JP2965161B2 - 内視鏡撮像装置 - Google Patents

内視鏡撮像装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は色ずれの軽減手段を備えた内視鏡撮像装置に
関する。
[従来技術] 近年、細長の挿入部を生体内等に挿入することによ
り、患部等の被写体を観察することのできる内視鏡が広
く用いられるようになった。
又、最近、CCD等の固体撮像素子を撮像手段に用いた
電子式内視鏡が実用された。
上記電子式内視鏡には、赤,緑,青等の波長の異る照
明光で被写体を順次照明し、各波長の照明のもとでそれ
ぞれ撮像した画像、つまり成分画像を合成してカラー画
像を得る面順次式の電子式内視鏡がある。
この方式ではカラー画像1枚分の画像を得るために時
間が異なる成分画像を合成するため、動きのある被写体
又は、撮像手段と被写体とで相対的に動きがあると、合
成したカラー画像に色ずれが生じ易い。
この色ずれを防止する手段として本出願人は特開昭61
−71790号公報において、被写体の動きを検知し、その
動き速度に応じて撮像速度も変化させて色ずれを防止す
るようにしている。
[発明が解決しようとする問題点] 上記公報では撮像速度を変える為に、面順次照射手段
を構成する回転カラーフィルタの回転速度を変える制御
を行う。この回転カラーフィルタの回転速度を変える応
答は一般にかなり低いので、動きに追従させることが困
難である。
従って、例えば短い間、動きがある場合とか、動き量
の大きさが変化する場合には、対応しにくいという欠点
がある。
一方、画像フリーズ手段を有し、色ずれが少いタイミ
ングでフリーズしたり、同一成分の異なるフレーム画像
の動き量から常時色ずれを補正する等の提案がある。こ
の提案は、色ずれがあると、色ずれのある画像をずらし
て色ずれのない画像にする画像処理を行うものである。
この提案は色ずれのない画像にするために、画像がど
の方向にどれだけずれたかを検知する手段が必要とな
り、色ずれ補正のための装置が大がかりとなりコストも
上昇してしまう。
又、この方法では短い時間に色ずれ補正を行うことが
難しくなるという欠点もある。
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、簡
単な構成で動画像における色ずれを軽減できる内視鏡撮
像装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決する手段及び作用] 本発明は、第1図に示す基本図に示すように、面順次
照明手段1により照明された被写体2を撮像手段3で撮
像し、信号処理回路4で信号処理する。この信号処理回
路4の出力信号は色ずれ軽減手段5を介して表示手段6
に入力され、カラー表示される。
上記色ずれ軽減手段5は相対動き量検知手段7によ
り、色ずれ量が大きい場合には色ずれ軽減手段が動作す
るように制御される。
このようにして、色ずれ量が大きい場合のみ、色ずれ
軽減手段が動作し、その色ずれが大きい場合における色
ずれを目立たなくしたり、軽減する。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第2図ないし第5図は本発明の第1実施例に係り、第
2図は第1実施例の内視鏡撮像装置の構成を示し、第3
図はビデオ回路の構成を示し、第4図は色信号に相関が
あることを示し、第5図は色ずれ検知手段の1例を示
す。
第2図に示すように第1実施例の内視鏡撮像装置11
は、面順次式の電子スコープ12と、この電子スコープ12
に面順次照明光を供給する面順次式光源装置13及び画像
処理(信号処理)回路14とを内蔵したビデオプロセッサ
15と、このビデオプロセッサ15から出力される映像信号
をカラー表示するディスプレイ16とから構成される。
上記電子スコープ12は、細長の挿入部17を有し、この
挿入部17の後端には太幅の操作部18が形成されている。
上記挿入部17内には、照明光を伝送するライトガイド
19が挿通され、このライトガイド19は操作部18から延出
されたユニバーサルコード21内をさらに挿通され、この
ユニバーサルコード21の端部のコネクタ22をビデオプロ
セッサ15に装着できるようにしてある。
このコネクタ22の装着により、光源装置13の照明光が
ライトガイド19の入射端面に供給される。
つまり、ランプ23の白色光は、モータ24で回転される
回転カラーフィルタ25を通した後、さらにコンデンサレ
ンズ26を経てライトガイド19の入射端面に照射される。
上記回転カラーフィルタ25には周方向に3つの扇状の
開口が設けられ、それぞれ赤,緑,青の色透過フィルタ
27R,27G,27Bが取付けてある。従って、ライトガイド19
には、赤,緑,青の各波長の光が順次供給される。しか
して、このライトガイド19により伝送され、挿入部17の
先端に取付けた出射端面からさらに照明レンズ28を経て
前方の被写体29側に出射される。この照明レンズ28を経
て照明光で照明された被写体29は、先端部に取付けた対
物レンズ31により、その焦点面に配設したCCD32に結像
される。このCCD32により、光電変換されて電荷として
蓄積される。
しかして、ビデオプロセッサ15のCCD駆動回路34から
出力されるドライブ信号を信号線35を介してCCD32に印
加することにより、読出され、信号線35を介してビデオ
プロセッサ15内のビデオ回路36に入力され、信号処理さ
れて標準の映像信号、例えば3原色信号R,G,Bが生成さ
れ、その出力端から該3原色信号R,G,Bが出力される。
上記3原色信号R,G,Bのうち、例えば信号Gはそのま
まディスプレイ16に、信号R,Bは連動するスイッチS1,S2
の一方の接点aにそれぞれ印加され、他方の接点bには
振幅調整器38,39をそれぞれ通した信号Gが印加され
る。尚、上記スイッチS1,S2は、例えば半導体ビデオス
イッチ等で構成される。
又、上記3原色信号R,G,Bは撮像手段と被写体29との
相対動き量検知手段としての色ずれ検知手段41に入力さ
れ、これら入力される信号R,G,Bから色ずれ量が検出さ
れ、コンパレータ42の一方の入力端に印加される。この
コンパレータ42の他方の入力端には、限界色ずれ量設定
手段43からの限界色ずれ量に相当する基準電圧値が印加
されており、コンパレータ42は、色ずれ検知手段41から
出力される色ずれ量がこの基準電圧値を越えると、限界
値以上の色ずれがあったとの判別信号(例えば“H"とな
る信号)を出力する。このコンパレータ42の出力は、ス
イッチドライバ44を介してスイッチS1,S2の切換制御端
に印加される。コンパレータ42により限界値以上の色ず
れがあったと判断されると、スイッチS1,S2は、第2図
に示す接点aが選択された状態から、接点bが選択され
る状態へと切換えれるようになっている。
上記スイッチS1,S2が第2図に示すように、接点aが
選択(導通)している場合には、ビデオ回路36で生成さ
れた3原色信号R,G,Bがディスプレイ16に入力され、通
常のカラー表示が行われる。
一方、接点bが選択されると、ディスプレイ16のR,B
信号入力端には色ずれ軽減手段を構成する振幅調整器3
8,39をそれぞれ通した信号Gが印加されることになる。
つまり、単色の信号Gで擬似的にカラー化した信号を
生成して、この信号でディスプレイ16で被写体像を表示
するようにしている。この場合には、単色、例えば信号
G成分のみを使って、ある色で表示することになるの
で、表示される被写体像では色ずれが発生することが解
消されることになる。
ところで、上記ビデオ回路36の構成を第3図に示す。
CCD32から読出された信号は、A/Dコンバータ45でディ
ジタル信号に変換された後、マルチプレクサ46を介して
R,G,B(フレーム/フィールド)メモリ47R,47G,47Bに順
次書込まれる。例えば、赤の波長の照明光のもとで撮像
された画像はRメモリ47Rに書込まれることになる。
これらR,G,Bメモリ47R,47G,47Bに書込まれた画像デー
タは同時に読出されて同時化された画像データとなり、
それぞれD/Aコンバータ48R,48G,48Bを経て、アナログの
3原色信号R,G,Bにされて出力される。
又、上記振幅調整器38,39は、同一構成であり、例え
ばアンプあるいは減衰器で構成される。この振幅調整器
38,39の減衰量又はゲイン量に応じて、表示される色が
決定されることになる。
尚、限界色ずれ量設定手段43は、例えば基準電圧源
(及び抵抗)で構成できる。
ところで、通常の内視鏡画像の緑(G)成分と青
(B)成分との関係を調べると、第4図(a)に示すよ
うになっている。この図から、内視鏡画像を構成する各
画像のG成分とB成分が、直線の関数を中心に、限られ
た範囲でばらついていることがわかる。そのばらつきは
被写体によって異なるが、多くの画素が中心の直線の近
くに存在する。したがって、通常の内視鏡画像の多くの
画素のG成分とB成分の比は、ほぼ一定であると考えて
よい。
また被写体によっては、第4図(b)に示すように、
G成分とB成分は折れ線状に分布する場合もあるが、単
純な折れ線状であり、画素データの大きさの範囲を区切
って考えれば、G成分とB成分の比はほぼ一定といえ
る。尚、他のR成分についてもほぼ同様の関係となる。
上記事実に基づいて、色ずれ検知手段41は例えば第5
図に示す構成である。この第5図に示す色ずれ検知手段
41は、緑と青の画像信号から色ずれを検知するようにし
ている。
即ち、A/Dコンバータ48Gの出力は減算器51の一方の入
力端に入力されると共に、第1積分器52に入力されるよ
うになっており、一方D/Aコンバータ48Bの出力は、可変
ゲイン増幅器53を介して減算器51の他方の入力端に入力
されると共に、第2積分器54に入力されるようになって
いる。そして第1積分器52及び第2積分器54の各出力
は、可変ゲイン増幅器53のゲインを制御するゲイン制御
回路55に入力され、ゲイン制御回路55の出力端は可変ゲ
イン増幅器53のゲイン制御入力端に接続されている。
減算器51の出力端はウィンドコンパレータ56に接続さ
れており、該ウィンドコンパレータ56にはウィンドを設
定するためのウィンド設定器57が接続されている。ウィ
ンドコンパレータ56の出力端は第3積分器58に接続され
ており、該積分器58の出力はこの色ずれ検知手段41の出
力として、コンパレータ42に入力されるように構成され
ている。
このように構成された第1実施例において、先ずこの
色ずれ検知手段41の動作を以下に説明する。まずD/Aコ
ンバータ48Gの出力は、第1積分器52で1フィールド又
は1フレーム期間積分される。一方、D/Aコンバータ48B
の出力は、可変ゲイン増幅器53で増幅された後、第2積
分器54で1フィールド又は1フレーム期間積分される。
第1積分器52及び第2積分器54の各出力は、ゲイン制御
回路55で比較され、このゲイン制御回路55の出力は両積
分器52,54の各出力が等しくなるように、可変ゲイン増
幅器52のゲインを制御する。
その結果、通常の内視鏡画像は、G成分の方がB成分
よりもレベルが高いにも拘らず、減算器51に入力される
画像信号のG成分とB成分は、フィールド又はフレーム
期間内でその積分値が等しくなる。減算器51はD/Aコン
バータ48Gの出力と可変ゲイン増幅器32を経た信号出力
の差を出力するが、色ずれが生じていない場合は、減算
器51の出力をほぼ0にする画素、すなわちG成分と、B
成分に可変ゲイン増幅器53のゲインを乗じた値が等しく
なる画素は多い。逆に、色ずれが生じている場合は減算
器51の出力を、ほぼ0にする画素上記に比べて少なくな
る。
ウィンドコンパレータ56で減算器51の出力が0付近に
なる画素信号のみを抽出し、画面全体について第3積分
器58によって積分することにより、画面全体のいろずれ
量が得られる。したがって、第3積分器58の出力は色ず
れ量を示しているので、これをコンパレータ42に入力し
て、その色ずれ量が限界値以上であるか否かを判断する
ことになる。
次に色ずれを軽減する動作の説明を行う。
ビデオ回路36の出力信号R,G,Bは色ずれ検知手段41に
入力され、色ずれが起こると、その色ずれ検知回路41で
検知され、その色ずれ量に対応した信号を出力する。
この出力はコンパレータ42で予め設定されている限界
色ずれ量と比較され、設定されたある値以上になるとコ
ンパレータ42はスイッチドライバ44を駆動し、スイッチ
S2,S2を端子b側に切替える。
その結果、ディスプレイ16のR入力、B入力にはG信
号の振幅が振幅調整器38及び振幅調整器39でそれぞれ振
幅調整された信号が入力され、これら振幅調整器38,39
により、ある定められた色で被写体像、つまり内視鏡画
像が表示されることになる。
人間の目にとっては色ずれ画像よりもある色の画像の
方が見やすく、目も疲れにくくできる。このある色とし
て、例えば通常の内視鏡画像の色調に近いものに設定し
ても良い。
第6図は本発明の第2実施例の内視鏡撮像装置61の主
要部の構成を示す。
上記第1実施例は色ずれが検出された場合、あらかじ
め定めた色で画像表示するのに対し、この実施例は白黒
表示するものである。
尚、第1実施例と同一要素には同符号で示してある。
又、光源装置及びライトガイドは省略してあり、これは
第2図に示すものと同一構成である。
この実施例では、CCD32の出力信号はビデオ回路36′
(第2図のビデオ回路36の出力数にNTSCエンコーダを設
けたもの)でNTSCの複合ビデオ信号が生成され、デコー
ダ62に入力され、3原色信号R,G,Bに変換され、ディス
プレイ16に入力される。
上記ビデオ回路36′の出力は色ずれ検知手段41に入力
され、その出力はコンパレータ42の一方の入力端に印加
される。
このコンパレータ42の他方の入力端には、限界色ずれ
量設定手段43の限界色ずれ量に対応する電圧が印加され
る。このコンパレータ42の出力はカラーキラー指示信号
となり、上記デコーダ62のカラーキラー端子CKTに印加
される。しかして、コンパレータ42の出力が設定された
値以上の色ずれありと判断した場合、その判断出力によ
るカラーキラーの機能を動作させ、この場合には、デコ
ーダ62を経て出力される信号は輝度信号のみとなるよう
にしてある。
その他は上記第1実施例と同様である。
この第2実施例の動作を以下に説明する。
ビデオ回路36′の出力信号に色ずれが起きると色ずれ
検知手段41はこれを検知し、検知信号をコンパレータ42
へ送る。コンパレータ42ではこの検知信号を予め設定さ
れている限界色ずれ量と比較し、一定レベル以上に達す
るとデコーダ62のカラーキラー端子CKTにカラーキラー
指示信号を出力する。デコーダ62はこの信号を受け、内
部のカラーキラー回路(図示せず)を駆動して輝度信号
のみをデコードしてディスプレイ16へ出力する。その結
果、一定レベル以上色ずれをを起こしている場合、ディ
スプレイ16の画像は白黒画像となり、色ずれによる原色
画像がなくなり観察者の目を疲れさせない。尚、この実
施例の色ずれ検知手段41としては、1フィールド/フレ
ーム前後する2つのNTSC複合ビデオ信号に対して色ずれ
検知を行うものを用いることができる。
第7図は本発明の第3実施例の内視鏡撮像装置70を示
す。
この実施例は、特定色成分から他の色成分を擬似的に
作り出す擬似色信号成分手段71を有し、色ずれが起こっ
た場合それを用いて画像表示を行うようにするものであ
る。
ビデオ回路36の出力信号R,G,Bは各々R画面積分器72
R,G画面積分器72G,B画面積分器72Bに入力されると共
に、色ずれ検知手段41に入力される。また出力信号Gは
ディスプレイ16に、出力信号R,BはそれぞれスイッチS1,
S2の接点bを介してディスプレイ16に出力される。
上記R,G,B積分器72R,72G,72Bで1フレーム又は1フィ
ールド期間積分されて平均化された積分信号<R>,<
G>,<B>にされ、2つの割算器73a,73bに入力され
る。
尚、上記R,G,B積分器72R,72G,72Bの積分動作のタイミ
ングは、マイクロプロセッサ等で構成されるタイミング
コントローラ74で制御される。
上記割算器73a,73bはアナログ除算器等で構成され、
割算器73a,73bの被除数入力端にはそれぞれR,B画面積分
器72R,72Bの積分信号<R>,<B>が印加され、これ
ら割算器73a,73bの除数入力端にはG画面積分器72Gの積
分信号<G>が入力される。
これら割算器73a,73bでブランキング期間に割算処理
がされ、その結果がサンプルホールド回路等で構成され
るホールド回路75a,75bにホールドされる。各ホールド
回路75a,75bは、上記割算処理がされたブランキング期
間内で、割算処理後にタイミングコントローラ74から出
力されるホールドパルスの印加により、次の1フィール
ド/フレーム期間、割算された値、つまり<R>/<G
>,<B>/<G>がホールドされる。
上記ホールド回路75a,75bでホールドされた値は、そ
れぞれ乗算器76a,76bに入力され、ビデオ回路36の出力
信号Gとそれぞれ乗算され、乗算された信号G<R>/
<G>,G<B>/<G>が出力される。
上記乗算器76aの出力信号G<R>/<G>は、空間
周波数の低周波成分を通す空間周波数フィルタ77、つま
りローパスフィルタを通して擬似R信号(又は擬似色信
号R′とも記す)が生成され、スイッチS1の接点aに印
加される。又、乗算器76bの出力信号G<B>/<G>
つまり擬似B信号(又は擬似色信号B′とも記す)はス
イッチS2の接点aに印加される。
上記ローパスフィルタは、内視鏡画像においては、一
般に信号Rは信号Gに比べて空間周波数成分が低周波領
域に限定されるので、このローパスフィルタを通すこと
により、信号Gを用いて生成した(ローパスフィルタを
通す前の)擬似B信号、つまりR<R>/<G>をより
赤の信号Rに近似させるためのものである。
一方、色ずれ検知手段41の出力はコンパレータ42に入
力され、限界ずれ量設定手段43の出力値と比較され、そ
の判断結果によりスイッチドライバ44を経て連動するス
イッチS1,S2の切換を制御する。
この第3実施例の動作を以下に説明する。
ビデオ回路36の出力信号RはR画面積分器72Rに入力
され、1フィールドまたは1フレーム期間積分され、平
均化された信号<R>が生成される。
しかしてブランキング期間に割算器73aにより、割算
が行われ<R>/<G>が出力され、その結果がホール
ド回路75aに保持される。
同様に、ビデオ回路36の出力BはB画面積分器72Bで
1フィールド又は1フレーム期間積分され、平均化され
た信号<B>が生成され、ブランキング期間に割算器73
bにより、<B>/<G>が出力され、その結果がホー
ルド回路75bに保持される。
次のフィールド/フレームが始まると、タイミングコ
ントローラ74は、R,G,B画面積分器72R,72G,72Bにリセッ
ト信号を送り、リセットし、次のフィールド/フレーム
に対しても同様に積分動作を開始させる。このとき、ホ
ールド回路75a,75bはリセットされず、1フィールド/
フレーム前の値を保持している。
しかして、乗算器76aではこの新しいフィールド/フ
レームにおけるG信号とホールド回路75aの出力とが乗
算され、G<R>/<G>が出力される。
内視鏡画像の信号R,G,Bは、前述したようにお互いに
相関が強い。
従って、信号Gに<R>/<G>の係数を乗ずれば、
本来の赤の信号Rに近い信号を生成できる。ただし、内
視鏡画像における信号Rは、信号Gに比べて空間周数成
分が低周波領域に限定されるので、乗算器76aの出力を
低周波成分側を通す空間周波数フィルタ77を通してより
実際の赤の信号Rに近い擬似R信号を生成している。
一方、信号Bに対しても同様に、信号Gを用い、G<
B>/<G>を生成し、本来の青の信号Bの代りに擬似
B信号を生成している。
尚、内視鏡画像においては、信号Gと信号Bの空間周
波数成分はほぼ同帯域であり、擬似R信号の場合におけ
る空間周波数フィルタ77は不要である。
一方、色ずれ検知手段41では、ビデオ回路36からの出
力信号R,G,Bから色ずれを検知し、コンパレータ42にそ
の色ずれ量を入力する。
コンパレータ42は、この色ずれ量が限界色ずれ量設定
手段43で設定した値以上か否かを監視し、設定された値
以上になると、スイッチドライバ44を駆動し、スイッチ
S1,S2を接点a側に切換える。色ずれ量が減少し、設定
された値未満になると、スイッチS1,S2は接点b側に戻
され、通常のカラー表示になる。
つまり、色ずれ量が設定された値未満であると、本来
の3原色信号R,G,Bがディスプレイ16に入力され、通常
のカラー動画像が表示され、色ずれ量が設定された値以
上になると、ディスプレイ16には色信号Gとこの色信号
Gを用いて生成した2つの擬似色信号R′,B′とが入力
され、これらの信号RR′,G′,B′で擬似的カラー動画表
示になる。
この実施例の特徴は次のようになる。
色ずれが生じた場合、そのままカラー表示すると、輪
郭部分(又は境界部分)が各色信号R,G,Bによる色ずれ
した輪郭が表示されるのに対し、この実施例では緑の色
信号G(つまり3つの色信号R,G,Bの1つ)と、この色
信号Gにもとづいて生成した擬似色信号R′、G′(つ
まりG<R>/<G>,G<B>/<G>)でカラー表示
するようにしているので、輪郭部分にずれがなく、且
つ、これら擬似色信号R′,B′は1フィールド/フレー
ム前の画面のRとBの平均値にそれぞれ設定されるの
で、(設定された値以上の)色ずれが生じない場合の色
調と殆んどかわらない色調でカラー表示できるというこ
とになる。
従って、色ずれを起こしてそのまま3原色信号R,G,B
で表示したカラー動画像よりもはるかに見易いものとな
る。又、色ずれが生じない場合及び生じた場合に表示モ
ードの切換が行われもその切換による色調に変化は小さ
いので見づらくなることも防止できる。これらの効果は
特に動画の場合大きい。
第8図は本発明の第4実施例の内視鏡撮像装置81を示
す。
この実施例は被写体29と電子スコープ12との相対速度
があるレベル以上になった場合には各色成分画像に空間
周波数フィルタ82R,82G,82Bを通す処理を行うようにし
ているものである。
電子スコープ12のCCD32の出力信号は、ビデオ回路83
を構成するプリプロセス回路84に入力され、増幅等が行
われた後、A/Dコンバータ85でディジタル画像信号に変
換され、マルチプレクサ(セレクトスイッチ)86を経
て、R,G,B画像メモリ87R,87G,87Bに順次記憶される。こ
れら画像メモリ87R,87G,87Bに記憶された各色成分の画
像データはさらに次段のフリーズ用R,G,B画像メモリ88
R,88G,88Bに入力される。これらフリーズ用R,G,B画像メ
モリ88R,88G,88Bは、通常は前段の画像データが入力さ
れ、その入力された画像データを順次出力し、フリーズ
表示モードではフリーズされた画像データを出力する。
上記R,G,B画像メモリ88R,88G,88Bの出力はそれぞれR,
G,B空間周波数フィルタ82R,82G,82Bに入力されると共
に、連動する切換スイッチSWa,SWb,SWcの一方の接点a
に印加される。R,G,B空間周波数フィルタ82R,82G,82Bの
出力は他方の接点bに印加される。
上記スイッチSWa,SWb,SWcを通した信号は、それぞれD
/Aコンバータ89R,89G,89Bに入力され、アナログ信号に
変換されてディスプレイ16に入力される。上記画像メモ
リ87R,87G,87B及び88R,88,88Bはタイミングコントロー
ラ91により画像データの書込み及び読出しが制御され
る。
一方、上記G画像メモリ87Gの出力は、直接及び旧
(前)画像記憶メモリ92Gを介して差の絶対値演算回路9
3に入力される。
上記旧画像記憶メモリ92Gは、1フィールド/フレー
ム前のG成分画像を記憶する為のメモリであり、半導体
メモリ等で構成される。
この旧画像記憶メモリ92Gの1フールド/フレーム前
の画像データと、G画像メモリ87Gの1フィールド/フ
レームの画像データとは差の絶対値演算回路93に入力さ
れ、2つの入力画像データの差の絶対値を出力する。こ
の差の絶対値演算回路93は、ROMテーブル等で構成さ
れ、この回路93の出力は積分器94で1フィールド/フレ
ームにわたり積分される。この積分器94は、ディジタル
加算器、レジスタ等で構成される。この積分器94の出力
はコンパレータ95に入力され、可変抵抗器等で構成され
る限界動き量設定手段96の出力と比較される。このコン
パレータ95の出力は、フリップフロップ等で構成される
結果保持回路97に入力され、この回路97は保持した値で
スイッチドライバ98を介してスイッチSWa,SWb,SWcを駆
動する。
ところでR,G,B空間周波数フィルタ82R,82G,82Bは互い
に同一構成であり、例えば3×3のマトリクスフィルタ
を構成している。
R画像メモリ88Rの出力データは、演算器101Rに入力
されると共に、第1のシフトレジスタ102R、第1の1Hデ
ィレイ103Rを経てこの演算器101Rに入力される。さらに
第1の1Hディレイ103Rの出力は、第2のシフトレジスタ
104R、第2の1Hディレイ105Rを介して演算器101Rに入力
されると共に、第3のシフトレジスタ106に入力され
る。
上記各1Hディレイライン103R,105Rは、1水平走査期
間だけ画像データを遅延させるもので、大規模なシフト
レジスタ等で構成される。
又、各シフトレジスタ102R,104R,106Rは入力される画
像データをクロックに同期して、遅延させるもので、入
力データに対し、水平方向に1及び2画素分ずれた画像
データが得られ、これらはシフト前の画像データと共に
演算器101Rにそれぞれ入力される。
つまり演算器101Rは、3ラインの画像データに対し、
各ラインごとに1画素分づつ異る3画素分の画像データ
が入力され、該演算器101Rはこれら3×3画素分の画像
データの積和演算を行う。この積和演算は第9図に示す
ように積和演算される画素数、つまり9画素数の逆数の
重みを付けて、9画素の平均値が算出され、この平均値
を中央の画素の画像データとして出力する(換言する
と、中央の画素のタイミングで演算器101RはスイッチSW
aの接点bに出力する)。
他のG,B空間周波数フィルタ82G,82Gも同一構成であ
り、R空間周波数フィルタ82Rにおける“R"の符号の代
りにそれぞれ“G",“B"を付けて表わし、その説明を省
略する。
ところで、この実施例では、さらに色ずれの少いフリ
ーズ画像を表示する手段が設けてある。
画像メモリ87G,87Bの出力は、色ずれ検知手段111に入
力され、この色ずれ検知手段111の出力はコンパレータ1
12に入力され、閾値設定手段113の基準値と比較され
る。しかして、コンパレータ112は色ずれ検知手段111の
出力値が基準以下になると、“H"の出力信号を2入力の
アンド回路114に出力する。このアンド回路114には画像
静止信号保持回路115から出力される保持信号が“H"の
期間、アンド回路114はコンパレータ112の出力信号を画
像静止制御回路116に入力する。
この画像静止信号保持回路115は、フリーズ指示スイ
ッチ117が操作された際に出力されるフリーズ指示信号
により、一定期間保持信号を出力する。この保持信号の
出力期間にコンパレータ112の真値信号がアンド回路114
を経て画像静止制御回路116に入力されると、この制御
回路116はタイミングコントローラ91に、その直後に画
像メモリ88R,88G,88Bに新たの画像データの書込みを禁
止する信号を出力する。又、この場合には、さらにタイ
ミングコントローラ91は結果保持回路97のデータをリセ
ットさせ、スイッチSWa,SWb,SWcは接点aが強制的に選
択されるようにする。
つまり画像メモリ88R,88G,88Bの画像データがフリー
ズ画像になった場合(画像の更新が停止された場合)に
は、該画像メモリ88R,88G,88Gのフリーズ画像をディス
プレイ16で表示するようにしている。
尚、フリーズ画表示中に、さらにフリーズ指示スイッ
チ117が操作されると、この操作信号は画像静止信号保
持回路115を介して画像静止強制回路116に入力され、タ
イミングコントローラ91に対し、動画モードに戻る制御
信号を送るようにしてある。
このように構成された第4実施例の動作を以下に説明
する。
先ず動画モードでの色ずれ軽減の機能について説明す
る。
現在のG成分画像、すなわちG画像メモリ87Gの画像
データと、1フィールド/フレーム以前のG成分画像、
すなわち旧画像記憶メモリ92Gの画像データとの差の絶
対値が、差の絶対値演算回路93で演算され、その演算結
果が1フィールド/フレームにわたって積分器94で積分
される。
積分結果が予め限界動き量設定手段96で設定された値
以上か否かがコンパレータ95で比較され、ブランキング
期間中にその結果が結果保持回路97に送られる。
上記結果保持回路97は、次のフィールド/フレームの
間、その結果を保持する。
例えば、積算結果が設定された値より大きい場合、つ
まり相対的動き量が大きい場合、結果保持回路97の出力
により、スイッチドライバ98が駆動され、スイッチSWa,
SWb,SWcはそれぞれ接点bがオンするように切換えられ
る。
一方、積算結果が設定された値より小さい場合には、
第8図に示すように接点a側がオンするように選択され
る。従って、D/Aコンバータ89R,89G,89Gを介して、ディ
スプレイ16に表示される画像は次のようになる。
(a)相対動き量が一定値以下の場合:原画像 (b)相対動き量が一定値を越える場合:原画像に空間
周波数フィルタ82R,82G,82Bを通した画像(つまり、色
ずれが生じている部分をぼかした画像)。
相対値が一定以上であると、原画像をそのまま表示す
ると、色ずれが目立ち始めるが、空間周波数フィルタ82
R,82G,82Bにより、隣接する画素との平均値で表示す
る、つまり像をぼかすことになるので、輪郭部分での色
ずれは軽減され、色ずれを目立たなくできる。
特に動画であると、人間の目の残像機能も手伝って、
観察画像の色ずれをより軽減できる。
尚、旧画像記憶メモリ92Gの画像データと現在の画像
データの差の絶対値の演算は、画像メモリ87Gから画像
メモリ88Gへのデータ転送と同時に行ない、画像メモリ8
8Gから旧画像記憶メモリ92Gへのデータ転送は、そのデ
ータ転送が終了してから行う様、タイミングコントロー
ラ91が制御する。
又、ブランキング期間中に結果保持回路97にコンパレ
ータ95の出力を保持するのもタイミングコントローラ91
が制御する。
一方、上記の動画モードにおいて、フリーズ指示スイ
ッチ117が押圧されると、画像静止指示信号が画像静止
信号保持回路115へ送られる。そしてフリーズ指示スイ
ッチ117の押圧操作が解除された後も、該画像静止信号
保持回路115では前記静止指示信号を保持している。
一方、G,B画像メモリ87G,87Bの各出力は、色ずれ検知
手段111に入力されており、該色ずれ検知手段111におて
はフィールドフレーム毎に色ずれ量が検出されている。
そしてこの色ずれ量はコンパレータ112により、閾値設
定手段113によって予め設定された値と比較され、色ず
れ量が設定された一定値以下になると、コンパレータ11
2はアンド回路114の一方の入力端に対して真値を出力す
る。このアンド回路114の他方の入力端には、上記画像
静止信号保持回路115の出力が入力されており、アンド
回路114はコンパレータ112及び画像静止信号保持回路11
5の出力が共に真値の場合のみ、画像静止制御回路116に
制御信号を送出する。
画像静止制御回路116ははこの制御信号を受け、タイ
ミングコントローラ91に対し、画像フリーズを行うよう
に信号を出力する。これにより、タイミングコントロー
ラ91は、次のブランキング期間から画像メモリ88R,88G,
88Bへの画像データの書込みを禁止する信号を出力し、
画像メモリ88R,88G,88Bは画像更新が行われなくなり、
フリーズ画像を保持する。これ共に、タイミングコント
ローラ91は結果保持回路97をリセットして、スイッチSW
a,SWb,SWcを接点aが選択される状態に固定する。従っ
て、ディスプレイ16は、色ずれの少い静止画像を表示す
ることになる。
尚、フリーズ指示スイッチ117をさらに押すと、静止
画モードから動画表示モードに戻る。
この第4実施例によれば、動画像の場合にも静止画像
の場合にも色ずれの少いカラー画像の表示できる。
上記第4実施例では、静止画モードも有する構成であ
るが、第10図に示す変形例の装置81′のように、動画モ
ードのみの機能を有する構成にしても良い。
第10図は、第8図におけるビデオ回路83を、画像メモ
リ88R,88G,88Bを有しないビデオ回路83′にしている。
尚、この場合には画像メモリ87R,87G,87Bは画像データ
の書込み及び読出しを独立的に行えるデュアルポートの
メモリが用いてあるか、1対のメモリを並列的に設け、
それぞれを切換えて書込み及び読出しを独立して行える
ようにしている。
又、番号111の色ずれ検知手段から117のフリーズ指示
スイッチ117を有しない構成であり、その他は第8図に
示すものと同様の構成である。
この変形例は第4実施例の動画モードの場合での作用
及び効果と同様のものとなる。
上記第4実施例及びその変形例では、色信号R,G,Bそ
れぞれに対して、空間周波数フィルタリング処理を行っ
ているが、例えばG,B成分のみに行うようにしても良
い。又、例えば第11図に示す他の変形例のようにしても
良い。この装置120は第10図のビデオ回路83′(第8図
のビデオ回路83を用いても良い)の出力側にマトリクス
回路121を配設して輝度信号Yと色差信号R−Y,B−Yを
生成し、例えば輝度信号Yのみに対し、空間周波数フィ
ルタ82(その構成は符号82Rと同様)を通したものをス
イッチSの接点bに、通しないものをスイッチSの接点
aに印加している。又、スイッチSを通した信号と、色
差信号R−Y,B−YはそれぞれD/Aコンバータ122a,122b,
122cを通してアナログ信号に変換され、NTSCエンコーダ
123により、コンポジットビデオ信号が生成され、ディ
スプレイに出力されるようにしている。
この装置120の他の部分はは第10図に示すものと同様
であり、その構成を省略している。この装置120では、
輝度信号成分のみに対し、色ずれが生じた場合空間周波
数フィルタ82を通すようにしている。
その作用効果は、第10図のものと殆んど同様のものと
なる。
尚、第8図,第10図の装置では、各色成分ともに空間
周波数フィルタ処理を同一条件に設定してあるが、色成
分に応じてマトリクスを異る重みづけにしたり、3×3
のマトリクスより大きい又は小さいマトリクス等にする
等、マトリクスのサイズを変えるようにしても良い。
又、画像の周辺部では一部のデータが零になるので、
マトリクスのサイズとか係数をその時だけ変える処理を
行うようにした方が良い。
又、周辺部では空間周波数フィルタ処理を行わないで
オリジナル画像を表示するようにしても良い。
第12図は本発明の第5実施例の撮像装置131の主要部
を示す。
この実施例では、色ずれが生じた場合には、例えば対
物レンズ31をその光軸方向に動かし、焦点をぼかして色
ずれを軽減するものである。
対物レンズ31は、圧電素子132によって、光軸方向に
移動可能な様に取付けられている。この圧電素子132
は、レンズ駆動手段133と信号線134を介して接続され、
この圧電素子132に対し、対物レンズ31を移動する為の
駆動信号を供給できるようにしてある。このレンズ駆動
手段133は、コンパレータ42の出力によって、駆動信号
の出力が制御されるようにしてある。
CCD32は、CCD駆動回路34からのドライブ信号により読
出され、CCD32の出力信号はビデオ回路36′を経てディ
スプレイ16′に入力されると共に、色ずれ検知手段41に
も入力される。色ずれ検知手段41及び限界色ずれ量設定
手段43の出力はコンパレータ42に入力される。
この実施例は、第6図に示す実施例において、コンパ
レータ42の出力にてカラーキラーを行う代りに、レンズ
駆動手段133、圧電素子132を介して対物レンズ31を移動
して色ずれ軽減を行うようにしている。
その他図示しない光源装置等の構成は第1実施例と同
様である。
次にこの実施例の動作を説明する。
色ずれ検知手段41はビデオ回路36′の出力中の色ずれ
を検知する。検知された色ずれ量はコンパレータ42で予
め限界色ずれ量設定手段43で設定された値と比較され、
一定値以上であるとコンパレータ42の出力によってレン
ズ駆動手段133が駆動され、圧電素子132が対物レンズ31
を光軸方向へずらす。その結果、CCD32で撮像される被
写体像はぼけ、第4実施例で述べた空間周波数ローパス
フィルタ82R等を用いたのと同等の効果が得られる。
尚、この実施例では、対物レンズ31を光軸方向に移動
して色ずれの軽減を行うようにしているが、CCD32を光
軸方向に移動させるようにしても良いことは明らかであ
る。又。CCD32を光軸と直交する方向に振動させるよう
にしても良い。
第13図は本発明の第6実施例の撮像装置141の構成を
示す。
この実施例は、色ずれが生じた場合には、その色ずれ
が生じる直前の画像をフリーズし、色ずれ発生期間、そ
のフリーズした画像を表示するようにしたものである。
この実施例は第8図の撮像装置81において、画像メモ
リ88R,88G,88Bの出力は、空間周波数フィルタ82R,82G,8
2Bを通すことなく、D/Aコンバータ89R,89G,89Bを経てア
ナログ色信号R,G,Bにされてディスプレイ16に出力され
る。
又。G及びB画像メモリ87G及び87Bの画像データは色
ずれ画像表示禁止信号生成部142を構成するD/Aコンバー
タ143G,143Bにそれぞれ入力され、アナログ色信号G,Bに
変換された後、それぞれ可変利得増幅器144G,144Bを通
してオペ(レーショナル)アンプ等で構成される引算器
145に入力される。上記可変利得増幅器144G,144Bの利得
制御端子には同じAGC電圧が印加されるようにしてあ
る。
上記引算器145で引算された出力は、オペアンプ等で
構成される絶対値回路146に入力され、絶対値に変換さ
れた後、オペアンプ等で構成される積分器147に入力さ
れ、1フィールド/フレーム期間積分される。この積分
器147の出力は限界色ずれ量設定手段148の出力と共に、
コンパレータ149に入力され、これら2つの出力値が比
較される。
上記コンパレータ149から出力される信号はタイミン
グコントローラ150から出力されるメモリ更新指令信号
と共にアンド回路151に入力される。
上記コンパレータ149から出力される信号は、メモリ
更新指令信号の出力を制御するゲート信号の機能を果た
す。このコンパレータ149は、積分器147から出力される
信号のレベルが限界色ずれ量設定手段148で設定された
値を越えると、メモリ更新指令信号が画像メモリ88R,88
G,88Bに出力されるようにする。その他は第8図に示す
実施例と同様の構成である。
この第6実施例の動作を以下に説明する。
マルチプレクサ86で画像メモリ87G,88Bが選択されて
いないタイミング(例えば第13図の状態)、つまり画像
メモリ88G,88Bの内容が変化しない状態の時、画像メモ
リ87G,87Bの画像データが読出され、D/Aコンバータ143
G,143Bに入力される。
これらD/Aコンバータ143G,143Bでアナログ色信号G,B
にされた後、可変利得増幅器144G,144Bにそれぞれ入力
され、該可変利得増幅器144G,144Bによって、1フィー
ルド/フレームの積分値が等しくなるように振幅が調整
される。
通常の内視鏡画像では、前述したように色信号GとB
との相関が強く、色ずれが生じていなければ、可変利得
増幅器144G,144Bの出力は等しくる。従って、引算器145
の出力は色ずれが起きていない場合は小さな値となる。
逆に色ずれが起きていると相関が崩れる為、引算器145
の出力はかなり大きくなる。すなわち、引算器145の出
力は色ずれ量に相当する信号となる。引算器145の出力
は正負の値をとるので、絶対値回路146で絶対値をと
り、積分器147で画像全体について積分する。積分器147
の出力はその画像全体が色ずれを起こしている程度をあ
らわしている。積分器147の出力は、あらかじめ限界色
ずれ量設定手段148で設定された値とコンパレータ149で
比較され、メモリー更新指令信号がオン/オフ制御され
る。もし、画像全体の色ずれ量がある値以上であると、
メモリ−更新指令信号がオフとなり、画像メモリ88R,88
G,88Bの内容更新が禁止され、色ずれが起こる寸前の画
像がフリーズされる。
従って、ディスプレイ16では色ずれを起こしている期
間、このフリーズ画像が表示される。色ずれが少なくな
るとメモリ更新指令信号がオンとなり、フリーズが解除
されて動画が観察される。
この実施例によれば、色ずれが起こった場合には、そ
の期間色ずれが生じていない直前の画像を表示するよう
にしているので、色ずれにより見ずらい画像が観察され
ることを解消できる。
第14図は本発明の第7実施例の装置161を示す。
この実施例は、色ずれが生じた場合には、色ずれを起
こしている期間、表示を暗くして色ずれを軽減するもの
である。
この実施例は、第6図に示す実施例において、ビデオ
回路36′の出力をスイッチ162の接点bに印加すると共
に、減衰器163を通してスイッチ162の他方の接点aに印
加し、このスイッチ162を通した信号はディスプレイ1
6′に入力される。上記スイッチ162の切換制御信号に
は、コンパレータ42の出力が印加されるようにしてあ
る。
その他の構成は第6図に示すものと同様である。
この実施例の動作を以下に説明する。
色ずれ検知手段41の出力がある一定値を越えると、コ
ンパレータ42の出力によってスイッチ162がa側に切替
えられ、ディスプレイ16′の画像が暗くなる。その結
果、色ずれ画像の原色成分が観察者の目を刺激するのが
抑制され、色ずれの影響が軽減される。色ずれが一定値
以下になればスイッチ162がb側に戻り、通常の明るい
画像が観察される。
このようにして一定値を超える色ずれの生じた画像が
観察されるのを軽減する。
この実施例では、色ずれが生じた場合、減衰器163を
用いてディスプレイ16′に表示される画像を暗くしてい
るがこれ以外にもCCD32の感度を電気的又は光学的に下
げたり、照明光を暗くしたりするようにしても良い。
又、上記実施例では表示画像を暗くしているが、ビデ
オ信号を減衰させるようにしても良い。
第15図は本発明の第8実施例の撮像装置171を示す。
この実施例は、色ずれが生じた場合、その期間色差平面
上での色の存在領域を制限して、色ずれした画像の色ず
れを軽減するものである。
第2図に示す第1実施例において、ビデオ回路36の出
力信号はエンコーダ(マトリクス回路)172により、輝
度信号Yと色差信号R−Y,B−Yに変換され、該色差信
号R−Y,B−YはそれぞれA/Dコンバータ173a,173bによ
りディジタル信号に変換されて領域制限手段174に入力
される。この領域制限手段174は、例えばROM等で構成さ
れ、そのアドレス入力と出力データとの関係が第16図に
示すように斜線を施していない領域(以下非斜線領域と
記す)に限定されるような特定に設定してある。
つまり、一般的には第1〜第4象限にわたる色差信号
R−Y,B−Yに対し、第16図に示すように第2象限の色
差信号に置換する処理を行うように、領域設定手段174
が形成してある。この場合、非斜線部分はこの非斜線に
最も近い斜線部分の色差信号に置換される。
例えば第16図において、色差信号R−Y,B−Yが点A1
である場合には、R−Y軸上の点A1′の色差信号に置換
される(同一円弧上の点A1″に置換しても良い)。
又、第2象限内の原色、例えば赤,黄については、そ
の周辺の色差信号に置換する。例えば点A2の色差信号
は、点A2′に置換される。
上記領域設定手段174の出力信号は、D/Aコンバータ17
5a,175bを介してアナログ色差信号(R−Y)′,(B
−Y)′に変換され、輝度信号Yと共にデコーダ176に
入力される。
このデコーダ176により3原色信号R,G,Bに変換され、
それぞれスイッチS1,S2,S2の接点aに印加される。
上記スイッチS1,S2,S3の他方の接点bには、ビデオ回
路36の出力信号R,G,Bが印加され、該スイッチS1,S2,S3
で選択された接点側の信号がディスプレイ16に出力され
る。
上記ビデオ回路36の出力信号R,G,Bが色ずれ検知手段4
1に入力され、この手段41の出力は可変抵抗等で構成さ
れる限界色ずれ設定手段43の出力と共にコンパレータ42
に入力され、このコンパレータ42の出力にてスイッチド
ライバ44を介してスイッチS1,S2,S3の切換を行うように
なっている。
その他は第1実施例と同様の構成である。
次にこの実施例の動作を以下に説明する。一般的な内
視鏡画像の色は、ほとんど色差平面上で第二象限に存在
することが実測により明らかになっている。また、色ず
れを起こしている部分は赤、青、緑、マゼンタ、シア
ン、黄とそれらに近い色になっている。
従って、色ずれを起こしている期間、赤、青、緑、マ
ゼンタ、シアン、黄、の近辺の色が再生されない様にし
て、色ずれを目立つのを軽減している。すなわち、ビデ
オ回路36の出力信号R,G,Bはエンコーダ172により、輝度
信号Yと色差信号R−Y,B−Yにエンコードされる。色
差信号R−Y,B−YはそれぞれA/Dコンバータ173a,173b
でディジタル信号に変換され、領域制限手段174に入力
される。
上記領域制限手段174はROM等で構成され、そのアドレ
スとして上記色差信号R−Y,B−Yのディジタル信号が
用いられる。
この領域設定手段174は、第16図に示すように斜線領
域内で入力されるアドレス信号R−Y,B−Yに対応し
て、読出されるデータがその斜線領域に最も近い非斜線
領域となるように書込んである。
すなわち、斜線部分の色は、全て第2象限(座標軸も
含む)の色に置換される。
この置換されたデータは、D/Aコンバータ175a,175bに
より、アナログ信号に戻され、デコーダ176で3原色信
号R,G,Bにデコードされる。
一方、色ずれ検知手段41ではビデオ回路36の出力信号
R,G,Bを監視し、色ずれ量をコンパレータ42に送る。コ
ンパレータ42では予め限界色ずれ量設定手段43で設定さ
れた値よりも色ずれが大きくなるとドライバ44を介して
スイッチS1,S2,S3を接点a側に切替える。色ずれ量が少
なくなるとスイッチS1,S2,S3は接点b側へ切替えられ
る。その結果、色ずれが少ない時はオリジナルの画像
が、色ずれ一定量以上になったならば表示色が制限され
た画像でディスプレイ16に表示される。
この実施例によれば、色ずれが生じた場合、色ずれが
起こす場合に生じる色の再生色を抑圧して、通常観察さ
れる内視鏡画像の表示色領域にに限定するようにしてい
るので、色ずれが生じてもその色ずれが目立つことを軽
減できる。
尚、染色画像についても原色画像については原色部分
についても止めてしまう方法を用いることができる。
第17図は本発明の第9実施例の撮像装置181を示す。
この実施例は色ずれを起こしている領域及び近傍での色
の変化をゆっくり変化させるようにして色ずれ軽減を行
うようにしている。
この実施例は、第15図に示す実施例において、A/Dコ
ンバータ173a,173bの出力信号は、色相/彩度エンコー
ダ182に入力され、色相信号と彩度信号に変換される。
この色相信号は移動平均演算回路、積分回路等、急激
な変化をゆっくりした変化の信号にしたり、又はローパ
スフィルタ等ゆっくりした変化信号のみを出力するスム
ージング手段183に入力される。上記上記彩度信号及び
このスムージング手段183を通した色相信号は、色相/
彩度デコーダ184に入力され、最び色差信号R−Y,,B−
Yにデコードされ、エンコーダ172の輝度信号Yと共
に、D/Aコンバータ175a,175bに入力される。しかして、
アナログ信号に変換された後、デコーダ176で3原色信
号R,G,Bに変換され、それぞれスイッチS1,S2,S3の接点
aに印加される。
ビデオ回路36の出力信号R,G,Bは第15図に示す実施例
と同様に、スイッチS1,S2,S3の接点bに印加されると共
に、色ずれ検知手段41に入力される。この手段41の出力
は限界色ずれ検知手段43の出力と共に、コンパレータ42
に入力される。このコンパレータ42の出力は、スイッチ
ドライバ44を経て、スイッチS1,S2,S3を駆動する。
その他は第8実施例と同様の構成である。
この実施例の動作を以下に説明する。色差信号R−Y,
B−YはA/D変換されて色相/彩度エンコーダ182で色相
と彩度に置換えられる。色相信号はスムージング手段18
3でその変化が抑制された信号になる。スムージング手
段183を通った色相信号と彩度信号は色相/彩度デコー
ダ184で再び色差信号にデコードされ、エンコーダ172の
輝度信号Yとともにデコーダ176で3原色信号R,G,Bにデ
コードされる。スイッチS1,S2,S3及び色ずれ検知手段41
等の動作は第8実施例と同じである。
以上の動作により、色ずれが発生している部分では色
の急激な変化が抑制され、色ずれが目立たなくなる。
尚、例えばエンコーダ172側に入力される信号を遅延
手段で遅延させ、色ずれ検知手段41側の動作を相対的に
早いタイミングで動作させることにより、色ずれが発生
する寸前に上記軽減手段を作動させることが出来、より
効果的に色ずれ軽減を行うようにしても良い。また、ス
イッチS1,S2,S3が接点aから接点に切替わるタイミング
を遅延させれば、色ずれが無くなった状態で上記色ずれ
軽減手段が働かなくなるので色ずれを目立たなくでき
る。
第18図は本発明の第10実施例の撮像装置191を示す。
この実施例は、色ずれが生じた場合に、彩度を低下させ
て色ずれ軽減を行うものである。この実施例は、第6図
に示す実施例において、ビデオ回路36′のNTSC出力信号
をフィルタ等で構成されるY−C分離回路192に入力
し、このY−C分離回路192で分離された輝度信号Yは
デコーダ193に入力し、色信号CはスイッチS1の接点b
及びアッテネータ194を介して接点aに印加している。
このスイッチS1を通した色信号Cは、デコーダ193に入
力され、デコーダ193で再びNTSCコンポジットビデオ信
号に変換され、ディスプレイ16′に入力される。
上記ビデオ回路36′の出力は、第6図に示す実施例と
同様に、色ずれ検知手段41に入力され、この色ずれ検知
手段41の出力は限界色ずれ設定手段43の出力と共にコン
パレータ42に入力される。しかして、このコンパレータ
42の出力で、スイッチドライバ44を介してスイッチS1の
切換を制御する。
その他は第6図に示す実施例と同様の構成である。
次にこの実施例の動作を以下に説明する。色ずれが起
こったことが検知されるとコンパレータ42の出力によっ
てスイッチS1が接点a側に切替えられ、Y−C分離回路
192の信号出力Cが減衰させられてデコーダ193へ入力さ
れる。その結果、デコーダ193の出力の彩度が低下し、
色ずれが目立つことなく表示される。
一方、色ずれが起きていなければスイッチは接点bに
接続され、彩度の低下していない画像が表示される。
この実施例によれば、色ずれが生じると、その色信号
Cの彩度を低下させるので、ディスプレイ16′に表示さ
れた際の色ずれを目立たくなできる。
第19図は本発明の第11実施例の撮像装置201を示す。
この実施例では色ずれが生じた場合は輝度信号の代りに
色信号Gを用い、且つ一画面前の色信号の平均値を使っ
て、色ずれ部分を塗り絵するものである。
この実施例は第15図に示す実施例において、エンコー
ダ172で生成された色差信号R−Y,B−Yを平均値計算回
路202に入力し、1フィールド/フレーム前の色差信号
の平均値<R−Y>,<B−Y>を演算して保持する。
上記平均値保持回路202の出力信号<R−Y>,<B
−Y>は、ビデオ回路36の色信号Gと共にデコーダ176
に入力され、3原色信号R,G,Bが生成され、スイッチS1,
S2,S3の接点aに印加される。尚、デコーダ176に入力さ
れる色信号Gは、輝度信号Yとして輝度信号入力端に入
力される。
その他は、上記第15図に示すものと同様の構成であ
る。
この実施例の動作を以下に説明する。色ずれが起こる
とスイッチS1,S2,S3が接点a側に切替わり、1フィール
ド/フレーム前の色差信号の平均値<R−Y>,<B−
Y>と、輝度信号Yの代りの色信号Gによる画像信号が
表示される。色ずれが生じた場合、(色ずれを起してい
る)3原色信号R,G,Bを所定の比率で混合して生成され
る輝度信号Yを用いないで、その代りに1つの色信号G
を用いるようにしているので、輪郭信号は単一の色信号
のみで表示されることになり、輪郭部分がぶれて表示さ
れることを解消できる。
ところで、この実施例において、色ずれ検知手段41と
して、例えば第5図に示す構成のものを用いた場合に
は、該色ずれ検知手段41は1フィールド/フレーム期間
にわたり、検知(検出)した色ずれ量に対応するレベル
の信号を第20図(a)に示すように出力する。このレベ
ルが限界色ずれ量設定手段43で設定したレベル値Vthを
越えると、第20図(b)に示すようにコンパレータ42
は、色ずれ判断信号を出力し、スイッチドライバ44を介
して第20図(c)に示すようにスイッチS1,S2,S3をそれ
ぞれ接点aがオンするように切換える。
この為、色ずれが生じた場合1フィールド/フレーム
期間、輝度信号Yを色信号Gを用い、1フィールド/フ
レーム前の色差信号の平均値<R−Y>,<B−Y>で
表示する色ずれ軽減手段が機能する。つまり色ずれが生
じた場合その画像全体に色ずれ軽減手段を機能させるこ
とになる。
一方、このように画像全体に機能させないで、次のよ
うに色ずれが起こった画像部分のみに機能させるように
しても良い。
即ち、色ずれ検知手段41として、例えば第21図に示す
ものを用いる。この色ずれ検知手段(番号41′で示す)
は、第5図で第3積分器58の代りにローパスフィルタ21
1に置換した構成である(ローパスフィルタ211を用いな
くても良い)。
この場合は、この色ずれ検知手段41′は、1フィール
ド/フレーム期間内において、検知した色ずれ量に応じ
てそのレベルが変化する信号(例えば第22図(a))と
なる。
従って、この場合にはこの信号のレベルがレベル値Vt
hを越えた期間には、第22図(b)に示すようにスイッ
チS1,S2,S3はそれぞれ接点a側に切換えられることにな
る。つまり、この場合には一定のレベル以上の色ずれが
生じた部分のみが色ずれ軽減手段が機能する。
色ずれ軽減手段を色ずれが生じた画像全体に機能させ
たり、その一部のみに機能させることを他の実施例に適
用しても良いことは明らかである。
第23図は本発明の第12実施例の内視鏡撮像装置201′
を示す。
この装置201′は、第19図に示す装置201において、エ
ンコーダ172で生成した輝度信号Yを積分器216に入力し
て、1フィールド/フレームについての平均化された輝
度信号<Y>を生成している。この信号<Y>は、ビデ
オ回路35の色信号Gを可変増幅アンプ217で増幅(減衰
機能を含む)する際のその利得を可変制御する利得制御
端子に印加される。
その他は第19図に示すものと同様である。
この第12実施例によれば、第19図の実施例と類似した
作用効果を有する。又、第19図の実施例が色ずれが起き
た場合、1フィールド/フレーム前の色差信号の平均値
<R−Y>,<B−Y>を用いると共に、その際の輝度
信号として現在の色信号Gをそのまま用いているのに対
し、この実施例は、この輝度信号として用いる色信号G
のレベル(振幅)を1フィールド/フレーム前の平均値
で近似させるように制御していることが特徴となってい
る。従って、例えば相対的動きと共に輝度変化が生じた
場合にも、この実施例によれば、1フィールド/フレー
ム前での色成分と輝度成分との不一致のずれを小さくす
ることができる。
第24図は本発明の第13実施例の撮像装置221を示す。
この実施例は、例えば第19図に示す実施例において、
照明手段を一部変更している。つまり、第19図で省略さ
れている照明手段は第2図に示すものと同様である。一
方、この実施例の照明手段は、第2図における回転カラ
ーフィルタ25における緑の色透過フィルタ27Gの代りに
輝度フィルタ27Yが用いてある。この輝度フィルタ27Y
は、赤,緑,青の各波長の光の透過率の割合が0.30:0.5
9:0.11に設定してある。従ってビデオ回路36を通した信
号としては、色信号R,Bと輝度信号Yが得られる。これ
ら信号R,Y,Bは減算回路222に入力され、色信号R,Bから
それぞれ輝度信号Yが減算されてそれぞれ色差信号R−
Y,B−Yが生成される。この色差信号R−Y,B−Yは平均
値計算回路202に入力されると共にスイッチS1,S2の接点
bに印加される。
上記平均値計算回路202で平均化された色差信号<R
−Y>,<B−Y>はスイッチS1,S2の接点aに印加さ
れる。このスイッチS1,S2を経た信号とビデオ回路36か
ら出力される輝度信号Yは、デコーダ(逆マトリクス回
路)223に入力され、3原色信号R,G,Bに変換され、ディ
スプレイ16に出力される。
又、例えばビデオ回路36の出力信号R,Yは色ずれ検知
手段41(又は41′)に入力され、色ずれ量が検出され、
限界色ずれ量設定手段43の出力と共にコンパレータ42に
入力され、コンパレータ42の出力でスイッチドライバ44
を経て、スイッチS1,S2の切換を制御する。
尚、限界色ずれ量設定手段43は、例えば基準電圧源Vs
と、可変抵抗器VRで構成されている。
第19図に示す実施例においては、色信号Gを輝度信号
Yとして機能させているのに対し、この実施例では色ず
れが生じた場合にも輝度信号Yを用いてその画像での輝
度を表現しているので、色ずれが生じた場合にもより自
然に表現できる。
又、色ずれ検知手段41での色ずれ量検出は、同色成分
を含む信号間で色ずれ量の検出を行うので、同色成分を
含まない場合より相関量検出による色ずれ量の検出をよ
り確実に行うことができる。
尚、色ずれ量の検知手段41としては1フィールド/フ
レーム期間ごとに色ずれ量検出を行うものに限らず、1
フィールド/フレーム期間内で、短い時間内で色ずれ量
検出を行うようにしても良い。
又、平均値計算回路202としては、例えば1ラインご
とにその平均値をそれぞれ保持し、色ずれが起きた場
合、そのラインでの平均値の色差信号<R−Y>,<B
−Y>を出力させるようにしても良い。
尚、第23図に示す実施例に対して、第24図のような構
成にすることもできる。
尚、面順次式の照明手段は上述したものに限らず、例
えば補色系の色フィルタを用いたものでもよい。また回
転カラーフィルタを用いることなく例えば3つの光源か
ら順次波長の異なる照明光を出力する様にしても良い。
又、上述の各実施例の説明において、被写体の動きの
みならず撮像手段側が動くときもあり、本発明は両者で
相対的に動きがある場合に広く適用できる。
尚、撮像手段としては、電子スコープに限らず、ファ
イバスコープの接眼部にテレビカメラを装着したもので
も同様に適用できる。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、取得した各色成分
画像間における被写体の動き量を検知する動き検出手段
の動き量がある値を越えた場合、表示される動画像にお
ける色ずれ等の画像ずれを簡単な構成で軽減するように
してあるので、色ずれが生じる状態になっても、その色
ずれで見ずらい画像になることを軽減できる。
取得した各色成分画像から色ずれを軽減した補正画像
を新たに生成するので、被写体が生体のごとく柔らかい
ものであって、変形を伴う動きをするものであっても効
果的に色ずれを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的構成を示す概念図、第2図ない
し第5図は本発明の第1実施例に係り、第2図は第1実
施例の内視鏡撮像装置の構成図、第3図はビデオ回路の
構成を示すブロック図、第4図は異る色信号成分の間に
相関があることを示す説明図、第5図は色ずれ検知手段
の構成を示すブロック図、第6図は本発明の第2実施例
の内視鏡撮像装置の構成図、第7図は本発明の第3実施
例の内視鏡撮像装置の構成図、第8図は本発明の第4実
施例の内視鏡撮像装置の構成図、第9図は第4実施例に
おける空間周波数フィルタの演算処理動作を示す説明
図、第10図は第4実施例の変形例の内視鏡撮像装置の構
成図、第11図は第4実施例の他の変形例の主要部を示す
ブロック図、第12図は本発明の第5実施例の内視鏡撮像
装置の構成図、第13図は本発明の第6実施例の内視鏡撮
像装置の構成図、第14図は本発明の第7実施例の内視鏡
撮像装置の構成図、第15図は本発明の第8実施例の内視
鏡撮像装置の構成図、第16図は第8実施例の動作を示す
ための説明図、第17図は本発明の第9実施例の内視鏡撮
像装置の構成図、第18図は本発明の第10実施例の内視鏡
撮像装置の構成図、第19図は本発明の第11実施例の内視
鏡撮像装置の構成図、第20図は第11実施例の動作説明
図、第21図は色ずれ検知手段の他の構成例を示すブロッ
ク図、第22図は第21図の色ずれ検知手段を用いた場合の
動作説明図、第23図は本発明の第12実施例の内視鏡撮像
装置の構成図、第24図は本発明の第13実施例の内視鏡撮
像装置の構成図である。 1……面順次照明手段、2……被写体 3……撮像手段、4……信号処理回路 5……色ずれ軽減手段、6……表示手段 7……相対動き量検知手段 11……内視鏡撮像装置、12……電子スコープ 13……光源装置、14……画像処理回路 15……ビデオプロセッサ 16……ディスプレイ 32……CCD、36……ビデオ回路 38,39……振幅調整器 41……色ずれ検知手段、42……コンパレータ 43……限界色ずれ量設定手段
フロントページの続き 合議体 審判長 松本 邦夫 審判官 伊坪 公一 審判官 橋場 健治 (56)参考文献 特開 昭64−20823(JP,A) 特開 昭61−71791(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体を異なる色成分画像として順次撮像
    する面順次式の撮像手段を備え、前記撮像手段から順次
    出力される異なる色成分撮像信号に基づき通常内視鏡画
    像を表示する内視鏡撮像装置において、 前記異なる色成分撮像信号をそれぞれ記憶する画像メモ
    リと、 前記画像メモリに記憶された前記異なる色成分撮像信号
    間で演算し、前記異なる色成分撮像信号間の信号レベル
    の相関関係に基づいて得られる前記被写体像の動きに対
    応する動き検出信号を出力する動き検出手段と、 前記撮像手段から出力される色成分撮像信号に基づき、
    前記被写体の動きによって生じる色ずれを軽減した補正
    画像を表示可能な補正画像信号を生成する色ずれ軽減手
    段と、 前記動き検出手段の出力に応動して、前記通常内視鏡画
    像に換えて前記色ずれ軽減手段の生成する補正画像を表
    示させる制御手段と、 を設けたことを特徴とする内視鏡撮像装置。
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