JPH01136624A - 内視鏡用画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は所定レベル範囲内の入力画像信号に対して画像
処理を行う内視鏡用画像処理装置に関する。

［従来の技術］ 近年、細長の挿入部内に照明光を伝送するライトガイド
と、光学像を伝送するイメージガイドとを挿通し、挿入
部先端側に取付りた対物光学系によりイメージガイドの
入射端面に結像した光学像を接眼部側から観察すること
のできる光学式内視鏡が広く用いられるようになった。

一方、最近になって、上記イメージガイドを設ける代り
に、対物光学系の焦点面に固体撮像素子を配置して撮像
手段を形成し、この撮像手段で撮像した画像信号を信号
処理し、モニタにてカラー表示できるようにした電子式
内視鏡（電子スコープとも記す。）が実用化された。

また、上記画像信号を画像処理することによって特徴部
分をより識別し易くすることが提案されている。

従来の内視鏡画像に対しての画像処理は、取り込んだ画
像の明るさに係わり無く、処理していた。

［発明が解決しようとする問題点］ このため、特に明るい部分とか、特に暗い部分がある場
合でも、全ての画素について画像処理を行っていたため
、暗い部分ではノイズがかえって目立ってしまい、処理
結果が思わしくない場合が生じるという欠点があった。

また、処理の必要のない部分までも計輝を行うので、処
理時間が長くなってしまい画像処理後の画像を得るのに
時間がかかりずぎるという欠点もある。

尚、例えば本出願人は特願昭６０−２７０５５９号にお
いて、カラー強調を行う手段を提案した。

上記の先行例はカラー強調を行うことにより色相変化を
拡大でき、微妙な色相変化等を識別し易くできる。

この場合においても暗い部分に対してはノイズの影響を
受（プ易いので、暗い部分については必ずしも色相強調
が有効でない場合がある。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、内視
鏡の画像に対し画像処理が有効となる部分のみで画像処
理を短時間で行うことのできる内視鏡用画像処理装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では画像信号に対して画像処理を行うレベル以内
か否かの判別手段と、この判別手段による判別信号によ
りこのレベル以内の画像信号に対してのみ画像処理を行
う手段とを設けることにより、短時間で有効な画像信号
部分に対しての処理画像を得られるようにしている。

［実施例１ 以下、画面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第６図は水弁、明の第１実施例に係り、第
１図は第１実施例における観察装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図は第１実施例を備えた内視鏡システムの構
成図、第３図は領域選択部の構成図、第４図は信号テー
ブルの内容を示す説明図、第５図は処理テーブルの具体
的構成図、第６図は第１実施例により画像処理される内
視鏡画像を示す説明図である。

第２図に示すように第１実施例を備えた内視鏡システム
１は、生体２に挿入部３を挿入できる電子スコープ４と
、この電子スコープ４のユニバーサルコード５に数句り
たコネクタ６が接続される観察装置７と、この観察装置
７から出力される映像信号をカラー表示づるモニタ８と
、前記コネクタ６から延出されたチューブ９が接続され
る吸引器１０とからなる。

上記電子スコープ４は、細長の挿入部３内に、照明光を
伝送するライトガイド１１が挿通されている。またこの
挿入部３の先端部には、対物レンズ１２が取付けられ、
この対物レンズ１２の焦点面には固体ｆｉｌ像素子とし
てのＣＣＤ１３が配置しである。

上記ライトガイド１１と、ＣＣＤ１３に接続された信号
ケーブル１４とは挿入部３内を挿通されると共に、操作
部１５から延出されたユニバーサルコード５内を挿通さ
れ、コネクタ６を観察装置７に接続することにより、ラ
イトガイド１１には光源部１６から照明光が供給され、
信号ケーブル１４は信号処理系１７と接続される。

上記観察装置７内の光源部１６及び信号処理系１７の構
成を第１図に示す。

光源部１６は、白色ランプ１８の白色光をモータ１９で
回転される回転フィルタ２０を通して赤。

緑、青の各色光にし、コンデンサレンズ２１により、ラ
イトガイドの入射端面に集光照射する。

一方、信号処理系１７を形成するＣＯＤドライバ２３の
ドライブ信号は、信号ケーブル１４を介してＣＣＤ１３
に印加され、ＣＣＤ１３の信号電荷として蓄積された画
像信号が読出され、信号ケーブル１４を介して画像入力
部２４に入力される。

この画像入力部２４にて信号処理され、Ｒ，Ｇ。

Ｂ色信号が出力される。このＲ，Ｇ、Ｂ色信号は、領域
選択部２５に入力されると共に、画像処理部２６に入力
される。上記領域選択部２５は、入力されるＲ、Ｇ、Ｂ
色信号に対し、画像処理を行うか否かの判別を行い、画
像処理を行う信号部分になると、画像処理部２６に対し
画像処理実行指令を出力する。従って、画像処理部２６
は、画像処理実行指令が入力されない場合には、画像入
力部２４からのＲＧＢ色信号を画像処理しないでそのま
ま画像出力部２７に出力し、画像処理実行指令が入力さ
れた場合には画像処理して画像出力部２７に出力する。

この画像出力部２７の出力はモニタ８に入力される。

上記領域選択部２５の構成を第３図に示す。画像入力部
２４のＲＧＢ色信号は、それぞれＡ／Ｄコンバータ３１
ａ、３１ｂ、３１ｃを経て、ディジタル信号に変換され
、Ｒ信号テーブル３２ａ１Ｇ信号テーブル３２ｂ、Ｂ信
号テーブル３２ｃに入力される。これらＲ信号テーブル
３２ａ、Ｇ信号テーブル３２ｂ、Ｂ信号テーブル３２ｃ
の出力信号は処理テーブル３３に入力される。

第４図に示すように上記Ｒ信号テーブル３２８１Ｇ信号
テーブル３２ｂ、Ｂ信号テーブル３２ｃはそれぞれＲＯ
Ｍテーブルで構成されている。例えばＲ信号テーブル３
２ａは、８ビツトのＡ／Ｄコンバータ３１ａのディジタ
ル信号により、Ｏ〜２５５の量子化レベルに対し、Ｏ〜
９のレベルではＯを出力し、１０〜２３９のレベルでは
１を出力し、２４０〜２５５のレベルではＯを出ノｊす
る内容が書き込まれている。つまり低ずぎるレベル及び
高すぎるレベルではＯを出力し、これらの間のレベルで
は１を出力するように設定しである。

一方、Ｇ信号テーブル３２ｂ及びＢ信号テーブル３２ｃ
では、０〜９のレベルではＯを出力し、１０〜２５５の
レベルでは１を出力する内容にしである。

これら信号テーブル３２ａ、３２ｂ、３２ｃの出力信号
が入力される処理テーブル３３は、第５図に示すように
３人力のアンド回路３４で構成されている。従って、Ｒ
信号が１０〜２３９、Ｇ信号及びＢ信号が１０〜２５５
のレベル内に入っている場合にのみ、処理テーブル３３
から画像処理部２６に、判別信号としての画像処理実行
指令が出力されることになる。

この画像処理実行指令により画像処理を行う画像処理部
２６は、例えば輪郭強調を行う輪郭強調回路とか彩度強
調を行う彩度強調回路等で構成されている。

このように構成された第１実施例では、画像入力部２４
から出ツノされるＲＧＢ色信号に対し、極端に暗いレベ
ルである所とか、極端に赤が明るい所に対しては画像処
理を行わないようにして、誤差の多い情報によりおかし
な処理結果が生じないようにしている。

この第１実施例の動作を以下に説明する。

電子スコープ４の挿入部３を生体２内に挿入することに
より、観察装置７内の光源部１６の照明光が、ライトガ
イド１１で伝送され生体２内を照明する。照明された被
検部は対物レンズ１２によってＣＣＤ１３に結像され、
光電変換されて画像信号として出力される。この画像信
号は画像入力部２４に入力され、ＲＧＢ色信号に変換さ
れ、領域選択部２５と画像処理部２６とに入力される。

上記領域選択部２５は、入力されるアブログＲ１Ｇ、Ｂ
色信号をＡ／ＤＤンバータ３１ａ、３１ｂ。

３１Ｇでディジタル信号データに変換し、それぞれＲ，
Ｇ、Ｂ信号テーブル３２ａ、３２ｂ、３２Ｃのアドレス
端に印加し、そのテーブル内を読み出す。この場合Ｒ信
号テーブル３２ａに印加されるＲ信号がＯ〜９．２４０
〜２５５のレベルでは０１これらの間の１０〜２３９の
レベルでは１のデータ信号が出力される。又、Ｇ信号及
びＢ信号はＯ〜９のレベルで０，１０〜２５５のレベル
では１のデータ信号が出力される。しかして、これら各
テーブル３２ａ、３２ｂ、３２ｃの出力信号は処理テー
ブル３３に入ツノされるが、これら出ノｊ信号が全て１
の場合にのみこの処理テーブル３３は画像処理実行指令
を出力し、その他の場合には画像処理実行指令を出力し
ない。

一方、上記画像処理部２６は、画像入ノｊ部２４から出
力されるＲ、Ｇ、Ｂ色信号に対し、画像処理実行指令が
出力されない場合には、入力されるＲ、Ｇ、Ｂ色信号を
画像処理しないで画像出力部２７に出力し、画像処理実
行指令が出力された場合にのみ、人力されるＲ、Ｇ、Ｂ
色信号に対し、輪郭強調とか彩度強調等の画像処理して
画像出力部２７に出力する。画像出力部２７は、画像処
理部２６から送られた画像信号をモニタ８に出力し、カ
ラー表示する。

上記の場合、画像処理部２６は領域選択部２５により、
極端に暗い場合及び極端に赤が明るい場合に対し、画像
処理を行わないようにしであるので、誤差の多い情報処
理によりおかしな処理結果を生じることを防止できる。

上記画像処理の様子を第６図に示す。第６図（ａ）は、
背角３５を正面視してモニタ８に表示した内視鏡画像を
示し、幽門３６が隅の方に見えている。

この場合、第６図（ｂ）に示す領域Ａは暗いので輪郭強
調するとノイズが目立ってしまうが、この第１実施例で
はＡ領域に対しては画像処理を行わないで、Ｂ領域のみ
に対し画像処理してカラー表示する。このため、ノイズ
が目立って見苦しい画像になってしまうことを防止でき
、且つ注目する部分に対しては輪郭を明確にして識別し
易い画像を得ることができる。

従って、従来例におけるノイズまでも強調して見にくい
画像にしてしまうことがないし、またハレーション部分
も排除することができる。さらに計算量が減るので、画
像処理に要する時間を短くできる。また、内視鏡画像は
明暗の差が大きいので、この第１実施例は特に有効であ
る。

第７図は本発明の第２実施例における画像処理部４１の
ブロック図を示す。

電子スコープ４から入力される画像信号は、画像入力部
２４によりＲ，Ｇ、Ｂ色信号に変換され、Δ／Ｄコンバ
ータ４２ａ、４２ｂ、４２ｃによりディジタル信号に変
換され、それぞれフレームメモリ部４３に入力される。

このフレームメモリ部４３の出力は、Ｄ／Ａコンバータ
４．４ａ、４４ｂ、４４．ｃによりアナログ信号に変換
され、スイッチ４５を介して画像出力部２７に出力され
る。また、画像入力部２４の出力はスイッチ４５を介し
て画像出力部２７に出力できるようにしである。

上記フレームメモリ部４３は、画像処理前と処１１の画
像データを蓄えるもので、このフレームメモリ部４３は
、処理用メモリ４６と接続され、フレームメモリ部４３
と画像データの転送を行えるようにしである。この処理
用メモリ４６は処理回路４７とも接続され、この処理回
路４７はこの処理用メモリ４６から画像データを取込み
、画像処理して画像処理したデータをこのメモリ４６に
転送できるようにしである。また、制御部４８はフレー
ムメモリ部４３、処理回路４７、処理用メモリ４６、ス
イッチ４５に対し、制御信号を出力して、これらの制御
を行う。

この制御部４８には領域選択部２５からの画像処理を行
うか否かの画像処理実行指令が入力され、この画像処理
実行指令により、制御部４８は各部の制御を行う。

その他は、上記第１実施例と同様の構成である。

この第２実施例における画像処理部４１の動作を以下に
説明する。

画像入力部２４のＲＧＢ色信号は△／Ｄコンバータ４２
ａ、４２ｂ、４２Ｃによりディジタル信号に変換され、
フレームメモリ部４３に蓄積される。また、この画像人
力部２４の出力信号は領域選択部に入力され、この出力
信号に対し、画像処理を行う部分に対する画像処理実行
指令が生成され、制御部４８に送られる。この制御部４
８は送られた信号により、画像処理を行う部分と行わな
い部分とを認識し、フレームメモリ部４３から画像処理
を行う部分の画像データを処理用メモリ４６に転送する
制御と共に、処理用メモリ４６に転送した画像データを
処理回路４７にて画像処理させる画像処理信号を出力す
る。しかして、処理回路４７にて画像処理した処理画像
データを処理用メモリ４６を介してフレームメモリ部４
３に転送する。しかして、制御部４８は、領域選択部２
６の信号により、スイッチ４５を接点ａがオンするよう
に切替え制御し、例えば極端に暗い信号に対しては画像
入力部２４の出力信号を画像出力部２７に出力し、一方
中間の明るさ部分の信号に対してはスイッチｂがオンす
るように切替え、フレームメモリ部４３に蓄えられた処
理画像をＤ／Ａコンバータ４４ａ、４４ｂ、４．４ｃを
介して画像出力部２７に出力させる。

この第２実施例は上記第１実施例と同様の効果を右する
。

第８図は本発明の第３実施例における画像処理部５１を
示す。

この実施例は、第７図に示す第２実施例において、フレ
ームメモリ部４３を処理前の画像データ格納用の処理前
フレームメモリ部５２と処理後フレームメモリ部５３と
に分け、これらフレームスモリ部５２．５３の出力側に
スイッチ５４を介装し、制御部４８の出力信号でこれら
を切換え、画像処理を行わない部分に対して（よ処理前
フレームメモリ部５２の画像データを出力させ、画像処
理を行った部分に対しては、処理後フレームメモリ部５
３の画像データを出力させるようにしている。

又、この場合、画像処理を終了していない場合には画像
入力部２４の出力信号をスイッチ４５を介して画像用ツ
ノ部２７に出）Ｊさせるようにしている。

（尚、画像処理中等の文字をスーパーインポーズしてモ
ニタに表示させるようにしても良い。）又、この実施例
の領域選択部を、第３図に示す各テーブル３２ａ、３２
ｂ、３２ｃど、術者が設定できるテーブルとを選択でき
るようにしても良く、例えばキーボードにて設定できる
ようにしても良い。

上記第３実施例はリアルタイムで処理画像を出力できな
い場合に、特に有効である。

上述の各実施例では電子スコープを用いた実施例につい
て説明しであるが、本発明はこれに限定されるものでな
く、ファイバスコープからの画像をＣＯＤを有する撮像
手段を介して入力したものでも良いし、硬性内視鏡の場
合にも同様に適用できる。

また、内視鏡写真を画像撮り込み装置にて取り込んだデ
ータを使用しても良い。また入力される画像データはＲ
ＧＢ信号に限定されるものでなく、Ｙ、Ｃ，Ｍ等の補色
系でも良いし、複合映像信号でも良い。

さらに、本実施例ではＲＧＢのテーブルを参照してＡＮ
Ｄ出力で画像処理を行うか否かの判別手段を形成してい
るが、Ｒ，Ｇ、Ｂのディジタル信号をそれぞれ８ビツト
とした場合８Ｘ３＝２４ビツトアドレスを持つテーブル
を用いても良い。この場合には色により処理すべき点か
どうか判断づることができる。

また本発明は上述したディジタル的に判別を行うものに
限らず、アナログ回路（コンパレータ等を使用する。）
により構成することもできる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、画像処理を行うか否
かの判別手段と、この判別手段の判別信号により画像信
号中の一部の画像データに対してのみ画像処理を行う手
段とを設けであるので、注目する部分のみに対し画像処
理し、Ｓ／Ｎの悪い部分に対しては画像処理を行わない
ようにできる。

従って、ノイズが目立つことなく有効な処理画像が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例における観察装置の構成を示すブロック
図、第２図は第１実施例を備えた内視鏡システムの構成
図、第３図は領域選択部の構成図、第４図は信号テーブ
ルの内容を示す説明図、第５図は処理テーブルの具体的
構成図、第６図は第１実施例により画像処理される内視
鏡画像を示す説明図、第７図は本発明の第２実施例にお
ける画像処理部の構成図、第８図は本発明の第３実施例
における画像処理部の構成図である。 １・・・内視鏡システム　　２・・・生体３・・・挿入
部　　　　　　４・・・電子スコープ７・・・ｌ察装置
　　　　　８・・・モニタ１０・・・吸引器　　　　　
１３・・・ＣＣＤ１６・・・光源部　　　　　１７・・
・信号処理系２４・・・画像入力部　　　２５・・・領
域選択部２６・・・画像処理部　　　２７・・・画像出
力部＠竪く仁、訪−鴇二 手続ネ甫正書（自発） 昭和６３年１月２６日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　殿　　　　　　　　　
　　嘱１、事件の表示　　　昭和６２年特許願第２９５
５３９号２、発明の名称　　　内視鏡用画像処理装置３
、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 代表者　　下　　山　　敏　　部 ５、補正命令の日付　　（自　発） 明細書の第１４ページの第１４行目に「を有する。 」とあるのを［を有Ｊる。なお、第２実施例では領域選
択部の信号によりスイッチ４５を切り換えていたが、通
常はスイッチ４５をａ側に接続しておき、領域選択部か
らの信号を処理用メモリ４６に蓄え、この信号をもどに
フレームメモリ部４３に蓄えられていた画像データを処
理し、終了後にスイッチ４５をｂ側に切り換えるように
してもよい。」に訂正します。 ■

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力される画像信号から所定レベル以内であるかの判別
   回路と、この判別回路の判別信号により画像信号中の有
   効データの画像処理を行う処理回路とを有することを特
   徴とする内視鏡用画像処理装置。