JP4786813B2 - Electronic endoscope apparatus and electronic endoscope system - Google Patents

Electronic endoscope apparatus and electronic endoscope system Download PDF

Info

Publication number
JP4786813B2
JP4786813B2 JP2001103356A JP2001103356A JP4786813B2 JP 4786813 B2 JP4786813 B2 JP 4786813B2 JP 2001103356 A JP2001103356 A JP 2001103356A JP 2001103356 A JP2001103356 A JP 2001103356A JP 4786813 B2 JP4786813 B2 JP 4786813B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aperture
white balance
correction data
video signal
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001103356A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002291696A (en
Inventor
康紀 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP2001103356A priority Critical patent/JP4786813B2/en
Publication of JP2002291696A publication Critical patent/JP2002291696A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4786813B2 publication Critical patent/JP4786813B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Endoscopes (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓管からなるスコープと、このスコープを着脱自在に接続するプロセッサとを備えた電子内視鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
このような電子内視鏡装置においては、スコープの先端にCCDイメージセンサが設けられ、このCCDイメージセンサは対物レンズ系と組み合わせられる。
またスコープ内には光ファイバー束からなるライトガイドが挿通させられており、スコープの基端側に接続されたプロセッサ内の光源ランプから、このライトガイドを介してスコープ先端に照明光が供給される。患者の体腔内へスコープが挿入された時、対物レンズ系の前方がライトガイドの先端側端面から射出する照明光によって照明され、光学像がCCDイメージセンサの受光面に結像され、そこで電気信号に光電変換される。CCDイメージセンサから得られた電気信号、即ち画素信号はプロセッサの映像信号処理回路へ送られ、この画素信号に基づいてビデオ信号が生成される。さらにビデオ信号はモニタ装置に対して出力され、そこで光学像がモニタ画面上に再現される。
【0003】
映像信号処理回路において、画素信号はホワイトバランス処理を受け、具体的にはR、G、Bのレベルが1:1:1となる補正係数データが予め設定されており、この補正係数データに基づいて画素信号の各色の信号レベルが調整される。
【0004】
光源ランプには大きな光量が得られるメタルハライドランプが好適に用いられるが、このメタルハライドランプから出力される照明光は光束断面における色温度分布にムラがあり、例えば陽極側では青色成分が強く、陰極側では赤色成分が強いという特性を有していたりする。光量を調節するために光源ランプとライトガイドとの間には絞りが設けられ、この絞りは例えば光路を一端から徐々に塞ぐことにより光量を減じている。従って、絞り開度を変化させると被写体に供給する照明光の色温度が異なってしまい、上述したようなホワイトバランス処理を行っても、適切なホワイトバランスが得られないことがあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、電子内視鏡装置において絞り開度によらずホワイトバランスを一定に保つことを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡装置は、固体撮像素子と、固体撮像素子から得られる1フレーム分の映像信号のホワイトバランスを一定に調整するための補正データを保持するメモリとを有するスコープと、照明光をスコープに供給する光源と、照明光の光量を調節する絞りと、絞りの開度を検出する検出部と、絞り開度に対応する補正データをメモリから読み出すとともに固体撮像素子から得られた1フレーム分の映像信号のホワイトバランスを補正データに基づいて補正するホワイトバランス調整部とを有するプロセッサと、補正された映像信号に基づいて被写体像を再現するモニタ装置とを備えることを最も主要な特徴とする。
【0007】
電子内視鏡装置において、メモリに格納された補正データが書き換え可能であることが好ましい。
【0008】
また、本発明の電子内視鏡システムは、固体撮像素子と、固体撮像素子から得られる1フレーム分の映像信号のホワイトバランスを一定に調整するための補正データを保持するメモリとを有するスコープと、照明光をスコープに供給する光源と、照明光の光量を調節する絞りと、絞りの開度を検出する検出部と、絞り開度に対応する補正データをメモリから読み出すとともに固体撮像素子から得られた1フレーム分の映像信号のホワイトバランスを補正データに基づいて補正するホワイトバランス調整部とを有するプロセッサと、補正された映像信号に基づいて被写体像を再現するモニタ装置と、補正された映像信号を記録可能な記録装置とを備えることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
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。
【0010】
図1は本発明による電子内視鏡システムの実施形態を示すブロック図である。電子内視鏡システムは、可撓管を有するスコープ10と、スコープ10に着脱自在なプロセッサ100とを備える。スコープ10には光ファイバ束から成る光ガイド部材12がスコープ先端部10aにまで挿通しており、光ガイド部材12の基端側はスコープ10のプロセッサ100への装着時にプロセッサ100に設けられた光源102に光学的に接続される。光源102は例えばメタルハライドランプである。
【0011】
光源102からの照明光は光ガイド部材12によってスコープ先端部10aへ導かれ、前方の被写体、例えば内臓器官Xが照明される。光源102と光ガイド部材12の入射端との間には、光ガイド部材12に供給する照明光の光量を調節する絞り120が設けられる。
【0012】
スコープ先端部10aには固体撮像素子例えばCCDから成る撮像センサ14が設けられ、この撮像センサ14にはCCDと組み合わされた対物レンズ系が包含される。本実施形態ではカラー画像を再現するために同時撮像方式が採用され、白色照明光により照明された被写体の光学像が対物レンズ系により補色カラーフィルタがオンチップ化されたCCDの受光面に結像させられる。CCDに結像された光学的被写体像は、1フレーム分のアナログ画素信号に光電変換され、スコープ10のコネクタ部20に内蔵されたCCD駆動回路22によって撮像センサ14から順次読み出される。
【0013】
撮像センサ14から読み出されたアナログ画素信号は、コネクタ部20に内蔵された一次処理回路24により、撮像センサ14の特性やスコープ10の光学特性に応じた処理、例えばクランプ処理やサンプルホールド処理、ホワイトバランス補正処理、ガンマ補正処理、輪郭強調処理および増幅処理等が施され、所定の規格、例えばNTSC規格に応じたアナログ映像信号としてプロセッサ100の映像信号処理回路104に出力される。映像信号処理回路104においては、1フレーム分のアナログ映像信号から輝度信号および色信号が分離される。またCCD上にオンチップ化された補色フィルタによって分離された補色信号はR、G、Bの3色デジタル信号に変換される。各色信号は、それぞれRメモリ106、Gメモリ108およびBメモリ110に一旦格納される。
【0014】
各色メモリ106、108および110から順次読み出される1フレーム分の3色デジタル信号には、タイミング回路112から出力された水平同期信号および垂直同期信号が付加され、ビデオ処理回路114に送られる。ビデオ処理回路114には雑音となる高周波帯域成分を3色デジタル信号から除去するローパスフィルタが設けられる。ビデオ処理回路114は、ローパスフィルタを通過した1フレーム分の3色デジタル信号をホワイトバランス調整回路130に出力する。
【0015】
ビデオ処理回路114から出力された3色デジタル信号は、ホワイトバランス調整回路130においてホワイトバランスが調整され、NTSCコンポジットビデオ信号などのアナログカラービデオ信号に変換された後、モニタ装置200やVCRなどの記録装置300に出力される。一次処理回路24におけるホワイトバランス補正処理は光源102の色温度を所定値に想定しているため、絞り120の開度に応じて光源102の色温度が変化するとホワイトバランスは必ずしも適正なものにはならない。このため、ホワイトバランス調整回路130によって後述するようにホワイトバランスが再調整される。
【0016】
絞り120は絞り調整回路122によりその開度が調整され、これにより光量が調節される。絞り調整回路122は、映像信号処理回路104から出力された1フレーム分のデジタル画素信号の平均輝度レベルを算出し、この平均輝度レベルに基づいて最適な絞り開度になるよう絞り120を駆動制御する。このようにプロセッサ100は被写体像の明るさが適正レベルになるように照明光量を調節する自動調光機能を有する。
【0017】
プロセッサ100は、絞り102の開度を検出する絞り開度検知回路124を備え、検出された絞り開度のデータはシステムコントロール回路116に送られる。ホワイトバランス調整回路130は、ホワイトバランスを調整する際にシステムコントロール回路116から絞り開度のデータを得、この絞り開度に応じた補正データ、具体的にはR信号およびB信号の出力レベルをそれぞれ調整するRゲイン補正係数αおよびBゲイン補正係数βを、スコープ10のコネクタ部20に設けられた不揮発性メモリ例えばEEPROM26から読み出し、画素毎にR信号およびB信号をゲイン調整する。このホワイトバランス補正処理により、モニタ画面上における被写体像のホワイトバランスは絞り開度の変化に関係なく常に適正に調整される。従って、操作者である医者が患部の診断を的確に行える。
【0018】
また、この補正データはスコープ10の光学的特性や撮像センサ14の特性を更に考慮した固有値とすることもできる。スコープ10は高精密部品から構成されるため、僅かな機械的誤差であっても個々のスコープ10の光学的特性に大きく影響する。本実施形態においてはスコープ10側に補正データを持たせており、これによりスコープ10の交換の際にプロセッサ100側で各スコープ10の光学的特性に応じたホワイトバランス調整作業を行う必要がない。
【0019】
EEPROM26には予め補正データが書き込まれており、この補正データは絞り開度γと、この絞り開度γに対応するRゲイン補正係数αおよびBゲイン補正係数βとからなるデータを複数組有するテーブルである。補正データは必要に応じて書き換え可能であり、操作パネル140上のモードスイッチ142によって通常の作動モードから書き換えモードに切り替えられたときにのみ書き換え可能である。これにより、操作者の好みやランプ交換時などに応じてホワイトバランスを変えることができる。なお、補正データの書き換えの際には、操作パネル140上の測定スイッチ144により絞り開度の測定開始および終了が指示される。
【0020】
モニタ装置200ではアナログカラービデオ信号に基づいて被写体像が画面上に再現される。上述したように、絞り開度に応じてホワイトバランスが再調整されるので、モニタ装置200には絞り開度に影響されない、常にホワイトバランスの良好な被写体像が表示される。記録装置300は被写体像を静止画または動画として記録する。
【0021】
プロセッサ100にはキーボード400が接続され、このキーボード400から入力された患者名や診察日時等の文字情報はシステムコントロール回路116により文字パターン信号に変換されてビデオ処理回路114に出力され、ここでコンポーネントデジタル信号に付加される。これにより、モニタ装置200の画面上には光学的被写体像の再現画像と共に文字情報が表示される。
【0022】
システムコントロール回路116はプロセッサ100の全動作を制御するマイクロコンピュータであり、CPU、種々のルーチンを実行するためのプログラムやパラメータを格納するROMや、データ等を一時的に格納するRAMを備える。タイミング回路112は、各回路104、106、108、110、114、116の同期をとるためのクロックパルスを出力する。
【0023】
図2は、システムコントロール回路116において実行されるホワイトバランス補正処理ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはビデオ処理回路114から新たなフレームの3色デジタル信号がホワイトバランス調整回路130に出力可能な状態なったと判定されると開始される。
【0024】
ステップS120ではビデオ処理回路114から出力された1フレーム分のR信号、G信号およびB信号がホワイトバランス調整回路130のメモリ(図示せず)に蓄積される。そしてステップS122では撮像タイミングと同時に測定された絞り開度γのデータがホワイトバランス調整回路130に読み込まれる。ステップS124では読み込まれた絞り開度γに対応するゲイン補正係数αおよびβが、EEPROM26からホワイトバランス調整回路130に読み込まれる。
【0025】
次のステップS126においては、ホワイトバランス調整回路130においてR信号およびB信号がレベル調整される、具体的にはR信号がメモリから読み出されてD/A変換される際にR信号にゲイン補正係数αが乗算されるとともに、B信号がD/A変換される際にB信号にゲイン補正係数βが乗算される。G信号はレベル調整されずにD/A変換される。そして、ステップS128ではレベル調整されたR信号、G信号およびB信号に基づいてアナログカラービデオ信号が生成され、プロセッサ100に接続された外部のモニタ装置200および記録装置300に出力される。以上でホワイトバランス補正処理ルーチンが終了する。
【0026】
次に、図3および図4のフローチャートを参照して、補正データを書き換えるための補正データ更新ルーチンについて説明する。このルーチンはシステムコントロール回路130において実行され、モードスイッチ140によって書き換えモードが選択されると開始される。
【0027】
なお、補正データ書き換えの際には、図5に示すように基準白色の包囲体500が用意され、この包囲体500の内壁面には所定の基準白色が塗布される。スコープ10の先端部10aは包囲体500に挿入され、図5(a)に示すように包囲体500の内側底面502に先端面10bが近接させられる。
【0028】
ステップS200では、測定スイッチ144によって測定開始が指示されたか否かが判定される。測定開始が指示されるまでステップS200は繰り返し実行され、測定スイッチ144が押下されて測定開始が指示されるとステップS202が実行され、ここで測定回数を示すパラメータnに初期値1が代入される。そして、ステップS204において絞り開度γnが測定されて絞り開度検知回路124からシステムコントロール回路116に読み出され、そのときホワイトバランス回路130に入力されたR信号、G信号およびB信号の各レベル値Rn、GnおよびBnが測定されてそれぞれシステムコントロール回路116に読み出される(ステップS206)。ステップS208では10マイクロ秒経過したか否かが判定され、10マイクロ秒経過すればさらにステップS210において測定スイッチ144の再度の押下によって測定終了が指示されたか否かが判定される。測定スイッチ144が再押下されなければステップS212においてパラメータnが1だけインクリメントされてステップS204に戻る。即ち、測定スイッチ144を一度押してから再度押下されるまでの間、絞り開度γnと、そのときのR信号レベルRn、G信号レベルGnおよびB信号レベルBnが10マイクロ秒毎に検出される。
【0029】
ステップS202〜S212の実行中には、操作者によって内視鏡先端部10aが図5(a)に示す状態から矢印Y方向に徐々に引き抜かれ、図5(b)に示すように内側底面502から先端面10bが離間させられる。内側底面502から遠ざかると反射光量は減少するため、自動調高機能によって絞り開度は徐々に増大する。従って、様々な絞り開度に対応するR、G、B信号レベルが得られる。
【0030】
ステップS210において測定終了が指示されたと判定されると、ステップS214においてパラメータNに測定回数nが代入され、ステップS216において測定データ、即ち測定回数Nと、N組の(絞り開度γ(n),R信号レベルR(n),G信号レベルG(n),B信号レベルB(n))とのデータが、システムコントロール回路116のRAM(図示せず)に格納される。
【0031】
次に、ステップS220ではパラメータnが再び初期値1に戻され、ステップS222において第n番目に測定された絞り開度γnと、対応するRGB信号レベルRn、GnおよびBnが読み出される。そして、ステップS224においてホワイトバランス補正処理後のG信号レベルGnとR信号レベルRnの比率が1:1となるようなRゲイン補正係数αnが決定される。このRゲイン補正係数αnの決定は、例えば初期値を1として0.7から1.3の間、所定の増分Δαで値を変化させ、そのときの入力R信号レベルRnとαnとの積が入力G信号レベルGnに一致するような値を選択するという手法により得られる。続いてステップS226において入力G信号レベルGnと、入力B信号レベルBnとβnとの積が1:1となるようなBゲイン補正係数βnが決定される。Bゲイン補正係数βnの決定については、ステップS224と同様であり説明を省略する。
【0032】
次のステップS228ではパラメータnが測定回数N以上であるか否かが判定され、nが測定回数Nより小さければステップS230においてnが1インクリメントされてステップS222に戻る。即ち、ステップS22〜S226はN回繰り返されて、N個の絞り開度γn(n=1〜N)にそれぞれ対応するRゲイン補正係数αnおよびBゲイン補正係数βnが得られる。
【0033】
ステップS228においてパラメータnが測定回数N以上である、即ちN個の絞り開度γnおよびRゲイン補正係数αnおよびBゲイン補正係数βnが得られたと判定されると、ステップS232においてこれらはEEPROM26に補正しデータとして書き込まれる。このとき、既にEEPROM26内に補正データが存在していた場合には、データは上書きされる。ステップS232が終了すると補正データ更新ルーチンは終了する。
【0034】
以上のように、本実施形態の電子内視鏡システムにおいては、絞り開度に応じてホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整回路130を設けているので、絞り開度に応じて光源102の色温度が変化してもホワイトバランスを一定に保つことができ、モニタ装置200において極めてホワイトバランスの良好な被写体像が再現できる。従って、患部の早期発見に役立ち、診察時間の短縮や患者への負担軽減などの利点がある。また、更にスコープ固有の特性を考慮したホワイトバランスの補正データとした場合は、その補正データはスコープ10のEEPROM26に格納されており、スコープ10を取り替えても、そのために再調整を行う必要はない。またEEPROM26内の補正データは書き換えが自由であり、操作者の好みに応じたホワイトバランスが設定できる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の電子内視鏡装置は、絞り開度によらず常に適切な色を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子内視鏡システムの概略ブロック図である。
【図2】ホワイトバランス補正処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図3】補正データ更新ルーチンの前半部分を示すフローチャートである。
【図4】補正データ更新ルーチンの後半部分を示すフローチャートである。
【図5】補正データの書き換え時に用いる包囲体を内視鏡先端部と共に示す斜視図である。
【符号の説明】
10 スコープ
14 撮像センサ
26 EEPROM
100 プロセッサ
130 ホワイトバランス調整回路
200 モニタ装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic endoscope apparatus including a scope made of a flexible tube and a processor for detachably connecting the scope.
[0002]
[Prior art]
In such an electronic endoscope apparatus, a CCD image sensor is provided at the tip of a scope, and this CCD image sensor is combined with an objective lens system.
A light guide made of an optical fiber bundle is inserted into the scope, and illumination light is supplied from the light source lamp in the processor connected to the proximal end side of the scope to the distal end of the scope through the light guide. When the scope is inserted into the body cavity of the patient, the front of the objective lens system is illuminated by illumination light emitted from the end surface on the distal end side of the light guide, and an optical image is formed on the light receiving surface of the CCD image sensor, where an electrical signal is generated. To photoelectric conversion. An electrical signal obtained from the CCD image sensor, that is, a pixel signal is sent to a video signal processing circuit of a processor, and a video signal is generated based on the pixel signal. Further, the video signal is output to the monitor device, where an optical image is reproduced on the monitor screen.
[0003]
In the video signal processing circuit, the pixel signal is subjected to white balance processing. Specifically, correction coefficient data in which the levels of R, G, and B are 1: 1: 1 is set in advance, and based on the correction coefficient data. Thus, the signal level of each color of the pixel signal is adjusted.
[0004]
A metal halide lamp that can obtain a large amount of light is preferably used as the light source lamp. However, the illumination light output from the metal halide lamp has uneven color temperature distribution in the cross section of the light beam, for example, the blue component is strong on the anode side, and the cathode side Then, there is a characteristic that the red component is strong. In order to adjust the amount of light, an aperture is provided between the light source lamp and the light guide, and this aperture reduces the amount of light by gradually closing the optical path from one end, for example. Therefore, when the aperture is changed, the color temperature of the illumination light supplied to the subject is different, and even when the white balance processing as described above is performed, an appropriate white balance may not be obtained.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to keep white balance constant in an electronic endoscope apparatus regardless of the aperture opening degree.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An electronic endoscope apparatus according to the present invention includes a scope having a solid-state imaging device, and a memory that holds correction data for adjusting white balance of a video signal for one frame obtained from the solid-state imaging device, and illumination. A light source that supplies light to the scope, an aperture that adjusts the amount of illumination light, a detection unit that detects the aperture of the aperture, and correction data corresponding to the aperture are read from the memory and obtained from the solid-state imaging device It is most important to include a processor having a white balance adjustment unit that corrects the white balance of a video signal for one frame based on correction data, and a monitor device that reproduces a subject image based on the corrected video signal. Features.
[0007]
In the electronic endoscope apparatus, it is preferable that the correction data stored in the memory can be rewritten.
[0008]
An electronic endoscope system according to the present invention includes a scope having a solid-state imaging device and a memory that holds correction data for adjusting white balance of a video signal for one frame obtained from the solid-state imaging device. , A light source that supplies illumination light to the scope, a diaphragm that adjusts the amount of illumination light, a detector that detects the aperture of the diaphragm, and correction data corresponding to the aperture of the diaphragm are read from the memory and obtained from the solid-state imaging device A processor having a white balance adjustment unit that corrects the white balance of the video signal for one frame based on the correction data, a monitor device that reproduces the subject image based on the corrected video signal, and the corrected video And a recording device capable of recording a signal.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0010]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an electronic endoscope system according to the present invention. The electronic endoscope system includes a scope 10 having a flexible tube and a processor 100 detachably attached to the scope 10. A light guide member 12 made of an optical fiber bundle is inserted into the scope 10 up to the scope distal end portion 10 a, and the proximal end side of the light guide member 12 is a light source provided in the processor 100 when the scope 10 is attached to the processor 100. 102 is optically connected. The light source 102 is, for example, a metal halide lamp.
[0011]
The illumination light from the light source 102 is guided to the scope distal end portion 10a by the light guide member 12, and the front subject, for example, the internal organ officer X is illuminated. A diaphragm 120 that adjusts the amount of illumination light supplied to the light guide member 12 is provided between the light source 102 and the incident end of the light guide member 12.
[0012]
The scope distal end portion 10a is provided with an image sensor 14 formed of a solid-state image sensor, for example, a CCD. The image sensor 14 includes an objective lens system combined with the CCD. In this embodiment, a simultaneous imaging method is adopted to reproduce a color image, and an optical image of a subject illuminated with white illumination light is formed on a light receiving surface of a CCD in which a complementary color filter is formed on-chip by an objective lens system. Be made. The optical subject image formed on the CCD is photoelectrically converted into an analog pixel signal for one frame, and is sequentially read out from the image sensor 14 by the CCD drive circuit 22 built in the connector unit 20 of the scope 10.
[0013]
The analog pixel signal read from the imaging sensor 14 is processed by the primary processing circuit 24 built in the connector unit 20 according to the characteristics of the imaging sensor 14 and the optical characteristics of the scope 10, such as clamping processing and sample hold processing. White balance correction processing, gamma correction processing, contour emphasis processing, amplification processing, and the like are performed, and are output to the video signal processing circuit 104 of the processor 100 as analog video signals in accordance with a predetermined standard, for example, the NTSC standard. In the video signal processing circuit 104, the luminance signal and the color signal are separated from the analog video signal for one frame. The complementary color signals separated by the on-chip complementary color filter on the CCD are converted into R, G, and B three-color digital signals. Each color signal is temporarily stored in the R memory 106, the G memory 108, and the B memory 110, respectively.
[0014]
The horizontal synchronizing signal and the vertical synchronizing signal output from the timing circuit 112 are added to the three-color digital signals for one frame sequentially read from the respective color memories 106, 108 and 110, and sent to the video processing circuit 114. The video processing circuit 114 is provided with a low-pass filter that removes a high-frequency band component that becomes noise from the three-color digital signal. The video processing circuit 114 outputs the three-color digital signal for one frame that has passed through the low-pass filter to the white balance adjustment circuit 130.
[0015]
The three-color digital signal output from the video processing circuit 114 is adjusted in white balance in the white balance adjustment circuit 130 and converted into an analog color video signal such as an NTSC composite video signal, and then recorded on a monitor device 200 or a VCR. It is output to the device 300. Since the white balance correction process in the primary processing circuit 24 assumes the color temperature of the light source 102 to be a predetermined value, if the color temperature of the light source 102 changes according to the opening of the aperture 120, the white balance is not necessarily appropriate. Don't be. For this reason, the white balance is readjusted by the white balance adjusting circuit 130 as will be described later.
[0016]
The aperture of the diaphragm 120 is adjusted by the diaphragm adjustment circuit 122, and thereby the amount of light is adjusted. The aperture adjustment circuit 122 calculates the average luminance level of the digital pixel signal for one frame output from the video signal processing circuit 104, and drives and controls the aperture 120 so that the optimum aperture is obtained based on the average luminance level. To do. As described above, the processor 100 has an automatic light control function for adjusting the amount of illumination light so that the brightness of the subject image becomes an appropriate level.
[0017]
The processor 100 includes a throttle opening degree detection circuit 124 that detects the opening degree of the throttle 102, and data of the detected throttle opening degree is sent to the system control circuit 116. The white balance adjustment circuit 130 obtains aperture opening data from the system control circuit 116 when adjusting the white balance, and outputs correction data corresponding to the aperture opening, specifically the output levels of the R and B signals. The R gain correction coefficient α and the B gain correction coefficient β to be adjusted are read from a nonvolatile memory such as the EEPROM 26 provided in the connector unit 20 of the scope 10, and the gains of the R signal and the B signal are adjusted for each pixel. By this white balance correction processing, the white balance of the subject image on the monitor screen is always adjusted appropriately regardless of the change in aperture opening. Therefore, the doctor who is the operator can accurately diagnose the affected area.
[0018]
Further, the correction data may be a unique value that further considers the optical characteristics of the scope 10 and the characteristics of the imaging sensor 14. Since the scope 10 is composed of high-precision parts, even a slight mechanical error greatly affects the optical characteristics of each scope 10. In the present embodiment, correction data is provided on the scope 10 side, so that when the scope 10 is replaced, it is not necessary to perform white balance adjustment work according to the optical characteristics of each scope 10 on the processor 100 side.
[0019]
Correction data is written in the EEPROM 26 in advance, and this correction data is a table having a plurality of sets of data including an aperture opening γ and an R gain correction coefficient α and a B gain correction coefficient β corresponding to the opening γ. It is. The correction data can be rewritten as necessary, and can be rewritten only when the mode switch 142 on the operation panel 140 is switched from the normal operation mode to the rewrite mode. As a result, the white balance can be changed according to the preference of the operator or when the lamp is replaced. When the correction data is rewritten, the measurement switch 144 on the operation panel 140 instructs the start and end of the aperture opening measurement.
[0020]
The monitor device 200 reproduces the subject image on the screen based on the analog color video signal. As described above, since the white balance is readjusted in accordance with the aperture opening, the monitor device 200 always displays a subject image with good white balance that is not affected by the aperture opening. The recording apparatus 300 records the subject image as a still image or a moving image.
[0021]
A keyboard 400 is connected to the processor 100, and character information such as a patient name and a diagnosis date and time input from the keyboard 400 is converted into a character pattern signal by the system control circuit 116 and output to the video processing circuit 114. Added to the digital signal. Thereby, the character information is displayed on the screen of the monitor device 200 together with the reproduced image of the optical subject image.
[0022]
The system control circuit 116 is a microcomputer that controls the entire operation of the processor 100, and includes a CPU, a ROM that stores programs and parameters for executing various routines, and a RAM that temporarily stores data and the like. The timing circuit 112 outputs clock pulses for synchronizing the circuits 104, 106, 108, 110, 114, and 116.
[0023]
FIG. 2 is a flowchart showing a white balance correction processing routine executed in the system control circuit 116. This routine is started when it is determined from the video processing circuit 114 that a three-color digital signal of a new frame can be output to the white balance adjustment circuit 130.
[0024]
In step S120, the R signal, G signal, and B signal for one frame output from the video processing circuit 114 are stored in a memory (not shown) of the white balance adjustment circuit 130. In step S122, data of the aperture γ measured simultaneously with the imaging timing is read into the white balance adjustment circuit 130. In step S124, the gain correction coefficients α and β corresponding to the read aperture opening γ are read from the EEPROM 26 to the white balance adjustment circuit 130.
[0025]
In the next step S126, the white balance adjustment circuit 130 adjusts the level of the R signal and the B signal. Specifically, when the R signal is read from the memory and D / A converted, the gain is corrected to the R signal. The coefficient α is multiplied, and when the B signal is D / A converted, the B signal is multiplied by the gain correction coefficient β. The G signal is D / A converted without level adjustment. In step S128, an analog color video signal is generated based on the level-adjusted R signal, G signal, and B signal, and is output to the external monitor device 200 and recording device 300 connected to the processor 100. This completes the white balance correction processing routine.
[0026]
Next, a correction data update routine for rewriting correction data will be described with reference to the flowcharts of FIGS. This routine is executed in the system control circuit 130 and is started when the mode switch 140 selects the rewrite mode.
[0027]
When the correction data is rewritten, a reference white envelope 500 is prepared as shown in FIG. 5, and a predetermined reference white is applied to the inner wall surface of the envelope 500. The distal end portion 10a of the scope 10 is inserted into the enclosure 500, and the distal end surface 10b is brought close to the inner bottom surface 502 of the enclosure 500 as shown in FIG.
[0028]
In step S200, it is determined whether measurement start is instructed by the measurement switch 144. Step S200 is repeatedly executed until the start of measurement is instructed. When the measurement switch 144 is pressed and the start of measurement is instructed, step S202 is executed. Here, the initial value 1 is assigned to the parameter n indicating the number of measurements. . In step S204, the throttle opening γn is measured and read from the throttle opening detection circuit 124 to the system control circuit 116. At this time, the levels of the R signal, G signal, and B signal input to the white balance circuit 130 are measured. Values Rn, Gn, and Bn are measured and read out to the system control circuit 116 (step S206). In step S208, it is determined whether or not 10 microseconds have elapsed. If 10 microseconds have elapsed, it is further determined in step S210 whether or not the measurement end is instructed by pressing the measurement switch 144 again. If the measurement switch 144 is not pressed again, the parameter n is incremented by 1 in step S212, and the process returns to step S204. That is, the throttle opening γn and the R signal level Rn, G signal level Gn, and B signal level Bn at that time are detected every 10 microseconds from when the measurement switch 144 is pressed once until it is pressed again.
[0029]
During the execution of steps S202 to S212, the endoscope distal end portion 10a is gradually pulled out in the direction of arrow Y from the state shown in FIG. 5A by the operator, and as shown in FIG. The distal end surface 10b is separated from the front end. Since the amount of reflected light decreases as it moves away from the inner bottom surface 502, the aperture is gradually increased by the automatic elevation function. Accordingly, R, G, and B signal levels corresponding to various throttle openings are obtained.
[0030]
If it is determined in step S210 that the end of measurement has been instructed, the number of times of measurement n is substituted into parameter N in step S214. , R signal level R (n), G signal level G (n), and B signal level B (n)) are stored in a RAM (not shown) of the system control circuit 116.
[0031]
Next, in step S220, the parameter n is returned to the initial value 1 again, and the throttle opening γn measured in step S222 and the corresponding RGB signal levels Rn, Gn, and Bn are read out. In step S224, an R gain correction coefficient αn is determined such that the ratio between the G signal level Gn and the R signal level Rn after the white balance correction process is 1: 1. The R gain correction coefficient αn is determined by changing the value with a predetermined increment Δα between 0.7 and 1.3, for example, with an initial value of 1, and the product of the input R signal level Rn and αn at that time is It is obtained by a method of selecting a value that matches the input G signal level Gn. Subsequently, in step S226, a B gain correction coefficient βn is determined such that the product of the input G signal level Gn and the input B signal level Bn and βn is 1: 1. The determination of the B gain correction coefficient βn is the same as in step S224, and a description thereof is omitted.
[0032]
In the next step S228, it is determined whether or not the parameter n is equal to or greater than the number of measurements N. If n is smaller than the number of measurements N, n is incremented by 1 in step S230 and the process returns to step S222. That is, steps S22 to S226 are repeated N times to obtain an R gain correction coefficient αn and a B gain correction coefficient βn respectively corresponding to N throttle openings γn (n = 1 to N).
[0033]
If it is determined in step S228 that the parameter n is equal to or greater than the number of measurements N, that is, N throttle openings γn, R gain correction coefficient αn, and B gain correction coefficient βn are obtained, these are corrected in the EEPROM 26 in step S232. And written as data. At this time, if correction data already exists in the EEPROM 26, the data is overwritten. When step S232 ends, the correction data update routine ends.
[0034]
As described above, in the electronic endoscope system according to the present embodiment, the white balance adjustment circuit 130 that adjusts the white balance according to the aperture opening is provided, so the color temperature of the light source 102 according to the aperture opening. The white balance can be kept constant even when the change occurs, and a subject image with extremely good white balance can be reproduced in the monitor device 200. Therefore, it is useful for early detection of the affected area, and there are advantages such as shortening the examination time and reducing the burden on the patient. In addition, when white balance correction data that takes into account the characteristics specific to the scope is used, the correction data is stored in the EEPROM 26 of the scope 10, and even if the scope 10 is replaced, it is not necessary to readjust for that purpose. . The correction data in the EEPROM 26 can be freely rewritten, and a white balance can be set according to the preference of the operator.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, the electronic endoscope apparatus of the present invention can always reproduce an appropriate color regardless of the aperture opening.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an electronic endoscope system according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a white balance correction processing routine.
FIG. 3 is a flowchart showing the first half of a correction data update routine.
FIG. 4 is a flowchart showing the latter half of the correction data update routine.
FIG. 5 is a perspective view showing an enclosure used at the time of rewriting correction data together with a distal end portion of an endoscope.
[Explanation of symbols]
10 Scope 14 Image sensor 26 EEPROM
100 processor 130 white balance adjustment circuit 200 monitor device

Claims (2)

固体撮像素子と、前記固体撮像素子から得られる1フレーム分の映像信号のホワイトバランスを一定に調整するための書き換え可能な補正データを保持するメモリとを有するスコープと、
照明光を前記スコープに供給する光源と、前記照明光の光量を調節する絞りと、前記絞りの開度を検出する検出部と、前記絞り開度に対応する補正データを前記メモリから読み出すとともに前記固体撮像素子から得られた1フレーム分の前記映像信号のホワイトバランスを前記補正データに基づいて補正するホワイトバランス調整部とを有するプロセッサと、
補正された前記映像信号に基づいて被写体像を再現するモニタ装置と
を備え
前記絞り開度に対応する補正データは、前記絞り開度と、前記絞り開度に対応する補正係数とからなるデータを複数組有するテーブルであることを特徴とする電子内視鏡装置。
A scope having a solid-state imaging device, and a memory for holding rewritable correction data for adjusting the white balance of a video signal for one frame obtained from the solid-state imaging device to be constant;
A light source that supplies illumination light to the scope, an aperture that adjusts the amount of illumination light, a detection unit that detects the aperture of the aperture, and correction data corresponding to the aperture of the aperture are read from the memory and A processor having a white balance adjustment unit that corrects a white balance of the video signal for one frame obtained from a solid-state image sensor based on the correction data;
A monitor device that reproduces a subject image based on the corrected video signal ,
The electronic endoscope apparatus , wherein the correction data corresponding to the aperture opening is a table having a plurality of sets of data including the aperture opening and a correction coefficient corresponding to the aperture opening .
固体撮像素子と、前記固体撮像素子から得られる1フレーム分の映像信号のホワイトバランスを一定に調整するための書き換え可能な補正データを保持するメモリとを有するスコープと、
照明光を前記スコープに供給する光源と、前記照明光の光量を調節する絞りと、前記絞りの開度を検出する検出部と、前記絞り開度に対応する補正データを前記メモリから読み出すとともに前記固体撮像素子から得られた1フレーム分の前記映像信号のホワイトバランスを前記補正データに基づいて補正するホワイトバランス調整部とを有するプロセッサと、
補正された前記映像信号に基づいて被写体像を再現するモニタ装置と、
補正された前記映像信号を記録可能な記録装置と
を備え
前記絞り開度に対応する補正データは、前記絞り開度と、前記絞り開度に対応する補正係数とからなるデータを複数組有するテーブルであることを特徴とする電子内視鏡システム。
A scope having a solid-state imaging device, and a memory for holding rewritable correction data for adjusting the white balance of a video signal for one frame obtained from the solid-state imaging device to be constant;
A light source that supplies illumination light to the scope, an aperture that adjusts the amount of illumination light, a detection unit that detects the aperture of the aperture, and correction data corresponding to the aperture of the aperture are read from the memory and A processor having a white balance adjustment unit that corrects a white balance of the video signal for one frame obtained from a solid-state image sensor based on the correction data;
A monitor device for reproducing a subject image based on the corrected video signal;
A recording device capable of recording the corrected video signal ,
The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the correction data corresponding to the aperture opening is a table having a plurality of sets of data including the aperture opening and a correction coefficient corresponding to the aperture opening .
JP2001103356A 2001-04-02 2001-04-02 Electronic endoscope apparatus and electronic endoscope system Expired - Fee Related JP4786813B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001103356A JP4786813B2 (en) 2001-04-02 2001-04-02 Electronic endoscope apparatus and electronic endoscope system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001103356A JP4786813B2 (en) 2001-04-02 2001-04-02 Electronic endoscope apparatus and electronic endoscope system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002291696A JP2002291696A (en) 2002-10-08
JP4786813B2 true JP4786813B2 (en) 2011-10-05

Family

ID=18956427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001103356A Expired - Fee Related JP4786813B2 (en) 2001-04-02 2001-04-02 Electronic endoscope apparatus and electronic endoscope system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4786813B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012085715A (en) * 2010-10-18 2012-05-10 Fujifilm Corp Endoscopic device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2730116B2 (en) * 1989-01-06 1998-03-25 富士写真光機株式会社 Electronic endoscope device
JP2996373B2 (en) * 1992-06-16 1999-12-27 オリンパス光学工業株式会社 Electronic endoscope device
JPH09131310A (en) * 1995-11-10 1997-05-20 Asahi Optical Co Ltd Electronic endoscope
JPH11216105A (en) * 1998-02-04 1999-08-10 Olympus Optical Co Ltd Endoscope device
JP3684067B2 (en) * 1998-04-10 2005-08-17 ペンタックス株式会社 Electronic endoscope system
JP4246320B2 (en) * 1998-06-22 2009-04-02 Hoya株式会社 Electronic endoscope

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002291696A (en) 2002-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3961765B2 (en) Electronic endoscope system
US7623150B2 (en) Electronic endoscope
JP4360777B2 (en) Automatic adjustment device for amplification of electronic endoscope
CN102970914A (en) Endoscope system
JPH08152566A (en) Endoscope device and color adjusting method for endoscope device
JP2007215907A (en) Endoscope processor, endoscopic system and black balance adjustment program
EP1578110B1 (en) Image processing apparatus, image processing system and image processing method
JP4786813B2 (en) Electronic endoscope apparatus and electronic endoscope system
JP2902691B2 (en) Monitor image capture device
JP2000342533A (en) Endoscope system
JP2003250760A (en) Automatic light regulator for endoscope and electronic endoscope unit
EP1578109B1 (en) Imaging apparatus, image processing apparatus, image processing system and image processing method
JP4657003B2 (en) Endoscope processor
JPH10262922A (en) Electronic endoscope equipment
JP2001352555A (en) Photographing device
JP2002291690A (en) Electronic endoscope apparatus and electronic endoscope system
JPH0467851B2 (en)
JP4648577B2 (en) Electronic endoscope device
JP2002263064A (en) Automatic dimmer for endoscope and processor of electronic endoscope apparatus containing the same
JP2003153859A (en) Electronic endoscope
JP2000350231A (en) Video signal processor
JP2005169139A (en) Electronic endoscope apparatus
JPH08313826A (en) Electronic endoscope device
JP2713837B2 (en) Electronic endoscope device
JPH08214291A (en) Electronic endoscope device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080219

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20080430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100810

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100812

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110531

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110621

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110712

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110714

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4786813

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140722

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees