JPH01223932A - 内視鏡装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は体腔等の観察を行なう内視鏡装置に関し、特に
画面仝休にわたり一様な明度分布をもつ内視鏡装置にＩ
Ｉｌ丈る。

〈従来の技術） 一般にライトガイドを用いた内視鏡装置においては、被
観察物体に対する配光が均一にならなず周辺部に行くに
従って暗くなる傾向がある。このため、被観察物体の像
を例えばＣＲＴモニター上に再生したとき、画面の明る
さが周辺にいくほど暗くなる。

これは、ライトガイドの配光特性が中心部と周辺部とで
異なること、固体搬像素子（ＣＯＤ）もしくは撮像管等
の撮像素子上に被写体の像を結ぶために用いられる対物
レンズにおいて、周辺部を通った光は正しく搬像素子上
に像を結ばないこと等によるものである。

従来にあっては、このような問題に対しては特に処置が
なされないか、処置がなされたとしてもそれは決して十
分なものではなかった。

第４図（ａ）および（ｂ）に従来技術による電子内視鏡
装置の配光特性を示すものとして、標準白色板撮像時、
明度分布の補正を行なわない場合のモニタへの出力電圧
分布の例を示す。

第４図（ａ）ｔｊよび（ｂ）−に示されるように、画面
は周辺にいくほど暗くなっており、しかもこの傾向はス
コープ毎に異なるものである。

〈発明が解決しようとする課題） 例えば、ＡＧＣ回路に画像中心部と周辺部とで増幅率を
コントロールする信号を入力するという７ノーログ的り
払で、均一な明度分布を得る提案がなされ′Ｃいる（公
聞昭５５−４２６２５）。

しかしながらこのような従来の技術には次のような問題
点がある。

すなわち、この方法により水平、垂直方向、すなわちテ
レビ画面全体にわたって均一な明るさをＬｑようとする
と、回路および制御が非常に複雑に＜ｊるだけでなくま
た、各装置ごとについで、十分な効果を得ようとする場
合、回路の非常に多くの部品の値、例えば可変抵抗の値
等を微妙に調整する必要がある。このような点から、前
記従来技術の方法はきわめて不４−分、非実際的なしの
ぐある。

（発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 上述の問題を解決するため、本発明の内視鏡装置しよ、
画像の明度分布補正用のテーブルを有し、これを用い画
像信号に対しディジタル信号処理を行ない均一な明度分
布の画像を＋９るものである。

（作用） 本発明の内視鏡装置においては、撮（ｇＩ素子からの電
気信号を画像信号に変換し、該画像信号をディジタル吊
に変換した後、画像の明度分布補正用のテーブルにもと
づき、ディジタル画像信号に対し補正を行ない、本来均
一な明度分布となるべき像を撮像したときに、忠実に均
一な明度分布の画像を得る。

このように、本発明の内視鏡装置ではディジタル的信号
処理を行ない均一な明度分布の画像を得るものである。

（実施例） 以下図にもとづき本発明の内視鏡装置の実施例を説１！
！Ｊ　する。

第１図に、第１の実施例の撮像素子として固体搬像素子
を用いた電子内視鏡装置に対する７０７２図を承り。本
実施例の電子内視鏡装置は、従来と同じく、その先端部
に固体搬像素子を有するスコープ１、スコープ１からの
電気信号を画像信号に変換するカメラコントロール回路
３、ＣＲＴモニタ１７を有し、さらにＡ／Ｄコンバータ
５、画像メモリ（Ｆ、Ｍ、＞７、画像の明度分布補正用
テーブルを記憶するＲＡＭ１１、装置全体を統合管理し
、各部の制御を行ない、また特に、前記画像メモリ７お
よびＲＡＭ１１に対するアクセスをゐり御するプロセッ
サ９、乗口器１３、Ｄ／Ａコンバータ１５等を有する。

前記ＲＡＭＩＩに記憶される画像の明度弁（５補正用テ
ーブルは、各画素の明度に対する補正係数の集合である
。

上述のような構成である、本発明の第１の実施例の電子
内視鏡装置において信号処理は次のように行なわれる。

すなわち、スコープ１からの電気信号はカメラコントロ
ール回路３て゛画像信号に変換され、さらにＡ／Ｄコン
バータ５でディジタル信号に変換される。このようにし
て得られた１画面分のディジタルカラー画像信号は画像
メモリ７に記憶される。

プロセッサ９の制御のもとに、画像メモリ７とＲＡＭ１
１とから同期をとって同じ画素に関し互いに対応するデ
ータを読み出し、乗算器１３へ入力する。

乗算器１３では、各画素の各色信号成分、すなわらＲ，
Ｇ、Ｂ信号に前記補正テーブルから読み出された当該画
素に関する補正係数が乗じられ、画像の明度分布の不均
一に対する補正が施される。

補正を施されたディジタルカラー画像信号は、Ｄ／Ａコ
ンバータ１５で再びアナログ信号に変換された後ＣＲＴ
モニタ１７に送られ表示される。

ＲＡＭ１１に記憶される前記補正テーブルは例えば次の
ようにして作成される。

標準白色板をスコープ１を用いて撮像し、得られたカラ
ー画像信号を画像メモリ７に記憶する。

次にプロセッサ９を用いて画像メモリ７に記憶されてい
る画像信号を調べ、各画素についてＲ，Ｇ。

８３３成分の和、Ｒ４−Ｇ　＋　８を求め、その最大値
を求める。このようにして求められた和の配列の例を第
３図＜ａ　＞に示す。該最大値を各画素の前記の和、Ｒ
十Ｇ　十Ｂで除した値を、当該画素についでの前記補正
係数とし、ＲＡＭ１１に記憶させ、これを全画素につい
て行ない、前記補正テーブルを得る。このようにして得
られた補正テーブルの例を第３図（ｂ）に示す。

このように、補正テーブルの作成はきわめて容易に行な
えるものであり、各電子内視鏡装置に対し最もふされし
い補正テーブルを用意することができるだけでなく、ま
た必要に応じて該補正テーブルを更１／ｉ’Ｊることも
可能であり、スコープごとの配光特性の違いや装置の経
時的変化にも適切に対処でさるものである。

また、明度弁イｌｊの均一化だけでなく、画面が全体と
して暗くなった時、あるいは全体して明るくなった時に
も対処づることもぐきる。それには例えば、画面が全体
として暗くなった場合には１、その暗くなり方の程度に
応じて補正テーブル１１から読み出された補正係数の伯
を全画素に共通の割合で大きくすればよく、逆に画面が
仝休として明るくなった場合は、共通の割合で小さくず
ればよい。

第２図に本発明の第２の実流例の電子内視鏡装置に対す
るブロック図を示す。

本実廠例の電子内視鏡装置は前記第１の実施例の場合の
ものと異なり、乗算器を持たず、メモリ１１−に記憶さ
れる補正デープルには、用度に対する補正係数ではなく
、補正後の明度の値そのものが入っている。

本実論例の電子内視鏡においては、画素数は水平方向お
よび垂直方向に５１２個、したがって全体として５１２
Ｘ５１２個である。そして、各画素のＲ，Ｇ、Ｂ各色成
分強度は８ビツトの情報で表わされる。

該補正テーブルのデータ配列は次に述べる意味で４次元
的になっている。すなわら、画素を指定する自由度が１
つの次元を構成し、Ｒ，Ｇ、Ｂの各成分を指定する自由
度が残りの３つの次元を構成づる。

４つの座標値すなわち、画素、およびＲＳＧ、Ｂ各色成
分強度を指定することによって、メモリ１１′に対する
アクセスにおけるアドレスを腎、アクセスを行ない該補
正テーブルを参照することができ、この参照により補正
後のＲ，Ｇ、Ｂ色成分強度がｖノられる。このとき補正
後の値　Ｒ−１Ｇ′、Ｂ−と補正前の値Ｒ，Ｇ１Ｂとの
間には、ｆｌをその画素ｉについての補止係数とすると
、Ｒ′＝ｆ＋　　・Ｒ，Ｇ−＝ｆ　＋　　−Ｇ。

Ｂ−＝ｆ＋　　　・　Ｂ　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　・・・　（二Ｉ；　）と
いう関係が成り立つ。

前記補正テーブルの作成は次のようにして行なう。すな
わら、前記第１の実施例の場合と同様に、標準白色板を
撮像し、画像信号を画像メモリ７に記憶する。次に本独
行外のプロセッサを用いて各画素についてＲ，Ｇ、８３
３成分の和、Ｒ十Ｇ＋Ｂを求め、その最大値を求める。

該最大値を各画素の前記用、Ｒ＋Ｇ＋８で除した値を、
当該画素についての前記補正係数ｆ１とし、画素ｉ、各
色成分Ｒ１Ｇ、Ｂによってアドレスを指定される、補正
後の値Ｒ−１Ｇ＝、Ｂ′を前記関係（＊）にもとづいて
定めメモリ１１′に記憶さける。これを全画素について
行なう。

上記では補正係数は画素毎に変るが、各画素ｉについて
は３色成分が変っても一定すなわちｆｌであるとしたが
、一般に、補正係数は画素毎に変るだＧｔでなく、各画
素の３色成分とともに変るように設定することもできる
。すなわら、補正係数は画素の番号ｉだけでなく、各色
成分Ｒ，Ｇ、Ｂの関数ともなり、ｆ　＋　　（Ｒ，Ｇ、
Ｂ）と表記さるべきものとなる。補正係数をこのように
して設定することによって、画像の明度分布の均一化を
より適切にまた自由にｔＥなうことができる。

また、上述のように画素毎に異なった補正を施すのでは
なく、画面全体を適当な大きさの部分に分割し、同一の
部分に属する画素には同一の補正を施すようにしてもよ
い。このようにすれば、補正グープルを記憶するのに要
するメモリの容量を上述の場合に比べて小さくすること
が可能である。

本実施例における信号処理は、基本的には前記第１の実
施例の場合と同様に行なわれる。ただ画面の明るさの均
一化のための補正処理の方法が異なるだけである。

また、補正デープル作成の機能をプロセッサ９に持たけ
ることも可能であり、このようにすれば、第１の実施例
の場合と同様に、各装置の経時的変化に対処して補正テ
ーブルを更新し、常に最適の状！ｉｔｉ′ｃ補正を行な
うことができる。

さらに一般に、上記２つの実施例の場合に限らず一つの
スコープに対し求めた補正テーブルを装置内メモリから
別のメモリに移してお１ノば、以後別のスコープを使用
し、再び元のスコープを使用することとなった場合、前
記補正デープルを装置内メモリに移し直すだけＣ対処で
き、新たに補正テーブルを作成し直す必要はない。

また、補正テーブルをスコープ内のメモリに記憶させ、
当該スコープ使用時には該補正テーブルを装置本体内メ
モリに移しかえて使用することもできる。

前記２つの実施例においては、九像糸子として固体搬像
素子を用いた電子内視ｉｆｆ装置について述べたが、撮
像管を用いる内祝＆１菰買においても、撮像管からの信
号にＡ／Ｄ変換を施し、前記実施例と同様に乗惇器、補
正テーブルを用いた信号処理を行うことにより全く同様
の効果を上げることができる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたところから明らかなように本発明の内視
鏡装置により次のような効果が実現される。

すなわち、本発明の内視鏡装置では画像の明度分布の補
正を、ディジタル化された画像信号に対し補正テーブル
にもとづき行なうので、従来の７ノログ的に補正を行な
う場合に比べて、格段と容易に、しかも任意に画面全体
の明度分布に対する補正が行なえ、また装置ごとの特性
の違いにも容易に対処し、各装置に最も適した補正を、
何苫面倒な調５１′８の手段を要することもなく行なう
ことができる。

また、装置の経時的変化に対処するように補正デープル
を更新し、何「、１Ｃも一様な明度分布の画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内視鏡装置の第１の実施例に対するブ
ロック図である。 第２図は本発明の内祝＆！装置の第２の実施例に対する
ブロック図である。 第３図＜ａ　＞および（ｂ）はそれぞれ標ｔ１を白色板
を撮像しＵ　ｔｑられる画像メモリ内データ配列の例、
および、該データ配列にもとずさ作成される補正デープ
ルの例を示す。 第４図（ａ　）および（ｂ）は、従来の電子内視鏡装置
の配光特性を表わす、標準白色板搬像時モニタへの出力
電圧分布図である。 ５・・・Ａ／Ｄコンバータ ７・・・画像メモリ（Ｆ、Ｍ、） ９・・・ブ〔］セッサ １１．１１′・−・補正テーブル記憶用メモリ１５・・
・Ｄ／Ａコンバータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル量化された画像信号に対し信号処理を
   行なう内視鏡装置であって、画像の明度分布補正用テー
   ブルを記憶するメモリーを有し、前記信号処理において
   該明度分布補正用テーブルを参照し、画像の明度分布の
   補正を行ない、一様な明度分布の画像を得るよう構成し
   てなることを特徴とする内視鏡装置。
2. （２）補正の行なわれない時の画像の明度分布に関する
   情報を用いて、明度分布補正用テーブルが作製されるよ
   うに構成してなることを特徴とする請求項１記載の内視
   鏡装置。
3. （３）画像の明度分布補正用の補正係数が配列された画
   像の明度分布補正用テーブルと、乗算器とを有し、各画
   素について該明度分布補正用テーブルから補正係数を読
   み出し、前記乗算器において当該画素の補正前カラー画
   像信号と掛け合せることによって当該画素の補正された
   カラー画像情報を得るように構成してなることを特徴と
   する請求項１ないし請求項２記載の内視鏡装置。
4. （４）画素、および当該画素における補正前カラー画像
   信号を指定することにより、前記画像の明度分布補正用
   テーブルを記憶するメモリーに対するアクセスにおける
   アドレスを得、該アクセスを行ない、当該画素に関する
   補正済みカラー画像信号を得るように構成してなること
   を特徴とする請求項１ないし請求項２記載の内視鏡装置
   。