JP4694306B2 - 輪郭強調処理ユニット - Google Patents

Description

本発明は、撮像素子などの撮像手段によって生成される画像信号に輪郭強調処理を施す輪郭強調処理ユニットに関する。

電子内視鏡等に設けられる撮像素子によって生成される画像信号に対して、従来輪郭強調処理が行われていた。輪郭強調処理は、注目画素とその周囲の画素との輝度信号や色信号などの信号強度の差分を輪郭強調信号として、注目画素の信号に加算することにより行なわれていた。

一方、電子内視鏡では非常に広角な光学レンズを使用しており、撮像した画像の周辺部のひずみが大きい。ひずみによる視認性の低下を解消するため、撮像した画像の周辺部を黒色にする信号処理が行われている。

このような周辺部に隣接する境目の画素に対して前述の輪郭強調処理を行うと、図８に示すように境目において白色の線が表示されたり、不自然な画像が表示されることになる。このような画像は使用者に不快感を与えるものであった。

ところで、表示装置に映像信号を送る前に、画面の端辺以外の画素に対して輪郭強調処理を施す輪郭強調回路が提案されている（特許文献１参照）。この輪郭強調回路では、画面の端辺の注目画素に対して輪郭強調処理は行われない。

しかし、この輪郭強調回路では、端辺の画素であることを判断して輪郭強調処理を行うため、前述のように周辺部を黒色にした場合には端辺での輪郭強調処理を停止させることが出来なかった。
特開２００１−２８５６７３号公報

したがって、本発明では周辺部を黒くするマスク処理を施した画像信号に対して周辺部に隣接した画素を除いて輪郭強調処理を行う輪郭強調処理ユニットの提供を目的とする。

本発明の輪郭強調処理ユニットは、注目画素の周囲に配置された周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えているかを判別する判別部と、判別手段が周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別する場合に注目画素の生成する画素信号に対して輪郭強調処理を行う信号処理部とを備えることを特徴としている。

なお、信号処理部は、画素信号が入力される入力端と、入力端から順番に直列に接続される第１、第２の画素遅延器と、第１、第２の画素遅延器の出力端にそれぞれ接続され第１、第２の画素遅延器から出力される画素信号に第１、第２の係数を乗ずる第１、第２の係数器と、入力端に接続され入力端から入力される画素信号に第３の係数を乗ずる第３の係数器と、第１〜第３の係数器からの出力を加算する第１の加算器と、判別部が周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルであると判別するときは第１の加算器から出力される信号にゼロを乗じ判別部が周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別するときは第１の加算器から出力される信号に第４の係数を乗じる第４の係数器と、第１の画素遅延器からの出力と第４の係数器からの出力とを加算する第２の加算器とを備えることが好ましい。さらに、判別部は、入力端から出力される信号と第２の画素遅延器から出力される信号とに基づいて周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルであるかどうかの判別を行なうことが好ましい。

あるいは、信号処理部は、画素信号が入力される入力端と、入力端から順番に直列に接続される第１、第２の画素遅延器と、入力端に接続される第１のライン遅延器と、第１のライン遅延器から順番に直列に接続される第３、第４の画素遅延器と、第１のライン遅延器の出力端に接続される第２のライン遅延器と、第２のライン遅延器から順番に直列に接続される第５、第６の画素遅延器と、第１〜第６の遅延器の出力端にそれぞれ接続され第１〜第６の画素遅延器から出力される画素信号に第１〜第６の係数を乗ずる第１〜第６の係数器と、入力端に接続され入力端から入力される画素信号に第７の係数を乗ずる第７の係数器と、第１、第２のライン遅延器の出力端にそれぞれ接続され、第１、２のライン遅延器から出力される画素信号に第８、第９の係数を乗ずる第８、第９の係数器と、第１〜第９の係数器からの出力を加算する第１の加算器と、判別部が周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルであると判別するときは第１の加算器から出力される信号にゼロを乗じ判別部が周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別するときは第１の加算器から出力される信号に第１０の係数を乗じる第１０の係数器と、第３の画素遅延器からの出力と第１０の係数器からの出力とを加算する第２の加算器とを備えることが好ましい。さらに、判別部は、入力端および第２のライン遅延器から出力される信号に基づいて周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルであるかどうかの判別を行なうことが好ましい。

また、判別部は周囲画素における色信号の信号強度がゼロレベルを超えているかを判別することによって周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを越えているかについて判別することが好ましい。

また、色信号は、赤、緑、青の３原色に相当するＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号であることが好ましい。

また、判別手段は周囲画素のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号すべての信号強度がゼロレベルを超えている場合に周囲画素の輝度がゼロレベルを超えていると判別することが好ましい。

判別部が複数の周囲画素のいずれにおいても輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別する場合に信号処理部が輪郭強調処理を行うことが好ましい。

また、本発明の内視鏡プロセッサは、被写体の光学像の周辺部を光学像に相当する画像信号において黒色にさせるマスク処理部と、マスク処理部から出力される画像信号を構成する画素の中の注目画素の周囲に配置された周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えているかを判別する判別部と、判別手段が周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別する場合に注目画素の生成する画素信号に対して輪郭強調処理を行う信号処理部とを備えることを特徴としている。

また、本発明の輪郭強調プログラムは、被写体の光学像の周辺部を光学像に相当する画像信号において黒色にさせるマスク処理手段と、マスク処理部から出力される画像信号を構成する画素の中の注目画素の周囲に配置された周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えているかを判別する判別手段と、判別手段が周囲画素の輝度がゼロレベルを超えていると判別する場合に注目画素の生成する画素信号に対して輪郭強調処理を行う信号処理手段として画像信号プロセッサを機能させることを特徴としている。

本発明によれば、マスク処理等により周辺部を黒く縁取る信号処理をした画像信号に対して周辺部に隣接した領域を除いて輪郭強調処理を行うことが可能になり、周辺部に隣接した領域における不自然な画像の表示が防止される。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した輪郭強調処理ユニットを有する内視鏡プロセッサの内部構成を概略的に示すブロック図である。

まず、内視鏡５０、内視鏡プロセッサ１０、およびモニタ６０によって構成される内視鏡システムの全体構成について説明する。内視鏡プロセッサ１０は、内視鏡５０とモニタ６０とにコネクタ（図示せず）を介して接続される。

内視鏡プロセッサ１０の内部には、被写体（図示せず）を照明するためのランプ１１が設けられる。ランプ１１から発光される光が、内視鏡５０に設けられるライトガイド５１を介して被写体（図示せず）に照射される。

照明光を照射された被写体は、内視鏡５０に設けられたＣＣＤなどの撮像素子５２により撮像される。撮像された被写体の画像は、画像信号として内視鏡プロセッサ１０に送られる。画像信号は、内視鏡プロセッサ１０において所定の信号処理が行われる。所定の信号処理が行われた画像信号はモニタ６０に送られ、画像信号に相当する画像がモニタ６０に表示される。

次に、各部位について説明する。ランプ１１からの照射光をライトガイド５１の入射端に導くための光路中に絞り１２および集光レンズ１３が設けられる。ランプ１１から照射される略平行な光束の光は集光レンズ１３で集光されて、ライトガイド５１の入射端に入射される。

ライトガイド５１の入射端に入射する光の光量調整は、絞り１２の開口度を調整することによって行われる。絞り制御回路１４によって絞り１２が駆動され、開口度が調整される。

ライトガイド５１の出射端から出射する照明光が、内視鏡５０の先端付近に照射される。照明光が照射された被写体からの反射光により形成される被写体の光学像は、撮像素子５２に受光される。

撮像素子５２に受光される被写体の光学像に相当する１フィールドの画像信号が、撮像素子５２において生成される。生成した画像信号は、内視鏡プロセッサ１０内に設けられる前段プロセス回路１５に送られる。

なお、画像信号は、撮像素子５２の受光面に設けられた複数の画素が生成する画素信号によって構成される。複数の画素はマトリックス状に配置される。画素信号は一つずつ順番に出力される。本実施形態において、左右に並ぶ行の右端から左端までの画素が生成する画素信号が順番に出力され、左端の画素信号の出力が終わるとその上の行に並ぶ画素の画素信号が順番に出力される。

画像信号に対して、前段プロセス回路１５においてホワイトバランス調整、色分離処理、補間処理、マスク処理などの所定の信号処理が行われる。なお、画像信号は色分離処理によりＲＧＢ信号に分離される。また、補間処理により各画素が生成した色信号以外の色信号が補完される。さらに、マスク処理により撮像素子５２により生成された画像信号に相当する画像の周辺部が黒く塗りつぶされる。すなわち、周辺部の画素のＲＧＢ信号強度は０レベル（黒レベル）に設定される。なお、マスク処理が施される周辺部の画素以外の画素のＲＧＢ信号強度は、一般的に０レベルよりも大きい。

前段プロセス回路１５において所定の信号処理が行われた画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ１６に送られる。Ａ／Ｄコンバータ１６において、画像信号はアナログ信号からデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換された画像信号はフレームメモリ１７に送られ、格納される。フレームメモリ１７に格納された画像信号は、輪郭強調処理回路３０（輪郭強調処理ユニット）に送られる。

輪郭強調処理回路３０において、後述するように、マスク処理等により周辺部を黒く縁取る信号処理を施した画像信号を周囲に持たない画像信号に対して輪郭強調処理が行われる。なお、輪郭強調の度合いは、フロントパネル１８または外部入力装置７０への入力により調整可能である。

輪郭強調処理の行われた画像信号はＲＧＢメモリ１９に送られ、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号として格納される。ＲＧＢメモリ１９に格納された画像信号はＤ／Ａコンバータ２０に送られる。デジタル信号である画像信号はＤ／Ａコンバータ２０において、アナログ信号に変換される。

アナログ信号に変換された画像信号は、ビデオプロセス回路２１においてエンコードされる。エンコードされた画像信号がモニタ６０に出力され、モニタ６０の表示面に被写体像が表示される。

輪郭強調処理回路３０についてさらに詳細に説明する。輪郭強調処理回路３０では、図２に示すように、注目画素ＦＰを中心に３×３に配置された周囲画素ＳＰの信号強度に基づいて、注目画素ＦＰの信号強度を強調させる処理が行われる。図３に示すように、輪郭強調処理回路３０は、Ｒ信号処理部４０Ｒ、Ｇ信号処理部４０Ｇ、Ｂ信号処理部４０Ｂ、および判別部３１によって構成される。

フレームメモリ１７から出力されるＲＧＢ信号は、それぞれＲ信号処理部４０Ｒ、Ｇ信号処理部４０Ｇ、およびＢ信号処理部４０Ｂに入力される。なお、補間処理により各画素に対応するＲＧＢ信号がフレームメモリ１７に格納されている。画素信号が撮像素子５２から出力される順番で各画素に対応するＲＧＢ信号が、それぞれの信号処理部４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂに入力される。

Ｒ信号処理部４０Ｒから、注目画素ＦＰの周囲に配置される周囲画素ＳＰのＲ信号が判別部３１に出力される。同様に、Ｇ、Ｂ信号処理部４０Ｇ、４０Ｂから、注目画素ＦＰの周囲に配置される周囲画素ＳＰのＧ、Ｂ信号が判別部３１に出力される。

判別部３１は、図４に示すようにオア回路３２、ノット回路３３、およびアンド回路３４によって構成される。

オア回路３２には、８つの周囲画素ＳＰ１〜ＳＰ８（図２参照）からそれぞれの周囲画素ＳＰに対応するＲＧＢ信号が入力される。オア回路３２から、８つの周囲画素のいずれかの周囲画素の輝度が実質的に０レベルである場合に１（Ｈｉ）が、８つの周囲画素のすべての輝度が実質的に０レベルを超える場合に０（Ｌｏ）がノット回路３３に出力される。すなわち、いずれかの周囲画素に対応するＲＧＢ信号のいずれかの信号強度が０レベルである場合に１（Ｈｉ）が、すべての周囲画素のＲＧＢ信号のすべての信号強度が０レベルを超えている場合に０（Ｌｏ）がノット回路３３に出力される。

ノット回路３３からは、オア回路３２からの出力が１である場合にアンド回路３４に０（Ｌｏ）が、オア回路３２からの出力が０である場合にアンド回路３４に１（Ｈｉ）が出力される。アンド回路３４には、所定の強調値が設定されている。アンド回路３４では、ノット回路３２からの出力が０である場合は、０（Ｌｏ）が強調係数ＭとしてＲ、Ｇ、Ｂ信号処理部４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂに出力される。ノット回路３３からの出力が１（Ｈｉ）である場合は、設定されている所定の強調値が強調係数ＭとしてＲ、Ｇ、Ｂ信号処理部４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂに出力される。

なお、所定の強調値は、フロントパネル１８または外部入力装置７０への入力に応じてＣＰＵ２２に設定される値であって、例えば、０、２、４、６、８、１０のいずれかのレベル値である。なお、強調係数が大きくなるほど、輪郭強調の度合いは強められる。また、輪郭強調を行なわない場合は、０レベルが強調値として設定される。

次に、Ｒ信号処理部４０Ｒの内部構成について図５を用いて説明する。Ｒ信号処理部４０Ｒは、入力端４１Ｒ、第１〜第６の１画素遅延器４２Ｒ１〜４２Ｒ６、第１、第２の１ライン遅延器４３Ｒ１、４３Ｒ２、第１〜第１０の係数器４４Ｒ１〜４４Ｒ１０、第１、第２の加算器４５Ｒ１、４５Ｒ２によって構成される。

第１〜第６の１画素遅延器４２Ｒ１〜４２Ｒ６は、入力されるＲ信号の出力を１画素分遅らせる遅延器であって、左右に隣接する２つの画素のＲ信号の出力のタイミングを一致させることが可能である。第１、第２の１ライン遅延器４３Ｒ１、４３Ｒ２は、入力されるＲ信号の出力を１ライン分遅らせる遅延器であって、上下に隣接する２つの画素のＲ信号の出力のタイミングを一致させることが可能である。

第１、第２の１画素遅延器４２Ｒ１、４２Ｒ２は、入力端４１Ｒから順番に直列に接続される。第１の１ライン遅延器４３Ｒ１は、入力端４１Ｒに接続される。第３、第４の１画素遅延器４２Ｒ３、４２Ｒ４は、第１の１ライン遅延器４３Ｒ１の出力端に順番に直列に接続される。第２の１ライン遅延器４３Ｒ２は、第１の１ライン遅延器４３Ｒ１の出力端に接続される。第５、第６の１画素遅延器４２Ｒ５、４２Ｒ６は、第２の１ライン遅延器４３Ｒ２の出力端に順番に直列に接続される。

中央の画素を注目画素ＦＰとする３×３の画素の中で右下から左下の画素ＳＰ１〜ＳＰ３、真ん中右から真ん中左の画素ＳＰ４、ＦＰ、ＳＰ５、右上から左上の画素ＳＰ６〜ＳＰ８（図２参照）に対応するＲ信号ＲＳ１〜ＲＳ４、ＦＲＳ、ＲＳ５〜ＲＳ８が順番に入力端４１Ｒに入力される。なお、Ｒ信号ＲＳ３からＲ信号ＲＳ４が入力されるまでの間に約１ライン分のＲ信号が入力される。同様にＲ信号ＲＳ５からＲ信号ＲＳ６が入力されるまでの間も約１ライン分のＲ信号が入力される。

入力端４１Ｒに順番にＲ信号ＲＳ１〜ＲＳ４、ＦＲＳ、ＲＳ５〜ＲＳ８が入力されると、それぞれのＲ信号が、第６の１画素遅延器４２Ｒ６、第５の１画素遅延器４２Ｒ５、第２の１ライン遅延器４３Ｒ２、第４の１画素遅延器４２Ｒ４、第３の１画素遅延器４２Ｒ３、第１の１ライン遅延器４３Ｒ１、第２の１画素遅延器４２Ｒ２、第１の１画素遅延器４２Ｒ１、入力端４１Ｒから同時に出力される。

すなわち、第１、第２、第４〜第６の１画素遅延器４２Ｒ１、４２Ｒ２、４２Ｒ４〜４２Ｒ６、入力端４１Ｒ、および第１、第２の１ライン遅延器４３Ｒ１、４３Ｒ２から出力されるＲ信号は、第３の１画素遅延器４２Ｒ３から出力されるＲ信号に対応する画素を注目画素ＦＰとする周囲画素ＳＰに対応する。

なお、第１、第２、第４〜第６の１画素遅延器４２Ｒ１、４２Ｒ２、４２Ｒ４〜４２Ｒ６、入力端４１Ｒ、および第１、第２の１ライン遅延器４３Ｒ１、４３Ｒ２から出力されるＲ信号が、周囲画素ＳＰのＲ信号として前述のように判別部３１に出力され、強調係数を求めるのに用いられる。

第１〜第６の係数器４４Ｒ１〜４４Ｒ６は、それぞれ第１〜第６の１画素遅延器４２Ｒ１〜４２Ｒ６の出力端に接続される。第７の係数器４４Ｒ７は、入力端４１Ｒに接続される。第８、第９の係数器４４Ｒ８、４４Ｒ９は、それぞれ第１、第２の１ライン遅延器４３Ｒ１、４３Ｒ２の出力端に接続される。

第１〜第９の係数器４４Ｒ１〜４４Ｒ９には所定の係数が設定されており、それぞれの係数器に入力されるＲ信号に所定の係数が乗じられる。なお、第１、第４、第５、第８の係数器４４Ｒ１、４４Ｒ４、４４Ｒ５、４４Ｒ８には、（−１／４）が係数として設定されている。第２、第６、第７、第９の係数器４４Ｒ２、４４Ｒ６、４４Ｒ７、４４Ｒ９には、０が係数として設定されている。第３の係数器４４Ｒ３には、１が係数として設定されている。

所定の係数が乗じられたＲ信号は、第１の加算器４５Ｒ１に入力される。第１の加算器４５Ｒ１において、所定の係数が乗じられたＲ信号の信号強度の和（ＦＲＳ−（ＲＳ２＋ＲＳ４＋ＲＳ５＋ＲＳ７）／４）に相当する輪郭強調原信号が生成される。

輪郭強調原信号は第１０の係数器４４Ｒ１０に入力される。また、第１０の係数器４４Ｒ１０には、判別部３１から強調係数Ｍが入力される。第１０の係数器４４Ｒ１０が輪郭強調原信号に強調係数を乗じることにより、輪郭強調信号（Ｍ×（ＦＲＳ−（ＲＳ２＋ＲＳ４＋ＲＳ５＋ＲＳ７）／４））が生成される。

輪郭強調信号は第２の加算器４５Ｒ２に入力される。また、第３の１画素遅延器４２Ｒ３の出力端から出力されるＲ信号ＦＲＳも、第２の加算器４５Ｒ２に入力される。第２の加算器４５Ｒ２において、輪郭強調信号に第３の１画素遅延器４２Ｒ３の出力端から出力されるＲ信号を加算することにより、注目画素ＦＰの輪郭強調処理を施したＲ信号（ＦＲＳ＋Ｍ×（ＦＲＳ−（ＲＳ２＋ＲＳ４＋ＲＳ５＋ＲＳ７）／４））が得られる。

Ｇ、Ｂ信号処理部４０Ｇ、４０Ｂも、Ｒ信号処理部４０Ｒと同様の構成であり、Ｇ、Ｂ信号処理部４０Ｇ、４０Ｂでは、Ｒ信号処理部４０Ｒが輪郭強調する画素と同じ画素を注目画素ＦＰとして輪郭強調が行なわれる。

次に、内視鏡プロセッサ１０により行なわれる輪郭強調処理について図６のフローチャートを用いて説明する。図６は、内視鏡プロセッサ１０において行なわれる輪郭強調処理のフローチャートである。

画像信号が、内視鏡プロセッサ１０に出力され、前段の信号処理が行われてから、輪郭強調処理が開始する。まず、ステップＳ１００において、ＣＰＵ２２の初期設定を行い、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、フロントパネル１８に設けられる輪郭強調のパネルスイッチがＯＮであるかの判断を行なう。パネルスイッチがＯＦＦである場合はステップＳ１０５に進む。ＯＮである場合はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、外部入力装置７０に設けられる輪郭強調のスイッチがＯＮであるかの判断を行なう。輪郭強調スイッチがＯＦＦである場合はステップＳ１０５に進む。ＯＮである場合はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において、周囲画素ＳＰに対応するＲＧＢ信号の信号強度が０レベルを超えているか否か確認する。複数の周囲画素ＳＰのいずれかに対応するＲＧＢ信号のいずれかが０である場合はステップＳ１０５に進む。すべての周囲画素ＳＰのＲＧＢ信号すべてが０を超えている場合はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、パネルスイッチまたは輪郭強調スイッチの入力により設定された強調値を強調係数として第１０の係数器４４Ｒ１０に設定する。一方、ステップＳ１０５では、０を強調係数として第１０の係数器４４Ｒ１０に設定する。

ステップＳ１０４またはステップＳ１０５の終了後、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４またはステップＳ１０５において設定した強調係数を用いて注目画素ＦＰの輪郭強調を行なう。注目画素ＦＰの輪郭強調の終了後に本処理は終了する。

以上のような本実施形態の輪郭強調処理回路３０によれば、マスク処理により黒色に塗りつぶされた周辺部ＢＡとの境目における輪郭強調処理を停止することが可能である（図７参照）。前述のように電子内視鏡では周辺部ＢＡを電気的に黒く塗りつぶした画像を表示することが多いが、周辺部ＢＡに隣接する画素に対する輪郭強調処理が確実に停止される。

内視鏡プロセッサ１０には用途に応じて異なる内視鏡５０が接続され、用いる内視鏡５０によって周辺部ＢＡの形状も変わるが、本実施形態によれば何ら回路を変更することなく、周辺部ＢＡとの境目における輪郭強調処理の停止が可能である。

また、マスク処理が施される周辺部の画素以外の画素のＲＧＢ信号強度は、一般的に０レベルになることは無いので、本実施形態では周囲画素ＳＰのＲＧＢ信号のいずれかの信号強度が０である場合に周囲画素ＳＰの輝度が実質的に０であり、黒色であると判断している。このような構成により、ＲＧＢ信号のいずれかにランダムノイズが混入する場合があっても、黒色であると判断され、輪郭強調処理の停止が確実に行われるようになる。

また、本実施形態では複数の周囲画素のいずれか一つでも黒色である場合に注目画素の輪郭強調処理は停止される。注目画素が周辺部に隣接する場合は複数の周囲画素が黒色となるが、前述のようにランダムノイズの混入を考慮して一つでも黒色である場合に輪郭強調処理が停止される。なお、被写体像を受光した画素において完全に黒となることは実質的に生じないため、このような判断を行なっても通常の画像を表示する画素において輪郭強調処理が停止することはない。

なお、本実施形態において、ＲＧＢ信号の信号強度により周囲画素ＳＰが黒であるか否かの判別を行なっているが、周囲画素ＳＰの輝度が実質的に０であるかの判別を行えばよく、各周囲画素ＳＰにおける輝度信号に基づいて判別する構成であってもよい。

また、本実施形態において、注目画素ＦＰを中心とした３×３の範囲内の周囲画素ＳＰに基づいて輪郭強調の実行の判断および輪郭強調処理を行ったが、注目画素ＦＰを中心としたいかなる範囲内の画素を周囲画素ＳＰとして用いてもよい。例えば、注目画素ＦＰを中心とて両隣の画素を用いてもよい。

また、本実施形態において、第１、第４、第５、第８の係数器４４Ｒ１、４４Ｒ４、４４Ｒ５、４４Ｒ８には（−１／４）が、第２、第６、第７、第９の係数器４４Ｒ２、４４Ｒ６、４４Ｒ７、４４Ｒ９には０が、第３の係数器４４Ｒ３には１が係数として設定されているが、注目画素のＲＧＢ信号の信号強度を強調できる係数の組合わせであればいかなるものでもよい。

また、本実施形態において、内視鏡から出力される画像信号に対して輪郭強調処理を行っているが、デジタルカメラなどの他の機器に使用される撮像素子から出力される画像信号に対しても本実施形態と同様の輪郭強調処理を行うことも可能である。

また、本実施形態を適用した内視鏡プロセッサ１０は、汎用の内視鏡プロセッサに本実施形態の輪郭強調処理を行う輪郭強調処理プログラムを読込ませて構成することも可能である。なお、輪郭強調プログラムでは、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１０４において輪郭強調処理を行い、ステップＳ１０５では輪郭強調処理を解除し、ステップＳ１０６を省いたフローチャートにより本実施形態と同じ機能を持たせることが可能である。

本発明の一実施形態を適用した輪郭強調処理ユニットを有する内視鏡プロセッサの内部構成を概略的に示すブロック図である。 本実施形態における注目画素と周囲画素の位置関係を説明するための図である。 輪郭強調処理回路の内部構成を概略的に示すブロック図である。 判別部の内部構成を概略的に示すブロック図である。 Ｒ信号処理部の内部構成を概略的に示すブロック図である。 内視鏡プロセッサにおいて行なわれる輪郭強調処理のフローチャートである。 本実施形態による効果を説明するための図であって、周辺部に隣接する領域での輪郭強調処理が停止された表示画面を示す図である。 背景技術を説明するための図であって、周辺部に隣接する領域での輪郭強調処理が行われた表示画面を示す図である。

符号の説明

１０ 内視鏡プロセッサ
１５ 前段プロセス回路
２２ ＣＰＵ
３０ 輪郭強調処理回路
３１ 判別部
４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ Ｒ信号処理部、Ｇ信号処理部、Ｂ信号処理部
４１Ｒ 入力端
４２Ｒ１〜４２Ｒ６ 第１〜第６の１画素遅延器
４３Ｒ１、４３Ｒ２ 第１、第２の１ライン遅延器
４４Ｒ１〜４４Ｒ１０ 第１〜第１０の係数器
４５Ｒ１、４５Ｒ２ 第１、第２の加算器
５０ 内視鏡
６０ モニタ
７０ 外部入力装置

Claims (8)

1. 注目画素の周囲の上下左右、右上、右下、左下、および左上の８方向に配置された周囲画素におけるすべての色信号の信号強度がゼロレベルを超えているかを判別することによって前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えているかを判別する判別部と、
   前記判別部が前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別する場合に、前記注目画素の生成する画素信号に対して輪郭強調処理を行う信号処理部とを備え、
   前記色信号は、赤、緑、青の３原色に相当するＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号であり、
   前記判別部が前記８方向の前記周囲画素のいずれにおいても輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別する場合に、前記信号処理部が前記輪郭強調処理を行う
   ことを特徴とする輪郭強調処理ユニット。
2. 前記信号処理部は、
   画素から出力される画素信号が入力される入力端と、
   前記入力端から順番に直列に接続される第１、第２の画素遅延器と、
   前記第１、第２の画素遅延器の出力端にそれぞれ接続され、前記第１、第２の画素遅延器から出力される前記画素信号に第１、第２の係数を乗ずる第１、第２の係数器と、
   前記入力端に接続され、前記入力端から入力される前記画素信号に第３の係数を乗ずる第３の係数器と、
   前記第１〜第３の係数器からの出力を加算する第１の加算器と、
   前記判別部が前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルであると判別するときは前記第１の加算器から出力される信号にゼロを乗じ、前記判別部が前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別するときは前記第１の加算器から出力される信号に第４の係数を乗じる第４の係数器と、
   前記第１の画素遅延器からの出力と前記第４の係数器からの出力とを加算する第２の加算器とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の輪郭強調処理ユニット。
3. 前記判別部は、前記入力端から出力される信号と前記第２の画素遅延器から出力される信号とに基づいて、前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルであるかどうかの判別を行なうことを特徴とする請求項２に記載の輪郭強調処理ユニット。
4. 前記信号処理部は、
   画素から出力される画素信号が入力される入力端と、
   前記入力端から順番に直列に接続される第１、第２の画素遅延器と、
   前記入力端に接続される第１のライン遅延器と、
   前記第１のライン遅延器から順番に直列に接続される第３、第４の画素遅延器と、
   前記第１のライン遅延器の出力端に接続される第２のライン遅延器と、
   前記第２のライン遅延器から順番に直列に接続される第５、第６の画素遅延器と、
   前記第１〜第６の画素遅延器の出力端にそれぞれ接続され、前記第１〜第６の画素遅延器から出力される前記画素信号に第１〜第６の係数を乗ずる第１〜第６の係数器と、
   前記入力端に接続され、前記入力端から入力される前記画素信号に第７の係数を乗ずる第７の係数器と、
   前記第１、第２のライン遅延器の出力端にそれぞれ接続され、前記第１、２のライン遅延器から出力される前記画素信号に第８、第９の係数を乗ずる第８、第９の係数器と、
   前記第１〜第９の係数器からの出力を加算する第１の加算器と、
   前記判別部が前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルであると判別するときは前記第１の加算器から出力される信号にゼロを乗じ、前記判別部が前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別するときは前記第１の加算器から出力される信号に第１０の係数を乗じる第１０の係数器と、
   前記第３の画素遅延器からの出力と前記第１０の係数器からの出力とを加算する第２の加算器とを備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の輪郭強調処理ユニット。
5. 前記判別部は、前記入力端および第２のライン遅延器から出力される信号に基づいて、前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルであるかどうかの判別を行なうことを特徴とする請求項４に記載の輪郭強調処理ユニット。
6. 前記判別手段は、前記周囲画素の前記Ｒ信号、前記Ｇ信号、前記Ｂ信号すべての信号強度がゼロレベルを超えている場合に、前記周囲画素の輝度がゼロレベルを超えていると判別することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の輪郭強調処理ユニット。
7. 被写体の光学像の周辺部を、前記光学像に相当する画像信号において黒色にさせるマスク処理部と、
   前記マスク処理部から出力される画像信号を構成する画素の中の注目画素の周囲の上下左右、右上、右下、左下、および左上の８方向に配置された周囲画素におけるすべての色信号の信号強度がゼロレベルを超えているかを判別することによって前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えているかを判別する判別部と、
   前記判別部が前記周囲画素の輝度がゼロレベルを超えていると判別する場合に、前記注目画素の生成する画素信号に対して輪郭強調処理を行う信号処理部とを備え、
   前記色信号は、赤、緑、青の３原色に相当するＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号であり、
   前記判別部が前記８方向の前記周囲画素のいずれにおいても輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別する場合に、前記信号処理部が前記輪郭強調処理を行う
   ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
8. 被写体の光学像の周辺部を、前記光学像に相当する画像信号において黒色にさせるマスク処理手段と、
   前記マスク処理部から出力される画像信号を構成する画素の中の注目画素の周囲の上下左右、右上、右下、左下、および左上の８方向に配置された周囲画素におけるすべての色信号の信号強度がゼロレベルを超えているかを判別することによって前記周囲画素の輝度が実質的にゼロレベルを超えているかを判別する判別手段と、
   前記判別手段が前記周囲画素の輝度がゼロレベルを超えていると判別する場合に、前記注目画素の生成する画素信号に対して輪郭強調処理を行う信号処理手段として画像信号プロセッサを機能させ、
   前記色信号は、赤、緑、青の３原色に相当するＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号であり、
   前記判別手段が前記８方向の前記周囲画素のいずれにおいても輝度が実質的にゼロレベルを超えていると判別する場合に、前記信号処理手段が前記輪郭強調処理を行う
   ことを特徴とする輪郭強調プログラム。

Images