JP4331745B2 - 画像処理装置、および当該画像処理装置を有する電子内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像を複数表示して検査等可能な画像処理装置、および当該画像処理装置を有する電子内視鏡装置に関する。

近年、体腔内に細長な挿入部を挿入することにより、体腔内の臓器等を診断し・検査したり、必要に応じて処置具を用いた治療処置などすることのできる内視鏡が広く用いられている。また、医療用のみならず、工業用においても、ボイラ、機械、化学プラント等の管内、あるいは機器内等の対象物を観察、検査したりするのにも内視鏡は広く利用されている。このような内視鏡では、電荷撮像素子を用いた電子内視鏡も各種用いられている。

図６で従来の内視鏡装置の全体構成について簡単に説明する。電子内視鏡装置１００は、電子内視鏡１０１とビデオプロセッサ等の制御装置１０２とキーボード、モニタ等の入出力装置（図示せず）とから主に構成されている。

上記電子内視鏡１０１は、細長の挿入部（図示せず）の後端部に太径の操作部が連設されており、この操作部から延出されたユニバーサルケーブル（図示せず）の後端部に設けられたコネクタが上記ビデオプロセッサ１０２に着脱自在に接続されている。上記挿入部は先端から先端部１０３、湾曲部、可撓管部（共に図示せず）が順に設けられており、上記可撓管部に上記操作部が連設されている。

また、上記操作部には湾曲操作ノブが設けられ、この湾曲操作ノブを回動操作することによって、上記湾曲部を左右方向あるいは上下方向に湾曲できるようになっている。さらに、上記操作部には、上記挿入部内に設けられた図示しない処置具チャンネルに連通する挿入口が設けられている。

上記電子内視鏡１０１の上記挿入部内には照明光を伝達するライトガイド１０４が挿通されている。このライトガイド１０４の先端面は上記挿入部の先端部１０３に配置され、この先端部１０３から照明光を出射できるようになっている。また、上記ライトガイド１０４の入射端側は上記ユニバーサルケーブル内に挿通されて上記コネクタに接続されている。

上記先端部１０３には対物レンズ系１０５が設けられ、この対物レンズ系１０５の結像位置に固体撮像素子１０６が配設されている。この固体撮像素子１０６は可視領域を含め、紫外領域から赤外領域に至る広い波長域で感度を有している。また、上記固体撮像素子１０６には、信号線１０７，１０８が接続され、これら信号線１０７，１０８は上記挿入部及びユニバーサルケーブル内に挿通されて上記コネクタに接続されている。

一方、上記ビデオプロセッサ１０２内に設けられた光源装置１０９は紫外光から赤外光に至る広帯域の光を発光するランプ１１０を備えている。このランプ１１０としては、一般的なキセノンランプやストロボランプなどを用いることができる。上記キセノンランプやストロボランプは可視光のみならず、紫外光及び赤外光を発光する。このランプ１１０は電源部１１１によって、電力が供給されるようになっている。

上記ランプ１１０の前方には、モータ１１２によって回転駆動される回転フィルタ１１３が配設されている。この回転フィルタ１１３には、通常観察用の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各波長領域の光を透過するフィルタが周方向に沿って配列されている。

また、上記モータ１１２はモータドライバ１１４によって、回転が制御されて駆動されるようになっている。上記回転フィルタ１１３を透過し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長領域の光に時系列的に分離された光は、更に、上記ライトガイド１０４の入射端に入射され、このライトガイド１０４を介して上記先端部１０３に導かれ、この先端部１０３から出射されて、観察部位等を照明するようになっている。

この照明光による観察部位等の被検体（被写体）からの戻り光は上記対物レンズ系１０５によって、上記固体撮像素子１０６上に結像され、光電変換されるようになっている。

この固体撮像素子１０６には上記信号線１０７を介して上記ビデオプロセッサ１０２内のドライバ１１５からの駆動パルスが印加され、この駆動パルスによって光電変換された被検体の画像に対応した電気信号（映像信号）のみ読み出しが行われるようになっている。

上記固体撮像素子１０６から読み出された電気信号は、上記信号線１０８を介して上記ビデオプロセッサ１０２内または電子内視鏡１０１内に設けられたプリアンプ１１６に入力されるようになっている。このプリアンプ１１６で増幅された映像信号はプロセス回路１１７に入力され、γ補正及びホワイトバランスなどの信号処理を施され、Ａ／Ｄコンバータ１１８によってデジタル信号に変換されるようになっている。

このデジタルの映像信号はセレクト回路１１９によって、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応する３つのメモリ（１）１２０ａ，メモリ（２）１２０ｂ，メモリ（３）１２０ｃに選択的に記憶されるようになっている。

上記３つのメモリ（１）１２０ａ，メモリ（２）１２０ｂ，メモリ（３）１２０ｃに記憶されたＲ、Ｇ、Ｂ色信号は同時に読み出され、色補正回路１２１に入力されるようになっており、この色補正回路１２１で、Ｒ，Ｂ色信号がそれぞれ入力する係数器１２２，１２３では、入力信号の大きさを所定の大きさに変換されるようになっている。この変換は予め設定された値あるいは外部より設定された値によって行われる。

上記色補正回路１２１によって、色補正されたＲＧＢ色信号はＤ／Ａコンバータ１２４によってアナログ信号に変換され、ＲＧＢ色信号として出力されるとともに、エンコーダ１２５に入力され、このエンコーダ１２５からＮＴＳＣコンポジット信号として出力されるようになっている。

そして、上記ＲＧＢ色信号またはＮＴＳＣコンポジット信号が上記カラーモニタに入力され、このカラーモニタによって観察部位がカラー表示されるようになっている。

また、上記ビデオプロセッサ１０２内には、システム全体のタイミングを作るタイミング発生回路１２６が設けられ、このタイミング発生回路１２６によって上記モータドライバ１１４，ドライバ１１５，セレクト回路１１９などの各回路間の同期が取られている。

そして上述のような電子内視鏡装置においては観察上の機能として、例えば、図７に示すように、親子画面を表示する場合がある。これは、観察画像を静止画とした場合それをサイズの大きな親画面とし、同時に親画面と異なる画面（例えば動画等）を出画させ、それをサイズの小さな子画面としてモニター上に同時表示するものである。

最近では大画面の電子内視鏡装置が実用化されており、そのモニター上に占める通常観察画面の割合も従来より増えてきた。大画面は術者にとって見やすい一方で子画面を同時表示した場合、例えば図８に示すように、親画面と子画面とが重なることが発生する。

このようなことから、特開平６−３０３３５号公報では、親画像の所定領域と子画面とがモニター上で重ならないように、親画像は単独表示する場合より所定の方向にシフトできるようにしたり、親画像は親画面を単独表示する場合よりも縮小できるようにしたりする技術が示されている。

しかしながら、上記先行技術の電子内視鏡装置では、親画面の大きさにより親画面を移動できるが電子内視鏡（画素数）によりほぼ移動量は決まっており、電子内視鏡が換えられた場合、画面の重なり部分が合わなくなり再び調整する必要が生じる可能性がある。

すなわち電子内視鏡においては、固体撮像素子の画素数を活かし、高解像力を保ちつつ観察画像を出画する場合、ほぼ画素数に比例してモニター上での画面サイズは大きくなる傾向にある。現在では観察部位や処置などの細分化によりさまざまな画素数の固体撮像素子の電子内視鏡が実用化されている。それをモニター上で映した場合、様々なサイズの画面（親画面）となり、子画面を同時表示した場合、重なる面積は一様ではない。

そして特に最近では洗滌消毒意識の高まりにより症例間で電子内視鏡を交換する。症例間で画素数の異なる電子内視鏡を選択し診断を行い、親子画面を同時表示させると前の電子内視鏡（画素数）での親画面の表示位置が記憶されており、再び子画面が親画面に重なる可能性がある。そこで診断中に親子画面のどちらかを移動させていると診断時間は長くなり、患者に苦痛を与えることになってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、親子画面を同時表示する際に様々な種類の電子内視鏡を使用しても常に重なりのない親子画面を表示することができ、観察し易く速やかな診断が可能な画像処理装置、および当該画像処理装置を有する電子内視鏡装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため本発明の画像処理装置は、被検体像を撮像し当該被検体の画像に対応した画像信号を出力する固体撮像素子を備える電子内視鏡を接続可能とし、接続された電子内視鏡からの画像信号に所定の信号処理を施す画像処理装置において、接続された電子内視鏡における前記固体撮像素子の素子数を検知する固体撮像素子検知手段と、接続された電子内視鏡からの画像信号を記憶する記憶手段であって、当該画像信号に対応する通常画面のサイズ以下のサイズである第１のサイズの親画面を生成するための親画面画像データとして出力可能な親画面用記憶手段と、接続された電子内視鏡からの画像信号を記憶する、前記親画面用記憶手段とは異なる記憶手段であって、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズの子画面を生成するための子画面画像データとして出力可能な子画面用記憶手段と、前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の制御タイミングを可変可能なメモリ制御手段と、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードを指示する画面表示切換手段と、前記画面表示切換手段の指示により、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードが設定された際、前記メモリ制御手段の制御下に、前記親画面用記憶手段から出力される前記親画面画像データと前記子画面用記憶手段から出力される前記子画面画像データとを合成して合成親画像および合成子画像を出力可能な合成画像出力手段と、を具備し、前記メモリ制御手段は、前記画面表示切換手段の指示により、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードが設定された際、前記固体撮像素子検知手段の検知結果に基づいて、前記親画面用記憶手段に記憶された当該画像信号に対応する通常画面から任意の領域を抽出し当該抽出した領域の画像を当該通常画面のサイズ以下のサイズである前記第１のサイズの親画面を生成するための前記親画面画像データとして出力するよう当該親画面用記憶手段からの読み出しタイミングを制御すると共に、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズの子画面を生成するための前記子画面画像データを出力するよう前記子画面用記憶手段からの読み出しタイミングを制御し、前記固体撮像素子検知手段の検知結果に基づいて、接続された電子内視鏡が大画面用電子内視鏡である場合は、前記合成画像出力手段から出力される親画面と子画面とが重ならないように、前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の読み出しタイミングを制御することを特徴とする。

上記目的を達成するため本発明の画像処理装置を有する電子内視鏡装置は、被検体像を撮像し当該被検体の画像に対応した画像信号を出力する固体撮像素子を備える電子内視鏡と、前記電子内視鏡を接続可能とし、接続された電子内視鏡からの画像信号に所定の信号処理を施す画像処理装置と、を有する電子内視鏡装置において、前記画像処理装置は、接続された電子内視鏡における前記固体撮像素子の素子数を検知する固体撮像素子検知手段と、接続された電子内視鏡からの画像信号を記憶する記憶手段であって、当該画像信号に対応する通常画面のサイズ以下のサイズである第１のサイズの親画面を生成するための親画面画像データとして出力可能な親画面用記憶手段と、接続された電子内視鏡からの画像信号を記憶する、前記親画面用記憶手段とは異なる記憶手段であって、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズの子画面を生成するための子画面画像データとして出力可能な子画面用記憶手段と、前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の制御タイミングを可変可能なメモリ制御手段と、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードを指示する画面表示切換手段と、前記画面表示切換手段の指示により、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードが設定された際、前記メモリ制御手段の制御下に、前記親画面用記憶手段から出力される前記親画面画像データと前記子画面用記憶手段から出力される前記子画面画像データとを合成して合成親画像および合成子画像を出力可能な合成画像出力手段と、を具備し、前記メモリ制御手段は、前記画面表示切換手段の指示により、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードが設定された際、前記固体撮像素子検知手段の検知結果に基づいて、前記親画面用記憶手段に記憶された当該画像信号に対応する通常画面から任意の領域を抽出し当該抽出した領域の画像を当該通常画面のサイズ以下のサイズである前記第１のサイズの親画面を生成するための前記親画面画像データとして出力するよう当該親画面用記憶手段からの読み出しタイミングを制御すると共に、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズの子画面を生成するための前記子画面画像データを出力するよう前記子画面用記憶手段からの読み出しタイミングを制御し、前記固体撮像素子検知手段の検知結果に基づいて、接続された電子内視鏡が大画面用電子内視鏡である場合は、前記合成画像出力手段から出力される親画面と子画面とが重ならないように、前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の読み出しタイミングを制御することを特徴とする。

本発明によれば、親子画面を同時表示する際に様々な種類の電子内視鏡を使用しても常に重なりのない親子画面を表示することができ、観察し易く速やかな診断が可能になる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１ないし図３は本発明の実施の第１形態に係り、図１は電子内視鏡装置の全体構成を説明するブロック図、図２は電子内視鏡装置の全体構成図、図３は表示される画面の説明図である。

図２において、符号１は電子内視鏡装置を示し、この電子内視鏡装置１は電子内視鏡２とビデオプロセッサ等の制御装置３とモニタ４とキーボード（図示せず）等とから主に構成されている。

上記電子内視鏡２は細長の挿入部５の後端部に太径の操作部６が連設されており、この操作部６からはユニバーサルケーブル７が延出されている。このユニバーサルケーブル７の後端部に設けられたコネクタ８は、上記ビデオプロセッサ３に着脱自在に接続されている。

上記挿入部５は先端から先端部９、湾曲部１０、可撓管部１１が順に設けられており、上記可撓管部１１に上記操作部６が連設されている。

また、上記操作部６には湾曲操作ノブ１２が設けられ、この湾曲操作ノブ１２を回動操作することによって、上記湾曲部１０を左右方向あるいは上下方向に湾曲できるようになっている。さらに、上記操作部６には、上記挿入部５内に設けられた図示しない処置具チャンネルに連通する挿入口１３が設けられている。

図１において、上記電子内視鏡２の上記挿入部５内には照明光を伝達するライトガイド１４が挿通されている。このライトガイド１４の先端面は上記挿入部５の先端部９に配置され、この先端部９から照明光を出射できるようになっている。また、上記ライトガイド１４の入射端側は上記ユニバーサルケーブル７内に挿通されて上記コネクタ８に接続されている。

上記先端部９には対物レンズ系１５が設けられ、この対物レンズ系１５の結像位置に固体撮像素子１６が配設されている。この固体撮像素子１６は可視領域を含め、紫外領域から赤外領域に至る広い波長域で感度を有している。また、上記固体撮像素子１６には、信号線１７，１８が接続され、これら信号線１７，１８は上記挿入部５及びユニバーサルケーブル７内に挿通されて上記コネクタ８に接続されている。

一方、上記ビデオプロセッサ３内には、光源装置（図示せず）が設けられている。尚、この光源装置は、従来のものと略同様であるので説明は省略する。そして上記光源装置から上記ライトガイド１４の入射端に入射され、このライトガイド１４を介して上記先端部９に導かれ、この先端部９から出射されて観察部位等を照明するようになっている。

この照明光による観察部位等の被検体（被写体）からの戻り光は上記対物レンズ系１５によって、上記固体撮像素子１６上に結像され、光電変換されるようになっている。

この固体撮像素子１６には上記信号線１７を介して上記ビデオプロセッサ３内のドライバ１９からの駆動パルスが印加され、この駆動パルスによって光電変換された被検体の画像に対応した電気信号（映像信号）のみ読み出しが行われるようになっている。

上記固体撮像素子１６から読み出された電気信号は、上記信号線１８を介して上記ビデオプロセッサ３内または電子内視鏡２内に設けられたプリアンプ２０に入力されるようになっている。このプリアンプ２０で増幅された映像信号はプロセス回路２１に入力され、γ補正及びホワイトバランスなどの信号処理を施され、Ａ／Ｄコンバータ２２によってデジタル信号に変換されるようになっている。

このデジタルの映像信号はセレクト回路２３によって、例えば赤（Ｒ）色に対応する親画面用メモリ（１）２４ａと子画面用メモリ（１）２５ａに、緑（Ｇ）色に対応する親画面用メモリ（２）２４ｂと子画面用メモリ（２）２５ｂに、青（Ｂ）色に対応する親画面用メモリ（３）２４ｃと子画面用メモリ（３）２５ｃに選択的に記憶されるようになっている。

上記親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃは、通常、観察画面用のメモリとして使用され、親子画面を同時出画の際には、上記親画面を生成する画像データを記憶する親画面用記憶手段として形成されており、上記親画面用メモリ（１）２４ａからのデータは親子合成回路（１）２９ａに出力され、上記親画面用メモリ（２）２４ｂからのデータは親子合成回路（２）２９ｂに出力され、上記親画面用メモリ（３）２４ｃからのデータは親子合成回路２９ｃ（３）に出力されるようになっている。

上記子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃは、親子画面を同時出画の際には、上記子画面を生成する画像データを記憶する子画面用記憶手段として形成されており、上記子画面用メモリ（１）２５ａからのデータは上記親子合成回路（１）２９ａに出力され、上記子画面用メモリ（２）２５ｂからのデータは上記親子合成回路（２）２９ｂに出力され、上記子画面用メモリ（３）２５ｃからのデータは上記親子合成回路（３）２９ｃに出力されるようになっている。

上記親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃはそれぞれ、メモリ制御回路２７からの信号により合成する割合等を決定して親画面画像と子画面画像とを合成する回路に形成されている。

すなわち、上記親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃ、および上記子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃからは、上記メモリ制御回路２７からの制御信号により、Ｒ、Ｇ、Ｂ色のデータが同時に読み出され、上記親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃで親画面画像と子画面画像とが合成されてＤ／Ａコンバータ３０に入力されるようになっている。尚、上記Ｄ／Ａコンバータ３０に入力されるまでに、上記各メモリ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃからのデータは色補正されるがここではその説明は省略する。

上記Ｄ／Ａコンバータ３０によってアナログ信号に変換され、ＲＧＢ色信号として出力されると、エンコーダ（図示せず）に入力され、このエンコーダからＮＴＳＣコンポジット信号として出力されるようになっている。そして、上記ＲＧＢ色信号またはＮＴＳＣコンポジット信号が上記カラーモニタ４に入力され、このカラーモニタ４によって観察部位がカラー表示されるようになっている。

一方、上記固体撮像素子１６から読み出された電気信号は、さらに上記信号線１８を介してＣＣＤ検知回路２６に入力されるようになっている。このＣＣＤ検知回路２６は、上記ビデオプロセッサ３に接続される電子内視鏡２の上記固体撮像素子１６の種類を検知する固体撮像素子検知手段としてのもので、接続された上記固体撮像素子１６の種類が識別できる信号を上記メモリ制御回路２７とタイミング発生回路２８とに出力するようになっている。

上記メモリ制御回路２７とタイミング発生回路２８とには、図示しない画面表示切換回路からの信号が入力されるようになっている。また、上記メモリ制御回路２７とタイミング発生回路２８とには、予め複数の種類（主に画素数の種類）の固体撮像素子１６に対応した制御タイミングが設定されている。

上記メモリ制御回路２７に於いては、各固体撮像素子１６毎に、上記親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃの読み出し、書き込み信号として通常観察画像用の制御タイミングと親画面用の制御タイミングが設定されているとともに、上記子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃの読み出し、書き込み信号として子画面用の制御タイミングが設定されている。これらはそれぞれ異なった読み出し開始アドレス、書き込み開始アドレスである。

そして、上記メモリ制御回路２７は、上記ＣＣＤ検知回路２６からの信号に応じて（上記固体撮像素子１６の種類に応じて）、上記親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃの制御タイミングと、上記子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃの制御タイミングを選択し、この選択した制御タイミングで上記各メモリ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２５ａ，２５ｂ，２５ｃと上記親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃとを制御して親画面と子画面とが最適な出画サイズ（例えば、共に重なり合うことのないサイズ）に可変するようになっている。

具体的には、図３に示すように、大画面用電子内視鏡で通常画面から親子画面にする場合、上記メモリ制御回路２７は、上記各親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃの読み出し信号が通常観察画像用の制御タイミングから親画面用の制御タイミングに変更され、親画面が通常観察状態の（ｉ）の領域を出画するようになり、画面サイズは小さくなるように制御される。また同様に、上記各子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃにも子画面用の読み出し信号が送られる。そして子画面は上記親画面と同様の映像信号が入力されるが、間引き処理等が施され、上記各子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃへの書き込みにより上記親画面より小さい画面サイズとなるようになっている。この制御は各接続される上記固体撮像素子１６の種類に応じて行われて重なりのない画像とされるようになっている。すなわち、このメモリ制御回路２７が画面制御手段として構成されている。

また、上記タイミング発生回路２８はシステム全体のタイミングを作る回路であり、このタイミング発生回路２８によって上記光源装置，ドライバ１９，上記セレクト回路２３，メモリ制御回路２７などの各回路間の同期が取られている。

次に、上記構成の作用について説明する。 まず、光源装置から発せられた光は電子内視鏡２の内部に設けられたライトガイド１４の入射端面に集光され、伝達されて被写体を照明する。

この被写体から反射された光は対物レンズ系１５によって、固体撮像素子１６の撮像面上に結像される。上記固体撮像素子１６はドライバ１９からのドライブ信号によって駆動され、結像した光学像を電気信号に変換して出力される。

上記固体撮像素子１６から読み出された電気信号は、上記信号線１８を介して上記ビデオプロセッサ３内または上記電子内視鏡２内に設けられたプリアンプ２０に入力され、このプリアンプ２０で増幅された映像信号はプロセス回路２１に入力され、γ補正及びホワイトバランスなどの信号処理を施され、Ａ／Ｄコンバータ２２によってデジタル信号に変換される。

このデジタルの映像信号はセレクト回路２３によって、例えば赤（Ｒ）色に対応する親画面用メモリ（１）２４ａと子画面用メモリ（１）２５ａに、緑（Ｇ）色に対応する親画面用メモリ（２）２４ｂと子画面用メモリ（２）２５ｂに、青（Ｂ）色に対応する親画面用メモリ（３）２４ｃと子画面用メモリ（３）２５ｃに選択的に記憶される。

一方、上記固体撮像素子１６から読み出された電気信号は、さらに上記信号線１８を介してＣＣＤ検知回路２６に入力され、このＣＣＤ検知回路２６は、上記ビデオプロセッサ３に接続された上記電子内視鏡２の上記固体撮像素子１６を判別し（ここでは大画面用電子内視鏡が上記ビデオプロセッサ３に接続されたものとして説明する）、識別信号がメモリ制御回路２７とタイミング発生回路２８とに出力される。

ここで親子画面を同時表示する場合、図示しない画面表示切換回路により切換信号が上記メモリ制御回路２７と上記タイミング発生回路２８とに出力される。

この信号により上記メモリ制御回路２７は、上記各親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃの読み出し信号が通常観察画像用の制御タイミングから親画面用の制御タイミングに変更される。

そして同様の信号が上記各親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃにそれぞれ送られ、親画面は図３における通常観察状態の（ｉ）の領域を出画するようになり画面サイズは小さくされて、上記各親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃからのデータはそれぞれ対応する親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃに出力される。

また同様に上記各子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃにも子画面用読み出し信号が送られる。子画面は親画面と同様の映像信号を入力されるが、間引き処理等を施され上記各子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃへの書き込みにより親画面より小さい画面サイズとされ、これら各子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃからのデータはそれぞれ対応する親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃに出力される。

上記親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃはそれぞれ、上記メモリ制御回路２７からの信号により合成する割合等を決定して親画面画像と子画面画像とを合成して親子画面を同時表示する。

上記親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃからの出力信号はＤ／Ａコンバータ３０に入力されてアナログ信号に変換され、ＲＧＢ色信号として出力されると、エンコーダ（図示せず）に入力され、このエンコーダからＮＴＳＣコンポジット信号として出力される。上記ＲＧＢ色信号またはＮＴＳＣコンポジット信号がカラーモニタ４に入力され、このカラーモニタ４によって観察部位がカラー表示される。

上述の一連の動作により親画面の大きさが可変し、子画面が出画することにより子画面との重ならない親子同時表示を行えるのである。

そして、一つの症例の観察が終了し、次の症例の観察を行う際、画素数が少なく、通常観察画面サイズの小さい電子内視鏡が接続されたとする（この場合はもともと画素数が少ないため親画面のサイズは小さい。）
上述と同様に上記ＣＣＤ検知回路２６は上記ビデオプロセッサ３に接続された上記電子内視鏡２の上記固体撮像素子１６を判別し、識別信号が上記メモリ制御回路２７と上記タイミング発生回路２８とに出力される。

その識別信号が入力された上記メモリ制御回路２７と上記タイミング発生回路２８は、画素数の少ない上記電子内視鏡２を検知し、上記メモリ制御回路２７と上記タイミング発生回路２８により上記各子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃ、上記各子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃおよび上記親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃが動作させられる。

ここでは画素数の少ない電子内視鏡のため、通常観察画像の読み出しタイミングのまま読み出しで親子画面になった場合でも重ならない。また子画面は大画面電子内視鏡の時と同様な間引き等の処理を行っているため通常観察画像より小さくなる。このように制御されるため重なることのない親子画面の同時表示が行える。

このように本発明の実施の第１形態によれば、親子画面を同時表示する際に様々な種類の電子内視鏡を使用しても常に重なりのない親子画面を表示することができ、観察し易く速やかな診断が可能になる。

次に、図４は本発明の実施の第２形態による電子内視鏡装置の全体構成を説明するブロック図である。尚、本発明の実施の第２形態は親画面として出画させる領域が選択自在に形成されていることが前記第１形態と異なり、前記第１形態と同様の部位には同じ符号を付し説明は省略する。

すなわち、図４において、符号５０は電子内視鏡装置を示し、この電子内視鏡装置５０は電子内視鏡２とビデオプロセッサ等の制御装置５１とモニタ４とキーボード（図示せず）等とから主に構成されている。

上記ビデオプロセッサ５１のメモリ制御回路２７にはさらに出画領域選択スイッチ５２からの信号が入力されるようになっている。

上記出画領域選択スイッチ５２は、上記メモリ制御回路２７に対して信号を出力することにより親画面として出画される領域を選択するもので、例えば図３のように画面を４つの領域に分け、これらの領域から順番に出画領域を変更する（例えば、画面（ｉ）→画面（ｉｉ）→画面（ｉｉｉ）→画面（ｉｖ）の順）ようになっている。

そして、まず映像信号を親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃに入力し、子画面を出画した時、出画されたのが（ｉ）の領域であったとする。選択（出画）された親画面に所望の部位がない時、術者は上記出画領域選択スイッチ５２にて出画領域を変更して選択する。

上記出画領域選択スイッチ５２からの選択信号は親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃへ送られ、親画面の読み出すアドレスを変更し、図３中の（ｉｉ）の領域を出画させる。ここでも、所望の画像にならない時は、同様な作業を繰り返すことにより、さらに、→画面（ｉｉｉ）→画面（ｉｖ）→画面（ｉ）→画面（ｉｉ）→の順で順次観察部位が変更される。

すなわち、特に、大画面の電子内視鏡などにおいて親子画面の同時表示をする場合は、親子画面の重なりをなくすため親画面の出画する領域が規制されてしまう。しかし、術者の関心領域が始めに出画された画像であるとは限らない。

このため本発明の実施の第２形態のように、出画させる領域が選択自在に形成されていれば、親画面が通常観察画面より小さくなることによる関心領域の隠れに対して有効に対応することができる。

尚、出画領域選択スイッチは上述のようなスイッチに限ることなく、通常のナンバーによるスイッチでも良い。

次に、図５は本発明の実施の第３形態による電子内視鏡装置の全体構成を説明するブロック図である。尚、本発明の実施の第３形態は外部機器からの映像信号を子画面としたもので、前記第１形態と同様の部位には同じ符号を付し説明は省略する。

すなわち、図５において、符号１５０は電子内視鏡装置を示し、この電子内視鏡装置１５０は電子内視鏡２とビデオプロセッサ等の制御装置１５１とモニタ４とキーボード（図示せず）等とから主に構成されている。

また、上記電子内視鏡装置１５０の上記ビデオプロセッサ１５１には外部機器１５２が接続されている。

上記ビデオプロセッサ１５１の各親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃの出力側にはそれぞれ外部機器合成回路（１）１５３ａ，（２）１５３ｂ，（３）１５３ｃが設けられており、これら外部機器合成回路（１）１５３ａ，（２）１５３ｂ，（３）１５３ｃには上記外部機器１５２からの信号がそれぞれ入力されるようになっている。

上記ビデオプロセッサ１５１のメモリ制御回路１５４と上記外部機器１５２とは接続され、上記メモリ制御回路１５４は各親画面用メモリ（１）２４ａ，（２）２４ｂ，（３）２４ｃ，各子画面用メモリ（１）２５ａ，（２）２５ｂ，（３）２５ｃ，上記各親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃおよび上記各外部機器合成回路（１）１５３ａ，（２）１５３ｂ，（３）１５３ｃを制御して、電子内視鏡による画面と外部機器からの画面とが親子画面表示できるように形成されている。

尚、上記メモリ制御回路１５４には図示しない子画面選択回路が設けられており、子画面として出画させる画像を内視鏡画像か、外部機器１５２からの映像信号から選択できるようになっている。

そして、まずＣＣＤ検知回路２６等の出力を利用し親画面としての出画サイズが決定され、親画面が生成される。術者は上記子画面選択回路により子画面として出画させる画像を内視鏡画像か、外部機器１５２からの映像信号か選択する。

ここで子画面を内視鏡画像とする場合、上記子画面選択回路による選択信号が上記メモリ制御回路１５４に出力され、それにより上記各親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃおよび上記各外部機器合成回路（１）１５３ａ，（２）１５３ｂ，（３）１５３ｃが制御される。すなわち上記各親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃで親子画面の生成が行われ、上記各外部機器合成回路（１）１５３ａ，（２）１５３ｂ，（３）１５３ｃはスルーされる。

また、外部機器の映像信号が子画面となる場合も上述と同様に、上記各親子合成回路（１）２９ａ，（２）２９ｂ，（３）２９ｃは親画面のみ出力され、上記各外部機器合成回路（１）１５３ａ，（２）１５３ｂ，（３）１５３ｃにより上記外部機器１５２の映像信号と合成される。

これにより外部機器１５２により入力される映像信号に対してもビデオプロセッサ１５１に接続される固体撮像素子１６により重なりのない親子画面を提供する事ができる。

尚、本発明の実施の第３形態では映像信号の表示について説明したが文字情報信号でも同様に行えることはいうまでもない。

また、本発明の実施の各形態では、親画面のサイズを変更していたが同様な制御により子画面のサイズを変更してもよく、さらに親画面は静止画に限定するものではない。

［付記］
（１）電子内視鏡の固体撮像素子からの画像信号を親画面と子画面の少なくとも一方に出画自在な電子内視鏡装置において、上記親子画面を同時出画の際の上記親画面を生成する画像データを記憶する親画面用記憶手段と、上記親子画面を同時出画の際の上記子画面を生成する画像データを記憶する子画面用記憶手段と、上記電子内視鏡の上記固体撮像素子を検出する固体撮像素子検知手段と、上記親子画面を同時出画の際の親画面に出画する画面を予め設定しておいた複数領域から選択的に出画させる出画領域選択手段と、上記親画面用記憶手段と上記子画面用記憶手段とを制御して上記親子画面を同時出画の際に上記出画領域選択手段で選択した領域の画面について上記固体撮像素子検知手段で検出した上記固体撮像素子の画素数に応じて上記親子画面のうちの少なくともいずれかの出画サイズを予め設定したサイズに可変制御する画面制御手段とを備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。

図１ないし図３は本発明の実施の第１形態に係り、図１は電子内視鏡装置の全体構成を説明するブロック図 電子内視鏡装置の全体構成図 表示される画面の説明図 本発明の実施の第２形態による電子内視鏡装置の全体構成を説明するブロック図 本発明の実施の第３形態による電子内視鏡装置の全体構成を説明するブロック図 従来の電子内視鏡装置の全体構成を説明するブロック図 従来の親子画面の一例の説明図 従来の親子画面の重なり合う例の説明図

符号の説明

１ 電子内視鏡装置
２ 電子内視鏡
３ ビデオプロセッサ
４ モニタ
１６ 固体撮像素子
２４ａ 親画面用メモリ（１）（親画面用記憶手段）
２４ｂ 親画面用メモリ（２）（親画面用記憶手段）
２４ｃ 親画面用メモリ（３）（親画面用記憶手段）
２５ａ 子画面用メモリ（１）（子画面用記憶手段）
２５ｂ 子画面用メモリ（２）（子画面用記憶手段）
２５ｃ 子画面用メモリ（３）（子画面用記憶手段）
２６ ＣＣＤ検知回路（固体撮像素子検知手段）
２７ メモリ制御回路（画面制御手段）
２８ タイミング発生回路
２９ａ 親子合成回路（１）
２９ｂ 親子合成回路（２）
２９ｃ 親子合成回路（３）

Claims (4)

1. 被検体像を撮像し当該被検体の画像に対応した画像信号を出力する固体撮像素子を備える電子内視鏡を接続可能とし、接続された電子内視鏡からの画像信号に所定の信号処理を施す画像処理装置において、
   接続された電子内視鏡における前記固体撮像素子の素子数を検知する固体撮像素子検知手段と、
   接続された電子内視鏡からの画像信号を記憶する記憶手段であって、当該画像信号に対応する通常画面のサイズ以下のサイズである第１のサイズの親画面を生成するための親画面画像データとして出力可能な親画面用記憶手段と、
   接続された電子内視鏡からの画像信号を記憶する、前記親画面用記憶手段とは異なる記憶手段であって、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズの子画面を生成するための子画面画像データとして出力可能な子画面用記憶手段と、
   前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の制御タイミングを可変可能なメモリ制御手段と、
   接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードを指示する画面表示切換手段と、
   前記画面表示切換手段の指示により、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードが設定された際、前記メモリ制御手段の制御下に、前記親画面用記憶手段から出力される前記親画面画像データと前記子画面用記憶手段から出力される前記子画面画像データとを合成して合成親画像および合成子画像を出力可能な合成画像出力手段と、
   を具備し、
   前記メモリ制御手段は、前記画面表示切換手段の指示により、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードが設定された際、前記固体撮像素子検知手段の検知結果に基づいて、前記親画面用記憶手段に記憶された当該画像信号に対応する通常画面から任意の領域を抽出し当該抽出した領域の画像を当該通常画面のサイズ以下のサイズである前記第１のサイズの親画面を生成するための前記親画面画像データとして出力するよう当該親画面用記憶手段からの読み出しタイミングを制御すると共に、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズの子画面を生成するための前記子画面画像データを出力するよう前記子画面用記憶手段からの読み出しタイミングを制御し、前記固体撮像素子検知手段の検知結果に基づいて、接続された電子内視鏡が大画面用電子内視鏡である場合は、前記合成画像出力手段から出力される親画面と子画面とが重ならないように、前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の読み出しタイミングを制御する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記大画面用電子内視鏡は、前記メモリ制御手段が、当該電子内視鏡からの画像信号を通常観察画面として出力するように前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の制御タイミングを制御する場合に、前記合成画像出力手段から出力される合成親画像と合成子画像とが重なる素子数を有する固体撮像素子を備える電子内視鏡であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 被検体像を撮像し当該被検体の画像に対応した画像信号を出力する固体撮像素子を備える電子内視鏡と、
   前記電子内視鏡を接続可能とし、接続された電子内視鏡からの画像信号に所定の信号処理を施す画像処理装置と、
   を有する電子内視鏡装置において、
   前記画像処理装置は、
   接続された電子内視鏡における前記固体撮像素子の素子数を検知する固体撮像素子検知手段と、
   接続された電子内視鏡からの画像信号を記憶する記憶手段であって、当該画像信号に対応する通常画面のサイズ以下のサイズである第１のサイズの親画面を生成するための親画面画像データとして出力可能な親画面用記憶手段と、
   接続された電子内視鏡からの画像信号を記憶する、前記親画面用記憶手段とは異なる記憶手段であって、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズの子画面を生成するための子画面画像データとして出力可能な子画面用記憶手段と、
   前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の制御タイミングを可変可能なメモリ制御手段と、
   接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードを指示する画面表示切換手段と、
   前記画面表示切換手段の指示により、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードが設定された際、前記メモリ制御手段の制御下に、前記親画面用記憶手段から出力される前記親画面画像データと前記子画面用記憶手段から出力される前記子画面画像データとを合成して合成親画像および合成子画像を出力可能な合成画像出力手段と、
   を具備し、
   前記メモリ制御手段は、前記画面表示切換手段の指示により、接続された電子内視鏡からの前記画像信号に係る親子画面の表示モードが設定された際、前記固体撮像素子検知手段の検知結果に基づいて、前記親画面用記憶手段に記憶された当該画像信号に対応する通常画面から任意の領域を抽出し当該抽出した領域の画像を当該通常画面のサイズ以下のサイズである前記第１のサイズの親画面を生成するための前記親画面画像データとして出力するよう当該親画面用記憶手段からの読み出しタイミングを制御すると共に、前記第１のサイズよりも小さい第２のサイズの子画面を生成するための前記子画面画像データを出力するよう前記子画面用記憶手段からの読み出しタイミングを制御し、前記固体撮像素子検知手段の検知結果に基づいて、接続された電子内視鏡が大画面用電子内視鏡である場合は、前記合成画像出力手段から出力される親画面と子画面とが重ならないように、前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の読み出しタイミングを制御することを特徴とする、画像処理装置を有する電子内視鏡装置。
4. 前記大画面用電子内視鏡は、前記メモリ制御手段が、当該電子内視鏡からの画像信号を通常観察画面として出力するように前記親画面用記憶手段および前記子画面用記憶手段の制御タイミングを制御する場合に、前記合成画像出力手段から出力される合成親画像と合成子画像とが重なる素子数を有する固体撮像素子を備える電子内視鏡であることを特徴とする、請求項３に記載の画像処理装置を有する電子内視鏡装置。

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