by the A / D converter 11 is recorded in a main memory 12.
Numeral 13 denotes a read address counter which is a counter for reading a pixel of interest on the main memory 12, and numeral 14 denotes a matrix counter for performing arithmetic processing on the pixel of interest as shown in FIG. , And generates a (9 × 9) size matrix address. Reference numeral 15 denotes a coefficient ROM for storing the coefficients of the (9 × 9) size matrix shown in FIG.
Reference numeral 6 denotes a cumulative multiplier for cumulatively multiplying pixel data in a range of (9 × 9) around each pixel of interest read from the main memory 12 by a coefficient of the coefficient ROM 15. Reference numeral 17 denotes an abnormal value correction circuit for correcting the value of the operation of the accumulative multiplier 16 when the result is out of the predetermined dynamic range. Reference numeral 18 denotes a peripheral part detection circuit that detects a peripheral part of the video data stored in the main memory 12, and 19 denotes a peripheral part data ROM that generates video data of the peripheral part. Reference numeral 20 denotes a data selector, which performs a calculation process on the video data output from the abnormal value correction circuit 17 and the peripheral data output from the peripheral data ROM 19 based on a detection signal of the peripheral detection circuit 18. Switching.
Reference numeral 21 denotes a sub-memory for storing the video data selected by the data selector 20, and reference numeral 22 denotes a D / A converter for converting the video data stored in the sub-memory 21 into an analog signal.

次に以上のように構成された内視鏡画像処理装置の動
作について説明する。まず、画像処理用の映像入力信号
は、A/Dコンバータ11によりアナログ信号からデジタル
信号に変換され、メインメモリ12に記録される。メイン
メモリ12に記録された画像データは、読み出しアドレス
カウンタ13により注目画素のアドレスが指定されると、
マトリックス用カウンタ14により、第3図に示すよう
に、ドットパターンで示す注目画素を中心とした(9×
9)四方の画素のアドレスを順次指定することにより、
メインメモリ12より画素データを読み出し累積乗算器16
に入力すると共に、係数用ROM15より、第3図に示すよ
うな、それぞれの画素位置毎の係数を読み出し、累積乗
算器16に入力する。
Next, the operation of the endoscope image processing apparatus configured as described above will be described. First, a video input signal for image processing is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 11 and recorded in the main memory 12. Image data recorded in the main memory 12, when the address of the pixel of interest is specified by the read address counter 13,
As shown in FIG. 3, the matrix counter 14 centers on the pixel of interest represented by the dot pattern (9 ×
9) By sequentially specifying the addresses of the four pixels,
Reads pixel data from main memory 12 and accumulates multiplier 16
, And the coefficient for each pixel position is read out from the coefficient ROM 15 as shown in FIG.

累積乗算器16は、メインメモリ12から読み出したそれ
ぞれの注目画素を中心とした(9×9)の画素データ
と、係数用ROM15より読み出したそれぞれの注目画素デ
ータに対応した係数を乗算すると共に累積加算を行い、
その値を異常値補正回路17に出力する。この異常値補正
回路17では、累積乗算器16により演算した値が、表示を
行うときのダイナミックレンジ内に入っているか否かを
検出すると共に、ダイナミックレンジ外の異常値の場合
はダイナミックレンジ内の値となるように補正を行う。
The accumulative multiplier 16 multiplies (9 × 9) pixel data centered on each target pixel read from the main memory 12 by a coefficient corresponding to each target pixel data read from the coefficient ROM 15 and accumulates the data. Do the addition,
The value is output to the abnormal value correction circuit 17. The abnormal value correction circuit 17 detects whether or not the value calculated by the accumulative multiplier 16 is within the dynamic range at the time of performing display. Correction is made to be a value.

一方、注目画素が画像の周辺部にある場合は、注目画
素の周囲の画素データが欠落しているため、正しい演算
が行われない。このため読み出しアドレスカウンタ13の
アドレス値により周辺部を周辺部検出回路18にて検出
し、周辺部用のデータを周辺部データ用ROM19から読み
出し、データセレクタ20に入力する。ここでデータセレ
クタ20は、注目画素に対し正しい演算処理が行われた場
合は、異常値補正回路17からの出力を選択し、周辺部で
正しい演算処理が行われない場合は、周辺部データ用RO
M19からのデータを選択し、サブメモリ21に出力する。
サブメモリ21に記録された画像データはD/Aコンバータ2
2によりアナログ映像信号として出力される。
On the other hand, when the target pixel is located in the peripheral portion of the image, correct calculation is not performed because the pixel data around the target pixel is missing. Therefore, the peripheral portion is detected by the peripheral portion detection circuit 18 based on the address value of the read address counter 13, the data for the peripheral portion is read out from the peripheral portion data ROM 19, and input to the data selector 20. Here, the data selector 20 selects the output from the abnormal value correction circuit 17 when the correct arithmetic processing is performed on the pixel of interest. RO
The data from M19 is selected and output to the sub memory 21.
The image data recorded in the sub memory 21 is stored in the D / A converter 2
2 outputs the analog video signal.

なお、画像処理用のマトリックスは、第3図に示した
ラプラシアン(9×9)サイズマトリックスに限定され
るものではなく、第4図(A),(B),(C)に示し
た従来の(3×3)サイズのラプラシアンマトリック
ス,X方向1次微分マトリックス,Y方向1次微分マトリッ
クス等のマトリックスをそれぞれ拡張した各種マトリッ
クスの係数を、係数用ROMに記録されると共に、マトリ
ックス用カウンタを数種類設けることにより、各種マト
リックスを用いた同様な画像処理が可能となる。なお第
5図(A)は、第4図(D)に示した(3×3)サイズ
のマトリックスの汎用例を、M×N(M,Nは5以上の奇
数で且つ3の倍数とする)サイズに拡張したマトリック
スの構成例を示すものである。また第5図(B)は、同
じく汎用例のマトリックスのX方向の各要素間に(M−
3)/2個の零を、またY方向の各要素間には(N−3)
/2個の零を配置して拡張したマトリックスの構成例を示
している。なお第5図(B)において、M及びNは5以
上の奇数とする。
Note that the matrix for image processing is not limited to the Laplacian (9 × 9) size matrix shown in FIG. 3, but the conventional matrix shown in FIGS. 4 (A), (B) and (C). Coefficients of various matrices obtained by expanding matrices such as a Laplacian matrix of (3 × 3) size, a first-order differential matrix in the X direction, and a first-order differential matrix in the Y direction are recorded in a coefficient ROM, and several types of matrix counters are provided. By providing the same, similar image processing using various matrices becomes possible. FIG. 5 (A) shows a general-purpose example of the (3 × 3) size matrix shown in FIG. 4 (D), where M × N (M and N are odd numbers of 5 or more and multiples of 3). 3) shows a configuration example of a matrix expanded to a size. FIG. 5 (B) also shows (M−M) between the elements in the X direction of the matrix of the general-purpose example.
3) / 2 zeros and (N-3) between each element in the Y direction
5 shows a configuration example of a matrix expanded by arranging / 2 zeros. In FIG. 5B, M and N are odd numbers of 5 or more.

また上記演算処理に用いるマトリックスとしては、観
察時の画角及び病変の種類に応じて最適となるマトリッ
クスを選択できるように構成してもよい。
Further, the matrix used in the arithmetic processing may be configured so that an optimal matrix can be selected according to the angle of view at the time of observation and the type of lesion.

更にまた上記の演算処理は、必ずしも画像全体に対し
て行う必要はなく、必要とされる領域のみに行うように
構成してもよい。
Furthermore, the above-described arithmetic processing need not necessarily be performed on the entire image, and may be configured to be performed only on a required area.

第6図は、本発明の第2実施例を示すブロック構成図
であり、第2図に示した第1実施例と同等の部材につい
ては同一符号を付して示している。この実施例の画像処
理装置は、A/Dコンバータ11と、該A/Dコンバータ11によ
りデジタル化された1フレーム分の映像信号を記録する
フレームメモリ31と、該フレームメモリ31上の注目画素
を読み出すためのカウンタである読み出しアドレスカウ
ンタ13と、注目画素を演算処理するために第7図に示す
ように、注目画素を中心とした(21×21)サイズのマト
リックスのデータを含む21ライン分のデータの取り込み
を制御するラインメモリ用アドレスカウンタ32と、その
21ライン分のデータを記憶するラインメモリ33−1〜33
−21と、第7図に示すように注目画素を中心とした(21
×21)のマトリックスのX方向のアドレスを発生するマ
トリックス水平カウンタ34と、第7図に示す(21×21)
のマトリックスの各係数を記憶しておく係数用ROM35と
を備えており、これ以外の部分は第1実施例と同様に構
成されている。
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, in which the same members as those of the first embodiment shown in FIG. The image processing apparatus according to this embodiment includes an A / D converter 11, a frame memory 31 for recording one frame of a video signal digitized by the A / D converter 11, and a pixel of interest on the frame memory 31. As shown in FIG. 7, a read address counter 13 which is a counter for reading, and 21 lines including (21 × 21) size matrix data centered on the pixel of interest as shown in FIG. A line memory address counter 32 for controlling data capture, and
Line memories 33-1 to 33 for storing data for 21 lines
−21 and (21) around the pixel of interest as shown in FIG.
A matrix horizontal counter 34 for generating an address in the X direction of the (21) matrix, and (21 21) shown in FIG.
And a coefficient ROM 35 for storing each coefficient of the matrix. The other parts are configured in the same manner as in the first embodiment.

次にこのように構成された第2実施例の動作について
説明すると、まず画像処理用の映像入力信号は、A/Dコ
ンバータ11によりアナログ信号からデジタル信号に変換
され、フレームメモリ31に記録される。フレームメモリ
31に記録された画像データは、読み出しアドレスカウン
タ13により注目画素のアドレスが指定されると、ライン
メモリ用アドレスカウンタ32により、第7図に示すよう
に注目画素を中心とした(21×21)四方の画素を含む21
ラインのアドレスを順次指定することにより、フレーム
メモリ31よりラインメモリ33−1〜33−21へ画像データ
は記録される。
Next, the operation of the second embodiment configured as described above will be described. First, a video input signal for image processing is converted from an analog signal to a digital signal by the A / D converter 11 and recorded in the frame memory 31. . Frame memory
When the address of the target pixel is designated by the read address counter 13, the image data recorded in the center 31 is centered on the target pixel by the line memory address counter 32 (21 × 21) as shown in FIG. 21 including pixels on all sides
By sequentially specifying the addresses of the lines, the image data is recorded from the frame memory 31 to the line memories 33-1 to 33-21.

ラインメモリ33−1〜33−21に記録された画像データ
は、読み出しアドレスカウンタ13により、マトリックス
水平カウンタ34から水平方向の画素のアドレスを順次指
定することによって、ラインメモリ33−1〜33−21より
画素データを読み出し、累積乗算器16に入力すると共
に、係数用ROM35より、第7図に示すような、それぞれ
の画素位置毎の係数を読み出し、累積乗算器16に入力す
る。累積乗算器16は、ラインメモリ33−1〜33−21から
読み出した注目画素を中心とした(21×21)の画素デー
タと、係数用ROM35より読み出したそれぞれの注目画素
データに対応した係数を乗算すると共に累積加算を行
い、その値を異常値補正回路17に出力する。これ以降の
動作は、第1実施例と同様に行われ、D/Aコンバータ22
から、画像処理されたアナログ映像信号が出力される。
The image data recorded in the line memories 33-1 to 33-21 is read out by the read address counter 13 by sequentially specifying the address of the pixel in the horizontal direction from the matrix horizontal counter 34. The pixel data is read out and input to the accumulative multiplier 16, and the coefficient for each pixel position as shown in FIG. 7 is read out from the coefficient ROM 35 and input to the accumulative multiplier 16. The accumulative multiplier 16 calculates (21 × 21) pixel data centered on the pixel of interest read from the line memories 33-1 to 33-21, and a coefficient corresponding to each pixel of interest read from the coefficient ROM 35. The multiplication and the cumulative addition are performed, and the value is output to the abnormal value correction circuit 17. Subsequent operations are performed in the same manner as in the first embodiment.
Outputs an analog video signal that has been subjected to image processing.

なおこの実施例においても、マトリックスの種類は、
第7図に示した構成ものに限定されるものではなく、第
4図(A),(B),(c)に示したマトリックスのサ
イズを拡張した各種のマトリックスが利用できる。この
場合、ラインメモリをマトリックスのサイズに適合して
用いればよく、マトリックスサイズが更に大きい場合に
は増設も可能である。
Note that, also in this embodiment, the type of matrix is
The matrix is not limited to the one shown in FIG. 7, and various matrices having expanded sizes of the matrices shown in FIGS. 4 (A), (B) and (c) can be used. In this case, the line memory may be used in accordance with the size of the matrix, and if the matrix size is even larger, it can be added.

上記各実施例では、入力信号として一つの信号を処理
する構成のものを示しているが、このような回路を3つ
設け、R・G・B信号のそれぞれを処理して、カラー表
示するように構成してもよい。またR・G・B信号のみ
でなく、シアン・マゼンタ・イエロー等の補色信号に対
しても適用可能であり、更には彩度・色相・明度やCIE
規格等の色度座標系に変換された信号に対しても適用可
能である。また、NTSC規格等のコンポジット信号を輝度
成分と色成分分離した信号に対しても用いることが可能
である。
In each of the above embodiments, a configuration is described in which one signal is processed as an input signal. However, three such circuits are provided, and each of the R, G, and B signals is processed to perform color display. May be configured. In addition, the present invention can be applied not only to R, G, and B signals but also to complementary color signals such as cyan, magenta, and yellow.
The present invention is also applicable to a signal converted into a chromaticity coordinate system such as a standard. It is also possible to use a composite signal of the NTSC standard or the like for a signal obtained by separating a luminance component and a color component.

また本発明は、第1及び第2実施例に示したようにハ
ードウェアによる処理のみではなく、例えば第8図のフ
ローチャートで示すようなソフトウェアによる処理も可
能である。このフローチャートを簡単に説明すると、41
は入力画像の観察時の画角や病変の種類等に応じて、変
換処理に用いるマトリックスの種類やサイズを選択する
ステップであり、42は入力画像の処理領域を抽出するス
テップで、43はステップ42で抽出された領域が周辺部で
あるか否かを判断するステップである。44は周辺部検出
ステップ43で周辺部でないと判断された抽出領域につい
て、前記マトリックス選択ステップ41で選択されたマト
リックスを用いてマトリックス処理を行うステップであ
り、45は全領域において前記マトリックス処理が行われ
たか否かを判断するステップである。46は全領域につい
てマトリックス処理が終了したのち、処理された画素値
のうち最大値及び最小値を検出するステップで、47は検
出された最大値及び最小値が、表示を行うときのダイナ
ミックレンジ外の異常値の場合、ダイナミックレンジ内
の値となるように変換するステップである。
In addition, the present invention can perform not only the processing by hardware as shown in the first and second embodiments, but also the processing by software as shown in the flowchart of FIG. 8, for example. Briefly explaining this flowchart, 41
Is a step of selecting the type and size of the matrix used in the conversion processing according to the angle of view and the type of lesion at the time of observation of the input image, 42 is a step of extracting a processing region of the input image, 43 is a step This is a step of determining whether or not the area extracted in 42 is a peripheral part. 44 is a step of performing matrix processing on the extracted region determined to be not the peripheral part in the peripheral part detection step 43 using the matrix selected in the matrix selection step 41, and 45 is a step in which the matrix processing is performed in the entire area. This is a step of determining whether or not the operation has been performed. 46 is a step of detecting the maximum value and the minimum value of the processed pixel values after the matrix processing is completed for all the regions, and 47 is a step of detecting the detected maximum value and the minimum value outside the dynamic range when performing display. Is a step of converting the abnormal value to a value within the dynamic range.

なお、このフローチャートで示す処理においては、処
理領域において周辺部が検出されるとマトリックス処理
を行わないようにしたものを示したが、第2図又は第6
図に示した実施例のように、周辺部を検出した場合は周
辺部データ用ROMからデータを読み出して画像処理を行
うようにしてもよい。
In the processing shown in this flowchart, matrix processing is not performed when a peripheral portion is detected in the processing area.
As in the embodiment shown in the figure, when a peripheral part is detected, data may be read from the peripheral part data ROM to perform image processing.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上実施例に基づいて説明したように、本発明は、画
像を構成する複数の映像信号の少なくとも1つに対し、
注目画素と隣接しない画素の情報を利用して、輪郭成分
を抽出するように構成したので、雑音成分の影響を受け
にくくなり、細かい線成分や孤立点等にも反応しにくく
なる。また、医学的に重要な粘膜構造や血管像等におい
ては、比較的緩やかな勾配を有する構造パターンに対す
る検出感度も高めることができる。更にまた、撮像領域
の周辺部において非隣接画素データが欠落し、正しい強
調画素データが得られなくなる場合でも、記憶されてい
る周辺部データを強調画素データの代わりに用いるよう
にしているので、撮像領域の周辺部における非隣接画素
データの欠落による不適切な強調画素データの出力を阻
止し、適切な画像処理を行うことができる。
As described above based on the embodiments, the present invention provides a method for at least one of a plurality of video signals forming an image.
Since the configuration is such that the contour component is extracted by using the information of the pixel that is not adjacent to the target pixel, it is hardly affected by the noise component, and it is difficult to react to a fine line component or an isolated point. Further, in a medically important mucosal structure, a blood vessel image, or the like, the detection sensitivity for a structural pattern having a relatively gentle gradient can be increased. Furthermore, even when non-adjacent pixel data is lost in the peripheral portion of the imaging region and correct emphasized pixel data cannot be obtained, the stored peripheral portion data is used instead of the emphasized pixel data. It is possible to prevent output of inappropriate emphasis pixel data due to lack of non-adjacent pixel data in the peripheral portion of the region, and perform appropriate image processing.

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

第1図は、本発明に係る内視鏡画像処理装置を適用する
内視鏡装置の構成例を示す概略図、第2図は、本発明の
第1実施例を示すブロック構成図、第3図は、第1実施
例の画像処理に用いる(9×9)サイズマトリックスの
構成を示す図、第4図(A),(B),(C)は、従来
の(3×3)サイズのマトリックス構成例を示す図、第
4図(D)は、(3×3)サイズマトリックスの汎用例
を示す図、第5図(A),(B)は、第1実施例の画像
処理に用いる他のマトリックスの構成例を示す図、第6
図は、本発明の第2実施例を示すブロック構成図、第7
図は、第2実施例の画像処理に用いる(21×21)サイズ
のマトリックスの構成を示す図、第8図は、輪郭成分抽
出をソフトウェアにより処理を行う場合のフローチャー
トを示す図、第9図は、従来の内視鏡画像処理装置を示
すブロック構成図、第10図は、第9図における輪郭強調
回路の構成例を示す図、第11図(A),(C)は、入出
力画像の画素を示す図、第11図(B)は、入力画像の処
理に用いるラプラシアンマトリックスの構成を示す図で
ある。 図において、1は内視鏡、2は観察装置、3は生体、4
はTVモニタ、5は付属装置を示す。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an endoscope apparatus to which an endoscope image processing apparatus according to the present invention is applied, FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. FIGS. 4A, 4B, and 4C show the configuration of a (9.times.9) size matrix used for image processing in the first embodiment. FIGS. FIG. 4D is a diagram showing an example of a matrix configuration, FIG. 4D is a diagram showing a general-purpose example of a (3 × 3) size matrix, and FIGS. 5A and 5B are used for image processing in the first embodiment. FIG. 6 shows a configuration example of another matrix, and FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a (21 × 21) size matrix used for image processing of the second embodiment. FIG. 8 is a diagram showing a flowchart in the case of performing contour component extraction by software. Is a block diagram showing a conventional endoscope image processing apparatus, FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a contour emphasizing circuit in FIG. 9, and FIGS. 11 (A) and (C) are input / output images. FIG. 11 (B) is a diagram showing a configuration of a Laplacian matrix used for processing an input image. In the figure, 1 is an endoscope, 2 is an observation device, 3 is a living body, 4
Indicates a TV monitor, and 5 indicates an attached device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−121589(JP,A) 特開 昭58−88969(JP,A) 特開 昭60−218171(JP,A) 特開 昭60−218180(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 5/20 H04N 1/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-121589 (JP, A) JP-A-58-88969 (JP, A) JP-A-60-218171 (JP, A) JP-A 60-218169 218180 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G06F 5/20 H04N 1/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被写体像を撮像する撮像手段の出力信号を
記憶する撮像信号記憶手段と、前記撮像信号記憶手段に
記憶された撮像信号から注目される特定点の注目画素デ
ータと少なくとも該注目画素データと隣接しない非隣接
画素データとを順次読み出す読み出し信号を出力する画
素データ読み出し手段と、前記画素データ読み出し手段
によって読み出された少なくとも前記注目画素データと
前記非隣接画素データとに基づき前記特定点の演算強調
された強調画素データを演算する演算手段と、前記撮像
手段の撮像領域における周辺部に対応する周辺部データ
を記憶する周辺部データ記憶手段と、前記読み出し信号
に基づき、前記読み出し手段から読み出される画素デー
タが前記撮像手段における撮像領域の周辺データである
ことを検出する周辺部検出手段と、前記周辺部検出手段
の検出結果に基づき、前記演算手段で演算された前記強
調画素データ又は前記周辺部データ記憶手段に記憶され
た前記周辺部データを選択するデータ選択手段と、前記
データ選択手段で選択された前記強調画素データ及び前
記周辺部データに基づき前記被写体像を表示可能な映像
信号を生成する映像信号生成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。
An image pickup signal storage means for storing an output signal of an image pickup means for picking up an image of a subject, target pixel data of a specific point noted from the image signal stored in the image signal storage means, and at least the target pixel A pixel data readout unit for outputting a readout signal for sequentially reading data and non-adjacent pixel data not adjacent to the data, and the specific point based on at least the target pixel data and the non-adjacent pixel data read out by the pixel data readout unit Calculating means for calculating the emphasized pixel data subjected to the calculation emphasis, peripheral data storage means for storing peripheral data corresponding to a peripheral part in the imaging area of the imaging means, and from the read means based on the read signal. A circuit for detecting that the pixel data to be read is peripheral data of an imaging area in the imaging means. Part detection means, and data selection means for selecting the peripheral data stored in the peripheral data storage means or the emphasized pixel data calculated by the calculation means based on the detection result of the peripheral part detection means, An endoscope image processing apparatus comprising: a video signal generation unit configured to generate a video signal capable of displaying the subject image based on the emphasized pixel data and the peripheral data selected by the data selection unit. .
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