JP3435211B2 - 電子内視鏡の映像信号処理装置 - Google Patents
電子内視鏡の映像信号処理装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内視鏡の挿入部先端
に内蔵された固体撮像素子から出力される撮像信号をサ
ンプリングして映像信号を抽出するための電子内視鏡の
映像信号処理装置に関する。
に内蔵された固体撮像素子から出力される撮像信号をサ
ンプリングして映像信号を抽出するための電子内視鏡の
映像信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の電子内視鏡の映像信号処
理装置の信号波形を示すタイムチャートであり、固体撮
像素子から出力された撮像信号は、増幅されてＡのよう
な波形で入力されてくる。
理装置の信号波形を示すタイムチャートであり、固体撮
像素子から出力された撮像信号は、増幅されてＡのよう
な波形で入力されてくる。
【０００３】そして、Ｂで示されるようなサンプリング
パルスによって、固体撮像素子の各画素から送られてく
る一つの撮像信号毎に一回ずつサンプリングが行われ、
Ｃに示されるように、サンプル値が次のサンプリングま
での間保持・出力される。その後、Ｄで示されるような
Ａ／Ｄクロックパルスにより、データがデジタル信号化
される。
パルスによって、固体撮像素子の各画素から送られてく
る一つの撮像信号毎に一回ずつサンプリングが行われ、
Ｃに示されるように、サンプル値が次のサンプリングま
での間保持・出力される。その後、Ｄで示されるような
Ａ／Ｄクロックパルスにより、データがデジタル信号化
される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、撮像信号に例
えばＥに示されるような単発のノイズが入ったとき、そ
れがちょうどサンプリングのタイミングにあたっている
と、ノイズ成分がそのまま映像信号に現れて、モニタに
再生される画像が乱れてしまう。
えばＥに示されるような単発のノイズが入ったとき、そ
れがちょうどサンプリングのタイミングにあたっている
と、ノイズ成分がそのまま映像信号に現れて、モニタに
再生される画像が乱れてしまう。
【０００５】しかも内視鏡の場合には、挿入部先端に内
蔵されている固体撮像素子から信号処理回路までの経路
が長くて、外来ノイズの影響を受けやすいので、このよ
うにちょっとしたノイズによって画像が乱れると、安定
して良好な画像を得ることができない。
蔵されている固体撮像素子から信号処理回路までの経路
が長くて、外来ノイズの影響を受けやすいので、このよ
うにちょっとしたノイズによって画像が乱れると、安定
して良好な画像を得ることができない。
【０００６】そこで、本発明は、ノイズの影響を受けに
くく、安定して良好な画像を得ることができる電子内視
鏡の映像信号処理装置を提供することを目的とする。
くく、安定して良好な画像を得ることができる電子内視
鏡の映像信号処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電子内視鏡の映像信号処理装置は、内視鏡
の挿入部先端に内蔵された固体撮像素子から出力される
撮像信号をサンプリングして映像信号を抽出するための
電子内視鏡の映像信号処理装置において、上記固体撮像
素子の同一画素から送られてくる一つの撮像信号に対し
て時間をずらしてサンプリングをしてそのサンプル値を
次のサンプリングまで各々保持出力する複数のサンプル
ホールド回路と、上記複数のサンプルホールド回路から
出力された信号を加算・平均して出力する加算回路とを
設けたことを特徴とする。
め、本発明の電子内視鏡の映像信号処理装置は、内視鏡
の挿入部先端に内蔵された固体撮像素子から出力される
撮像信号をサンプリングして映像信号を抽出するための
電子内視鏡の映像信号処理装置において、上記固体撮像
素子の同一画素から送られてくる一つの撮像信号に対し
て時間をずらしてサンプリングをしてそのサンプル値を
次のサンプリングまで各々保持出力する複数のサンプル
ホールド回路と、上記複数のサンプルホールド回路から
出力された信号を加算・平均して出力する加算回路とを
設けたことを特徴とする。
【０００８】なお、上記サンプルホールド回路と加算回
路との間に、アナログ信号をデジタル信号に変換するた
めのアナログデジタル変換回路を介挿して、上記加算回
路においてはデジタル信号によって演算が行われるよう
にしてもよい。
路との間に、アナログ信号をデジタル信号に変換するた
めのアナログデジタル変換回路を介挿して、上記加算回
路においてはデジタル信号によって演算が行われるよう
にしてもよい。
【０００９】また、内視鏡の挿入部先端に内蔵された固
体撮像素子から出力される撮像信号をサンプリングして
映像信号を抽出するための電子内視鏡の映像信号処理装
置において、上記固体撮像素子の同一画素から送られて
くる一つの撮像信号を、その撮像信号と同形で互いの位
相のみ異なる複数の信号に分けて出力するための撮像信
号遅延手段と、上記撮像信号遅延手段からの複数の出力
信号を同時にサンプリングしてそのサンプル値を次のサ
ンプリングまで各々保持出力する複数のサンプルホール
ド回路と、上記複数のサンプルホールド回路から出力さ
れた信号を加算・平均して出力する加算回路とを設ける
ようにしてもよい。
体撮像素子から出力される撮像信号をサンプリングして
映像信号を抽出するための電子内視鏡の映像信号処理装
置において、上記固体撮像素子の同一画素から送られて
くる一つの撮像信号を、その撮像信号と同形で互いの位
相のみ異なる複数の信号に分けて出力するための撮像信
号遅延手段と、上記撮像信号遅延手段からの複数の出力
信号を同時にサンプリングしてそのサンプル値を次のサ
ンプリングまで各々保持出力する複数のサンプルホール
ド回路と、上記複数のサンプルホールド回路から出力さ
れた信号を加算・平均して出力する加算回路とを設ける
ようにしてもよい。
【００１０】
【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図１は、
電子内視鏡とその映像信号処理回路２０を示している。
電子内視鏡とその映像信号処理回路２０を示している。
【００１１】１は、内視鏡の挿入部２内に挿通された照
明用ライトガイドファイババンドル３に照明光を供給す
るための光源装置であり、集光レンズ４によって、光源
ランプ５からの光がライトガイドファイババンドル３の
入射端面に集光される。
明用ライトガイドファイババンドル３に照明光を供給す
るための光源装置であり、集光レンズ４によって、光源
ランプ５からの光がライトガイドファイババンドル３の
入射端面に集光される。
【００１２】そしてその照明光路の途中には、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色のカラーフィルタ８
Ｒ，８Ｇ，８Ｂが円周方向に並んで取り付けられた回転
円盤６が、モータ７によって回転駆動されるように配置
されている。
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色のカラーフィルタ８
Ｒ，８Ｇ，８Ｂが円周方向に並んで取り付けられた回転
円盤６が、モータ７によって回転駆動されるように配置
されている。
【００１３】その結果、赤、緑、青の照明光が順にライ
トガイドファイババンドル３に入射され、挿入部２の先
端に配置された出射端から前方の観察範囲に向けて、照
明光が出射される。
トガイドファイババンドル３に入射され、挿入部２の先
端に配置された出射端から前方の観察範囲に向けて、照
明光が出射される。
【００１４】挿入部２の先端内には、例えば電荷結合素
子（ＣＣＤ）からなる固体撮像素子８が、対物光学系９
による観察像の結像位置に受像面が位置するように配置
されている。
子（ＣＣＤ）からなる固体撮像素子８が、対物光学系９
による観察像の結像位置に受像面が位置するように配置
されている。
【００１５】固体撮像素子８から赤、緑、青の順にくり
返し出力されるアナログの撮像信号の出力ラインは、本
発明の映像信号処理回路２０に接続されていて、増幅器
２１を経て、映像信号を抽出するための第１ないし第３
のサンプルホールド回路２２，２３，２４に並列に接続
されている。そして、各サンプルホールド回路２２，２
３，２４からの出力ラインは、一つの加算回路２５に接
続されている。
返し出力されるアナログの撮像信号の出力ラインは、本
発明の映像信号処理回路２０に接続されていて、増幅器
２１を経て、映像信号を抽出するための第１ないし第３
のサンプルホールド回路２２，２３，２４に並列に接続
されている。そして、各サンプルホールド回路２２，２
３，２４からの出力ラインは、一つの加算回路２５に接
続されている。
【００１６】加算回路２５では、第１ないし第３のサン
プルホールド回路２２，２３，２４からの入力信号（電
圧）が加算されて、その加算平均値が第４のサンプルホ
ールド回路２６に対して出力される。
プルホールド回路２２，２３，２４からの入力信号（電
圧）が加算されて、その加算平均値が第４のサンプルホ
ールド回路２６に対して出力される。
【００１７】第４のサンプルホールド回路２６からの出
力は、ガンマ補正等を行う信号処理回路２７を経て、ア
ナログデジタル変換回路２８においてアナログ信号から
デジタル信号に変換された後、順次、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応したフレームメモリ２９
Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂに格納される。
力は、ガンマ補正等を行う信号処理回路２７を経て、ア
ナログデジタル変換回路２８においてアナログ信号から
デジタル信号に変換された後、順次、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応したフレームメモリ２９
Ｒ，２９Ｇ，２９Ｂに格納される。
【００１８】フレームメモリ２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂに
格納された各信号は、同時に読み出されて、各々デジタ
ルアナログ変換回路３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂでアナログ
の色信号に変換され、各色信号処理回路３１Ｒ，３１
Ｇ，３１Ｂなどを経てモニタ３２に出力され、モニタ３
２に観察画像が表示される。
格納された各信号は、同時に読み出されて、各々デジタ
ルアナログ変換回路３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂでアナログ
の色信号に変換され、各色信号処理回路３１Ｒ，３１
Ｇ，３１Ｂなどを経てモニタ３２に出力され、モニタ３
２に観察画像が表示される。
【００１９】図２は、上述の第１の実施例の信号処理回
路２０の動作を示している。Ａ〜Ｊは、図１のＡ〜Ｊで
示される各位置の信号波形を示している。Ａは、固体撮
像素子８から出力されて増幅器２１で増幅された撮像信
号を示している。Ｔは、固体撮像素子８の同一画素から
送られてきた一つの撮像信号の範囲を示している。
路２０の動作を示している。Ａ〜Ｊは、図１のＡ〜Ｊで
示される各位置の信号波形を示している。Ａは、固体撮
像素子８から出力されて増幅器２１で増幅された撮像信
号を示している。Ｔは、固体撮像素子８の同一画素から
送られてきた一つの撮像信号の範囲を示している。
【００２０】第１ないし第３のサンプルホールド回路２
２，２３，２４が、サンプリングパルスＢ，Ｃ，Ｄによ
り、同一画素から送られてきた一つの撮像信号対して、
、及びに示されるように、位相をずらしてサンプ
リングをして、その撮像信号のサンプル値（、及び
のアナログ電圧値）をＥ，Ｆ，Ｇのように、次のサン
プリングまで各々保持出力する。
２，２３，２４が、サンプリングパルスＢ，Ｃ，Ｄによ
り、同一画素から送られてきた一つの撮像信号対して、
、及びに示されるように、位相をずらしてサンプ
リングをして、その撮像信号のサンプル値（、及び
のアナログ電圧値）をＥ，Ｆ，Ｇのように、次のサン
プリングまで各々保持出力する。
【００２１】このようにして、同一画素から送られてき
た同じ撮像信号から三つの映像信号が位相を変えて抽出
され、その三つの映像信号の平均値が加算回路２５から
出力される。
た同じ撮像信号から三つの映像信号が位相を変えて抽出
され、その三つの映像信号の平均値が加算回路２５から
出力される。
【００２２】したがって、元の撮像信号に単発的にノイ
ズが乗っていて、それが第１ないし第３のいずれかのサ
ンプルホールド回路２２，２３，２４でサンプリングさ
れても、加算回路２５からはノイズの影響が３分の１に
弱められた映像信号が出力される。
ズが乗っていて、それが第１ないし第３のいずれかのサ
ンプルホールド回路２２，２３，２４でサンプリングさ
れても、加算回路２５からはノイズの影響が３分の１に
弱められた映像信号が出力される。
【００２３】そして、第４のサンプルホールド回路２６
が、その加算回路２５からの出力信号に対してサンプリ
ングパルスＨによりサンプリングをして、そのサンプル
値を、Ｉに示されるように次のサンプリングまで保持出
力し、それに対してアナログデジタル変換回路２８が、
Ｊで示されるようなＡ／Ｄクロックパルスにより、デー
タをデジタル信号化する。
が、その加算回路２５からの出力信号に対してサンプリ
ングパルスＨによりサンプリングをして、そのサンプル
値を、Ｉに示されるように次のサンプリングまで保持出
力し、それに対してアナログデジタル変換回路２８が、
Ｊで示されるようなＡ／Ｄクロックパルスにより、デー
タをデジタル信号化する。
【００２４】図３は本発明の第２の実施例を示してお
り、映像信号処理回路２０において、三つのサンプルホ
ールド回路２２，２３，２４と加算回路２５との間に、
各サンプルホールド回路２２，２３，２４に対応して信
号処理回路２７１，２７２，２７３とアナログデジタル
変換回路２８１，２８２，２８３とを接続して、加算回
路２５においてデジタル信号で演算処理をするようにし
たものである。
り、映像信号処理回路２０において、三つのサンプルホ
ールド回路２２，２３，２４と加算回路２５との間に、
各サンプルホールド回路２２，２３，２４に対応して信
号処理回路２７１，２７２，２７３とアナログデジタル
変換回路２８１，２８２，２８３とを接続して、加算回
路２５においてデジタル信号で演算処理をするようにし
たものである。
【００２５】図４は、その各部の信号波形を示してお
り、前述の第１の実施例と同様に、第１ないし第３のサ
ンプルホールド回路２２，２３，２４が、サンプリング
パルスＢ，Ｃ，Ｄにより、同一画素から送られてきた一
つの撮像信号に対して、、及びに示されるよう
に、位相をずらしてサンプリングをし、その撮像信号の
サンプル値（、及びのアナログ電圧値）を、次の
サンプリングまで各々保持出力する。そして、それを信
号処理した映像信号Ｅ，Ｆ，Ｇをアナログデジタル変換
回路２８１，２８２，２８３に送り、そこでＨで示され
るようなＡ／Ｄクロックパルスにより、データをデジタ
ル信号化する。
り、前述の第１の実施例と同様に、第１ないし第３のサ
ンプルホールド回路２２，２３，２４が、サンプリング
パルスＢ，Ｃ，Ｄにより、同一画素から送られてきた一
つの撮像信号に対して、、及びに示されるよう
に、位相をずらしてサンプリングをし、その撮像信号の
サンプル値（、及びのアナログ電圧値）を、次の
サンプリングまで各々保持出力する。そして、それを信
号処理した映像信号Ｅ，Ｆ，Ｇをアナログデジタル変換
回路２８１，２８２，２８３に送り、そこでＨで示され
るようなＡ／Ｄクロックパルスにより、データをデジタ
ル信号化する。
【００２６】この実施例は、加算・平均処理をデジタル
領域で行う点が第一の実施例と異なるが、単純に三つの
サンプリングデータの平均をとるだけでなく、三つのサ
ンプリングデータのうち最大値と最小値を無視して中間
値のみを採用するようにしてもよく、或いは各データに
適当な重み付けをして、中間値の依存度を高くしてもよ
い。
領域で行う点が第一の実施例と異なるが、単純に三つの
サンプリングデータの平均をとるだけでなく、三つのサ
ンプリングデータのうち最大値と最小値を無視して中間
値のみを採用するようにしてもよく、或いは各データに
適当な重み付けをして、中間値の依存度を高くしてもよ
い。
【００２７】図５は、本発明の第３の実施例を示してお
り、映像信号処理回路２０において、第２のサンプルホ
ールド回路２３への撮像信号入力ラインに第１の遅延回
路４１を介挿接続し、第３のサンプルホールド回路２４
への撮像信号入力ラインには、第１の遅延回路４１より
さらに遅延量の大きい第２の遅延回路４２を介挿接続
し、第１ないし第３のサンプルホールド回路２２，２
３，２４において同時にサンプリングを行うようにした
ものである。ただし遅延量は、第１及び第２の遅延回路
４１ともに、一つの撮像信号分の時間Ｔより小さくしな
ければならない。なお、それ以外は第１の実施例の構成
と同じである。
り、映像信号処理回路２０において、第２のサンプルホ
ールド回路２３への撮像信号入力ラインに第１の遅延回
路４１を介挿接続し、第３のサンプルホールド回路２４
への撮像信号入力ラインには、第１の遅延回路４１より
さらに遅延量の大きい第２の遅延回路４２を介挿接続
し、第１ないし第３のサンプルホールド回路２２，２
３，２４において同時にサンプリングを行うようにした
ものである。ただし遅延量は、第１及び第２の遅延回路
４１ともに、一つの撮像信号分の時間Ｔより小さくしな
ければならない。なお、それ以外は第１の実施例の構成
と同じである。
【００２８】図６は、その各部の信号波形を示してお
り、遅延されていない撮像信号Ａと第１の遅延回路４１
を通った撮像信号Ｂと、第２の遅延回路４２を通った撮
像信号Ｃを、少しずつ遅れた位相で、同じサンプリング
パルスＤによって同時にサンプリングする。
り、遅延されていない撮像信号Ａと第１の遅延回路４１
を通った撮像信号Ｂと、第２の遅延回路４２を通った撮
像信号Ｃを、少しずつ遅れた位相で、同じサンプリング
パルスＤによって同時にサンプリングする。
【００２９】そして、同一画素からの撮像信号に対する
位相のずれたサンプル値Ｅ，Ｆ，Ｇ（、及びのア
ナログ電圧値）を、次のサンプリングまで各々保持出力
する。その後、信号処理された信号に対して、アナログ
デジタル変換回路２８が、Ｈで示されるようなＡ／Ｄク
ロックパルスにより、データをデジタル信号化する。
位相のずれたサンプル値Ｅ，Ｆ，Ｇ（、及びのア
ナログ電圧値）を、次のサンプリングまで各々保持出力
する。その後、信号処理された信号に対して、アナログ
デジタル変換回路２８が、Ｈで示されるようなＡ／Ｄク
ロックパルスにより、データをデジタル信号化する。
【００３０】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば位相を変えて撮像信号をサンプリング
する数は、三つに限らず複数であれば幾つであってもよ
い。
ではなく、例えば位相を変えて撮像信号をサンプリング
する数は、三つに限らず複数であれば幾つであってもよ
い。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、同一画素から送られて
きた同じ撮像信号から複数の映像信号が位相を変えて抽
出され、その複数の映像信号の平均値が出力されるの
で、元の撮像信号に単発的にノイズが乗っていて、いず
れかのサンプルホールド回路でノイズ成分がサンプリン
グされても、加算回路からはノイズの影響が弱められた
映像信号が出力される。したがって、ノイズの影響を受
けにくく、安定して良好な画像を得ることができる。
きた同じ撮像信号から複数の映像信号が位相を変えて抽
出され、その複数の映像信号の平均値が出力されるの
で、元の撮像信号に単発的にノイズが乗っていて、いず
れかのサンプルホールド回路でノイズ成分がサンプリン
グされても、加算回路からはノイズの影響が弱められた
映像信号が出力される。したがって、ノイズの影響を受
けにくく、安定して良好な画像を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例の信号波形を示すタイム
チャート図である。
チャート図である。
【図３】本発明の第２の実施例の構成図である。
【図４】本発明の第２の実施例の信号波形を示すタイム
チャート図である。
チャート図である。
【図５】本発明の第３の実施例の構成図である。
【図６】本発明の第４の実施例の信号波形を示すタイム
チャート図である。
チャート図である。
【図７】従来例の信号波形を示すタイムチャート図であ
る。
る。
８ 固体撮像素子
２２，２３，２４ サンプルホールド回路
２５ 加算回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−156077（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−245181（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 1/00 - 1/32
H04N 5/335
Claims (3)
- 【請求項１】内視鏡の挿入部先端に内蔵された固体撮像
素子から出力される撮像信号をサンプリングして映像信
号を抽出するための電子内視鏡の映像信号処理装置にお
いて、 上記固体撮像素子の同一画素から送られてくる一つの撮
像信号に対して時間をずらしてサンプリングをしてその
サンプル値を次のサンプリングまで各々保持出力する少
なくとも三つのサンプルホールド回路と、 上記各サンプルホールド回路から出力された信号を、サ
ンプルデータの最大値と最小値に比べ中間値の依存度を
大きくして加算・平均して出力する加算回路とを設けた
ことを特徴とする電子内視鏡の映像信号処理装置。 - 【請求項２】上記サンプルホールド回路と加算回路との
間に、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのア
ナログデジタル変換回路が介挿されていて、上記加算回
路においてはデジタル信号によって演算が行われる請求
項１記載の電子内視鏡の映像信号処理装置。 - 【請求項３】内視鏡の挿入部先端に内蔵された固体撮像
素子から出力される撮像信号をサンプリングして映像信
号を抽出するための電子内視鏡の映像信号処理装置にお
いて、 上記固体撮像素子の同一画素から送られてくる一つの撮
像信号を、その撮像信号と同形で互いの位相のみ異なる
複数の信号に分けて出力するための撮像信号遅延手段
と、 上記撮像信号遅延手段からの複数の出力信号を同時にサ
ンプリングしてそのサンプル値を次のサンプリングまで
各々保持出力する少なくとも三つのサンプルホールド回
路と、 上記各サンプルホールド回路から出力された信号を、サ
ンプルデータの最大値と最小値に比べ中間値の依存度を
大きくして加算・平均して出力する加算回路とを設けた
ことを特徴とする電子内視鏡の映像信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08818394A JP3435211B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 電子内視鏡の映像信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08818394A JP3435211B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 電子内視鏡の映像信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07289508A JPH07289508A (ja) | 1995-11-07 |
| JP3435211B2 true JP3435211B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=13935798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08818394A Expired - Fee Related JP3435211B2 (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 電子内視鏡の映像信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3435211B2 (ja) |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP08818394A patent/JP3435211B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07289508A (ja) | 1995-11-07 |
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