JPH01185243A

JPH01185243A - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JPH01185243A
Application number: JP63007515A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sekiguchi; 正関口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-01-19
Filing date: 1988-01-19
Publication date: 1989-07-24

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は固体撮像素子を用いた電子内視鏡装置に関し、
特に粘膜下ヘモグロビンの最ないし酸素飽和度等の機能
情報を画像化する電子内視鏡装置に関するものである。

（従来の技術）異なった波長の単色光照射で例えば粘膜等の被写体の複
数の画像を県影し、得られた画像情報から、異なった波
長に対する吸光度の差を求め画像化することにより、被
写体の機能情報を視覚化することが可能である。

例えば、粘膜下のへ［グ［」ビンの量は図２に示すｌ＼
モグロビンの吸光度スペクトラムにおいて示される２つ
の波ｍ５６９ｎｍと６５０ｎｍでの吸光度の差に比例し
、またヘモグロビンの酸素飽和度は、。

同図中に示すＡ、Ｂを用いＡ／Ｂと表わされる槍に比例
することが知られており、したがって同図に示される４
つの波長、５６９，５７７．５８６゜６５０　ｎｍでの
吸光度の差を求め画像化することにより、機能情報とし
て粘膜下ヘモグロビン量ないしヘモグロビンＭ素飽和麿
を視覚化することができる。

このように、粘膜下ヘモグロビン量およびヘモグロビン
酸素飽和度を画像化り−るには、前記４つの貸なった波
長の単色光で粘膜を照射し、単色光画像を撮影覆ること
が必要であるが、この場合従来技術では単色光画像の記
憶を、カラー画像メモリを用いて行なっていた。

（発明が解決しようとする課題）前記従来技術には次のにうな問題がある。

づ゛なわＪう、単色光画像記憶をカラー画像メモリを用
いて行なうため、本来必要とする以上にメモリの容量が
大きくなりしたがって基板数の増加、装置価格の増大等
の問題を招いていた。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
である。

［発明の構成］（課題を解決するだめの手段）前記問題点を解決するための手段として本発明の電子内
視鏡装置は、白黒画像変換回路と、複数の白黒画像メモ
リとを右するものである。

（作用）各単色光照射にもとづくカラー画像情報は白黒画像変換
回路で白黒画像情報へと変換され従来同様の目的に用い
られたカラー画像メモリに比べ極めて小容量の各白黒画
像メモリに格納される。

また、本発明の電子内視鏡装置は機能情報を得るために
必要な箕なった波長の複数の単色光を発光する光源部を
右づるが、該光源部におりる各単色光の発光に同期して
前記白黒画像メモリは交互に切り替えられ白黒画像情報
を記憶し、したがって１つの白黒画像メモリには特定の
波長の単色光にもとづく白黒画像情報が記憶される。

（実施例）本発明の実施例を以下図にもとづぎ説明する。

第１図は通常の被写体カラー画像と機能情報として粘膜
下ヘモグロビンの吊および酸素飽和度を画像表示可能な
本発明の実施例の補色フィルター方式電子内視鏡のブロ
ック図である。図に示されるように本実施例の電子内視
鏡装置は、白黒画像メモリ１ないし４、白黒画像変換回
路５、光源部７、スコープ、カメラ操作部（ＣＣＵ）９
、デコーダ（ＤＦＣ）１１、Ａ／Ｄコンバータ１３、カ
ラー画像メモリ１５、ＣＰＵ１７、演算回路１９、粘膜
下ヘモグロビン帖にス・１する画像メモリ２１ないし、
酸素飽和度に対する画像メモリ２３、カラー変換回路２
５、デイスプレーメモリ２７、Ｄ／Δコンバータ２９、
デイスプレー等を有する。

本実施例での前記各白黒画像メモリの容量は２５６にバ
イトであり、従来用で目的のために用いられていたカラ
ー画像メモリの容量の３分の１にすぎない。

上記の諸要素を右する本実施例の電子内視鏡において、
機能情報を画像表示する場合の信号処理布するＣＯＤカ
メラからの電気信号は、ＣＣＵ９でＮＴＳＣ信号に変換
され、さらにＤＥＣｌ　１へ送られ、カラー画像信号に
変換される。該カラー画像信号ｔま後の段で、信号処理
を行なうためＡ／Ｄコンバータ１３でディジタル母に変
換される。

該ディジタル吊は白黒画像変換回路５へ送られ、白黒画
像情報とされる。該白黒画像変換回路５におけるカラー
画像信号から白黒画像情報への変換は、各画素にについ
てＲ’、Ｇ、１３に対応する３つの信号成分の和をとる
ことにＪ：つで行なわれる。

前記白黒画像情報は、所定の波長λ１（ｉ＝ｌ。

２．３．４＞の単色光照射にもとづくものであれば白黒
画像メモリｉに送られ記憶される。ここで、波長λ１は
５６９ｎｍ、λ２は５７７　ｎｍ、λ３は５８６　ｎｍ
、λ４は６５０ｎｍである。

白黒画像メモリ１ないし４に記憶された各白黒画像情報
は演算回路１９へ送られ粘膜下ヘモグロビン量およびヘ
モグロビン酸素飽和度という２つの機能情報が得られる
。

ヘモグロビン母の機能情報を得るのは、白黒画像メモリ
１に記憶されている情報、すなわち波長５６９ｎｍにも
とづく白黒画像の強度から白黒画像メモリ４に記憶され
ている情報、すなわち、波長６５０ｎｍにもとづく白黒
画像の強度を減算することを画素毎に行なうことによる
。

同様に、ヘモグロビン酸素飽和度の機能情報を得るのは
、白黒画像メモリコないし３に記憶されている情報から
、第２図に示されている２つの量△、Ｂを求め、ざらに
△／Ｂなる１を求めることを画素毎に行なうことによる
。

各白黒画像メモリから演算回路への情報転送は２１つの
水平走査分、すなわち５１２個の画素の白黒画像メモリ
についての情報を単位として行なわれる。該白黒画像メ
モリから演算回路への情報転送以後、最終的なＣＲＴデ
イスプレーでの表示までの各部間情報転送は、上記のよ
うに、１つの水平走査分の白熱画像情報を単位として行
なわれる。

この情報転送ないし信号処理方式によれば、演算回路等
の各部で必要なメモリ容量は１水平走査分あればよく、
画面全体の情報を単位どして行イ【う場合に比べ小容量
でよい。

」記のようにして、演算回路１９で得られた粘膜下ｌ＼
モグロビン帛および同ヘモグロビン酸素飽和度の２つの
機能情報はそれぞれヘモグロビン量画像メモリ２１ある
いはヘモグＬ１ビン酸素飽和度画像メモリ２３へ送られ
記憶される。該メモリ２１．２３の容量は白黒画像の１
水平走査分の情報量に相当し５１２バイトである。

前記メモリ２１おにび２３から読み出された情報はカラ
ー変換回路２５へ入力され、各画素毎に、前記メモリか
ら読み出された２つの値の組合上に応じて表示すべぎ色
が定められる。

本実施例では従来公知の方法により、ヘモグロビン量に
色相を対応させ、ヘモグロビン量の増加にしたがい、ブ
ルー、グリーン、レッドと、寒色から暖色ｌ＼と移るよ
うにし、一方ｌ＼モグロビン酸素飽和度には明度を対応
させ、ヘモグロビン酸素飽和度が増Ｊにしたがい明度が
増すＪ、うにした。

カラー変換回路２５で画素ごとに定められた色に関Ｊる
情報はデイスプレーメモリ２７へ送られ記憶される。該
デイスプレー２７の容量は、カラー画像の１水平走査分
の情報量に相当し、１．５にバイトである。

該デイスプレーメモリ２７から読み出された画素ごとに
定められた色に関する情報はＤ／Ａコンバータ２９によ
りアナログ量に変換され、さらにＣＲＴデイスプレーに
送られカラー画像としで表示される。

前記したように、該カラー画像の各画素の色は当該画素
にお（シる前記２つの機能情報の組合せに対応し、した
がって該）Ｊラー画像は前記２つの機能情報を表示した
ものである。

また、同期信号弁り一器を右するＣＰＵ１５は第１図中
の矢印で示されるように、光源部２の駆動、各段での信
号処理ないし演算等、装置の動作全体に３＝Ｉ？ｌる制
御を行なっている。

ＣＰＵ　１５の制御の下に、信号の転送ないし、処理は
パイプライン方式で行なわれる。すなわ１５、ある水平
走査に対する情報がＣＲＴ　３１表示のため白黒画像メ
モリコないし４から読み出され、演算回路１９で信号処
理されている間に次の水平走査に対する情報が白黒画像
メモリ１ないし４から読み出され途切れのない連結した
処理が行なわれる。

光源部２は前記２つの機能情報表示のためのそれぞれ波
長５６９ｎｍ、　５７７ｎｍ、　５８６ｎ＋ｎおよび６
５０ｎｍの単色光を発する４つの色素レーザと通常のカ
ラー画像撮影のためのＸｅランプとを右づる。機能情報
表示時該４つの色素レーザは順次切り召えられ駆動され
、固有の波長の単色光を発光する。

白黒変換回路１にはスイッヂ回路が内蔵され、前記単色
光源の切り替えに同期して、スイッチングが行なわれ、
白黒画像メモリ１には波長λｉの単色光照射にもとづく
白黒画像情報が記憶される。

一方、被写体の通常のｊｙラ−画像を得る場合には、光
源としてＸｅランプを駆動し、Δ／Ｄコンバータ１３か
らの信号をカラー画像メモリ１５に入力し、デイスプレ
ーメモリ２７および、Ｄ／Δコンバータ２９を介しＣＲ
Ｔデイスプレー上に表示覆る。

本発明の実施方法は上記実施例に示されるものに限られ
ない。例えば、単色光を得るために光源としてＸｅラン
プを用い、その発光をフィルターに通ずことによっても
よい。この場合、適当な時間間隔をもって順次切り替わ
る４つの単色光を得るには円板上に所定の配置ないし構
成をもって４つのフィルターを設け、該円板を所定の回
転数で回転させることによればよい。

また、用いる白黒画像メモリおよび単色光の数は機能情
報の数に応じて替えればよく、例えば、機能情報どして
粘膜下ヘモグロビン量のみ表示すればよいのであれば、
２つの白黒画像メモリを用いればよく、単色光としては
、波長５６０　ｎｍおよび６５０　ｎｍの２つのものを
用いればよい。

また、上記実施例では、各白黒画像メモリから演尊回路
への情報転送以後ＣＲＴデイスプレーでの表示までの各
部間の情報転送は、白黒画像の１つの水平走査分の情報
を単位として行なっていｌｃが、該情報転送は１画面の
情報もしくは１画素の情報を単位として行なうことも可
能である。

［発明の効果］以上）ボへてぎたところから明らかなように本発明によ
り次のような効果が実現される。

すなわち、本発明の電子内視鏡装置では、白黒画像変換
回路を設けるので、機能情報を表示する゛のに必要な画
像メモリを従来のカラー画像メモリに比べ格段に小容量
である白黒画像メモリとすることができ、また基板数を
減少させ装置価格を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子内視鏡装置の実施例に対するブロ
ック図である。第２図は、ヘモグロビンの吸光度スペクトラムである。１．２，３．４・・・白黒画像メモリ５・・・白黒画像変換回路９・・・ノＪメラコントロールユニット（ＣＣＵ）１１
・・・デコーダ（ＤＥＣ）１３・・・△／Ｄコンバータ１７・・・中央情報処理装置（ＣＰＵ）１つ・・・演算
回路２１・・・ヘモグロビン量画像メモリ２３・・・ｌ＼モグロビン酸素飽和度メモリ２９・・・
Ｄ／△コンバータ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固体撮像素子を用い、交互に異なった波長の複数
の単色光を発光する光源部を有する電子内視鏡装置であ
って、被写体の機能情報を示す画像を得るため、単色光
カラー画像を白黒画像に変換する白黒画像変換回路と、
それぞれ各単色光の照射により得られる各白黒画像を記
憶する、複数の白黒画像メモリとを有し、前記光源部における単色光間の発光の切り替えと前記複
数の白黒画像メモリ間における切り替えとが同期して行
なわれるように構成してなることを特徴とする電子内視
鏡装置。