JP2980701B2 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体の体腔内部をＣＣ
Ｄ等の撮像素子により撮像し、その画像をＣＲＴディス
プレス等の表示手段に表示する電子内視鏡装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子内視鏡装置として、
例えば図７に示すようなものがある。図７において、１
００は体腔内に挿入される挿入部（図示せず）を備える
スコープを示しており、その先端部内には、撮像素子と
してのＣＣＤ１０１が設置されている。ＣＣＤ１０１は
体腔内部を撮像し、画像情報信号（ＯＳ信号）をケーブ
ル１０２を介してＣＣＵ（カメラコントロールユニッ
ト）１０３に送る。ＣＣＵ１０３は、このＯＳ信号に対
して色分離等の処理を行い、得られる画像を画像メモリ
１０４に格納するとともに、映像信号を表示手段として
のＣＲＴ等のディスプレイ１０５に送り、ディスプレイ
１０５上に体腔内の表面状態が画像表示される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術において、スコープ１００を介して体腔内に
電気メスを挿入する場合には、電気メス用ケーブルとＣ
ＣＤ用ケーブル１０２とが非常に近いため、ＣＣＤ１０
１からＯＳ信号を出力する際にケーブル１０２にノイズ
が混入し、このノイズも画像情報信号としてＣＣＵ１０
３に送られ処理される。ＯＳ信号にこのようなノイズが
混入した場合には、図８に示すように、画像とともにノ
イズ部分１０６がディスプレイ１０５の画面１０５ａ上
に表示されるため、表示画像が見苦しくなるという問題
があった。

【０００４】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、画
像情報信号にノイズが混入する場合にもノイズ部分が目
立たない見やすい表示画像を得ることができる電子内視
鏡装置を提供することにある。［発明の構成］

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、体腔内部を撮像するための撮像
素子と、この撮像素子から送られる画像情報信号を処理
する情報処理部と、この情報処理部から送られる映像信
号に従って画像を表示する表示手段とを備える電子内視
鏡装置において、前記撮像素子から画像信号が出力され
る期間の出力電位が一定となる前記撮像素子に信号ある
いは電力を供給するケーブルを介して、前記画像情報信
号に混入するノイズを検出するノイズ検出手段と、この
ノイズ検出手段から送られるノイズ情報に従って前記画
像情報信号のノイズ混入部分を他のデータに基づいて得
られる補間データに置換するデータ補正手段とを備える
ことを特徴とする。

【０００６】

【０００７】

【作用】上記構成を有する本発明装置においては、画像
情報信号にノイズが混入すると、上記ノイズ検出手段に
よりこのノイズが検出され、上記データ補正手段によ
り、画像情報信号のノイズ混入部分が他のデータに基づ
いて得られる補間データに置換されるので、ノイズを低
減した映像信号を得ることが可能になる。表示手段はこ
の映像信号に従って画像を表示するので、表示画像にお
けるノイズ部分が目立たなくなり、見やすい表示画像を
得ることができる。

【０００８】上記したような固体撮像素子の信号あるい
は電力供給用ケーブルを用いて、ノイズが画像情報信号
に混入するときに、同時にノイズをこのケーブルを介し
てデータ補正手段に送るようにすれば、別にノイズ検出
手段を設ける必要がなく、部品点数の増加，スコープの
大径化を招くことがない。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１は本発明の一実施例の電子内視鏡装置の構成
を示すブロック図である。

【００１０】同図において、１は電子内視鏡装置を示し
ており、概略体腔内に挿入される挿入部（図示せず）を
備えるスコープ２と、スコープ２から送られる画像情報
信号（ＯＳ信号）を処理する情報処理部３と、情報処理
部３から送られる映像信号に従って画像を表示するＣＲ
Ｔディスプレス等の表示手段４とから成る。スコープ２
の先端部内には、体腔内部を撮像するための固体撮像素
子としてのＣＣＤ５が設置されている。

【００１１】情報処理部３内には、ＣＣＤ５を駆動する
ためのＣＣＤドライブ回路６が設けられており、ＣＣＤ
ドライブ回路６からケーブル７を介してＣＣＤ５に駆動
信号が送られる。ケーブル７は通常複数本設けられてい
るが、図１では１本だけを図示した。ＣＣＤ５から出力
される画像情報信号は、ケーブル８を介して情報処理部
３内のＣＣＵ９に送られる。ＣＣＵ９はこの画像情報信
号に対して色分離処理等の処理を行い、映像信号を出力
する。ここで、図１においては映像信号が１系統の場合
を図示したが、Ｒ，Ｇ，Ｂの信号を出力する場合のよう
に映像信号が複数系統であってもよい。

【００１２】ケーブル８の近傍には、ノイズを検出する
ノイズ検出手段としてのダミーケーブル１０が設けられ
ており、このダミーケーブル１０は、ＣＣＤ５のインピ
ーダンス相当の抵抗Ｒに接続されている。すなわち、ノ
イズがなければダミーケーブル１０からは信号が出力さ
れないが、ケーブル８にノイズが混入するときには、同
時にダミーケーブル１０がアンテナとなってこのノイズ
を検出するようになっている。従って、ダミーケーブル
１０の出力がノイズと考えられる。

【００１３】情報処理部３内には、ダミーケーブル１０
から出力されるノイズが入力されるノイズ検出回路１１
と、画像情報信号のノイズ部分を他のデータに基づいて
得られる補間データに置換するデータ補正手段１２とが
設けられている。データ補正手段１２は、映像信号を１
Ｈ分（１水平ライン分）遅らせる１Ｈディレイライン１
３と、スイッチ１４とから成る。スイッチ１４は、ノイ
ズ検出回路１１から送られるノイズゲート信号（後述す
る）に従って、接点を切換えるようになっている。

【００１４】ノイズ検出回路１１においては、ケーブル
１０から送られるノイズをアンプ１５により増幅し、
Ｂ．Ｐ．Ｆ（バンドパスフィルタ）等のフィルタ１６に
より必要な周波数成分だけを取り出した後、ＡＭ検波器
１７によりこの信号の包絡線を形成する信号を得る。そ
して、ＡＭ検波器１７の出力をコンパレータ１８により
基準電圧と比較して、この基準電圧を越えるときにこれ
をノイズとみなすことにより、ノイズがある位置を示す
ノイズ信号が得られる。これらのダミーケーブル１０の
出力，フィルタ１６の出力，ＡＭ検波器１７の出力，コ
ンパレータ１８の出力を図２に示す。

【００１５】コンパレータ１８から出力されるノイズ信
号のノイズ幅は、実際のノイズと同じかそれより多少狭
くなるため、ディレイライン１９とＯＲゲート２０によ
りノイズ信号のノイズ幅を広げる。すなわち、図２に示
すように、ディレイライン１９によりノイズ信号を所定
時間ｄだけ遅らせ、この信号と元のノイズ信号とをＯＲ
ゲート２０に通すことにより、ノイズ幅がｄだけ広くな
ったノイズゲート信号が得られる。このノイズゲート信
号のノイズ幅Ｄが映像信号のノイズ混入部分を全てカバ
ーするように、ＣＣＵ９から出力される映像信号をアナ
ログディレイライン２１により所定時間遅らせるように
なっている。

【００１６】画像表示の際には、ノイズ検出回路１１か
らスイッチ１４にノイズゲート信号が送られ、ノイズが
ないときには、アナログディレイライン２１から出力さ
れる映像信号をそのままエンコーダ２２に送り、ノイズ
があるときには、アナログディレイライン２１の出力を
１Ｈディレイライン１３により１Ｈ分遅らせてからエン
コーダ２２に送るように、スイッチ１４がノイズゲート
信号に従ってスイッチの切換を行う。

【００１７】すなわち、通常ノイズは同期をとらずに混
入するので、映像信号におけるノイズ混入部分の１Ｈラ
イン前のデータにはノイズがない。従って、この１Ｈラ
イン前のデータを補間データとして、映像信号のノイズ
部分を１Ｈライン前のデータに置換することにより、図
２に示すように、エンコーダ２２に入力される映像信号
のノイズを低減することができる。エンコーダ２２はこ
の映像信号をＴＶ信号等の表示用信号に変換して表示手
段４に送り、表示手段４上に画像が表示される。

【００１８】例えば、ノイズ検出回路１１から出力され
るノイズの画像が図３に示すようになり、ＣＣＤ５から
出力されるノイズ混入信号の画像が図４に示すようにな
る場合には、図５に示すように、表示画像２３のノイズ
部分ｎが１Ｈライン前のデータに置換されて目立たなく
なる。従って、見やすい高画質の表示画像が得られ、画
像の観察が容易になるため観察者の負担が軽減される。

【００１９】図６は本発明の他の実施例の電子内視鏡装
置の構成を示すブロック図である。同図において、３０
は電子内視鏡装置を示しており、概略体腔内に挿入され
る挿入部（図示せず）を備えるスコープ３１と、スコー
プ３１から送られる画像情報信号（ＯＳ信号）を処理す
る情報処理部３２と、情報処理部３２から送られる映像
信号に従って画像を表示するＣＲＴディスプレイ等の表
示手段３３とから成る。

【００２０】上記実施例と同様に、スコープ３１の先端
部内には体腔内部を撮像するための固体撮像素子として
のＣＣＤ３４が設置され、情報処理部３２内には、ＣＣ
Ｄ３４を駆動するためのＣＣＤドライブ回路３５と、Ｃ
ＣＤ３４からケーブル３６を介して送られる画像情報信
号に色分離処理等の処理を行い、映像信号を出力するＣ
ＣＵ３７とが設けられている。ＣＣＤドライブ回路３５
からは、Ｈ系（水平ライン系）クロック信号，Ｖ系（垂
直ライン系）クロック信号が、それぞれケーブル３８，
３９を介してＣＣＤ３４に送られるようになっている。
ここで、図６においてはケーブル３８，３９をそれぞれ
１本ずつしか図示しないが、それぞれを複数本ずつ設け
てもよい。

【００２１】この実施例においては、ダミーケーブルの
代わりに１本あるいは複数本のＶ系クロック信号用ケー
ブル３９をノイズ検出手段として用いる。すなわち、Ｖ
系クロック信号はＨ（水平）ブランキング期間にのみ変
化する信号で、ＣＣＤ３４から画像情報信号が出力され
る期間は、ケーブル３９の出力はＤＣ成分のみで一定電
位となる。一方ノイズは高周波数なので、Ｖ系クロック
信号用ケーブル３９をノイズアンテナとして用いて、ケ
ーブル３９の出力から高周波成分を分離すれば、ノイズ
成分のみを取り出してノイズ信号を得ることができる。

【００２２】情報処理部３２内には、ＣＣＤ３４から画
像情報信号が出力されるときに、Ｖ系クロック信号用ケ
ーブル３９からコンデンサ４０を介して高周波成分のみ
が送られるノイズ検出回路４１が設けられている。ノイ
ズ検出回路４１においては、このノイズ成分がリミッタ
４２を介してアンプ４３に送られ、この信号をアンプ４
３により増幅し、フィルタ４４により必要な周波数成分
だけを取り出した後、ＡＭ検波器４５によりこの信号の
包絡線を形成する信号を得て、これをスイッチ４６を介
してＡ／Ｄ変換器４７に送る。このデジタル化した信号
がノイズの位置及び大きさを示すノイズ信号となる。

【００２３】ここで、Ｖ系クロック信号が切替わるとき
には大きなノイズが発生するため、リミッタ４２により
アンプ４３を保護するとともに、Ｖ系クロック信号が切
替わることを示すＶ転送期間信号をＣＣＤドライブ回路
３５からスイッチ４６に送り、スイッチ４６がこの信号
に従って接点を切換えることにより、Ｖ系クロック信号
切替わり時の不要な大きなノイズ成分のみが除去される
ようになっている。

【００２４】また、情報処理部３２内には、画像情報信
号のノイズ部分を他のデータに基づいて得られる補間デ
ータに置換する補正手段４８が設けられている。データ
補正手段４８は、上記補間データを内容とする補間信号
を発生させる補間信号発生回路４９と、上記ノイズ検出
回路４１から送られるノイズ信号に従って、映像信号，
上記補間信号にそれぞれノイズの大きさに応じた係数を
掛ける係数回路５０，５１と、係数回路５０，５１を介
して送られる映像信号と補間信号を加算する加算回路５
２とから成る。

【００２５】ＣＣＵ３７から出力される映像信号は、Ａ
／Ｄ変換器５３によりデジタル化された後、ディレイ回
路５４を介して上記係数回路５０に送られるとともに、
上記補間信号発生回路４９にも送られる。補間信号発生
回路４９においては、映像データをフレームメモリ５
５，ラインメモリ５６にそれぞれ１フレーム，１ライン
ずつ格納するとともに、映像データを補間回路５７，５
８に送り、補間回路５７はフレームメモリ５５を用い
て、映像データとこれより１フレーム前の映像データと
を基にしてノイズを低減した補間データを作成し、係数
回路５９にこの補間データを送る。補間回路５８はフレ
ームメモリ５６を用いて、映像データとこれより１ライ
ン前の映像データとを基にしてノイズを低減した補間デ
ータを作成し、係数回路６０にこの補間データを送る。

【００２６】なお、この実施例では１フレーム前あるい
は１ライン前のデータを基にして補間データを作成する
が、１フレーム後あるいは１ライン後のデータを基にし
て補間データを作成してもよい。また、静止画の場合に
はデータの変化が少ないため、前フレームのデータを補
間データとして用いてもよい。

【００２７】一方、画像の動きを検出する動き検出回路
６１にも映像信号が送られ、動き検出回路６１から係数
回路５９，６０に画像の動きの速さを示す動き信号が送
られる。そして、画像の動きが少ない場合には、補間回
路５７により作成される補間データ、すなわち１フレー
ム前のデータから得られる補間データの割合が多くな
り、画像の動きが速い場合には、補間回路５８により作
成される補間データ、すなわち１ライン前のデータから
得られる補間データの割合が多くなるように、係数回路
５９，６０が動き信号に従って、それぞれ補間回路５
７，５８から送られる補間データに画像の動きに応じた
係数を掛ける。加算回路６２はこの２系統の信号を加算
して補間信号とし、この補間信号が係数回路５１に送ら
れる。

【００２８】ここで、ディレイ回路５４は映像信号と補
間信号の位置を合せるためのメモリである。例えば、補
間回路５７で１フレーム前のデータを用いて補間データ
を作成する場合には、少なくとも１フレーム分の遅れが
必要となるので、ディレイ回路５４により映像信号を１
ライン分遅らせて、補間信号と映像信号の位置を合せ
る。

【００２９】係数回路５０，５１は、ノイズ検出回路４
１から送られるノイズ信号に従って、ノイズ量が多いと
きほど補間信号発生回路４９から送られる補間データの
割合が多くなり、かつノイズ量が少ないときほどディレ
イ回路５４から送られる映像データの割合が多くなるよ
うに、それぞれ映像データ，補間データにノイズ量に応
じた係数をデジタル的に掛け合せる。この２系統の信号
を加算回路５２で加算することにより、映像データと補
間データを滑らかにつなげることができる。

【００３０】例えば、ノイズ信号Ｓｎが０〜１の範囲で
変化する場合には、映像データをSorg，補間データをSc
omp とすると、係数回路５０の出力がSorg×（１−Ｓ
ｎ），係数回路５１の出力がScomp ×Ｓｎとなるように
すれば、加算回路５２の出力Sout＝Sorg×（１−Ｓｎ）
＋Scomp ×Ｓｎとなり、映像信号と補間信号が滑らかに
つながる。

【００３１】加算回路５２から出力された信号はＤ／Ａ
変換器６３によりアナログ化された後、エンコーダ６４
によりＴＶ信号等の表示用信号とされて表示手段３３に
送られ、表示手段３３上にノイズが低減された画像が表
示される。

【００３２】この実施例においても、映像信号のノイズ
部分が補間データに置換されるので、表示画像のノイズ
部分が目立たなくなり、見やすい高画質の表示画像を得
ることができる。また、この実施例においては、Ｖ系ク
ロック信号用ケーブル３９をノイズ検出手段として用い
ているので、ダミーケーブル等のノイズ検出手段を別に
設ける必要がなく、部品点数の増加やスコープの大径化
を招くことがないという効果もある。

【００３３】なお、上記実施例においては、ノイズ検出
手段としてＶ系クロック信号用ケーブル３９を用いた
が、少なくともＣＣＤ３４から画像情報信号が出力され
ている間の出力電位が一定のケーブルならば、他のケー
ブルを用いてもよい。例えば、電源からＣＣＤ３４に一
定電圧を与えるためのケーブル等もノイズ検出手段とし
て使用可能である。以上本発明の実施例について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々変
形実施が可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明の電子内視鏡装置は以上の構成及
び作用を有するもので、画像情報信号にノイズが混入す
る場合にも、表示画像のノイズ部分を目立たなくして、
見やすい高画質の表示画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電子内視鏡装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】同実施例における各構成要素の出力を示す図で
ある。

【図３】同実施例におけるノイズ検出回路から出力され
るノイズの画像を示す図である。

【図４】同実施例におけるＣＤＤから出力されるノイズ
混入信号の画像を示す図である。

【図５】同実施例における表示画像を示す図である。

【図６】本発明の他の実施例の電子内視鏡装置の構成を
示すブロック図である。

【図７】従来例の電子内視鏡装置の構成を概略的に示す
ブロック図である。

【図８】同従来例における表示画像を示す図である。

【符号の説明】 １，３０ 電子内視鏡装置 ３，３２ 情報処理部 ４，３３ 表示手段 ５，３４ ＣＣＤ（固体撮像素子） １０ ダミーケーブル（ノイズ検出手段） １２，４８ データ補正手段 ３９ Ｖ系クロック信号用ケーブル（ノイズ検出手段）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体腔内部を撮像するための撮像素子と、 該撮像素子から送られる画像情報信号を処理する情報処
   理部と、 該情報処理部から送られる映像信号に従って画像を表示
   する表示手段とを備える電子内視鏡装置において、前記撮像素子から画像信号が出力される期間の出力電位
   が一定となる前記撮像素子に信号あるいは電力を供給す
   るケーブルを介して、 前記画像情報信号に混入するノイ
   ズを検出するノイズ検出手段と、 該ノイズ検出手段から送られるノイズ情報に従って前記
   画像情報信号のノイズ混入部分を他のデータに基づいて
   得られる補間データに置換するデータ補正手段とを備え
   ることを特徴とする電子内視鏡装置。