JP5922955B2 - Electronic endoscope system - Google Patents
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Description
本発明は、電子内視鏡から出力される内視鏡画像をモニタに表示する電子内視鏡システムであって、特に、複数の異なる内視鏡画像を同時にモニタに表示する電子内視鏡システムに関する。 The present invention is an electronic endoscope system that displays an endoscopic image output from an electronic endoscope on a monitor, and in particular, an electronic endoscopic system that simultaneously displays a plurality of different endoscopic images on a monitor. About.
従来、医療分野において、電子内視鏡システムを利用した検査が広く普及している。電子内視鏡システムでは、キセノンランプ等の白色光源を有する光源装置からの照明光(以下、「通常光」又は「白色光」という。)を、ライトガイド等を用いて体腔内に導光し、その戻り光により被写体を撮像する撮像手段を有する電子内視鏡が用いられ、内視鏡用プロセッサによって電子内視鏡からの撮像信号を信号処理することにより、観察モニタに内視鏡画像(以下、「通常画像」という。)を表示している。また、電子内視鏡からの撮像信号を光源装置にフィードバックし、例えば絞り機構等で光量を調整することで、観察モニタに表示される通常画像の明るさが一定となるように制御している(例えば、特許文献1)。 Conventionally, examinations using an electronic endoscope system have been widely used in the medical field. In an electronic endoscope system, illumination light (hereinafter referred to as “normal light” or “white light”) from a light source device having a white light source such as a xenon lamp is guided into a body cavity using a light guide or the like. Then, an electronic endoscope having an imaging means for imaging a subject with the return light is used, and an endoscope image (on the observation monitor) is processed by processing an imaging signal from the electronic endoscope by an endoscope processor. Hereinafter, “normal image”) is displayed. In addition, the image pickup signal from the electronic endoscope is fed back to the light source device, and the brightness of the normal image displayed on the observation monitor is controlled to be constant by adjusting the amount of light with, for example, a diaphragm mechanism. (For example, patent document 1).
また、近年、病変の発見を容易にするために、特定の狭帯域光(以下、「特殊光」という。)を体腔内に照射し、これによる戻り光を画像化(以下、このようにして得られた画像を「特殊画像」という。)して観察する電子内視鏡システムも活用されている。特殊光による観察によれば、粘膜下層部の血管を強調した画像や、胃壁、腸等の臓器の表層組織を強調表示することが可能である。そして、この種の電子内視鏡システムにおいては、通常光による通常画像と、特殊光による特殊画像とを一つの画面上に同時に表示して、相互の画像を比較しながら診断できるように構成されている(例えば、特許文献2)。 In recent years, in order to facilitate the detection of lesions, a specific narrow band light (hereinafter referred to as “special light”) is irradiated into a body cavity, and the return light from this is imaged (hereinafter referred to in this way). An electronic endoscope system that observes the obtained image as a “special image”) is also used. According to observation with special light, it is possible to highlight and display an image in which blood vessels in the submucosal layer are emphasized and surface tissues of organs such as stomach walls and intestines. In this type of electronic endoscope system, a normal image by normal light and a special image by special light are simultaneously displayed on one screen, and a diagnosis can be made while comparing the images. (For example, Patent Document 2).
特許文献2に記載の電子内視鏡システムは、通常光の光源と、特殊光の光源とを有しており、これらを撮像手段の蓄積期間単位(すなわち、1フレーム毎)で交互に切り換えながら撮像することで、通常画像と特殊画像とをほぼ同時に取得し表示している。しかし、一般に、特殊画像の明るさ(輝度)と通常画像の明るさは異なるため、光源を1フレーム毎(すなわち、1/30秒毎)に切り換えながら画像を取得する構成とすると、1フレーム毎に輝度レベルの異なる撮像信号を取得することとなり、特許文献1に記載の構成のように、撮像信号を光源装置にフィードバックして通常光及び特殊光の光量を調整することができなくなる。従って、輝度レベルの異なる通常画像と特殊画像とが表示されてしまうといった問題があった。
The electronic endoscope system described in
このような問題を解決するためには、例えば、通常画像及び特殊画像の明るさを画像処理等によって変更することが考えられる。しかし、術者が所望する各画像の明るさは、撮像する対象、角度等によって時々刻々変化し、また、手技中にこのような明るさ調整を頻繁に行うことは極めて煩雑であるため、自動で調整できる構成が望まれていた。 In order to solve such a problem, for example, it is conceivable to change the brightness of the normal image and the special image by image processing or the like. However, the brightness of each image desired by the surgeon changes from time to time depending on the object to be imaged, the angle, etc., and it is extremely complicated to frequently perform such brightness adjustment during the procedure. A configuration that can be adjusted by using this method has been desired.
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、同時に表示される複数の内視鏡画像のそれぞれが所望の明るさになるように、自動で輝度調整を行うことが可能な電子内視鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an electronic endoscope capable of automatically adjusting brightness so that each of a plurality of endoscopic images displayed simultaneously has a desired brightness. An object is to provide a mirror system.
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る電子内視鏡システムは、照明光を出射する光源と、照明光の光量を調整する光量調整手段と、照明光で照射された被写体を撮像素子で撮影し画像信号を出力する電子内視鏡と、画像信号を受信して第1輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第1内視鏡画像を生成し第1映像信号として出力する第1画像処理手段と、画像信号を受信して第2輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第2内視鏡画像を生成し第2映像信号として出力する第2画像処理手段と、第1内視鏡画像の目標輝度を第1輝度として設定する第1輝度設定手段と、第2内視鏡画像の目標輝度を第2輝度として設定する第2輝度設定手段と、第1映像信号と第2映像信号を受信し第1内視鏡画像と第2内視鏡画像を表示する表示手段と、第1輝度設定パラメータの値と第2輝度設定パラメータの値とを調整する輝度調整手段とを備え、光量調整手段は、第1内視鏡画像の輝度が第1輝度となるように光量を調整し、輝度調整手段は、第2内視鏡画像の輝度が第2輝度となるように、光量調整手段によって設定された前記光量と、第1輝度と第2輝度の比率とに基づいて第2輝度設定パラメータの値を変更し、第1画像処理手段と第2画像処理手段は画像信号を1フレーム毎に交互に受信することを特徴とする。 An electronic endoscope system according to an aspect of the present invention that solves the above problems includes a light source that emits illumination light, a light amount adjusting unit that adjusts the light amount of the illumination light, and an object that is irradiated with the illumination light. An electronic endoscope that captures an image and outputs an image signal; and a first endoscope image that receives the image signal, generates a first endoscope image having a luminance corresponding to the value of the first luminance setting parameter, and outputs the first endoscope image as a first video signal Image processing means; second image processing means for receiving an image signal, generating a second endoscopic image having a luminance according to a value of a second luminance setting parameter, and outputting the second endoscope image as a second video signal; First luminance setting means for setting the target luminance of the mirror image as the first luminance, second luminance setting means for setting the target luminance of the second endoscope image as the second luminance, the first video signal and the second video A display hand that receives a signal and displays a first endoscope image and a second endoscope image And a luminance adjusting unit that adjusts the value of the first luminance setting parameter and the value of the second luminance setting parameter, and the light amount adjusting unit adjusts the light amount so that the luminance of the first endoscopic image becomes the first luminance. The brightness adjustment means is based on the light quantity set by the light quantity adjustment means and the ratio between the first brightness and the second brightness so that the brightness of the second endoscopic image becomes the second brightness. The value of the second brightness setting parameter is changed, and the first image processing means and the second image processing means receive image signals alternately every frame.
このような構成によれば、第1内視鏡画像の輝度は第1輝度に調整され、第2内視鏡画像の輝度は、第2輝度設定パラメータの値が変更されることによって第2輝度に調整される。すなわち、同時に表示される複数の内視鏡画像のそれぞれが所望の明るさになるように、自動で輝度調整が行われる。 According to such a configuration, the brightness of the first endoscopic image is adjusted to the first brightness, and the brightness of the second endoscopic image is set to the second brightness by changing the value of the second brightness setting parameter. Adjusted to That is, brightness adjustment is automatically performed so that each of a plurality of endoscopic images displayed at the same time has a desired brightness.
また、照明光は、白色光と、所定の狭帯域光を含み、白色光と所定の狭帯域光とを切り換える照明光切換手段をさらに備え、照明光切換手段は、画像信号に基づいて、1フレーム毎に白色光と所定の狭帯域光とを切り換える構成とすることができる。この場合、第1画像処理手段は、白色光が照射されているときに画像信号を受信し、第2画像処理手段は、所定の狭帯域光が照射されているときに画像信号を受信することが好ましい。このような構成によれば、白色光による通常画像と、特殊光による特殊画像とを一つの画面上に同時に表示して、相互の画像を比較しながら診断できる。 The illumination light includes white light and a predetermined narrow band light, and further includes an illumination light switching unit that switches between the white light and the predetermined narrow band light. It can be configured to switch between white light and predetermined narrow band light for each frame. In this case, the first image processing means receives the image signal when the white light is irradiated, and the second image processing means receives the image signal when the predetermined narrow band light is irradiated. Is preferred. According to such a configuration, a normal image using white light and a special image using special light can be displayed simultaneously on one screen, and diagnosis can be performed while comparing the images.
また、第1輝度設定手段は、白色光に最適な輝度を第1輝度として設定し、第2輝度設定手段は、所定の狭帯域光に最適な輝度を第2輝度として設定するように構成することができる。このような構成によれば、照明光に応じた最適な輝度に調整された通常画像と特殊画像を得ることができる。 The first luminance setting means is configured to set the optimum luminance for the white light as the first luminance, and the second luminance setting means is set to set the optimum luminance for the predetermined narrowband light as the second luminance. be able to. According to such a configuration, it is possible to obtain a normal image and a special image that are adjusted to an optimum luminance according to the illumination light.
また、光量調整手段は、照明光の光路中に配置される絞り機構であり、第1輝度設定パラメータ及び第2輝度設定パラメータのそれぞれは、絞り機構の絞り値、撮像素子の電子シャッタスピード、及び画像信号の増幅率を含むことができる。 The light amount adjusting means is a diaphragm mechanism arranged in the optical path of the illumination light, and each of the first luminance setting parameter and the second luminance setting parameter includes an aperture value of the diaphragm mechanism, an electronic shutter speed of the image sensor, and The amplification factor of the image signal can be included.
また、輝度調整手段は、第2輝度設定パラメータの値を変更するときに、第2内視鏡画像の輝度を上げる場合、絞り値を第1の優先順位で変更し、電子シャッタスピードを第2の優先順位で変更し、増幅率を第3の優先順位で変更し、第2内視鏡画像の輝度を下げる場合、電子シャッタスピードを第1の優先順位で変更し、増幅率を第2の優先順位で変更し、絞り値を変更しないように構成するのが好ましい。このような構成によれば、第2内視鏡画像のノイズが増えることがない。 In addition, when changing the value of the second brightness setting parameter, the brightness adjusting means changes the aperture value with the first priority and increases the electronic shutter speed to the second when the brightness of the second endoscopic image is increased . In the case where the amplification factor is changed with the third priority and the brightness of the second endoscope image is lowered , the electronic shutter speed is changed with the first priority, and the amplification factor is changed to the second priority. It is preferable to change the priority order so that the aperture value is not changed. According to such a configuration, noise in the second endoscopic image does not increase.
また、輝度調整手段は、第2輝度設定パラメータの絞り値を変更した場合に、第1輝度設定パラメータの電子シャッタスピード又は増幅率を該変更した絞り値に応じて変更することが好ましい。 In addition, when the aperture value of the second brightness setting parameter is changed, the brightness adjusting unit preferably changes the electronic shutter speed or the amplification factor of the first brightness setting parameter according to the changed aperture value.
また、輝度調整手段は、第1輝度設定パラメータを変更する場合に、電子シャッタスピードを増幅率よりも優先して変更することが好ましい。 Further, it is preferable that the brightness adjusting unit changes the electronic shutter speed with priority over the amplification factor when changing the first brightness setting parameter.
また、第1輝度と第2輝度が同一であってもよい。このような構成によれば、輝度の揃った第1内視鏡画像と第2内視鏡画像を得ることができる。 Further, the first luminance and the second luminance may be the same. According to such a configuration, it is possible to obtain a first endoscope image and a second endoscope image with uniform brightness.
また、ユーザからの入力を受け付ける入力手段を備え、第1輝度設定手段は、入力手段への入力に応じて第1輝度を設定し、第2輝度設定手段は、入力手段への入力に応じて第2輝度を設定することが好ましい。 The first brightness setting means sets the first brightness according to the input to the input means, and the second brightness setting means according to the input to the input means. It is preferable to set the second luminance.
また、第1内視鏡画像の調光条件を規定する第1調光パラメータと、第2内視鏡画像の調光条件を規定する第2調光パラメータとを備え、光量調整手段は、第1調光パラメータの調光条件の下で第1内視鏡画像の輝度が第1輝度となるように光量を調整し、輝度調整手段は、光量調整手段によって設定された光量及び第1調光パラメータの調光条件の下で第2内視鏡画像の輝度を求め、光量調整手段によって設定された光量及び第2調光パラメータの調光条件の下で第2内視鏡画像の輝度を求め、第1輝度と第2輝度との比率に代えて、光量調整手段によって設定された光量及び第1調光パラメータの調光条件の下で求められた第2内視鏡画像の輝度と、光量調整手段によって設定された光量及び第2調光パラメータの調光条件の下で求められた第2内視鏡画像の輝度との比率に基づいて、第2輝度設定パラメータの値を変更するように構成することができる。このような構成によれば、第1内視鏡画像と第2内視鏡画像とで異なる調光方式を適用することも可能である。 The light intensity adjusting means includes a first dimming parameter that defines the dimming condition of the first endoscope image and a second dimming parameter that defines the dimming condition of the second endoscope image. The light amount is adjusted so that the luminance of the first endoscopic image becomes the first luminance under the light adjustment condition of the one light adjustment parameter, and the luminance adjustment unit has the light amount and the first light adjustment set by the light amount adjustment unit. The brightness of the second endoscope image is obtained under the parameter dimming condition, and the brightness of the second endoscope image is obtained under the light quantity set by the light quantity adjusting means and the dimming condition of the second dimming parameter. , Instead of the ratio between the first luminance and the second luminance , the luminance of the second endoscope image obtained under the light amount set by the light amount adjusting means and the dimming condition of the first dimming parameter, and the light amount It is obtained under the light amount set by the adjusting means and the dimming condition of the second dimming parameter. Was based on the ratio between the luminance of the second endoscope image can be configured to so that to change the value of the second brightness setting parameters. According to such a configuration, it is also possible to apply different light control methods for the first endoscope image and the second endoscope image.
また、別の観点からは、本発明の一形態に係る電子内視鏡システムは、照明光を出射する光源と、照明光の光量を調整する光量調整手段と、照明光で照射された被写体を撮像素子で撮影し画像信号を出力する電子内視鏡と、画像信号を受信して第1輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第1内視鏡画像を生成し第1映像信号として出力する第1画像処理手段と、画像信号を受信して第2輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第2内視鏡画像を生成し第2映像信号として出力する第2画像処理手段と、第1映像信号と第2映像信号を受信し第1内視鏡画像と第2内視鏡画像を表示する表示手段と、第1輝度設定パラメータの値と第2輝度設定パラメータの値とを調整する輝度調整手段とを備え、光量調整手段は、第1内視鏡画像の輝度が所定の輝度となるように光量を調整し、輝度調整手段は、第2内視鏡画像の輝度が所定の輝度となるように、光量調整手段によって設定された光量に基づいて第2輝度設定パラメータの値を変更し、第1画像処理手段と第2画像処理手段は画像信号を1フレーム毎に交互に受信することを特徴とする。 From another viewpoint, an electronic endoscope system according to an aspect of the present invention includes a light source that emits illumination light, a light amount adjustment unit that adjusts the light amount of the illumination light, and a subject irradiated with the illumination light. An electronic endoscope that captures an image with an image sensor and outputs an image signal; receives the image signal; generates a first endoscope image having a luminance corresponding to the value of the first luminance setting parameter; and outputs the first endoscope image as a first video signal First image processing means; second image processing means for receiving an image signal, generating a second endoscopic image having a luminance corresponding to the value of the second luminance setting parameter, and outputting the second endoscope image as a second video signal; Display means for receiving the video signal and the second video signal and displaying the first endoscopic image and the second endoscopic image, and brightness for adjusting the value of the first brightness setting parameter and the value of the second brightness setting parameter Adjustment means, and the light quantity adjustment means controls the brightness of the first endoscopic image. The brightness adjustment means adjusts the second brightness setting parameter based on the light quantity set by the light quantity adjustment means so that the brightness of the second endoscopic image becomes a predetermined brightness. The value is changed, and the first image processing means and the second image processing means receive image signals alternately every frame.
本発明によれば、同時に表示される複数の内視鏡画像のそれぞれが所望の明るさになるように、自動で輝度調整を行うことが可能な電子内視鏡システムが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic endoscope system which can perform brightness | luminance adjustment automatically so that each of the several endoscopic image displayed simultaneously may become desired brightness is provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電子内視鏡システムについて説明する。 Hereinafter, an electronic endoscope system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電子内視鏡システム1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、電子内視鏡システム1は、医療用の撮像システムであり、電子スコープ100、プロセッサ200、モニタ300を有している。電子スコープ100の基端は、プロセッサ200と接続されている。プロセッサ200は、電子スコープ100が出力する画像信号を処理して画像を生成する画像信号処理装置と、自然光の届かない体腔内を、電子スコープ100を介して照明する光源装置とを一体に備えた装置である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an
図1に示すように、プロセッサ200は、システムコントローラ202、タイミングコントローラ204等を有している。システムコントローラ202は、電子内視鏡システム1を構成する各要素を制御する。タイミングコントローラ204は、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム1内の各回路に出力する。
As illustrated in FIG. 1, the
ランプ208は、ランプ電源イグナイタ206による始動後、主に可視光領域から不可視である赤外領域に広がる波長域の光を放射する。ランプ208には、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプが適している。ランプ208から放射された照明光は、集光レンズ210によって集光されつつ回転式フィルタターレット212に入射する。
The lamp 208 radiates light in a wavelength range mainly extending from the visible light region to the invisible infrared region after being started by the
図2は、回転式フィルタターレット212の構成を示す図である。図2に示すように、回転式フィルタターレット212は、回転式フィルタターレット212の回転軸AXを挟んで対称に配置された2枚の光学フィルタF1、F2を有しており、いずれか一方が照明光路内に配置されるようになっている。光学フィルタF1は、可視光領域全域の光を透過させるフィルタであり、光学フィルタF1を通過した照明光は、白色光(すなわち、通常光)となる。また、光学フィルタF2は、例えばヘモグロビンの吸収に適した波長域に半値幅の狭い透過ピークを持つ狭帯域光フィルタであり、光学フィルタF2を通過した照明光は、狭帯域光(すなわち、特殊光)となる。なお、別の実施形態では、光学フィルタF2は、他の波長域(例えば胃の腺管構造等に対応する波長域)に半値幅の狭い透過ピークを持つ狭帯域光フィルタであってもよい。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
モータ214(図1)は、例えばドライバ216の制御下で駆動するステップモータであり、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介して回転式フィルタターレット212と機械的に連結している。モータ214は、回転式フィルタターレット212を印加電圧(パルス)に応じた角度だけ回転させる。すなわち、回転式フィルタターレット212は、ドライバ216の制御により回転し、光学フィルタF1又はF2が照明光路内に選択的に挿入されて配置される。回転式フィルタターレット212の外周縁付近には、ホームポジションを検出するための位置検出用穴Hが開けられている。システムコントローラ202は、フォトインタラプタFIを通じた位置検出用穴Hの検出とモータ214への印加パルス数を基に、照明光路内に何れの光学フィルタが配置されているかを認識している。
The motor 214 (FIG. 1) is a step motor driven under the control of the
術者は、フロントパネル218に対する表示モード設定操作又は電子スコープ100の手元操作部(不図示)に設置された表示モード設定ボタン114の操作を通じて回転式フィルタターレット212を回転させることができる。詳細は後述するが、本実施形態の電子内視鏡システム1おいては、術者の操作によって、通常光を用いた内視鏡画像(通常画像)の観察(以下、「通常撮影モード」という)、特殊光を用いた内視鏡画像(特殊画像)の観察(以下、「特殊撮影モード」という)、または通常光と特殊光の両方を用いた内視鏡画像の観察(以下、「同時撮影モード」という)を切り換えることができるように構成されており、設定される表示モードに応じて、光学フィルタF1又はF2のいずれか一方が所定のタイミングで照明光路内に配置される。なお、図1中、図面を簡明化するため、表示モード設定ボタン114と他のブロックとの結線は省略している。
The surgeon can rotate the
フロントパネル218の構成には種々の形態が想定される。フロントパネル218の具体的構成例には、プロセッサ200のフロント面に実装された機能毎のハードウェアキーや、タッチパネル式GUI(Graphical User Interface)、ハードウェアキーとGUIとの組合せ等が想定される。
Various forms of the configuration of the
光学フィルタF1又はF2を通過した照明光は、絞り213によって適正な光量に制限される。絞り213には、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介してモータ215が機械的に連結している。モータ215は例えばDCモータであり、ドライバ216の制御下で駆動する。絞り213は、モニタ300の表示画面に表示される映像を適正な明るさにするため、モータ215の駆動によって開度が変化し、光学フィルタF1又はF2から出射された照明光の光量を開度に応じて制限する。適正とされる映像の明るさの基準は、術者によるフロントパネル218又は電子スコープ100の手元操作部に対する輝度調節操作に応じて設定変更される。
The illumination light that has passed through the optical filter F1 or F2 is limited to an appropriate light amount by the
絞り213を通過した照射光は、LCB(Light Carrying Bundle)102の入射端に入射する。LCB102の入射端に入射した照射光は、LCB102内を、全反射を繰り返すことによって伝播する。LCB102内を伝播した照射光は、電子スコープ100の先端に配されたLCB102の出射端から出射する。LCB102の出射端から出射した照射光は、配光レンズ104を介して被写体を照射する。被写体からの反射光は、対物レンズ106を介して固体撮像素子108の受光面上の各画素で光学像を結ぶ。
The irradiation light that has passed through the
固体撮像素子108は、IR(InfraRed)カットフィルタ108a、ベイヤ配列カラーフィルタ108bの各種フィルタが受光面前面に配置された単板式カラーCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサであり、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、R、G、Bの各色に応じた撮像信号に変換する。変換された撮像信号は、プリアンプ110による信号増幅(アナログゲイン)後、内視鏡側信号処理回路112に入力される。なお、固体撮像素子108は、CMOSイメージセンサに限らず、CCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサであってもよい。
The solid-
タイミングコントローラ204は、システムコントローラ202によるタイミング制御に従って、内視鏡側信号処理回路112にクロックパルスを供給する。内視鏡側信号処理回路112は、タイミングコントローラ204から供給されるクロックパルスに従って、固体撮像素子108をプロセッサ200側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。
The timing controller 204 supplies clock pulses to the endoscope side
内視鏡側信号処理回路112に入力された撮像信号は、所定のアナログ信号処理の後、AD変換、信号増幅(デジタルゲイン)されて、プロセッサ側信号処理回路220に入力される。
The imaging signal input to the endoscope side
プロセッサ側信号処理回路220は、画像処理回路222、フレームメモリ224、画像合成回路226を有している。画像処理回路222は、内視鏡側信号処理回路112から出力されるデジタルの画像データに対してガンマ補正や輪郭強調等の所定の画像処理を行い、フレーム単位でフレームメモリ224にバッファリングする。なお、本実施形態においては、同時撮影モードのときに、通常画像と特殊画像を同時に出力する必要があることから、撮像時の照明光に応じて、通常画像と特殊画像とをそれぞれフレームメモリ224内の別々のメモリ領域に記憶するように構成されている。画像処理回路222は、バッファリングされた通常画像の画像データIS1及び特殊画像の画像データIS2をタイミングコントローラ204によって制御されたタイミングでフレームメモリ224から掃き出して、画像合成回路226に出力する。画像合成回路226は、術者によって設定される表示モードに応じて、画像処理回路226から出力される通常画像及び特殊画像の少なくともいずれか一方の画像データを1つの画像となるように合成した上で、所定の形式のビデオ信号(例えば、NTSC(National Television System Committee)形式)に変換し、モニタ300に出力する。この結果、モニタ300には、通常画像(以下、「第1映像IM1」という。)、特殊画像(以下、「第2映像IM2」という。)、または通常画像と特殊画像の両方(すなわち、第1映像IM1と第2映像IM2の両方)が表示されることになる。
The processor side
図3は、本実施形態のモニタ300に表示される第1映像IM1と第2映像IM2を示す模式図である。図3(a)は、通常撮影モードの時にモニタ300に表示される第1映像IM1を示している。図3(b)は、特殊撮影モードの時にモニタ300に表示される第2映像IM2を示している。図3(c)は、同時撮影モードの時にモニタ300に表示される第1映像IM1及び第2映像IM2を示している。図3に示すように、通常撮影モード又は特殊撮影モードでは、第1映像IM1又は第2映像IM2のいずれかがモニタ300に表示されるが、同時撮影モードでは、第1映像IM1及び第2映像IM2が、モニタ300上で左右に並べられて表示され、これらを同時に観察しながら診断が行えるようになっている。そして、本実施形態においては、後述する内視鏡画像観察処理によって、各表示モードに応じた映像の輝度調整が行われる。具体的には、通常撮影モード及び特殊撮影モードにおいては、システムコントローラ202は、絞り213を制御することにより、モニタ300に表示される第1映像IM1又は第2映像IM2を適正な明るさとなるように調整し、同時撮影モードでは、第1映像IM1を表示したときの絞り213の絞り値(すなわち、白色光の光量)と、第1映像IM1及び第2映像IM2の輝度設定値に基づいて、第1映像IM1及び第2映像IM2の明るさに関する設定値(以下、「輝度設定パラメータ」という。)を変更し、両者がそれぞれ所定の明るさとなるように自動調整している(詳細は後述)。なお、本実施形態においては、第1映像IM1及び第2映像IM2の明るさを決定する輝度設定パラメータとして、絞り213の絞り値、固体撮像素子108の電子シャッタスピード、プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)及び内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン)がある。輝度設定パラメータはシステムコントローラ202に接続されたメモリ203に記憶されており、必要に応じて読み出されて各回路に設定されるほか、適宜更新される。また、光学フィルタF1とF2の透過率は、工場内で予め測定されてメモリ203に記録されている。なお、本実施形態においては、光学フィルタF2の透過率は、光学フィルタF1の透過率の50%であるものとして以下説明する。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the first video IM1 and the second video IM2 displayed on the
(第1の実施形態に係る内視鏡画像観察処理)
図4は、本実施形態に係る内視鏡画像観察処理のフローチャートである。内視鏡画像観察処理においては、術者によって設定された表示モードに対応した形態で内視鏡画像(すなわち、第1映像IM1及び第2映像IM2の少なくともいずれか一方)を表示する。内視鏡画像観察処理の実行は、電子内視鏡システム1のシステム起動時に開始される。なお、説明の便宜上、本明細書中の説明並びに図面において、処理ステップは「S」と省略して記す。
(Endoscopic image observation processing according to the first embodiment)
FIG. 4 is a flowchart of endoscopic image observation processing according to the present embodiment. In the endoscopic image observation process, an endoscopic image (that is, at least one of the first video IM1 and the second video IM2) is displayed in a form corresponding to the display mode set by the operator. Execution of the endoscope image observation process is started when the
内視鏡画像観察処理が開始されると、システムコントローラ202は、S101の処理を実行する。
When the endoscopic image observation process is started, the
S101では、システムコントローラ202は、術者によるフロントパネル218の操作又は表示モード設定ボタン114の操作によって、通常撮影モード、特殊撮影モード、同時撮影モードのいずれが設定されたかを判断する。通常撮影モードが設定された場合、処理はS102に進み、特殊撮影モードが設定された場合、処理はS106に進み、同時撮影モードが設定された場合、処理はS110に進む。なお、本実施形態においては、システム起動時であって、術者による表示モードの設定がなされていない場合、通常撮影モードが初期値として設定されるようになっている。
In step S <b> 101, the
S101で通常撮影モードが設定されていると判断されると(S102)、システムコントローラ202は、ドライバ216を介してモータ214を駆動し、光学フィルタF1が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット212を所定角度回転させる。光学フィルタF1が照明光路内に配置されると、被写体は、白色光によって照射される。次いで、処理は、S103に進む。
If it is determined in S101 that the normal shooting mode is set (S102), the
S103では、固体撮像素子108は、白色光によって照射された被写体からの反射光を受光して撮像信号に変換する。撮像信号は、プリアンプ110、内視鏡側信号処理回路112、プロセッサ側信号処理回路220に送られる。システムコントローラ202は、第1映像IM1がモニタ300に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路220を制御する。なお、S103においては、輝度設定パラメータ(すなわち、絞り213の絞り値、固体撮像素子108の電子シャッタスピード、プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)及び内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン))は、予め設定された初期値が使用される。次いで、処理は、S104に進む。
In S103, the solid-
S104では、システムコントローラ202は、モニタ300の表示画面に表示される第1映像IM1を適正な明るさにするため、モータ215を介して絞り213を駆動する。具体的には、システムコントローラ202は、第1映像IM1の平均的な明るさ(輝度)を求め、この輝度が、術者によって予め設定された輝度設定値(第1輝度)となるように絞り213を調整する。これにより、モニタ300の表示画面には、所望の明るさの通常画像が表示される。なお、上述したように、術者によるフロントパネル218又は電子スコープ100の手元操作部に対する輝度調節操作によって、第1映像IM1の輝度設定値を変更し、第1映像IM1の明るさを調整することができる。次いで、処理は、S105に進む。
In step S <b> 104, the
S105では、システムコントローラ202は、術者によるフロントパネル218の操作又は表示モード設定ボタン114の操作によって、表示モードが変更されたか、又は、表示終了の操作が行われたか(すなわち、手技終了の操作が行われたか)を判断する。表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われていない場合(S105:NO)、処理は、S103に戻り、S103からS105の処理が繰り返し実行される。この結果、第1映像IM1は逐次更新されてモニタ300上に表示される。一方、表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われた場合(S105:YES)、処理は、S120に進む。
In S105, the
S101で特殊撮影モードが設定されていると判断されると(S106)、システムコントローラ202は、ドライバ216を介してモータ214を駆動し、光学フィルタF2が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット212を所定角度回転させる。光学フィルタF2が照明光路内に配置されると、被写体は、特殊光によって照射される。次いで、処理は、S107に進む。
If it is determined in S101 that the special photographing mode is set (S106), the
S107では、固体撮像素子108は、特殊光によって照射された被写体からの反射光を受光して撮像信号に変換する。撮像信号は、プリアンプ110、内視鏡側信号処理回路112、プロセッサ側信号処理回路220に送られる。システムコントローラ202は、第2映像IM2がモニタ300に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路220を制御する。なお、S107においては、輝度設定パラメータ(すなわち、絞り213の絞り値、固体撮像素子108の電子シャッタスピード、プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)及び内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン))は、予め設定された初期値が使用される。次いで、処理は、S108に進む。
In S107, the solid-
S108では、システムコントローラ202は、モニタ300の表示画面に表示される第2映像IM2を適正な明るさにするため、モータ215を介して絞り213を駆動する。具体的には、システムコントローラ202は、第2映像IM2の平均的な明るさ(輝度)を求め、この輝度が、術者によって予め設定された輝度設定値(第2輝度)となるように絞り213を調整する。これにより、モニタ300の表示画面には、所望の明るさの特殊画像が表示される。なお、上述したように、術者によるフロントパネル218又は電子スコープ100の手元操作部に対する輝度調節操作によって、第2映像IM2の輝度設定値を変更し、第2映像IM2の明るさを調整することができる。次いで、処理は、S109に進む。
In S108, the
S109では、システムコントローラ202は、術者によるフロントパネル218の操作又は表示モード設定ボタン114の操作によって、表示モードが変更されたか、又は、表示終了の操作が行われたか(すなわち、手技終了の操作が行われたか)を判断する。表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われていない場合(S109:NO)、処理は、S107に戻り、S107からS109の処理が繰り返し実行される。この結果、第2映像IM2は逐次更新されてモニタ300上に表示される。一方、表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われた場合(S109:YES)、処理は、S120に進む。
In S109, the
S101で同時撮影モードが設定されていると判断されると(S110)、システムコントローラ202は、ドライバ216を介してモータ214を駆動し、光学フィルタF1が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット212を所定角度回転させる。光学フィルタF1が照明光路内に配置されると、被写体は、白色光によって照射される。次いで、処理は、S111に進む。
If it is determined in S101 that the simultaneous shooting mode is set (S110), the
S111では、固体撮像素子108は、白色光によって照射された被写体からの反射光を受光して撮像信号に変換する。撮像信号は、プリアンプ110、内視鏡側信号処理回路112、プロセッサ側信号処理回路220に送られる。システムコントローラ202は、第1映像IM1がモニタ300の左側に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路220を制御する。なお、S111においては、輝度設定パラメータ(すなわち、絞り213の絞り値、固体撮像素子108の電子シャッタスピード、プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)及び内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン))は、予め設定された初期値が使用される。次いで、処理は、S112に進む。
In S111, the solid-
S112では、システムコントローラ202は、モニタ300の表示画面の左側に表示される第1映像IM1を適正な明るさにするため、モータ215を介して絞り213を駆動する。具体的には、システムコントローラ202は、第1映像IM1の平均的な明るさ(輝度)を求め、この輝度が、術者によって予め設定された輝度(第1輝度)となるように絞り213を調整する。これにより、モニタ300の表示画面の左側には、S104と同様、所望の明るさの通常画像が表示される。次いで、処理は、S114に進む。
In S <b> 112, the
S114では、システムコントローラ202は、S112で設定した絞り213の設定値と、術者によって設定された第1映像IM1の輝度設定値と第2映像IM2の輝度設定値に基づいて、第2映像IM2の輝度設定パラメータを変更する。具体的には、ランプ208の輝度をL、光学フィルタF1の透過率をF1(%)、光学フィルタF2の透過率をF2(%)、第1映像IM1の輝度設定値をP1、第2映像IM2の輝度設定値をP2、S113で設定した絞り213の設定値をA(%)、第2映像IM2の輝度設定パラメータの変更度合いをX(%)とおいた場合、以下の式の関係が成立する。
なお、いずれのパラメータを変更してもよく、また複数のパラメータを組み合わせてもよいが、このように設定値を増加させる(すなわち、ゲインを上げる)場合、プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)又は内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン)を上げると、信号のノイズ成分が多くなりSNが劣化する。そのため信号のノイズ成分を下げたい場合は、(1)絞り213の絞り値、(2)固体撮像素子108の電子シャッタスピード、(3)内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン)、(4)プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)の優先順位で変更するのが好ましい。また、設定値を減少させる(すなわち、ゲインを下げる)場合、(1)固体撮像素子108の電子シャッタスピード、(2)内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン)、(3)プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)の優先順位で変更し、絞り213の絞り値を変更しないようにするのが好ましい。また、信号のノイズ成分よりも像ぶれを抑えたい場合には、(1)絞り213の絞り値、(2)内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン)、(3)プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)、(4)固体撮像素子108の電子シャッタスピードの優先順位で変更するのが好ましい。このように、本実施形態における第2映像IM2の輝度設定パラメータの変更順序は、シチュエーションに応じて変更可能に構成することができる。
Any parameter may be changed or a plurality of parameters may be combined. However, when the set value is increased (that is, the gain is increased) in this way, the amplification factor (analog gain) of the
なお、S114において絞り213の絞り値を変更すると、S112で一旦設定した絞り213の絞り値が変わってしまうこととなるため、第1映像IM1の輝度設定パラメータを変更する必要が生じる。具体的には、上の例の場合、絞り213の絞り値を変更して、照明光の光量が2倍になるように設定したため、第1映像IM1の輝度が1/2となるように絞り213の絞り値以外の輝度設定パラメータを変更する。例えば、固体撮像素子108の電子シャッタスピードの初期値が1/60秒に設定されている場合、1/120秒に設定する。これにより、結果的に第1映像IM1の輝度はS112で調整された輝度と同じとなる。なお、第1映像IM1の輝度設定パラメータを変更する場合、(1)固体撮像素子108の電子シャッタスピード、(2)内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン)、(3)プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)の優先順位で変更し、絞り213の絞り値は変更しない。
Note that if the aperture value of the
このように、本処理によって、第2映像IM2の輝度設定パラメータが調整されるため、後段の処理において、第2映像IM2は所定の輝度(すなわち、第2映像IM2の輝度設定値)で表示される。次いで、処理は、S115に進む。 Thus, since the brightness setting parameter of the second video IM2 is adjusted by this process, the second video IM2 is displayed at a predetermined brightness (that is, the brightness setting value of the second video IM2) in the subsequent process. The Next, the process proceeds to S115.
S115では、システムコントローラ202は、ドライバ216を介してモータ214を駆動し、光学フィルタF2が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット212を回転させる。次いで、処理は、S116に進む。
In S115, the
S116では、システムコントローラ202は、第2映像IM2がモニタ300の右側に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路220を制御する。光学フィルタF2の透過率は光学フィルタF1の透過率と異なるが、上述したように、S114の処理により、この差がなくなるように第2映像IM2の輝度設定パラメータが調整されている。従って、この処理により、モニタ300の表示画面の右側には、所定の輝度(すなわち、第2映像IM2の輝度設定値)の第2映像IM2が表示される。そして、第2映像IM2を1フレーム表示した後、処理は、S119に進む。
In S116, the
S119では、システムコントローラ202は、術者によるフロントパネル218の操作又は表示モード設定ボタン114の操作によって、表示モードが変更されたか、又は、表示終了の操作が行われたか(すなわち、手技終了の操作が行われたか)を判断する。表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われていない場合(S119:NO)、処理は、S110に戻り、S110からS119が繰り返し実行される。すなわち、1フレーム毎に通常光と特殊光が被写体に照射され、モニタ300上の第1映像IM1と第2映像IM2が交互に更新されて表示される。一方、表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われた場合(S119:YES)、処理は、S120に進む。
In S119, the
S120では、システムコントローラ202は、術者によるフロントパネル218の操作又は表示モード設定ボタン114の操作によって、表示終了の操作が行われたか(すなわち、手技終了の操作が行われたか)を判断する。表示終了の操作が行われた場合には(S120:YES)、内視鏡画像観察処理は終了する。一方、表示終了の操作が行われていない場合には(S120:NO)、処理は、S101に戻り、S101からS120の処理が繰り返し実行される。
In S120, the
このように、本実施形態の内視鏡画像観察処理は、通常撮影モード又は特殊観察モードにおいては、絞り213を調整することにより、第1映像IM1又は第2映像IM2が一定の明るさでモニタ300に表示されるようにフィードバック制御している。また、同時観察モードにおいては、第1映像IM1の1フレームにおいて絞り213を調整した上で、第2映像IM2の輝度設定パラメータを所定の値に変更することにより、モニタ300に同時に表示される第1映像IM1及び第2映像IM2がそれぞれ所定の輝度となるように制御している。従って、術者は、手技中に各画像の明るさを調整する必要がなくなる。
As described above, in the endoscopic image observation process of the present embodiment, the first video IM1 or the second video IM2 is monitored at a constant brightness by adjusting the
以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上述の実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。例えば、本実施形態においては、同時撮影モードの時に第1映像IM1及び第2映像IM2が1台のモニタ300上に同時に表示される構成としたが、この構成に限定されるものではなく、第1映像IM1及び第2映像IM2が、それぞれ別々のモニタに表示されるように構成してもよい。この場合、画像合成回路226は不要となる。
The above is the description of the present embodiment, but the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the invention. For example, in the present embodiment, the first video IM1 and the second video IM2 are simultaneously displayed on one
また、本実施形態においては、第1映像IM1を通常画像、第2映像IM2を特殊画像として説明したが、例えば、輝度設定値の異なる通常画像をそれぞれ、第1映像IM1及び第2映像IM2として設定することも可能である。このような構成によれば、明るさの異なる2つの画像をモニタ300上に同時に表示しながら比較診断を行うことが可能である。
In the present embodiment, the first video IM1 has been described as a normal image, and the second video IM2 has been described as a special image. For example, normal images having different luminance setting values are referred to as a first video IM1 and a second video IM2, respectively. It is also possible to set. According to such a configuration, it is possible to perform a comparative diagnosis while simultaneously displaying two images with different brightness on the
また、本実施形態においては、第1映像IM1の輝度設定値及び第2映像IM2の輝度設定値は、術者によって変更できる構成としたが、照明光の種類に応じて最適な輝度設定値が設定されるように構成することもできる。 In the present embodiment, the brightness setting value of the first video IM1 and the brightness setting value of the second video IM2 are configured to be changed by the surgeon. However, the optimal brightness setting value depends on the type of illumination light. It can also be configured to be set.
また、本実施形態においては、第1映像IM1又は第2映像IM2の輝度の平均値を用いて絞り213を調整する構成(いわゆる、平均測光)としたが、例えば、周知のピーク測光を用いる構成としてもよい。また、第1映像IM1と第2映像IM2とで、異なる測光方式、調光方式・、ガンマ補正テーブルを適用することも可能である。
In the present embodiment, the
(第2の実施形態に係る内視鏡画像観察処理)
図5は、本発明の第2の実施形態に係る電子内視鏡システムで実行される内視鏡画像観察処理のフローチャートである。本実施形態においては、第1映像IM1及び第2映像IM2のそれぞれについて、周知の調光パラメータ(測光方式(平均測光又はピーク測光)、測光エリア(全領域測光、中央重点測光又はスポット測光)、ガンマ補正テーブル、明るさレベル)が設定できるように構成されている点で第1の実施形態に係る電子内視鏡システム1とは異なる。
(Endoscopic image observation processing according to the second embodiment)
FIG. 5 is a flowchart of an endoscopic image observation process executed by the electronic endoscope system according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, for each of the first video IM1 and the second video IM2, well-known dimming parameters (photometry method (average photometry or peak photometry), photometry area (full area photometry, center-weighted photometry or spot photometry), This is different from the
測光エリアに関するパラメータは、現在の画像(すなわち、第1映像IM1又は第2映像IM2)の輝度値を算出するためのエリア設定を行う(すなわち、測光対象エリアの設定を行う)パラメータであり、全領域測光、中央重点測光又はスポット測光から選択される。プロセッサ側信号処理回路220は、全領域測光が設定されると、画像の全領域を測光の対象とし、中央重点測光が設定されると、画像を複数の領域に分割した上で、各領域に重み付けを設定し、全領域を測光の対象とする。また、スポット測光が設定されると、プロセッサ側信号処理回路220は、画像の所定の領域のみを測光の対象とする。
Parameters relating to the photometric area are parameters for performing area setting for calculating the luminance value of the current image (that is, the first video IM1 or the second video IM2) (that is, setting the photometric target area) It is selected from area metering, center-weighted metering or spot metering. When all-area metering is set, the processor-side
測光方式に関するパラメータは、現在の画像の輝度値を算出するための算出方法を規定するパラメータであり、平均測光又はピーク測光から選択される。プロセッサ側信号処理回路220は、測光対象エリアとして設定された領域に対応する固体撮像素子108の画像データについて、例えば、移動平均を求めて平滑化処理を行い、平均測光が設定されている場合、平滑化処理後の画像データの平均値を求めて輝度値を算出する。また、プロセッサ側信号処理回路220は、ピーク測光が設定されている場合、平滑化処理後の画像データのピーク値を求めて輝度値を算出する。
The parameter relating to the photometry method is a parameter that defines a calculation method for calculating the luminance value of the current image, and is selected from average photometry or peak photometry. The processor-side
明るさレベルに関するパラメータは、画像の目標輝度値を設定するためのパラメータであり、例えば、−2、−1、0、1、2の5段階で設定される。絞り213を用いた調光処理においては、プロセッサ側信号処理回路220は、設定された明るさレベルに応じて所定の基準値(すなわち、輝度設定値)を設定し、上述した現在の画像の輝度値が所定の基準値となるように絞り213を制御する。
The parameter relating to the brightness level is a parameter for setting the target luminance value of the image, and is set in, for example, five levels of -2, -1, 0, 1, and 2. In the dimming process using the
ガンマ補正テーブルに関するパラメータは、使用するガンマ補正テーブルを特定するためのパラメータである。ガンマ補正テーブルは、内視鏡側信号処理回路112からプロセッサ側信号処理回路220に入力される画像データの値(すなわち、輝度値)と、プロセッサ側信号処理回路220から出力される画像の輝度値との関係(割り当て)を規定したテーブルである。例えば、プロセッサ側信号処理回路220に入力される画像データの値を補正せずにそのまま出力するためのテーブルや、プロセッサ側信号処理回路220に入力される画像データを、暗部が見やすくなるように改善した(すなわち、値の低いものに大きな出力輝度値を割り当てた)テーブル等、複数のテーブルの中から術者が所望する1つのテーブルが選択される。プロセッサ側信号処理回路220は、設定されたガンマ補正テーブルに従って、入力される画像データの値を補正して出力する。
The parameter relating to the gamma correction table is a parameter for specifying the gamma correction table to be used. The gamma correction table includes values of image data (that is, luminance values) input from the endoscope side
上記のような、調光パラメータが、第1映像IM1及び第2映像IM2のそれぞれについて設定されると、第1映像IM1の輝度と第2映像IM2の輝度は、異なるものとなる。本実施形態の電子内視鏡システムにおいては、このように第1映像IM1の調光パラメータと第2映像IM2の調光パラメータが異なる設定となっている場合であっても、第1映像IM1及び第2映像IM2がそれぞれ所定の輝度となるように制御されるようになっている。 When the dimming parameters as described above are set for each of the first video IM1 and the second video IM2, the luminance of the first video IM1 and the luminance of the second video IM2 are different. In the electronic endoscope system of the present embodiment, even when the dimming parameter of the first video IM1 and the dimming parameter of the second video IM2 are set differently in this way, the first video IM1 and The second video IM2 is controlled to have a predetermined luminance.
なお、本実施形態の第1映像IM1及び第2映像IM2の調光パラメータは、術者によるフロントパネル218の操作によって入力され、プロセッサ側信号処理回路220に設定されると共に、メモリ203に記録される点で第1の実施形態とは異なるが、本実施形態の電子内視鏡システムの構成は、第1の実施形態に係る電子内視鏡システム1と同様であるので、システム全体の説明は省略する。
The dimming parameters of the first video IM1 and the second video IM2 of the present embodiment are input by the operator operating the
また、図5に示すように、本実施形態の内視鏡画像観察処理は、同時撮影モードのS210〜S219の処理において第1の実施形態に係る内視鏡画像観察処理と異なるため、以下、異なる点について詳述する。 Further, as shown in FIG. 5, the endoscope image observation process of the present embodiment is different from the endoscope image observation process according to the first embodiment in the processes of S210 to S219 in the simultaneous photographing mode. The different points will be described in detail.
S101で同時撮影モードが設定されていると判断されると(S210)、システムコントローラ202は、ドライバ216を介してモータ214を駆動し、光学フィルタF1が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット212を所定角度回転させる。光学フィルタF1が照明光路内に配置されると、被写体は、白色光によって照射される。次いで、処理は、S211に進む。
If it is determined in S101 that the simultaneous shooting mode is set (S210), the
S211では、固体撮像素子108は、白色光によって照射された被写体からの反射光を受光して撮像信号に変換する。撮像信号は、プリアンプ110、内視鏡側信号処理回路112、プロセッサ側信号処理回路220に送られる。システムコントローラ202は、第1映像IM1がモニタ300の左側に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路220を制御する。なお、S211においては、輝度設定パラメータ(すなわち、絞り213の絞り値、固体撮像素子108の電子シャッタスピード、プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)及び内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン))は、予め設定された初期値が使用され、調光パラメータ(すなわち、測光アルゴリズム(平均測光又はピーク測光)、測光エリア(全領域測光、中央重点測光又はスポット測光)、ガンマ補正テーブル、明るさレベル)は、予め術者によって設定された設定値がプロセッサ側信号処理回路220に設定されている。次いで、処理は、S212に進む。
In S211, the solid-
S212では、システムコントローラ202は、モニタ300の表示画面の左側に表示される第1映像IM1を適正な明るさにするため、モータ215を介して絞り213を駆動する。例えば、第1映像IM1の測光アルゴリズムが「平均測光」に設定されており、測光エリアが「全領域測光」に設定されている場合、システムコントローラ202は、この条件の輝度(すなわち、第1映像IM1の全領域の平均的な輝度)をプロセッサ側信号処理回路220から取得し、この輝度が、術者によって予め設定された輝度(第1輝度)となるように絞り213を調整する。これにより、モニタ300の表示画面の左側には、所望の明るさ及び調光条件(調光パラメータ)の通常画像が表示される。次いで、処理は、S214に進む。
In S <b> 212, the
S214では、システムコントローラ202は、ドライバ216を介してモータ214を駆動し、光学フィルタF2が照明光路内に配置されるように回転式フィルタターレット212を回転させる。次いで、処理は、S215に進む。
In S214, the
S215では、システムコントローラ202は、プロセッサ側信号処理回路220に第1映像IM1の調光パラメータを設定し、この状態で1フレームの第2映像IM2をキャプチャし輝度値を求める(以下、S215によって求められた第2映像IM2の輝度値を「輝度値A」と称する。)。次いで、処理は、S216に進む。
In S215, the
S216では、システムコントローラ202は、プロセッサ側信号処理回路220に第2映像IM2の調光パラメータを設定し、この状態で1フレームの第2映像IM2をキャプチャし輝度値を求める(以下、S216によって求められた第2映像IM2の輝度値を「輝度値B」と称する。)。次いで、処理は、S217に進む。
In S216, the
S217では、システムコントローラ202は、S215及びS216で求めた輝度値Aと輝度値Bの比を求め、この値に基づいて第2映像IM2の輝度設定パラメータを変更する処理を行う。上述のように、輝度値Aは、第1映像IM1の調光パラメータに基づいた輝度値であり、光学フィルタF2を通して得られたものである。また、輝度値Bは、第2映像IM2の調光パラメータに基づいた輝度値であり、光学フィルタF2を通して得られたものである。従って、輝度値Aと輝度値Bの比は、第1映像IM1の調光パラメータと第2映像IM2の調光パラメータの違いを表す指標に他ならない。本処理は、この輝度値Aと輝度値Bの比に基づいて第2映像IM2の輝度設定パラメータを設定することにより、第1映像IM1の輝度を基準とした第2映像IM2の輝度値を設定している。例えば、輝度値Aと輝度値Bの比が「2」となる場合、S212で設定した絞り213の絞り値から求まる光量が2倍となるように、絞り213の絞り値以外の輝度設定パラメータ(すなわち、固体撮像素子108の電子シャッタスピード、プリアンプ110の増幅率(アナログゲイン)及び内視鏡側信号処理回路112の増幅率(デジタルゲイン))の少なくともいずれか1つを変更する。このように、本処理によって、第1映像IM1の調光パラメータと第2映像IM2の調光パラメータが異なる場合であっても、それぞれの調光パラメータに応じた輝度調整が自動で行われることとなる。次いで、処理は、S218に進む。
In S217, the
S218では、システムコントローラ202は、第2映像IM2がモニタ300の右側に表示されるようにプロセッサ側信号処理回路220を制御する。第1の実施形態と同様、光学フィルタF2の透過率は光学フィルタF1の透過率と異なるが、上述したように、S217の処理により、この差がなくなるように第2映像IM2の輝度設定パラメータが調整されている。従って、この処理により、モニタ300の表示画面の右側には、調光パラメータに応じた所定の輝度の第2映像IM2が表示される。そして、第2映像IM2を1フレーム表示した後、処理は、S219に進む。
In S218, the
S219では、システムコントローラ202は、術者によるフロントパネル218の操作又は表示モード設定ボタン114の操作によって、表示モードが変更されたか、又は、表示終了の操作が行われたか(すなわち、手技終了の操作が行われたか)を判断する。表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われていない場合(S219:NO)、処理は、S210に戻り、S210からS219が繰り返し実行される。すなわち、1フレーム毎に通常光と特殊光が被写体に照射され、モニタ300上の第1映像IM1と第2映像IM2が交互に更新されて表示される。一方、表示モードの変更、又は、表示終了の操作が行われた場合(S219:YES)、処理は、S120に進む。
In S219, the
このように、本実施形態によれば、第1映像IM1と第2映像IM2とで異なる調光パラメータが設定される場合であっても、第1映像IM1及び第2映像IM2のそれぞれについて、所望する輝度の映像が得られる。 As described above, according to the present embodiment, even if different dimming parameters are set for the first video IM1 and the second video IM2, it is possible to obtain the desired video for each of the first video IM1 and the second video IM2. The image of the brightness to be obtained is obtained.
以上が本実施形の説明であるが、第1の実施形態と同様、様々な変形が可能である。例えば、本実施形態においては、第1映像IM1を通常画像、第2映像IM2を特殊画像として説明したが、例えば、調光パラメータの異なる通常画像をそれぞれ、第1映像IM1及び第2映像IM2として設定することも可能である。このような構成によれば、微妙に明るさの異なる2つの画像をモニタ300上に同時に表示しながら比較診断を行うことが可能である。
The above is the description of the present embodiment, but various modifications are possible as in the first embodiment. For example, in the present embodiment, the first video IM1 has been described as a normal image, and the second video IM2 has been described as a special image. For example, normal images having different dimming parameters are referred to as a first video IM1 and a second video IM2, respectively. It is also possible to set. According to such a configuration, it is possible to perform comparative diagnosis while simultaneously displaying two images with slightly different brightness on the
1 電子内視鏡システム
100 電子スコープ
108 固体撮像素子
112 内視鏡側信号処理回路
200 プロセッサ
202 システムコントローラ
203 メモリ
204 タイミングコントローラ
212 回転式フィルタターレット
213 絞り
220 プロセッサ側信号処理回路
222 画像処理回路
224 フレームメモリ
226 画像合成回路
300 モニタ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記照明光の光量を調整する光量調整手段と、
前記照明光で照射された被写体を撮像素子で撮影し、画像信号を出力する電子内視鏡と、
前記画像信号を受信して第1輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第1内視鏡画像を生成し、第1映像信号として出力する第1画像処理手段と、
前記画像信号を受信して第2輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第2内視鏡画像を生成し、第2映像信号として出力する第2画像処理手段と、
前記第1内視鏡画像の目標輝度を第1輝度として設定する第1輝度設定手段と、
前記第2内視鏡画像の目標輝度を第2輝度として設定する第2輝度設定手段と、
前記第1映像信号と前記第2映像信号を受信し、前記第1内視鏡画像と前記第2内視鏡画像を表示する表示手段と、
前記第1輝度設定パラメータの値と前記第2輝度設定パラメータの値とを調整する輝度調整手段と、
を備え、
前記光量調整手段は、前記第1内視鏡画像の輝度が前記第1輝度となるように、前記光量を調整し、
前記輝度調整手段は、前記第2内視鏡画像の輝度が前記第2輝度となるように、前記光量調整手段によって設定された前記光量と、前記第1輝度と前記第2輝度の比率とに基づいて、前記第2輝度設定パラメータの値を変更し、
前記第1画像処理手段と前記第2画像処理手段は、前記画像信号を1フレーム毎に交互に受信する
ことを特徴とする電子内視鏡システム。 A light source that emits illumination light;
A light amount adjusting means for adjusting a light amount of the illumination light;
An electronic endoscope that images an object irradiated with the illumination light with an image sensor and outputs an image signal;
First image processing means for receiving the image signal, generating a first endoscope image having a luminance corresponding to a value of a first luminance setting parameter, and outputting the first endoscope image as a first video signal;
Second image processing means for receiving the image signal, generating a second endoscopic image having a luminance corresponding to a value of a second luminance setting parameter, and outputting the second endoscope image as a second video signal;
First luminance setting means for setting a target luminance of the first endoscopic image as a first luminance;
Second luminance setting means for setting a target luminance of the second endoscopic image as a second luminance;
Display means for receiving the first video signal and the second video signal and displaying the first endoscopic image and the second endoscopic image;
Brightness adjusting means for adjusting the value of the first brightness setting parameter and the value of the second brightness setting parameter;
With
The light amount adjusting means adjusts the light amount so that the luminance of the first endoscopic image becomes the first luminance,
The luminance adjusting unit is configured to set the light amount set by the light amount adjusting unit and a ratio between the first luminance and the second luminance so that the luminance of the second endoscope image becomes the second luminance. And changing the value of the second brightness setting parameter,
The electronic endoscope system, wherein the first image processing means and the second image processing means receive the image signal alternately every frame.
前記白色光と前記所定の狭帯域光とを切り換える照明光切換手段をさらに備え、
前記照明光切換手段は、前記画像信号に基づいて、1フレーム毎に前記白色光と前記所定の狭帯域光とを切り換えることを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡システム。 The illumination light includes white light and predetermined narrowband light,
Further comprising illumination light switching means for switching between the white light and the predetermined narrowband light,
2. The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the illumination light switching unit switches the white light and the predetermined narrow band light for each frame based on the image signal.
前記第2画像処理手段は、前記所定の狭帯域光が照射されているときに前記画像信号を受信することを特徴とする請求項2に記載の電子内視鏡システム。 The first image processing means receives the image signal when the white light is irradiated,
The electronic endoscope system according to claim 2, wherein the second image processing means receives the image signal when the predetermined narrow band light is irradiated.
前記第1輝度設定パラメータ及び前記第2輝度設定パラメータのそれぞれは、前記絞り機構の絞り値、前記撮像素子の電子シャッタスピード、及び前記画像信号の増幅率を含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。 The light amount adjusting means is a diaphragm mechanism arranged in the optical path of the illumination light,
The first brightness setting parameter and the second brightness setting parameter each include an aperture value of the aperture mechanism, an electronic shutter speed of the image sensor, and an amplification factor of the image signal. The electronic endoscope system according to claim 4.
前記第1輝度設定手段は、前記入力手段への入力に応じて前記第1輝度を設定し、
前記第2輝度設定手段は、前記入力手段への入力に応じて前記第2輝度を設定することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。 An input means for receiving input from the user;
The first brightness setting means sets the first brightness in response to an input to the input means;
The electronic endoscope system according to any one of claims 1 to 9, wherein the second luminance setting unit sets the second luminance in accordance with an input to the input unit.
前記第2内視鏡画像の調光条件を規定する第2調光パラメータと、を備え、
前記光量調整手段は、前記第1調光パラメータの調光条件の下で前記第1内視鏡画像の輝度が前記第1輝度となるように、前記光量を調整し、
前記輝度調整手段は、前記光量調整手段によって設定された前記光量及び前記第1調光パラメータの調光条件の下で前記第2内視鏡画像の輝度を求め、前記光量調整手段によって設定された前記光量及び前記第2調光パラメータの調光条件の下で前記第2内視鏡画像の輝度を求め、前記第1輝度と前記第2輝度との比率に代えて、前記光量調整手段によって設定された前記光量及び前記第1調光パラメータの調光条件の下で求められた前記第2内視鏡画像の輝度と、前記光量調整手段によって設定された前記光量及び前記第2調光パラメータの調光条件の下で求められた前記第2内視鏡画像の輝度との比率に基づいて、前記第2輝度設定パラメータの値を変更することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の電子内視鏡システム。 A first dimming parameter defining a dimming condition of the first endoscopic image;
A second dimming parameter that defines dimming conditions for the second endoscopic image,
The light amount adjusting means adjusts the light amount so that the luminance of the first endoscopic image becomes the first luminance under the dimming condition of the first dimming parameter,
The brightness adjusting unit obtains the brightness of the second endoscope image under the light amount set by the light amount adjusting unit and the dimming condition of the first dimming parameter, and is set by the light amount adjusting unit. The luminance of the second endoscopic image is obtained under the dimming condition of the light amount and the second dimming parameter, and is set by the light amount adjusting unit instead of the ratio between the first luminance and the second luminance. The brightness of the second endoscope image obtained under the dimming condition of the light amount and the first dimming parameter, and the light amount and the second dimming parameter set by the light amount adjusting means. 11. The value of the second luminance setting parameter is changed based on a ratio with the luminance of the second endoscopic image obtained under a dimming condition. Electronic endoscope according to claim 1 Stem.
前記照明光の光量を調整する光量調整手段と、
前記照明光で照射された被写体を撮像素子で撮影し、画像信号を出力する電子内視鏡と、
前記画像信号を受信して第1輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第1内視鏡画像を生成し、第1映像信号として出力する第1画像処理手段と、
前記画像信号を受信して第2輝度設定パラメータの値に応じた輝度の第2内視鏡画像を生成し、第2映像信号として出力する第2画像処理手段と、
前記第1映像信号と前記第2映像信号を受信し、前記第1内視鏡画像と前記第2内視鏡画像を表示する表示手段と、
前記第1輝度設定パラメータの値と前記第2輝度設定パラメータの値とを調整する輝度調整手段と、
を備え、
前記光量調整手段は、前記第1内視鏡画像の輝度が所定の輝度となるように、前記光量を調整し、
前記輝度調整手段は、前記第2内視鏡画像の輝度が前記所定の輝度となるように、前記光量調整手段によって設定された前記光量に基づいて、前記第2輝度設定パラメータの値を変更し、
前記第1画像処理手段と前記第2画像処理手段は、前記画像信号を1フレーム毎に交互に受信する
ことを特徴とする電子内視鏡システム。 A light source that emits illumination light;
A light amount adjusting means for adjusting a light amount of the illumination light;
An electronic endoscope that images an object irradiated with the illumination light with an image sensor and outputs an image signal;
First image processing means for receiving the image signal, generating a first endoscope image having a luminance corresponding to a value of a first luminance setting parameter, and outputting the first endoscope image as a first video signal;
Second image processing means for receiving the image signal, generating a second endoscopic image having a luminance corresponding to a value of a second luminance setting parameter, and outputting the second endoscope image as a second video signal;
Display means for receiving the first video signal and the second video signal and displaying the first endoscopic image and the second endoscopic image;
Brightness adjusting means for adjusting the value of the first brightness setting parameter and the value of the second brightness setting parameter;
With
The light amount adjusting means adjusts the light amount so that the luminance of the first endoscopic image becomes a predetermined luminance,
The brightness adjusting unit changes the value of the second brightness setting parameter based on the light amount set by the light amount adjusting unit so that the brightness of the second endoscopic image becomes the predetermined brightness. ,
The electronic endoscope system, wherein the first image processing means and the second image processing means receive the image signal alternately every frame.
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