JP4459506B2 - Automatic dimming device for endoscope and electronic endoscope device - Google Patents

Automatic dimming device for endoscope and electronic endoscope device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡(スコープ)を胃など器官内に挿入し、所定の部位の像を観察することができる内視鏡装置に関し、特に、被写体像の明るさが一定となるように観察部位に照射される照明光の光量を調整する自動調光に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の内視鏡装置では、被写体像に応じた画像信号に基づいて被写体の明るさ(被写体の輝度)を検出し、被写体の適切な明るさを示す参照値と比較して照明光の光量調整が行われる。参照値より輝度値の方が大きければ絞りを閉じて光量を減少させ、逆に、参照値より輝度値の方が小さければ絞りを開いて光量を増加させる。参照値と比較される被写体像の明るさを表す値としては、被写体全体の明るさ平均を示す平均輝度値、あるいは最高輝度を表すピーク値が適用されており、オペレータは、プロセッサに備えられたスイッチを操作することによって参照値のレベルを設定変更することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
平均輝度値を参照値と比較して光量調整を行った場合、ハレーション(被写体像の一部が明るすぎて白く映し出される状態)が発生し易くなり、検査、処置等に支障を来たす。一方、ピーク輝度値を参照値と比較して光量調整を行った場合、ハレーションの発生を抑えることはできるが、観察される被写体像が全体的に暗くなる傾向にある。参照値のレベルを設定変更することによってある程度明るさの問題を解決することはできるが、オペレータにとっては、内視鏡操作をしている間に参照値のレベルを設定変更することが難しい。そのため、処置等を行っている間、被写体の明るさを常に適正な明るさに維持することが困難となる。
【0004】
そこで本発明では、ハレーション発生を抑えながら被写体像を適切な明るさに維持する光量調整を行うことが出来る電子内視鏡装置および内視鏡用自動調光装置を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡装置は、撮像素子を有するビデオスコープとビデオスコープが接続されるプロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、プロセッサでは撮像素子から読み出される画像信号が処理されて、モニタなどへビデオ信号が出力される。本発明の電子内視鏡装置は、ヒストグラムデータを得るため、撮像素子から読み出される画像信号に基づいてヒストグラム処理を施すヒストグラム処理手段と、ヒストグラムデータに基づいて、ハレーションが発生しているか否かを検出するハレーション検出手段とを備える。例えば、ヒストグラムデータに基づいて、被写体像を構成する全画素の数に対する高輝度画素の数の割合を示すハレーション発生割合を算出し、ハレーション発生割合が0以外の値であるか否かを判別することによってハレーションを検出すればよい。被写体像の明るさを示す輝度値は、例えば輝度レベルとして0〜255の範囲のいずれかの値に定められる。高輝度画素はハレーション境界輝度値以上の輝度値を有する画素であり、ハレーション境界輝度値はハレーション発生とみなす閾値(境界値)となる輝度値である。輝度値が0〜255の範囲である場合、およそ200〜230のいずれかの値に定められる。あるいは、220〜230のいずれかの値に定めてもよい。
【0006】
また、電子内視鏡装置は、画像信号に基づいて被写体像の代表的な明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、代表輝度値が参照輝度値以下であるか否かを判別する代表輝度値判別手段とを備える。代表輝度値には、例えば、被写体像の平均的な明るさを示す輝度平均値、あるいは被写体像全体の中で最大輝度値であるピーク輝度値を適用すればよい。参照輝度値は、光量調整を行うか否かを決定するために基準となる代表輝度値を示しており、例えば、代表輝度値が輝度平均値である場合、輝度値のとりうる範囲の中で中間付近の輝度値を参照輝度値とすればよい。光量調整に関し、電子内視鏡装置は、モニタなどに映し出される被写体像の明るさが一定となるように被写体を照明する光の光量を調整する光量調整手段を備えており、所定の時間間隔ごとに光量調整を行う。例えば、1フレーム分の画像信号の読み出し期間に合わせて行えばよく、1フレーム期間毎に代表輝度値、ヒストグラムデータを読出し、それに合わせて光量調整を行えばよい。
【0007】
本発明に係わる光量調整手段は、ハレーションが発生している場合には光量を減少させ、代表輝度値が参照輝度値以下である場合には、代表輝度値と参照輝度値との差に基づいて光量を増加させる。例えば、光源部が、ハロゲンランプなどの光源と、ビデオスコープ内に設けられる光ファイバー束の入射端との間に絞りを設けた構成の場合、絞りを開閉させることによって光量を増加させ、あるいは光量を減少させる。また、発光ダイオードをビデオスコープ先端に設けた構成の場合、発光ダイオードへ送る電流量を調整することによって光量の増減を行う。
【0008】
光量減少に関しては、平均輝度値を用いる代わりにハレーション発生の有無を検出することによって光量調整を行うため、ハレーションのない被写体像をモニタなどに映し出すことができる。また、光量増加に関しては、代表輝度値と参照輝度値との差に基づいて光量調整が行われるため、被写体像が暗くならずに適切な明るさが維持される。
【0009】
ハレーションを絶対発生させないことを考慮すれば、光量制御手段は、ハレーション発生の場合には代表輝度値に関係なく優先的に光量を減少させるのが望ましい。
【0010】
処置等のため鉗子を使用する場合、ハレーションが発生しやすくなる。この場合、ハレーション発生を検知する度に光量減少を行うと、被写体像全体として暗くなってしまう。そのため、光量制御手段は、鉗子使用の場合、代表輝度値および参照輝度値との差に基づいて光量を減少および増加させることが望ましい。
【0011】
本発明の内視鏡用自動調光装置は、ヒストグラムデータを得るため、被写体像に応じた画像信号に基づいてヒストグラム処理を施すヒストグラム処理手段と、ヒストグラムデータに基づいて、ハレーションが発生しているか否かを検出するハレーション検出手段と、画像信号に基づいて、被写体像の代表的な明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、代表輝度値が基準となる代表輝度値を示す参照輝度値以下であるか否かを判別する代表輝度値判別手段と、ハレーションの有無と代表輝度値および参照輝度値とに基づいて、被写体像の明るさが適切な明るさとなるように被写体を照明する光の光量を所定の時間間隔ごとに調整する光量調整手段とを備え、光量調整手段は、ハレーションが発生している場合には光量を減少させ、代表輝度値が参照輝度値以下である場合には、代表輝度値と参照輝度値との差に基づいて光量を増加させることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態である電子内視鏡装置について説明する。
【0013】
図1は、第1の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。電子内視鏡装置は、胃など体内の器官に対して検査、手術などを行うための装置であり、検査等が開始されると、ビデオスコープが観察部位の撮影のため体内へ挿入される。
【0014】
電子内視鏡装置では、撮像素子としてCCD54を有するビデオスコープ50と、ビデオスコープ50から送られてくる画像信号を処理するプロセッサ10とが備えられ、被写体像を表示するモニタ32’がプロセッサ10に接続される。ビデオスコープ50はプロセッサ10に着脱自在に接続されており、また、プロセッサ10にはキーボード34’が接続される。
【0015】
光源ランプ12から放射された光は、集光レンズ(図示せず)を介してビデオスコープ50内に設けられた光ファイバー束51の入射端51Aに入射する。光ファイバー束51は、ランプ12から放射される光を観察部位のあるビデオスコープ50の先端側へ伝達する光ファイバーであり、光ファイバー束51を通った光は出射端51Bから出射する。これにより、観察部位Sに光が照射される。
【0016】
観察部位Sにおいて反射した光は、対物レンズ(図示せず)を通ってCCD54の受光面に到達し、これにより観察部位Sの像がCCD54の受光面に形成される。本実施形態では、カラー撮像方式として単板同時式が適用されており、CCDの受光面上にはイエロー(Ye)、シアン(Cy)、マゼンタ(Mg)、グリーン(G)の色要素が市松状に並べられた補色カラーフィルタ(図示せず)が受光面の各画素に対応するよう配置されている。CCD54では、補色カラーフィルタを通る色に応じた被写体像の画像信号が光電変換により発生し、1フレームもしくは1フィールド分の画像信号が、色差線順次方式に従って所定時間間隔ごとに順次読み出される。カラーテレビジョン方式としては例えばNTSC方式が適用されており、1/30(1/60)秒間隔ごとに1フレーム(1フィールド)分の画像信号が順次読み出され、プロセッサ10へ送られる。
【0017】
プロセッサ10の信号処理回路20には、CCD54から出力される画像信号のゲインコントロールを行うCCDゲイン制御回路、画像信号読み出しのタイミング(ディレイタイム)を調整するタイミング回路、ホワイトバランス調整のためにR,G,Bのゲインコントロールを行うR、GおよびBゲイン制御回路、ガンマ補正を行うためのガンマ補正回路、輝度信号、色差信号を生成するためのカラーマトリクス回路などが含まれている(いずれも図示せず)。信号処理回路20に入力された画像信号に対して様々な処理が各回路において施され、その結果、映像信号が生成される。生成された映像信号はNTSCコンポジット信号、Y/C分離信号(Sビデオ信号)、RGB分離信号などのビデオ信号としてモニタ32’へ出力され、これにより被写体像がモニタ32’に映し出される。
【0018】
CPU(Central Processing Unit)24はプロセッサ10全体を制御しており、ICチップで構成される信号処理回路20などの各回路に制御信号を出力するとともに、光量調整等を実行するためのプログラムを格納したROM(図示せず)を有する。ビデオスコープ50内にはデータ書き換え可能なEEPROM57が設けられており、ビデオスコープ50の特性に関するデータがEEPROM57にあらかじめ記憶されている。ビデオスコープ50がプロセッサ10に接続されると、EEPROM57内に格納されたデータがプロセッサ10へ送られ、メモリ26に格納される。
【0019】
プロセッサ10のフロントパネルには一連のパネルスイッチ30が設けられており、パネルスイッチ30に対する操作に応じた処理が実行される。アップスイッチ30Aおよびダウンスイッチ30Bは、後述する参照輝度値を設定するためのスイッチであり、オペレータによってアップスイッチ30Aおよびダウンスイッチ30Bが操作されると、操作に応じた信号がCPU24へ送られる。送られてきた信号に基づき、参照値が設定される。また、キーボード34’において患者情報などの文字情報をモニタ32’に表示するためキー操作がなされると、キーボード34’の操作に応じた信号がCPU24へ入力され、その信号に基いてCRTC(CRTコントローラ)22へ制御信号が送られる。そして、キー操作に応じたキャラクタ信号がCRTC22から出力され、ビデオ信号にスーパーインポーズされる。また、RTC(Real Time Clock)28から日時のデータがCPU24によって読み出され、現在の日時に応じたキャラクタ信号がCRTC22から出力される。
【0020】
ライトガイド51の入射端51Aと光源12との間には被写体Sに照射される光の光量を調整するための絞り34が設けられており、絞り34はモータ33の駆動によって開閉する。モータ33はステッピングモータであり、絞り制御回路32から送られてくるパルス信号に従って駆動(回転)する。よって、絞り34の駆動量、すなわち絞り34の開度の変化量はパルス信号に従う。本実施形態では、絞り34を全開から全閉まで駆動させるに必要なパルス数は240である。信号処理回路20では、送られてくる画像信号に基づいて1フレーム分の輝度信号が生成され、ヒストグラム回路23へ送られる。ヒストグラム回路23では、送られてくる輝度信号に基づいて被写体像の明るさに関するヒストグラムデータが生成され、CPU24へ出力される。そして、ヒストグラムデータに基づいて絞り制御回路32へ制御信号が出力され、被写体像の明るさが一定となるように絞り34が開閉する。ビデオスコープ50内には、処置等で使用する鉗子(図示せず)を挿入するための鉗子チャンネル(図示せず)が形成されており、必要に応じて鉗子が挿入される。
【0021】
図2は、プロセッサ10内のCPU24において実行されるメインルーチンを示した図である。
【0022】
ステップS101では、CPU24の初期設定、変数の初期設定が行われる。ステップS102ではパネルスイッチ30に関する処理が行われ、所定のスイッチが操作された場合にそのスイッチに対する処理が実行される。ステップS103では、キーボード34’に関する処理が行われ、所定のキーが操作された場合、そのキー操作に対する処理が実行される。
【0023】
ステップS104ではクロック処理が行われ、RTC28から日時、時刻に応じたデータが読み出され、モニタ32’に日時、時刻が表示される。ステップS105では、ビデオスコープ50に関する処理が施される。そして、ステップS106では、その他の処理が施される。プロセッサ10の主電源がOFFになるまで、ステップS102〜S106が繰り返し実行される。
【0024】
図3は、自動調光処理を実行する割り込みルーチンを示した図である。本実施形態では、1フレーム分の画像信号読出しに従って、1/30秒ごとにメインルーチンに割り込んで自動調光処理が行われる。
【0025】
ステップS201では、ヒストグラム回路23において1画面分の被写体像の明るさに関するヒストグラム(図4参照)のデータが生成され、CPU24によって読み出される。ヒストグラムは、モニタ32’に表示される被写体像を構成する各画素の輝度値としてとりうる値を横軸とし、信号処理回路20(図1)からヒストグラム回路23(図1)に送られてきた1フレーム分の輝度信号を構成する全画素についてその横軸の各輝度値に応じた画素の個数(度数)を縦軸にとったグラフを表す。本実施形態では、被写体像の明るさが輝度値として0〜255の範囲のいずれかの値に定められる。ステップS201が実行されると、ステップS202へ進む。
【0026】
ステップS202では、ヒストグラムデータに基づいて、ハレーション発生割合を表す定数vp1、高輝度画素割合を表す変数vp2および輝度平均値を表す変数vmのそれぞれの値が算出される。ハレーション発生割合vp1は、被写体像を構成する全画素の中でハレーション境界輝度値(定数CB1)以上の輝度を有する画素の割合を示す。ハレーション境界輝度値CB1は、この値以上であればモニタ32’の画面上においてハレーションが発生するとみなされる輝度値であり、ここでは、例えば227に設定されている(図4参照)。高輝度画素割合vp2は、被写体像を構成する全画素の中で高輝度境界輝度値(変数CB2)以上の輝度を有する画素の割合を示す。高輝度境界輝度値CB2は、この値以上であれば高輝度とみなされる輝度値であり、ここでは、例えば197に設定されている(図4参照)。輝度平均値vmは、次式で示すように、各輝度値における画素の数とその輝度値との乗数の総和を1フレームの総画素数で割ることによって算出される。ただし、jは輝度値、njは輝度値jを有する画素の数(度数)を示す。
vm=(Σnj×j)/Σnj(j=0〜255)・・・・(1)
ステップS202が実行されると、ステップS203へ進む。
【0027】
ステップS203では、算出されたハレーション発生割合vp1が参照ハレーション割合(定数CP1)より大きいか否かが判断される。参照ハレーション割合CP1は、光量調整を実行するための基準となる割合であり、ハレーション発生割合vp1が参照ハレーション割合CP1よりも大きければ光量を減少させる。ここでは、参照ハレーション割合CP1は、ハレーション発生を最大限抑えることを考慮して、1%に定められている。すなわち、ハレーションが被写体像のごく一部に発生していてもハレーション発生が検知される。ステップS203において、算出されたハレーション発生割合vp1が参照ハレーション割合CP1より大きいと判断された場合、ステップS204へ進む。
【0028】
ステップS204では、被写体像が適切な明るさとなるように、絞り34を所定量だけ駆動させるための制御信号が絞り制御回路32へ出力される。本実施形態では、絞り34の駆動量はモータ33の回転数と比例関係にあり、モータ33の回転量は絞り制御回路32から出力されるパルス数に従う。図5に示すように、本実施形態では、パルス数と高輝度割合vp2との対応関係を示す表T1から光量減少時のパルス数が定められる。すなわち、ステップS202で算出された高輝度割合vp2の値に基づいてパルス数、すなわち絞り34の駆動量が定められる。ステップS204が実行されると、ステップS205へ進む。
【0029】
ステップS205では、光量減少実行提示変数vcが0に設定される。ただし、光量減少実行提示変数vcは、光量減少の処理を行ったか否かを示す変数であり、光量減少を行った場合には0に設定され、行っていない場合には1に設定される。さらに、ステップS205では、光量増加実行提示変数vc2が1に設定される。光量増加実行提示変数vc2は、光量増加の処理を行ったか否かを示す変数であり、光量増加を行った場合には0に設定され、行っていない場合には1〜C2のいずれかに設定される。ただし、光量増加処理カウンタ定数を「C2」で表す。光量増加処理カウンタ定数C2は、光量減少を行ってからハンチング防止のために絞り34を駆動させない期間に対応しており、ここでは光量増加処理カウンタ定数C2は6に設定されている。したがって、光量増加実行提示変数vc2は、光量減少を行った後すぐに絞り34を駆動させないために割り込みルーチンの割り込み回数を計数するカウンタとしての機能を合わせ持つ。ステップS205が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【0030】
一方、ステップS203において、算出されたハレーション発生割合vp1が参照ハレーション割合CP1より大きくないと判断された場合、ステップS206へ進み、輝度平均値vmが参照輝度値CMより小さいか否かが判断される。参照輝度値CMは、被写体像の適正な明るさを維持するための基準となる輝度値であり、ここでは128に設定されている。ステップS206において輝度平均値vmが参照輝度値CMより小さくないと判断された場合、被写体像は適切な明るさとみなせるため、ステップS214へ進み、光量増加実行提示変数vc2が光量増加処理カウンタ定数C2の値に設定される。ステップS214が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【0031】
一方、ステップS206において、輝度平均値vmが参照輝度値CMより小さいと判断された場合、ステップS207へ進み、光量減少実行提示変数vcが0であるか否かが判断される。光量減少実行提示変数vcが0であると判断された場合、光量減少のため絞り34を駆動させた後すぐに光量増加のため絞り34を駆動させると絞り34がハンチング状態になる恐れがあることから、絞り34を駆動させることなくステップS213へ進む。ステップS213において光量減少実行提示変数vcが1に設定されると、割り込みルーチンは終了する。
【0032】
一方、ステップS207において光量減少実行提示変数vcが0ではないと判断された場合、ステップS208へ進み、光量増加実行提示変数vc2が光量増加処理カウンタ定数C2の値以上であるか否かが判断される。光量増加実行提示変数vc2が光量増加処理カウンタ定数C2の値以上ではないと判断された場合、ステップS211へ進み、光量増加実行提示変数vc2が0であるか否かが判断される。光量増加実行提示変数vc2が0ではないと判断された場合、絞り34のハンチングを防止するため、絞り34を駆動させずにステップS212へ進む。そして、ステップS212では、光量増加実行提示変数vc2に1が加算される。したがって、本実施形態では、光量減少が行われた後「C2−1」回まで、光量増加は実行されない。ステップS212が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【0033】
一方、ステップS208において光量増加実行提示変数vc2が光量増加処理カウンタ定数C2の値以上である、あるいはステップS211において光量増加実行提示変数vc2が0であると判断された場合、光量増加を実行するため、ステップS209へ進む。ステップS209では、絞り34が所定の開度まで開くように、輝度平均値vmと参照輝度値CMとの差に基づいて絞り制御回路32へ制御信号が送られる。ここで、絞り34の駆動量(変動量)に応じたパルス数は、図5に示す表T2に基づいて定められる。ステップS209が実行されると、ステップS210へ進み、光量が増加されたことを表すため光量増加実行提示変数vc2が0に設定される。ステップS210が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【0034】
このように第1の実施形態によれば、ヒストグラムデータに基づいてハレーション発生割合vp1、輝度平均値vmが算出される。ハレーション発生割合vp1の値からハレーション発生が検出されると、光量を減少させるために絞り34が所定量だけ閉じる。ハレーションが発生しておらず、かつ輝度平均値vmが参照輝度値CMより小さい場合、光量を増加させるために絞り34が所定量だけ開く。なお、ステップ206において輝度平均値vmの値が参照輝度値CMの値以下の場合に続くステップにて光量を増加させるようにしてもよい。
【0035】
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、ビデオスコープ50内の鉗子チャンネルに鉗子が挿入されている状態を考慮して光量調整が行われる。その他の構成に関しては、第1の実施形態と同じである。
【0036】
図6は、第2の実施形態における自動調光処理を実行する割り込みルーチンを示した図である。
【0037】
ステップS301、S302の実行は、それぞれ図3のステップS201、S202の実行と同じである。すなわち、ヒストグラムデータが生成され、ハレーション発生割合vp1、高輝度画素割合vp2、輝度平均値vmが算出される。ステップS302が実行されると、ステップS303へ進む。
【0038】
ステップS303では、鉗子使用状態変数vfが0であるか否かが判断される。鉗子使用状態変数vfは鉗子を使用しているか否かを示す変数であり、鉗子が使用されている場合には鉗子使用状態変数vfは1に設定され、鉗子が使用されていない場合には鉗子使用状態変数vfは0に設定される。本実施形態では、オペレータが鉗子を使用する場合、鉗子使用の設定をするためにキーボード34’を操作する。そして、キーボード34’に対する操作に従って、鉗子使用状態変数vfが1もしくは0に設定される。ステップS303において鉗子使用状態変数vfが0であると判断された場合、ステップS304へ進み、第1の実施形態と同様の光量調整が行われる。すなわち、ステップS304の実行は、ステップS203からステップS214の実行と同じである。ステップS304が実行されると、割り込みルーチンは終了する。一方、ステップS303において鉗子使用状態変数vfが0ではないと判断された場合、ステップS305へ進む。
【0039】
ステップS305では、輝度平均値vmと参照輝度値CMとの差(|vm−CM|)が許容値CAより大きいか否かが判断される。許容値CAは、被写体像の明るさが適正であるとみなせる許容範囲を示す。輝度平均値vmと参照輝度値CMとの差が許容値CAより大きくないと判断された場合、絞り34を駆動させることなくこのまま割り込みルーチンは終了する。一方、輝度平均値vmと参照輝度値CMとの差が許容値CAより大きいと判断された場合、光量調整を実行するためにステップS306へ進む。
【0040】
ステップS306では、輝度平均値vmが参照輝度値CMより大きいか否かが判断される。輝度平均値vmが参照輝度値CMより大きいと判断された場合、ステップS307へ進み、絞り34が所定量だけ閉じるように、絞り制御回路32へ制御信号が送られる。このとき、絞り34の駆動量に対応するパルス信号は、図5の表T1に基づいて算出される。一方、輝度平均値vmが参照輝度値CMより大きくないと判断された場合、ステップS308へ進み、絞り34が所定量だけ開くように、絞り制御回路32へ制御信号が送られる。このとき、絞り34の駆動量に対応するパルス信号は、図5の表T2に基づいて算出される。ステップS307もしくはステップS308が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【0041】
このように第2の実施形態によれば、鉗子が使用されている場合には、輝度平均値vmと参照輝度値CMとの差に基づいて光量減少および光量増加が実行される。
【0042】
第1および第2の実施形態では輝度平均値vmを適用しているが、被写体像の明るさを示す代表的な値として、輝度平均値の代わりにピーク値などを適用させてもよい。
【0043】
光量調整を行うための構成に関しては、光ファイバー束に入射する光の光量を絞りの開閉によって調整する代わりに、発光ダイオードをビデオスコープ先端に設けた構成において、発光ダイオードへ供給する電流を制御することによって被写体へ照射される光の光量を調整してもよい。また、電子内視鏡装置の代わりに、内視鏡用光源装置に対して上述した光量調整を行う構成を適用させてもよい。
【0044】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ハレーション発生を抑えながら被写体像を適切な明るさに維持する光量調整を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図2】プロセッサ内のCPUにおいて実行されるメインルーチンを示した図である。
【図3】自動調光処理動作を実行する割り込みルーチンを示した図である。
【図4】被写体像の明るさに関するヒストグラムを示した図である。
【図5】モータを駆動させるためのパルス数設定に関する表を示した図である。
【図6】第2の実施形態における自動調光処理動作を実行する割り込みルーチンを示した図である。
【符号の説明】
10 プロセッサ
24 CPU
32 絞り制御回路
33 モータ
34 絞り(iris)
50 ビデオスコープ
54 CCD(撮像素子)
vp1 ハレーション発生割合
vp2 高輝度画素割合
vm 輝度平均値(代表輝度値)
CM 参照輝度値
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscope apparatus in which an endoscope (scope) is inserted into an organ such as a stomach and an image of a predetermined part can be observed, and in particular, observation is performed so that the brightness of a subject image is constant. The present invention relates to automatic light control for adjusting the amount of illumination light applied to a part.
[0002]
[Prior art]
In a conventional endoscope apparatus, the brightness of a subject (subject brightness) is detected based on an image signal corresponding to the subject image, and the amount of illumination light is adjusted in comparison with a reference value indicating the appropriate brightness of the subject. Is done. If the luminance value is larger than the reference value, the diaphragm is closed to reduce the light amount. Conversely, if the luminance value is smaller than the reference value, the diaphragm is opened to increase the light amount. As the value representing the brightness of the subject image to be compared with the reference value, an average luminance value indicating the average brightness of the entire subject or a peak value indicating the maximum luminance is applied, and the operator is provided in the processor. The reference value level can be changed by operating the switch.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When the light intensity is adjusted by comparing the average luminance value with the reference value, halation (a state in which a part of the subject image is projected to be white due to being too bright) is likely to occur, which hinders inspection, treatment, and the like. On the other hand, when the light intensity is adjusted by comparing the peak luminance value with the reference value, the occurrence of halation can be suppressed, but the observed subject image tends to be dark overall. Although the brightness problem can be solved to some extent by changing the setting of the reference value level, it is difficult for the operator to change the setting of the reference value level during the endoscope operation. For this reason, it is difficult to always maintain the brightness of the subject at an appropriate level during the treatment.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to obtain an electronic endoscope apparatus and an endoscope automatic light control apparatus that can perform light amount adjustment for maintaining the subject image at an appropriate brightness while suppressing the occurrence of halation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
An electronic endoscope apparatus according to the present invention is an electronic endoscope apparatus including a video scope having an image sensor and a processor to which the video scope is connected. The processor processes an image signal read from the image sensor. A video signal is output to a monitor or the like. The electronic endoscope apparatus according to the present invention, in order to obtain histogram data, histogram processing means for performing histogram processing based on an image signal read from the image sensor, and whether or not halation has occurred based on the histogram data. Halation detecting means for detecting. For example, a halation occurrence ratio indicating the ratio of the number of high-luminance pixels to the total number of pixels constituting the subject image is calculated based on the histogram data, and it is determined whether or not the halation occurrence ratio is a value other than 0. Thus, the halation may be detected. The luminance value indicating the brightness of the subject image is set to any value in the range of 0 to 255 as the luminance level, for example. The high luminance pixel is a pixel having a luminance value equal to or higher than the halation boundary luminance value, and the halation boundary luminance value is a luminance value that is a threshold value (boundary value) that is regarded as occurrence of halation. When the luminance value is in the range of 0 to 255, it is set to a value of approximately 200 to 230. Or you may set to any value of 220-230.
[0006]
In addition, the electronic endoscope apparatus includes a representative luminance value calculation unit that calculates a representative luminance value indicating the representative brightness of the subject image based on the image signal, and whether or not the representative luminance value is equal to or less than the reference luminance value. And representative luminance value determining means. For example, a luminance average value indicating the average brightness of the subject image or a peak luminance value that is the maximum luminance value in the entire subject image may be applied to the representative luminance value. The reference luminance value indicates a representative luminance value that serves as a reference for determining whether or not to adjust the light amount. For example, when the representative luminance value is a luminance average value, the reference luminance value is within a possible range of luminance values. The luminance value near the middle may be used as the reference luminance value. Regarding the light amount adjustment, the electronic endoscope apparatus includes a light amount adjustment unit that adjusts the amount of light that illuminates the subject so that the brightness of the subject image displayed on a monitor or the like is constant, and is provided at predetermined time intervals. Adjust the light intensity. For example, it may be performed in accordance with the readout period of the image signal for one frame, and the representative luminance value and the histogram data may be read out for each frame period, and the light amount may be adjusted in accordance with the readout.
[0007]
The light amount adjusting means according to the present invention reduces the light amount when halation occurs, and based on the difference between the representative luminance value and the reference luminance value when the representative luminance value is equal to or less than the reference luminance value. Increase the amount of light. For example, when the light source unit has a configuration in which a diaphragm is provided between a light source such as a halogen lamp and an incident end of an optical fiber bundle provided in the videoscope, the light quantity is increased by opening or closing the diaphragm, Decrease. In the case where the light emitting diode is provided at the tip of the video scope, the amount of light is increased or decreased by adjusting the amount of current sent to the light emitting diode.
[0008]
Regarding the light amount reduction, since the light amount is adjusted by detecting the presence or absence of halation instead of using the average luminance value, a subject image without halation can be displayed on a monitor or the like. Further, regarding the increase in the amount of light, since the light amount is adjusted based on the difference between the representative luminance value and the reference luminance value, an appropriate brightness is maintained without darkening the subject image.
[0009]
Considering that halation is never generated, it is preferable that the light amount control means preferentially decreases the light amount regardless of the representative luminance value when halation occurs.
[0010]
When using forceps for treatment or the like, halation is likely to occur. In this case, if the light amount is reduced every time the occurrence of halation is detected, the entire subject image becomes dark. Therefore, it is desirable that the light amount control means decrease and increase the light amount based on the difference between the representative luminance value and the reference luminance value when using forceps.
[0011]
In the endoscope automatic light control device of the present invention, in order to obtain histogram data, histogram processing means for performing histogram processing based on an image signal corresponding to a subject image, and whether halation occurs based on the histogram data A halation detecting means for detecting whether or not, a representative luminance value calculating means for calculating a representative luminance value indicating representative brightness of the subject image based on the image signal, and a representative luminance value based on the representative luminance value. Representative luminance value determining means for determining whether or not the reference luminance value is equal to or less than the reference luminance value shown, and based on the presence / absence of halation, the representative luminance value, and the reference luminance value, the subject image has a suitable brightness And a light amount adjusting means for adjusting the light amount of the light for illuminating at predetermined time intervals, and the light amount adjusting means reduces the light amount when halation occurs. , When the representative luminance value is equal to or lower than the reference luminance value is characterized by increasing the amount of light based on a difference between the reference luminance value with a representative luminance value.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an electronic endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram of an electronic endoscope apparatus according to the first embodiment. The electronic endoscope apparatus is an apparatus for performing an examination, an operation, or the like on an internal organ such as a stomach. When the examination or the like is started, a video scope is inserted into the body for photographing an observation site.
[0014]
The electronic endoscope apparatus includes a video scope 50 having a CCD 54 as an image sensor and a processor 10 that processes an image signal sent from the video scope 50, and a monitor 32 ′ that displays a subject image is provided in the processor 10. Connected. The video scope 50 is detachably connected to the processor 10, and a keyboard 34 ′ is connected to the processor 10.
[0015]
The light emitted from the light source lamp 12 enters the incident end 51A of the optical fiber bundle 51 provided in the video scope 50 through a condenser lens (not shown). The optical fiber bundle 51 is an optical fiber that transmits the light emitted from the lamp 12 to the distal end side of the videoscope 50 having the observation site, and the light passing through the optical fiber bundle 51 is emitted from the emission end 51B. Thereby, the observation site S is irradiated with light.
[0016]
The light reflected at the observation site S passes through the objective lens (not shown) and reaches the light receiving surface of the CCD 54, whereby an image of the observation site S is formed on the light receiving surface of the CCD 54. In this embodiment, a single plate simultaneous type is applied as a color imaging method, and yellow (Ye), cyan (Cy), magenta (Mg), and green (G) color elements are checked on the light receiving surface of the CCD. Complementary color filters (not shown) arranged in a line are arranged so as to correspond to the respective pixels on the light receiving surface. In the CCD 54, the image signal of the subject image corresponding to the color passing through the complementary color filter is generated by photoelectric conversion, and the image signal for one frame or one field is sequentially read out at predetermined time intervals according to the color difference line sequential method. As the color television system, for example, the NTSC system is applied, and image signals for one frame (one field) are sequentially read out every 1/30 (1/60) second interval and sent to the processor 10.
[0017]
The signal processing circuit 20 of the processor 10 includes a CCD gain control circuit that controls the gain of the image signal output from the CCD 54, a timing circuit that adjusts the timing (delay time) of reading the image signal, and R, R, G and B gain control circuits for performing G and B gain control, gamma correction circuits for performing gamma correction, color matrix circuits for generating luminance signals, color difference signals, and the like are included (both shown in the figure). Not shown). Various processes are performed on the image signal input to the signal processing circuit 20 in each circuit, and as a result, a video signal is generated. The generated video signal is output to the monitor 32 ′ as a video signal such as an NTSC composite signal, a Y / C separation signal (S video signal), or an RGB separation signal, whereby a subject image is displayed on the monitor 32 ′.
[0018]
A CPU (Central Processing Unit) 24 controls the entire processor 10 and outputs a control signal to each circuit such as a signal processing circuit 20 constituted by an IC chip and stores a program for executing light amount adjustment and the like. ROM (not shown). A data rewritable EEPROM 57 is provided in the video scope 50, and data relating to the characteristics of the video scope 50 is stored in the EEPROM 57 in advance. When the video scope 50 is connected to the processor 10, the data stored in the EEPROM 57 is sent to the processor 10 and stored in the memory 26.
[0019]
A series of panel switches 30 are provided on the front panel of the processor 10, and processing corresponding to an operation on the panel switches 30 is executed. The up switch 30A and the down switch 30B are switches for setting a reference luminance value to be described later. When the operator operates the up switch 30A and the down switch 30B, a signal corresponding to the operation is sent to the CPU 24. A reference value is set based on the transmitted signal. When a key operation is performed to display character information such as patient information on the monitor 32 'on the keyboard 34', a signal corresponding to the operation of the keyboard 34 'is input to the CPU 24, and a CRTC (CRT A control signal is sent to the controller 22. Then, a character signal corresponding to the key operation is output from the CRTC 22 and superimposed on the video signal. In addition, date / time data is read from the RTC (Real Time Clock) 28 by the CPU 24, and a character signal corresponding to the current date / time is output from the CRTC 22.
[0020]
A diaphragm 34 is provided between the incident end 51 </ b> A of the light guide 51 and the light source 12, and the diaphragm 34 is opened and closed by driving the motor 33. The motor 33 is a stepping motor and is driven (rotated) in accordance with a pulse signal sent from the aperture control circuit 32. Therefore, the driving amount of the diaphragm 34, that is, the amount of change in the opening of the diaphragm 34 follows the pulse signal. In the present embodiment, the number of pulses required to drive the diaphragm 34 from fully open to fully closed is 240. In the signal processing circuit 20, a luminance signal for one frame is generated based on the transmitted image signal and is sent to the histogram circuit 23. In the histogram circuit 23, histogram data relating to the brightness of the subject image is generated based on the transmitted luminance signal and output to the CPU 24. A control signal is output to the aperture control circuit 32 based on the histogram data, and the aperture 34 is opened and closed so that the brightness of the subject image is constant. A forceps channel (not shown) for inserting forceps (not shown) used for treatment or the like is formed in the video scope 50, and forceps are inserted as necessary.
[0021]
FIG. 2 is a diagram showing a main routine executed by the CPU 24 in the processor 10.
[0022]
In step S101, initial setting of the CPU 24 and initial setting of variables are performed. In step S102, processing relating to the panel switch 30 is performed, and when a predetermined switch is operated, processing for the switch is executed. In step S103, processing relating to the keyboard 34 'is performed, and when a predetermined key is operated, processing for that key operation is executed.
[0023]
In step S104, clock processing is performed, data corresponding to the date / time is read from the RTC 28, and the date / time is displayed on the monitor 32 ′. In step S105, processing related to the video scope 50 is performed. In step S106, other processing is performed. Steps S102 to S106 are repeatedly executed until the main power supply of the processor 10 is turned off.
[0024]
FIG. 3 is a diagram showing an interrupt routine for executing the automatic dimming process. In the present embodiment, automatic light control processing is performed by interrupting the main routine every 1/30 seconds in accordance with image signal reading for one frame.
[0025]
In step S201, histogram data (see FIG. 4) relating to the brightness of the subject image for one screen is generated in the histogram circuit 23 and read out by the CPU 24. The histogram is sent from the signal processing circuit 20 (FIG. 1) to the histogram circuit 23 (FIG. 1), with the horizontal axis representing the luminance value of each pixel constituting the subject image displayed on the monitor 32 ′. A graph is shown in which the vertical axis represents the number of pixels (frequency) corresponding to each luminance value on the horizontal axis of all pixels constituting the luminance signal for one frame. In the present embodiment, the brightness of the subject image is set to any value in the range of 0 to 255 as the luminance value. When step S201 is executed, the process proceeds to step S202.
[0026]
In step S202, values of a constant vp1 representing the halation occurrence ratio, a variable vp2 representing the high luminance pixel ratio, and a variable vm representing the luminance average value are calculated based on the histogram data. The halation occurrence ratio vp1 indicates the ratio of pixels having a luminance equal to or higher than the halation boundary luminance value (constant CB1) among all the pixels constituting the subject image. The halation boundary luminance value CB1 is a luminance value that is considered to cause halation on the screen of the monitor 32 ′ if it is equal to or greater than this value, and is set to, for example, 227 here (see FIG. 4). The high luminance pixel ratio vp2 indicates the ratio of pixels having a luminance equal to or higher than the high luminance boundary luminance value (variable CB2) among all the pixels constituting the subject image. The high luminance boundary luminance value CB2 is a luminance value that is regarded as high luminance if it is equal to or higher than this value, and is set to 197, for example (see FIG. 4). The average luminance value vm is calculated by dividing the sum of the multipliers of the number of pixels in each luminance value and the luminance value by the total number of pixels in one frame, as shown by the following equation. Here, j represents a luminance value, and nj represents the number of pixels having the luminance value j (frequency).
vm = (Σnj × j) / Σnj (j = 0 to 255) (1)
When step S202 is executed, the process proceeds to step S203.
[0027]
In step S203, it is determined whether or not the calculated halation occurrence rate vp1 is greater than the reference halation rate (constant CP1). The reference halation rate CP1 is a rate that becomes a reference for executing the light amount adjustment. If the halation occurrence rate vp1 is larger than the reference halation rate CP1, the light amount is decreased. Here, the reference halation ratio CP1 is set to 1% in consideration of minimizing the occurrence of halation. That is, the occurrence of halation is detected even if halation occurs in a very small part of the subject image. If it is determined in step S203 that the calculated halation occurrence rate vp1 is greater than the reference halation rate CP1, the process proceeds to step S204.
[0028]
In step S204, a control signal for driving the diaphragm 34 by a predetermined amount is output to the diaphragm control circuit 32 so that the subject image has an appropriate brightness. In the present embodiment, the drive amount of the diaphragm 34 is proportional to the rotation number of the motor 33, and the rotation amount of the motor 33 follows the number of pulses output from the diaphragm control circuit 32. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the number of pulses when the amount of light is reduced is determined from a table T1 showing the correspondence between the number of pulses and the high luminance ratio vp2. That is, the number of pulses, that is, the driving amount of the diaphragm 34 is determined based on the value of the high luminance ratio vp2 calculated in step S202. When step S204 is executed, the process proceeds to step S205.
[0029]
In step S205, the light quantity reduction execution presentation variable vc is set to zero. However, the light quantity reduction execution presentation variable vc is a variable indicating whether or not the light quantity reduction processing has been performed, and is set to 0 when the light quantity reduction is performed, and is set to 1 when the light quantity reduction is not performed. In step S205, the light quantity increase execution presentation variable vc2 is set to 1. The light quantity increase execution presentation variable vc2 is a variable that indicates whether or not the light quantity increase processing has been performed, and is set to 0 when the light quantity increase is performed, and is set to any one of 1 to C2 when it is not performed. Is done. However, the light quantity increase processing counter constant is represented by “C2”. The light quantity increase process counter constant C2 corresponds to a period in which the diaphragm 34 is not driven to prevent hunting after the light quantity is reduced. Here, the light quantity increase process counter constant C2 is set to 6. Therefore, the light quantity increase execution presentation variable vc2 also has a function as a counter that counts the number of interrupts in the interrupt routine so that the diaphragm 34 is not driven immediately after the light quantity is reduced. When step S205 is executed, the interrupt routine ends.
[0030]
On the other hand, if it is determined in step S203 that the calculated halation occurrence rate vp1 is not greater than the reference halation rate CP1, the process proceeds to step S206, where it is determined whether the luminance average value vm is smaller than the reference luminance value CM. . The reference luminance value CM is a luminance value serving as a reference for maintaining the appropriate brightness of the subject image, and is set to 128 here. When it is determined in step S206 that the average luminance value vm is not smaller than the reference luminance value CM, the subject image can be regarded as appropriate brightness, and thus the process proceeds to step S214, where the light quantity increase execution presentation variable vc2 is the light quantity increase processing counter constant C2. Set to a value. When step S214 is executed, the interrupt routine ends.
[0031]
On the other hand, when it is determined in step S206 that the average luminance value vm is smaller than the reference luminance value CM, the process proceeds to step S207, and it is determined whether or not the light quantity reduction execution presentation variable vc is zero. If it is determined that the light quantity reduction execution presentation variable vc is 0, if the diaphragm 34 is driven to increase the light quantity immediately after the diaphragm 34 is driven to reduce the light quantity, the diaphragm 34 may enter a hunting state. From step S213, the diaphragm 34 is not driven. When the light quantity reduction execution presentation variable vc is set to 1 in step S213, the interrupt routine ends.
[0032]
On the other hand, if it is determined in step S207 that the light quantity decrease execution presentation variable vc is not 0, the process proceeds to step S208, and it is determined whether or not the light quantity increase execution presentation variable vc2 is greater than or equal to the value of the light quantity increase processing counter constant C2. The When it is determined that the light quantity increase execution presentation variable vc2 is not greater than or equal to the value of the light quantity increase processing counter constant C2, the process proceeds to step S211, and it is determined whether or not the light quantity increase execution presentation variable vc2 is zero. If it is determined that the light quantity increase execution presentation variable vc2 is not 0, the process proceeds to step S212 without driving the diaphragm 34 in order to prevent hunting of the diaphragm 34. In step S212, 1 is added to the light quantity increase execution presentation variable vc2. Therefore, in this embodiment, the light quantity increase is not executed until “C2-1” times after the light quantity reduction is performed. When step S212 is executed, the interrupt routine ends.
[0033]
On the other hand, if it is determined in step S208 that the light quantity increase execution presentation variable vc2 is greater than or equal to the value of the light quantity increase processing counter constant C2, or if it is determined in step S211 that the light quantity increase execution presentation variable vc2 is 0, the light quantity increase is executed. The process proceeds to step S209. In step S209, a control signal is sent to the diaphragm control circuit 32 based on the difference between the luminance average value vm and the reference luminance value CM so that the diaphragm 34 opens to a predetermined opening. Here, the number of pulses corresponding to the drive amount (variation amount) of the diaphragm 34 is determined based on the table T2 shown in FIG. When step S209 is executed, the process proceeds to step S210, and the light quantity increase execution presentation variable vc2 is set to 0 to indicate that the light quantity has been increased. When step S210 is executed, the interrupt routine ends.
[0034]
Thus, according to the first embodiment, the halation occurrence ratio vp1 and the average luminance value vm are calculated based on the histogram data. When the occurrence of halation is detected from the value of the halation occurrence rate vp1, the diaphragm 34 is closed by a predetermined amount in order to reduce the amount of light. When halation does not occur and the average luminance value vm is smaller than the reference luminance value CM, the diaphragm 34 is opened by a predetermined amount in order to increase the amount of light. Note that the amount of light may be increased in the subsequent step when the average brightness value vm is equal to or smaller than the reference luminance value CM in step 206.
[0035]
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the light amount adjustment is performed in consideration of a state where forceps are inserted into the forceps channel in the video scope 50. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0036]
FIG. 6 is a diagram showing an interrupt routine for executing automatic light control processing in the second embodiment.
[0037]
The execution of steps S301 and S302 is the same as the execution of steps S201 and S202 in FIG. 3, respectively. That is, histogram data is generated, and a halation occurrence ratio vp1, a high luminance pixel ratio vp2, and a luminance average value vm are calculated. When step S302 is executed, the process proceeds to step S303.
[0038]
In step S303, it is determined whether or not the forceps use state variable vf is zero. The forceps use state variable vf is a variable indicating whether or not the forceps are used. The forceps use state variable vf is set to 1 when the forceps are used, and the forceps is used when the forceps is not used. The use state variable vf is set to 0. In the present embodiment, when the operator uses forceps, the keyboard 34 ′ is operated to set use of forceps. Then, the forceps use state variable vf is set to 1 or 0 according to the operation on the keyboard 34 '. When it is determined in step S303 that the forceps use state variable vf is 0, the process proceeds to step S304, and light amount adjustment similar to that in the first embodiment is performed. That is, execution of step S304 is the same as execution of step S203 to step S214. When step S304 is executed, the interrupt routine ends. On the other hand, when it is determined in step S303 that the forceps use state variable vf is not 0, the process proceeds to step S305.
[0039]
In step S305, it is determined whether or not the difference (| vm−CM |) between the average luminance value vm and the reference luminance value CM is larger than the allowable value CA. The allowable value CA indicates an allowable range in which the brightness of the subject image can be regarded as appropriate. If it is determined that the difference between the average luminance value vm and the reference luminance value CM is not larger than the allowable value CA, the interrupt routine is terminated without driving the diaphragm 34. On the other hand, if it is determined that the difference between the luminance average value vm and the reference luminance value CM is larger than the allowable value CA, the process proceeds to step S306 to execute the light amount adjustment.
[0040]
In step S306, it is determined whether or not the average luminance value vm is larger than the reference luminance value CM. If it is determined that the average luminance value vm is larger than the reference luminance value CM, the process proceeds to step S307, and a control signal is sent to the aperture control circuit 32 so that the aperture 34 is closed by a predetermined amount. At this time, the pulse signal corresponding to the driving amount of the diaphragm 34 is calculated based on the table T1 in FIG. On the other hand, if it is determined that the luminance average value vm is not larger than the reference luminance value CM, the process proceeds to step S308, and a control signal is sent to the aperture control circuit 32 so that the aperture 34 is opened by a predetermined amount. At this time, the pulse signal corresponding to the driving amount of the diaphragm 34 is calculated based on the table T2 in FIG. When step S307 or step S308 is executed, the interrupt routine ends.
[0041]
As described above, according to the second embodiment, when the forceps are used, the light amount reduction and the light amount increase are executed based on the difference between the luminance average value vm and the reference luminance value CM.
[0042]
In the first and second embodiments, the average luminance value vm is applied. However, as a representative value indicating the brightness of the subject image, a peak value or the like may be applied instead of the average luminance value.
[0043]
Regarding the configuration for adjusting the amount of light, instead of adjusting the amount of light incident on the optical fiber bundle by opening and closing the aperture, the current supplied to the light emitting diode is controlled in a configuration in which the light emitting diode is provided at the tip of the videoscope. The amount of light applied to the subject may be adjusted by the above. Moreover, you may apply the structure which performs light quantity adjustment mentioned above with respect to the light source device for endoscopes instead of an electronic endoscope apparatus.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to perform light amount adjustment for maintaining the subject image at an appropriate brightness while suppressing the occurrence of halation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a main routine executed by a CPU in the processor.
FIG. 3 is a diagram showing an interrupt routine for executing an automatic dimming processing operation;
FIG. 4 is a diagram showing a histogram relating to the brightness of a subject image.
FIG. 5 is a diagram showing a table relating to pulse number setting for driving a motor.
FIG. 6 is a diagram showing an interrupt routine for executing an automatic light control processing operation in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
10 processor
24 CPU
32 Aperture control circuit
33 Motor
34 Iris
50 video scope
54 CCD (Image sensor)
vp1 halation rate
vp2 High luminance pixel ratio
vm Average brightness value (representative brightness value)
CM reference brightness value

Claims (4)

撮像素子を有するビデオスコープと前記ビデオスコープが接続されるプロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、
被写体像の明るさに関するヒストグラムデータを得るため、前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいてヒストグラム処理を施すヒストグラム処理手段と、
前記ヒストグラムデータに基づいて、ハレーションが発生しているか否かを検出するハレーション検出手段と、
前記画像信号に基づいて、被写体像の平均的な明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値が、基準となる代表輝度値を示す参照輝度値以下であるか否かを判別する代表輝度値判別手段と、
前記ハレーション検出手段により検出された前記ハレーションの有無と、前記代表輝度値および前記参照輝度値とに基づいて、被写体像の明るさが適切な明るさとなるように被写体を照明する光の光量を所定の時間間隔ごとに調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、ハレーションが発生している場合には光量を減少させ、また、ハレーションが発生せず、かつ前記代表輝度値が前記参照輝度値より小さい場合には、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差に基づいて光量を増加させる一方、ハレーションが発生せず、かつ、前記代表輝度値が前記参照輝度値以上である場合には、光量増減の調整を行わないことを特徴とする電子内視鏡装置。
An electronic endoscope apparatus comprising a video scope having an image sensor and a processor to which the video scope is connected,
Histogram processing means for performing histogram processing based on an image signal read from the image sensor in order to obtain histogram data relating to the brightness of the subject image;
Halation detection means for detecting whether halation has occurred based on the histogram data;
Representative luminance value calculating means for calculating a representative luminance value indicating the average brightness of the subject image based on the image signal;
Representative luminance value determining means for determining whether or not the representative luminance value is equal to or lower than a reference luminance value indicating a representative representative luminance value;
Based on the presence / absence of the halation detected by the halation detection means, the representative luminance value, and the reference luminance value, a predetermined amount of light for illuminating the subject is set so that the subject image has an appropriate brightness And a light amount adjusting means for adjusting every time interval,
The light amount adjusting means reduces the light amount when halation occurs, and when the halation does not occur and the representative luminance value is smaller than the reference luminance value, the representative luminance value and the The amount of light is increased based on the difference from the reference luminance value, but no halation is generated, and when the representative luminance value is equal to or greater than the reference luminance value, the increase / decrease in the amount of light is not adjusted. An electronic endoscope device.
前記光量調整手段が、ハレーション発生の場合には前記代表輝度値に関係なく優先的に光量を減少させることを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡装置。The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the light amount adjusting unit preferentially reduces the light amount regardless of the representative luminance value when halation occurs. 前記光量調整手段が、鉗子使用の場合、前記代表輝度値および前記参照輝度値との差に基づいて光量を減少および増加させることを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡装置。2. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein the light amount adjusting unit decreases and increases the light amount based on a difference between the representative luminance value and the reference luminance value when using forceps. 被写体像の明るさに関するヒストグラムデータを得るため、被写体像に応じた画像信号に基づいてヒストグラム処理を施すヒストグラム処理手段と、
前記ヒストグラムデータに基づいて、ハレーションが発生しているか否かを検出するハレーション検出手段と、
前記画像信号に基づいて、被写体像の平均的な明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値が基準となる代表輝度値を示す参照輝度値以下であるか否かを判別する代表輝度値判別手段と、
前記ハレーション検出手段により検出された前記ハレーションの有無と、前記代表輝度値および前記参照輝度値とに基づいて、被写体像の明るさが適切な明るさとなるように被写体を照明する光の光量を所定の時間間隔ごとに調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、ハレーションが発生している場合には光量を減少させ、また、ハレーションが発生せず、かつ前記代表輝度値が前記参照輝度値より小さい場合には、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差に基づいて光量を増加させる一方、ハレーションが発生せず、かつ、前記代表輝度値が前記参照輝度値以上である場合には、光量増減の調整を行わないことを特徴とする内視鏡用自動調光装置。
Histogram processing means for performing histogram processing based on an image signal corresponding to the subject image in order to obtain histogram data relating to the brightness of the subject image;
Halation detection means for detecting whether halation has occurred based on the histogram data;
Representative luminance value calculating means for calculating a representative luminance value indicating the average brightness of the subject image based on the image signal;
Representative luminance value determining means for determining whether or not the representative luminance value is equal to or lower than a reference luminance value indicating a representative representative luminance value;
Based on the presence / absence of the halation detected by the halation detection means, the representative luminance value, and the reference luminance value, a predetermined amount of light for illuminating the subject is set so that the subject image has an appropriate brightness And a light amount adjusting means for adjusting every time interval,
The light amount adjusting means reduces the light amount when halation occurs, and when the halation does not occur and the representative luminance value is smaller than the reference luminance value, the representative luminance value and the The amount of light is increased based on the difference from the reference luminance value, but no halation is generated, and when the representative luminance value is equal to or greater than the reference luminance value, the increase / decrease in the amount of light is not adjusted. Automatic dimming device for endoscope.
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