JP3310383B2 - 色ズレ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は面順次撮像方式に伴う色
ズレを検出する色ズレ検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】面順次式の電子内視鏡は、１／６０秒毎
にＲ，Ｇ，Ｂ三原色画像を１枚ずつ撮像している。この
ため動きのある物体を撮像した場合、同一時間にＲ，
Ｇ，Ｂの三原色を取り込むことができないので、物体の
色が物体の色が分離してしまう。この分離した状態を色
ズレという。

【０００３】特公昭５２−９０９５号公報に開示されて
いる色ズレの検出方法は、遅延させない色成分と、遅延
させた色成分とを比較して、色の変化点をそのまま色ズ
レとして検出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例では、色の変化
点を色ズレとしているため、色ズレ有りから無しに変化
した部分、つまり現在色ズレの発生していない部分も、
色ズレとして検出している。この本来検出しなくてもよ
い部分についても補正がされるので、画質が劣化する場
合がある。

【０００５】本発明は前記事情にかんがみてなされたも
ので、色ズレ有りから無しに変化した部分は除き、色ズ
レのある部分を確実に検出することができ、より正確な
色ズレ部分を検出することができる色ズレ検出装置を提
供すること目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の色ズレ検出装置
は、被写体を面順次で撮像する撮像手段により得られた
カラー画像信号から、時間差のある画像信号を比較し
て、被写体画像の変化点もしくは変化領域を検出する変
化部検出手段と、前記カラー画像信号のうち前記変化部
検出手段により前記変化点もしくは変化領域として検出
されなかった画像信号を基に、色分布を作成する色分布
作成手段と、前記色分布作成手段で作成された色分布
と、前記変化部検出手段により変化点もしくは変化領域
として検出された部分の色情報とを照合し、前記変化点
もしくは前記変化領域として検出された部分の色ズレの
判別を行う色ズレ判別手段と、を備えている。

【０００７】

【作用】内視鏡画像は通常画像と違い、被写体が例えば
生体を対象とするため、この画像を構成する色がかなり
片寄った特性を有している。一方、色ズレを起こしてい
る部分の色は、色空間において例えばＲ，Ｇ，Ｂいずれ
かが欠けている。つまり、被写体の色分布とは異なる特
徴を示している。

【０００８】そこで、本発明の構成では、変化部検出手
段により画像の変化点もしくは変化領域を検出すると共
に、色分布作成手段により、カラー画像信号のうち前記
変化部検出手段により前記変化点もしくは変化領域とし
て検出されなかった画像信号を基に、色分布を作成す
る。

【０００９】そして、前記色ズレ判別手段により、前記
色分布作成手段で作成された色分布と、前記変化部検出
手段により変化点もしくは変化領域として検出された部
分の色情報とを照合し、前記変化点もしくは前記変化領
域として検出された部分の色ズレの判別を行う。

【００１０】

【実施例】図を参照して本発明の実施例について、以下
に説明する。以下この発明を色ズレ補正装置を例に説明
する。

【００１１】図１には色ズレ検出部を含む色ズレ補正装
置の基本構成を示してある。この色ズレ補正装置は、図
示しない撮像手段によって得られた原画像を入力し、色
ズレ画素の検出を行う色ズレ検出部１と、前記原画像か
ら補正画像を作成する補正画像作成部２と、原画像と補
正画像を色ズレ検出部の色ズレ度に応じて合成比を変え
て合成する合成部３とを有している。前記撮像手段は、
面順次照明光の基で面順次撮像をするようになってい
る。

【００１２】図２には前記色ズレ検出部１の構成を示し
てある。前記色ズレ検出部１は、前記撮像手段により撮
像された例えばＲ，Ｇ，Ｂ各画像の色の変化のある画素
を検出する変化点検出回路１０と、この変化点検出回路
１０の結果に基づいて、１フィールド分の色平面ヒスト
グラムを作成する第１のヒストグラム作成回路１１とを
有している。また、前記色ズレ検出部１は、ＣＰＵブロ
ック１２と色ズレ判定回路１３とを有している。前記Ｃ
ＰＵブロック１２は、前記ヒストグラム作成回路１１か
らのヒストグラムデータの演算をするものである。色ズ
レ判定回路１３は、前記ＣＰＵブロック１２にて演算処
理された色分布信号を検索し、前記変化点検出１０の検
出結果に基づいて、色ズレの程度を判定するものであ
る。

【００１３】図３は変化点検出回路１０の構成を示して
ある。

【００１４】前記変化点検出回路１０は、マトリクス回
路１４と、４フィールド遅延メモリ１５ａ，１５ｂと、
差分検出回路１６ａ，１６ｂと、論理和１７とから構成
されている。

【００１５】マトリクス回路１４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号か
ら２つの色信号Ｃｒ，Ｃｂを算出するものである。４フ
ィールド遅延メモリ１５ａ，１５ｂは、マトリクス回路
１４にて算出されたＣｒ，Ｃｂ信号を４フィールド遅延
させるものである。差分検出回路１６ａ，１６ｂは、４
フィールド遅延させたＣｒ，Ｃｂ信号とマトリクス回路
１４にて算出されたＣｒ，Ｃｂ信号の差分を検出するも
のである。論理和１７は、差分検出回路１６ａ，１６ｂ
の検出結果の論理和を求めるものである。

【００１６】図４は、ヒストグラム作成回路１１と、Ｃ
ＰＵブロック１２と、色ズレ判定回路１３の構成図であ
る。

【００１７】前記ヒストグラム作成手段１１は、マトリ
クス回路１４より算出されたＣｒ，Ｃｂ信号とラストイ
メージ用フィールドメモリ１９ａ，１９ｂから読み出さ
れた色信号データを選択するセレクタ１８ａ，１８ｂ
と、セレクタ１８ａ，１８ｂで選択された色信号を１フ
ィールド分記憶するラストイメージ用フィールドメモリ
１９ａ，１９ｂと、ラストイメージ用フィールドメモリ
１９ａ，１９ｂに記憶されている１フィールド分の色信
号から色分布を作成するヒストグラムＬＳＩ２０で構成
される。

【００１８】前記ＣＰＵブロック１２は、ヒストグラム
ＬＳＩ２０で作成されたヒストグラムデータの正規化を
行うものである。

【００１９】前記色ズレ判定回路１３は、ＣＰＵブロッ
ク１２で正規化された色平面データを記録するメモリ２
２と、メモリ２２に記録された色平面を平滑化するロー
パスフィルタ（以後ＬＰＦ）２３と、ＬＰＦ２３で平滑
化された色信号を記憶する座標一画素数変換メモリ２４
と、マトリクス回路１４で算出されたＣｒ，Ｃｂ信号を
１フィールド時間遅延させるフィールドメモリ２５ａ，
２５ｂと、フィールドメモリ２５ａ，２５ｂで遅延され
た色信号から座標一画素数変換メモリ２４にて画素数を
得て、画素数から色ズレ度を検索するキャンセルカーブ
メモリ２６と、変化点検出回路１０の出力を１フィール
ド時間遅延させるフィールドメモリ２７と、色変化点部
分の色ズレ度を選び出すセレクタ２８とで構成されてい
る。

【００２０】前記構成で、変化点検出回路１０は４フィ
ールドの時間差のある色信号を比較するため、デジタル
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号をマトリクス回路１４で色信号Ｃｒ，Ｃ
ｂに変換する。なお、色信号は通常Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを使
用するが、Ｒ，Ｇ，Ｂ各８ビットで演算を行うと９ビッ
トになる。これを８ビット幅におさまるようにした信号
が、Ｃｒ，Ｃｂである。

【００２１】前記２つの信号Ｃｒ，Ｃｂは、４フィール
ド遅延メモリ１５ａと１５ｂに入力され、４フィールド
分遅らされる。差分検出回路１６ａと１６ｂでは、マト
リクス回路１４から出力された色信号と、４フィールド
遅延メモリ１５ａ，１５ｂにて遅延された色信号との減
算を行い、結果が正であれば正側比較を行う。一方、前
記結果が負であれば、負側比較を行う。各々所定の値と
比較することで、色の変化を判定する。

【００２２】なお、色信号はＣｒ，Ｃｂの２種類で構成
されているため、いずれかが不一致の判定を出せば、色
変化があったことになるので差分検出回路の出力は、論
理和１７を通って出力される。

【００２３】前記ヒストグラム回路１１は、色ズレのな
い１フィールド分の画像の画素データから色平面のヒス
トグラムを作成するため、セレクタ１８ａ，１８ｂ、フ
ィールドメモリ１９ａ，１９ｂとヒストグラムＬＳＩ２
０からなる。

【００２４】色ズレのない１フィールド分の画像を蓄え
るため、各画素は、色変化の無い画素のみを選択するセ
レクタ１８ａ，１８ｂを通過して、フィールドメモリ１
９ａ，１９ｂに入力される。フィールドメモリ１９ａ，
１９ｂに蓄えられている色ズレのない１フィールド分の
画像から、ヒストグラムＬＳＩ２０で、図５（ａ）のよ
うなＣｒ，Ｃｂ色平面のヒストグラムを作成する。

【００２５】なお、色ズレのない１フィールド分の画像
の画素データを記憶しているフィールドメモリ１９ａ，
１９ｂは、ＦＩＦＯ構造のため読み出してしまうと内容
がなくなるので、セレクタ１８ａ，１８ｂにフィードバ
ックし、色ズレのない画素を累積して記憶する。

【００２６】前記ＣＰＵブロック１２では、図５（ｂ）
のような座標一画素数変換表を作成するため、１フィー
ルド分の画像から得た色平面の色分布状態をヒストグラ
ムＬＳＩ２０から１６ビットのデータとして読み出し、
所定の値より大きい場合は、所定の値をセットする上限
の処理を行い、下位ビットを削り８ビットのデータにし
てメモリ２２に書き込む。

【００２７】前記色ズレ判定部１３では、ヒストグラム
データの色平面の平滑化を行い、色平面の平滑部は色平
面内の互いに隣接する座標は似た色なので、肉眼では色
の違いを識別しにくい。また、ヒストグラムデータの隣
接座標間での画素数のバラツキを小さくするために、同
色ズレ判定部１３では、色平面の拡張とＬＰＦを通し色
分布の平滑をする。このため、メモリ２２とＬＰＦ部２
３でメモリ２２に書き込まれた１６＊１６の色平面デー
タを６４＊６４の色平面とみなして読みだし、色平面に
空間フィルタをかけて、座標一画素数変換メモリ２４へ
書き込む。

【００２８】前記色信号Ｃｒ，Ｃｂは１フィールド分の
ヒストグラムをとり、ＣＰＵでの演算をするため１フィ
ールド分処理時間が必要になるので、フィールドメモリ
２５ａ，２５ｂで１フィールド遅らせ、座標一画素数変
換メモリ２４のアドレスに入力され、８ビット化された
画素数データとして出力される。

【００２９】キャンセルカーブメモリ２６は画素数に応
じた色ズレ度が記録され、画素数データをアドレスに入
力して色ズレ度を出力する。

【００３０】なお、色ズレ度は“０”から２５５の階調
で記録され、“０”は色ズレ無しであり、その１例を図
５（ｃ）に示す。セレクタ２８は、変化点検出回路１０
の出力から変化有りと判定した画素での色ズレ度を出力
するためのもので、変化無しと判定された画素に対する
セレクタ２８の出力は“０”、すなわち色ズレ無しとし
ている。

【００３１】なお、変化点データは色信号と同様の理由
によりフィールドメモリ２７を通過させて、セレクタ２
８に入力される。

【００３２】以上の構成及び作用にて、変化のあった画
素の中から色平面ヒストグラムの画素分布を用いること
で、色ズレ画素のみを検出することが可能となる。

【００３３】本実施例では、遅延させない原信号と４フ
ィールド遅延させた信号との差分比較をして色が一致し
ている部分つまり色ズレの無い部分を比較し、検出す
る。次に、一致している部分の画素での色分布を作成す
る。さらに、各画素の色座標からその色の画素数、また
は画素密度をヒストグラムから検索して、色ズレをして
いるか否かの判定を行う。そして、この判定を行う画素
は、前記比較の結果不一致と判定した画素に対してであ
る。

【００３４】内視鏡画像は通常画像と違い、被写体が例
えば体腔内であるため画像を構成する色がかなり片寄っ
ている。一方、色ズレを起こしている部分の色は、色空
間において例えばＲ，Ｇ，Ｂいずれかが欠けている。従
って、前記体腔内の色分布とは異なる部分を示すことに
なるので、区別が可能となる。

【００３５】色ズレの無い部分の画像で色のヒストグラ
ムを作成し、そして原画像を構成する各画素の色座標で
前記ヒストグラムを検索すると、色ズレの無い部分の画
素で検索したときは対応する画素数が多く、色ズレのあ
る部分の画素で検索したときは、対応する画素数が少な
くなる。つまり、色ズレの有り／無しはヒストグラムを
作成することにより、その画素数の多い／少ないであら
わすことができる。

【００３６】従って、時間差のある画面で不一致となっ
た部分、つまり色ズレを起こしている可能性のある部分
において、画素数の多い／少ないにより、現在色ズレの
ある部分のみを検出するので、より正確な色ズレ画素を
検出することができる。

【００３７】本実施例では、色ズレの可能性のある画素
のうち、現画像の色の特徴を有しているものは色ズレ無
しと判定ているので、色ズレ有りから無しに変化した部
分を除外でき、現在、色ズレのある画素のみを検出する
ことができる。従って、本実施例では、より正確な色ズ
レ部分を検出することができる。

【００３８】なお、色ズレの判別に使用するヒストグラ
ムは、原画像の変化領域の画像における色の分布を算出
し、原画の変化領域の色分布の中で所定の画素密度以下
の領域を色ズレと一律に判別しても良い。

【００３９】また、原画像よりヒストグラムを算出する
のではなく、内視鏡画像はその色分布が片寄っているた
め、予め色ズレ判別用のヒストグラムを設定しても良
い。

【００４０】あるいは、変化領域の算出には４フィール
ドの時間差のある画像を比較するのみではなく、現在の
偶数フィールドと一つ前の偶数フィールドの色を比較
し、更に奇数フィールドについても同様の検出を行った
後、各々の変化領域を合成することで色ズレ領域の検出
を行っても良い。

【００４１】また、色ズレの判別に使用するヒストグラ
ムは、色ズレの発生していない画素全体の色分布を用い
ても良い。

【００４２】尚、本実施例では、画素単位で検出や処理
するもについて説明してきたが、複数の画素から構成さ
れる所定ブロック単位で同様の処理をすることもでき
る。

【００４３】

【発明の効果】前述したように本発明によれば、色ズレ
判別手段により、色分布と、変化のあった点または領域
との色情報とを照合し、この照合結果を用いて色ズレの
判別を行っているので、色ズレ有りから無しに変化した
部分は除き、色ズレのある部分のみを確実に検出するこ
とができ、より高精度な色ズレ検出ができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は色ズレ補正装置の基本構成を示すブロッ
ク図。

【図２】図２は色ズレ検出部の構成を示すブロック図。

【図３】図３は図２に示す色ズレ検出部の構成ブロック
内部の構成図。

【図４】図４は図２に示す色ズレ検出部の構成ブロック
内部の構成図。

【図５】図５（ａ）はＣｒ，Ｃｂ色平面のヒストグラム
の説明図、（ｂ）は座標一画素変換表、（ｃ）はキャン
セルカーブの説明図。

【符号の説明】

１…色ズレ検出部 １０…変化点検出回路 １１…ヒストグム作成回路 １２…ＣＰＵブロック １３…色ズレ判定回路 ２…補正画像作成部 ３…合成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を面順次で撮像する撮像手段により
   得られたカラー画像信号から、時間差のある画像信号を
   比較して、被写体画像の変化点もしくは変化領域を検出
   する変化部検出手段と、 前記カラー画像信号のうち前記変化部検出手段により前
   記変化点もしくは変化領域として検出されなかった画像
   信号を基に、色分布を作成する色分布作成手段と、 前記色分布作成手段で作成された色分布と、前記変化部
   検出手段により変化点もしくは変化領域として検出され
   た部分の色情報とを照合し、前記変化点もしくは前記変
   化領域として検出された部分の色ズレの判別を行う色ズ
   レ判別手段と、 を備えたことを特徴とする色ズレ検出装置。