【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
[産業上の利用分野]
本発明は固体撮像素子の種類、画面の拡大縮小処理に応
じて画質決定要因を変える手段を設けた電子式内視鏡装
置に関する。
[従来の技術]
近年、COD等の固体!lll素像を撮像手段に用いた
撮像装首が広く用いられる。
また、内視鏡においても、COD等の固体撮像素子をW
i像手段として挿入部の先端部に設け、この固体撮像素
子を駆動するための駆動信号を発生すると共に、固体撮
像素子から得られる被写体の信号をテレビ信号に変換す
る信@処1!I!装置を介してモニタに画面表示し、こ
のモニタに表示された被写体像を観察する電子式内視鏡
装置が提案されている。
上記固体B機素子を使用した内視鏡においては、例えば
特開昭61−179129号公報に開示されているよう
に、固一体Rl素像固有の特性が異なる内視鏡を単一の
信号処理装置及びモニタを共有して使用し、そのために
内視鏡の種類、ホワイトバランス、固体撮像素子の画角
、固体ud像素子の感度等の諸条件情報の記憶手段を設
け、内視鏡本体側のコネクタを信号処理装置側のコネク
タ受けに接続することによって、信号処理装置の読取り
装置で諸条件情報を読取り、その情報(以下、スコープ
IQと称する。)を対応するit、11@部に伝送して
自動的に諸条件設定を行うようになっている。
また、信号処理装置においては、拡大表示、子画面出力
等の闘能を有することが提案され、観察効果を向上させ
る工夫が行われている。
[発明が解決しようとする問題点]
従って、囚体fti像素子の種類に応じてその駆動信号
の周波数を変える場合、映像信号の帯域の上限は当然変
わってしまう。また、画面の拡大処理や子画面処理等の
信号処理を行った場合も、信号帯域の上限は変わってし
まう。このため、信号帯−域の上限の変化にもかかわら
ず画質決定要因(エンハンス周波数、エンハンスレベル
、コアリングレベル、LPFの特性、コントラスト等)
を変更しないと、モニタ上の画像で」−分な観察効果が
得られない場合が生じてくる。例えば、標準画質表示の
ときの帯域の上限が3MHzで、エンハンス周波数を2
M l−I Zに設定している場合は、Il′lX効
果を向上させることができるが、エンハンス周波数を変
えずに拡大処理を行って帯域の上限が1.5MHzにな
った場合は、十分な効果が得られない。
また、CODの種類が変わって、その駆動信号の周波数
を低くした場合、Δ/D変換前のL P’Fのカットオ
フ周波数を低くしないと折り返し信号が強く現われしま
う。
本発明は上述した点にかんがみてなされたものであり、
固体搬像素子の種類とか信号処理装置の機能による映像
信号の帯域の上限が変化する場合でも、常に最適で観察
効果の高い画像を映し出す電子式内視鏡装置を提供する
ことを目的としている。
[問題点を解決する手段及び作用]
本発明は信号処理°装置に送られてくる固体撮像素子の
種類の判別情報に応じて、固体Ia像素子の駆動信号の
周波数あるいは駆動方式の変更と、モニタ表示画角を固
体!lll素像の種類によらず等しくするための補間処
理、画像拡大処理、子画面処理等の機能にともなう信号
帯域の上限の変化に対応して画質決定要因となる回路の
設定値の変更手段とが設けである。これにより、固体i
画素子が異なる場合でも、また画像の拡大又は縮小が行
われても、これらに対応して画質決定要因を望ましい値
に設定して、観察効果の高い画像が得られるようにして
いる。
[実施例]
以下、図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15図は本発明の1実施例に係り、第1
図は第1実施例の電子式内視all置の構成図、第2図
は1実施例の装置全体を示す概略斜視図、第3図は1実
施例に用いられる固体撮像素子の種類を示す斜視図、第
4図はC0Dl!A勅回路の構成図、第5図はLPF回
路の構成図、第6図はLPF回路の周波数特性の概形図
、第7図はディジタル信Y)処理回路の構成図、第8図
はディジタル信号処理回路の周波数特性の概形図、第9
図は輪郭補正回路の構成図、第10図及び第11図は輪
郭補正回路の動作説明図、第12図は輪郭補正回路の周
波数特性の概形図、第13図、第14図及び第15図は
非線形回路の動作説明図である。
第2図に示すように1実施例の電子式内視鏡装置1は電
子内視鏡(以下電子スコープと記す。)2Aと、ファイ
バスコープ28kmTVカメラ3を装着した外付はカメ
ラ付きファイバスコープ2Cと、これらスコープ2A、
2Gの信号処理を行う信号処理装置4と、これら両スコ
ープ2A、2Cに照明光を供給する光源装置5と、前記
信号処理装置4と図示しないケーブルで接続された表示
用のモニタ6とから構成される。
上記両スコープ2A、2G(または2B)は、細長の挿
入部7を有し、この挿入部7の後端には操作部8が連設
されている。また、各挿入部7内には照明光を伝送す°
るライトガイド9が挿通され、このライトガイド9は電
子スコープ2Aでは操作部8から延出されたユニバーサ
ルコード11内を挿通され、入射端はライトガイドコネ
クタ12に至る。また、ファイバスコープ2Bでは操作
部8から延出されたライトガイドケーブル13内を挿通
され、ライトガイド9の入射端はライトガイドコネクタ
14に至る。
上記ライトガイドコネクタ12.14は一点鎖線で示す
ように、光源装置5のコネクタ受け15に接続すること
ができ、接続することによって照明光が供給される。ラ
イトガイドフネクタ12゜14に供給された照明光は伝
送され、挿入部7の先端側に配置した出射端面からさら
に配光レンズを介して被写体側に出射される。
照明光で照明された被写体は、挿入部7の先端に取り付
けた対物レンズ17によって、その焦点面に結像される
。電子スコープ2Aでは焦点面にC0D18が配置され
、ファイバスコープ2Bではイメージガイド19の入射
端面が配置されている。
上記C0D18は信号伝送用のケーブルと接続され、ユ
ニバーサルコード11内を挿通されたケーブルには信号
用コネクタ21が取り付けてあり、信号処理装置4の信
号用コネクタ受け22に接続できるようにしである。一
方、ファイバスコープ2Bではイメージガイド19によ
り光学像が接眼部23に伝送され、この接眼部23に装
着されたTVカメラ3により、このTVカメラ3内の結
像レンズを介してCCD24に結像できるようにしであ
る。このTVカメラ3内のCCD24は信号コード26
内のケーブルと接続され、このケーブルの先端に取り付
けた信号用コネクタ27を信号処理装置4の信号用コネ
クタ受け22に接続することができる。
上記電子スコープ2A及びTVカメラ3に用いられてい
るC0D18.24としては、電子スコープ2Aまたは
TVカメラ3のタイプに応じて、例えば第3図(a)、
(b)、 (c)に示すように種々のタイプのものが
ある。即ち、第3図(a)では画素数の多い(画角の大
き°い)!l像面28aのCGD 18a(または24
a)を示し、同図(b)は画素数の少ない(画角の小さ
い)II像面28bのCCr)18b(または24b)
を示し、同図(c)は搬像面28cの形状が同図(a)
、 (b)に示す正方形と異なるC0D18G(または
24C)を示す。
上記第3図に示すように画素数とか搬像面の形状が異な
るCODを有するスコープ2A、2Gに対応可能とする
1実施例の電子式内視鏡装置の構成を第1図に示す。
電子スコープ2A(又はスコープ2C)が信号用コネク
タ21 <27)と信号用コネクタ受け22を介して信
号処理装置4に接続されると、スコープ判別回路29は
電子スコープ2Δ(2C)内に設置されたスコープID
31 (CCD18.24が第3図(a)、 (b)、
(c)のどのタイプであるか等)を検出してコントロ
ーラ32に伝える。コントローラ32はこれを受[Industrial Field of Application] The present invention relates to an electronic endoscope apparatus provided with means for changing image quality determining factors according to the type of solid-state image sensor and screen enlargement/reduction processing. [Conventional technology] In recent years, solids such as COD! Imaging neck devices using Ill elementary images as imaging means are widely used. Also, in endoscopes, solid-state image sensors such as COD are used with W.
An i-image means is provided at the distal end of the insertion section, and generates a drive signal for driving the solid-state image sensor, and also converts the subject signal obtained from the solid-state image sensor into a television signal. I! 2. Description of the Related Art An electronic endoscope device has been proposed in which a screen of a subject is displayed on a monitor via the device, and a subject image displayed on the monitor is observed. In an endoscope using the above-mentioned solid-state B element, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-179129, an endoscope with different characteristics specific to the solid-state Rl element can be processed by a single signal processing. The device and monitor are shared and used, and for this purpose a means of storing various condition information such as the type of endoscope, white balance, angle of view of the solid-state image sensor, and sensitivity of the solid-state UD image element is provided. By connecting the connector to the connector receiver on the signal processing device side, the condition information is read by the reading device of the signal processing device, and the information (hereinafter referred to as Scope IQ) is transmitted to the corresponding IT, 11@ section. It is designed to automatically set various conditions. In addition, it has been proposed that the signal processing device has capabilities such as enlarged display and small screen output, and efforts are being made to improve the viewing effect. [Problems to be Solved by the Invention] Therefore, when changing the frequency of the drive signal depending on the type of prisoner fti image element, the upper limit of the video signal band naturally changes. Furthermore, when signal processing such as screen enlargement processing or child screen processing is performed, the upper limit of the signal band changes. Therefore, despite changes in the upper limit of the signal band, image quality determining factors (enhancement frequency, enhancement level, coring level, LPF characteristics, contrast, etc.)
If this is not changed, there will be cases where the image on the monitor will not provide the desired viewing effect. For example, the upper limit of the band for standard definition display is 3MHz, and the enhancement frequency is set to 2.
If set to M l - I Z, the Il'lX effect can be improved, but if the upper limit of the band becomes 1.5 MHz by performing expansion processing without changing the enhancement frequency, it will not be sufficient. No effect can be obtained. Furthermore, when the type of COD changes and the frequency of the drive signal is lowered, a strong aliasing signal will appear unless the cutoff frequency of LP'F before Δ/D conversion is lowered. The present invention has been made in view of the above points,
The purpose of the present invention is to provide an electronic endoscope device that always displays an optimal image with high observation effect even when the upper limit of the video signal band changes due to the type of solid-state image element or the function of the signal processing device. [Means and effects for solving the problem] The present invention includes changing the frequency or drive method of the drive signal of the solid-state Ia image element in accordance with the type discrimination information of the solid-state image sensor sent to the signal processing device; Solid monitor display angle! Means for changing setting values of a circuit that is a factor determining image quality in response to changes in the upper limit of a signal band due to functions such as interpolation processing, image enlargement processing, and child screen processing to make the image equal regardless of the type of elementary image; is the provision. This gives the solid i
Even if the pixel elements are different, or even if the image is enlarged or reduced, the image quality determining factors are set to desirable values accordingly, so that an image with high viewing effects can be obtained. [Example] The present invention will be specifically described below with reference to the drawings. Figures 1 to 15 relate to one embodiment of the present invention;
The figure is a block diagram of the electronic endoscopy all device according to the first embodiment, FIG. 2 is a schematic perspective view showing the entire apparatus of the first embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing the types of solid-state image sensors used in the first embodiment. The perspective view, Figure 4 is C0Dl! Figure 5 is a diagram of the configuration of the LPF circuit, Figure 6 is a schematic diagram of the frequency characteristics of the LPF circuit, Figure 7 is the diagram of the digital signal processing circuit, Figure 8 is the diagram of the digital signal processing circuit. Schematic diagram of frequency characteristics of signal processing circuit, No. 9
10 and 11 are diagrams explaining the operation of the contour correction circuit. FIG. 12 is a schematic diagram of the frequency characteristics of the contour correction circuit, and FIGS. 13, 14, and 15. The figure is an explanatory diagram of the operation of the nonlinear circuit. As shown in FIG. 2, the electronic endoscope device 1 of the first embodiment includes an electronic endoscope (hereinafter referred to as electronic scope) 2A, and an external fiberscope equipped with a 28km TV camera 3 is a fiberscope with a camera 2C. And these scope 2A,
It is composed of a signal processing device 4 that performs 2G signal processing, a light source device 5 that supplies illumination light to both these scopes 2A and 2C, and a display monitor 6 that is connected to the signal processing device 4 by a cable (not shown). be done. Both scopes 2A, 2G (or 2B) have an elongated insertion section 7, and an operation section 8 is connected to the rear end of the insertion section 7. In addition, each insertion section 7 transmits illumination light.
In the electronic scope 2A, this light guide 9 is inserted through a universal cord 11 extending from the operating section 8, and its incident end reaches a light guide connector 12. Further, in the fiber scope 2B, the light guide cable 13 extending from the operating section 8 is inserted, and the incident end of the light guide 9 reaches the light guide connector 14. The light guide connectors 12, 14 can be connected to the connector receiver 15 of the light source device 5, as shown by the dashed line, and illumination light is supplied by being connected. The illumination light supplied to the light guide funectors 12 and 14 is transmitted and emitted from the output end face disposed on the distal end side of the insertion section 7 to the subject side via the light distribution lens. The object illuminated by the illumination light is imaged on its focal plane by the objective lens 17 attached to the tip of the insertion section 7. In the electronic scope 2A, the C0D 18 is arranged on the focal plane, and in the fiber scope 2B, the incident end surface of the image guide 19 is arranged. The C0D 18 is connected to a signal transmission cable, and a signal connector 21 is attached to the cable inserted through the universal cord 11 so that it can be connected to a signal connector receiver 22 of the signal processing device 4. On the other hand, in the fiber scope 2B, an optical image is transmitted to the eyepiece 23 by the image guide 19, and the TV camera 3 attached to the eyepiece 23 focuses it on the CCD 24 via the imaging lens in the TV camera 3. It is so that you can image it. The CCD 24 in this TV camera 3 has a signal code of 26
The signal connector 27 attached to the tip of this cable can be connected to the signal connector receiver 22 of the signal processing device 4. The C0D18.24 used in the electronic scope 2A and the TV camera 3 is, for example, as shown in FIG. 3(a), depending on the type of the electronic scope 2A or the TV camera 3.
There are various types as shown in (b) and (c). In other words, in Fig. 3(a), the number of pixels is large (the angle of view is large)! CGD 18a (or 24
a), and the figure (b) shows the II image plane 28b (CCr) 18b (or 24b) with a small number of pixels (small angle of view).
The figure (c) shows that the shape of the image transport plane 28c is the same as that in the figure (a).
, shows C0D18G (or 24C) different from the square shown in (b). FIG. 1 shows the configuration of an electronic endoscope device according to an embodiment, which can be used with scopes 2A and 2G having CODs having different numbers of pixels and shapes of image carrying planes as shown in FIG. 3 above. When the electronic scope 2A (or scope 2C) is connected to the signal processing device 4 via the signal connector 21 <27) and the signal connector receiver 22, the scope discrimination circuit 29 is installed in the electronic scope 2Δ (2C). Scope ID
31 (CCD18.24 is shown in Figure 3 (a), (b),
(c), etc.) is detected and transmitted to the controller 32. The controller 32 receives this
【プて
、各種回路の選定及びプリセットを行う。以下、スコー
プID31によってC0D18.24が第3図に示す(
a)のタイプであるときの例を中心に説明を進めていく
。
CCD18a、24a (以下24aは特に記さない。
)、のタイプの電子スコープであることをコントローラ
32がスコープ判別回路29を介して検知すると、前記
コントローラ32はCOD駆動回路33を(a)タイプ
のCODが駆動できるように選定する。駆動回路33は
第4図に示すように例えばCCD18i (i−a、b
、c)をツレぞれ20MHz 、10MHz 、4MH
zで駆動する駆動回路33a、33b、33cと、これ
らを選定するスイッチSW1で構成され、(a)タイプ
のCCD18a(画素数の多い)の時は20MHzの駆
動回路53aがコントローフ32からの駆動回路選定信
号によって選定され、このCCD 18aを駆動する。
CCD18aからの出力信号はプリアンプ41によって
増幅され、サンプルホールド回路42に入力される。サ
ンプルホールド回路42は、20MHzの駆動による出
力に適合する様にコントローラ32によりタイミングパ
ルスを受ける。前記サンプルホールド回−路42の出力
はLPF回路43に入力される。
前記LPF”回路43は第5図に示す様に複数のLPF
、例えばLPF43a、43b、43cとこれらLPF
43 iを選定するスイッチSW2で構成される。各L
PF43 tの周波数特性は第6図に示される様に、そ
のカットオフ周波数がCOD出力信号のナイキスト周波
数以下になる様に設定されている。従って、20MHz
駆動による出力信号に対してはコントローラ32からの
しPF選定信号でスイッチSW2が切り換えられ、カッ
トオフ周波数10MH2のLPF43aが選定される。
LPF回路43の出力は輪郭補正回路44に入力される
。
上記輪郭補正回路44の出力はAGC回路45、ホワイ
トバランス回路46を経てγ補正回路47に入力される
。γ補正回路47ではプリセット値による補正の他、操
作パネル48からの信号をCPIJ49を介してコント
L】−ラ32に送ることで手動によりγカーブを変更し
、コントラストを切り換えることができる。γ補正回路
47の出力はLPF回路51に入力される。LPF回路
51はLPF回路43(第5図参照)と同様に構成され
、A/D変換前のアンチェイリエイシングフィルタ(折
り返し雑合を排除するフィルタ)として設置されている
。LPF回路51の周波数特性もコントローラ32によ
って選定され、20MHz駆動による出力信号に対して
はカットオフ周波数が10MHz以下になる様選定され
る。LPF回路51の出力はA/D変換器52でA/D
変換される。
A/D変換器52に印加されるクロックは、コン1〜〇
−ラ32により選定され、20MHz駆動による出カイ
3号に対しては約10Mt−fzのクロックでA/D変
換を行うことになる。A/D変換志52でディジタルに
変換きれた信号は−Hメモリ53にたくわえられた侵読
み出される。このメモリ53の機能としてはタイムベー
スコレクタ、画像のフリーズ等である。
メモリ53の出力はディジタル信号処理回路54に入力
される。ディジタール信号処理回路54は、例えば第7
図に示す一様に例えば1.5倍、2倍、3倍に拡大する
拡大表示機能があり、それぞれ拡大倍率の異なる第1.
第2.第3拡大回路54a。
54b、54c及び信号ラインを切り換えるスイッチS
W3.SW4より構成される。入力信号は拡大回路54
で拡大されることによって時間軸上に延長される。つま
り、第7図の左側に示すような山形の信号が入力される
と、拡大回路54iにより時間軸上で拡大され、第7図
の右側に示す信号波形になる。従って、第8図に示す様
に出力信号の帯域は変化してしまう。
つまり、入り信号の帯域は、拡大回路541の拡大率に
よって、その拡大率で割った信号帯域に変化する。
上記ディジタル信号処理回路54の出力はD/A変換器
55でD/A変換され、LPF回路56に入力される。
LPF回路56に於てもL P F回路43と同様の構
成になっており、コントローラ32によって周波数特性
が切り換えられる様になっている。ただし、このLPF
回路56の内部構成要素のカットオフ周波数のそれぞれ
は、COD駆動周波数と、ディジタル信号処理回路54
の拡大回路54iの周波数特性の組み合わせによって決
定される。LPF回路56の出力は輪郭補正回路57に
入力される。
輪郭補正回路57は第9図に示す様に、第1の遅延手段
60と、この遅延量を選定するスイッチ61と、第2の
遅延手段62と、この遅延量を選定するスイッチ63と
、加算器64.65.66と、増幅器67.68と、非
線形回路69とから構成されている。入力信号と第1.
第2の遅延手段60.62によって遅延された信号は加
算器64で加算される。その後増幅器67で一1/2倍
されて第1の遅延手段60によって遅延された信号と加
算器65で加算されて第9図(a)の様な波形の信号と
なり、増幅器68で1倍される。増幅率αはコントロー
ラ32からの強調レベル設定信号で任意に設定できる様
になっている。増幅器68の出力は後に詳述する非線形
回路69を紅て加算器66で遅延手段6oの出力と加算
され、輪郭補正回路57の出力゛となる。ここで、第1
d延手段60の出力で遅延時間の短い出力はスイッチ6
1のa端子に、遅延時間の長い出力になるにつれてす、
c、d、e端子に接続されている。また、第2遅延手段
62の出力に於ても同様であり、スイッチ63のa+
、 br 、cl 、d/ 、 elに接続される第2
遅延手段62の遅延時間は、それぞれa、b、C,d、
eと同じである。従って、スイッチ61でaが選択され
ている時はスイッチ63ではa′が選択される。スイッ
チ61.63はコントローラ32からの遅延吊設定信号
によって切り換えることができる。第10図に遅延量の
大小による出力信号の違いを示す。第10図(A)に示
す信号に対し、同図(B)は遅延量が中程度の場合を示
し、信号帯域の上限が低くなると、遅延量を大きくする
ことで第10図(C)の様に強調周波数を低く設定し、
信号帯域の上限が高くなると、遅延量を小さく覆ること
で第10図(D)の様に強調周波数を高く設定すること
ができる。従って、信号帯域の」1限に合わせて強調周
波数を第12図(a)におけるB、C,Dの様に変化さ
せることで信号処理系としての周波数特性を第12図(
C)のB、C,Dの様にすることができる。これにより
画像に不自然さがなくなり観察効果を高めることができ
る。(尚、ここでB、C,Dは第10図のB、C,Dに
対応する。)次に増幅器68については、第9図(a)
に示す様な微分信号を増幅率αを任意に設定することで
輪郭強調レベルを調整できる。第11図に強調レベルの
大小による出力信号の違いを示す。第11図(A)の信
号に対し、同図(Bo)は強調レベルが中程度の場合を
示し、同図(C゛)は強調レベルを強くした場合であり
、同図(0°)は逆に強調レベルを弱くした場合の例で
ある。
本発明ではこの強調レベルの強弱も信号帯域に応じて切
り換える。信号帯域が変化する要因としては先に述べた
様にCODの駆動周波数の変更と、画像拡大処理である
が、特に画像拡大処理を行った場合には補間の効果とし
ての画像ぼけが発生するため、この場合は輪郭補正とし
ての輪郭強調レベルを強くした方が望ましくなる。従っ
て、画像拡大処理によって信゛号帯域が低くなった場合
、輪郭強調周波数を低くするだけでなく、輪郭強調レベ
ルも対応して強くする。第12図(b)にこの場合の輪
郭補正回路の周波数特性を示す。同図のEは強調周波数
を低くして、強調レベルを強くした場合であり、同図の
Fは強調周波数が高く、強調レベルが弱い場合を示して
いる。尚B′は第11図のBoに相当する。また、上に
述べた様に強調周波数を変えることで第12図(d)の
F′に示す様にLPFによって帯域制限を受けた信号の
制限より高い周波数成分を強調することがなくなる。
その他、操作パネル4Bからの入力により放急に強3周
波数を変更して第12図(d)のG′に示ず様な周波数
特性にすることで観察効果を^めることができる。
増幅器6Bの出力は非線形回路69を経て加埠器66に
入力されることは先に述べたが、次にこの非線形回路6
9について説明する。非線形回路6つは第13図(a)
に示す様な出力特性となっている。従って、第14図で
示す様に低レベル信号を抑圧することができる。この回
路を第9図で示す様な位置(、二設けることによって、
入力信号に含まれろノイズ成分によって発生づる様な低
レベルの輪郭強調成分を抑圧することができ、画面のざ
らつきを軽減することができる。第15図はその動作説
明図である。輪郭補正回路57に第15図(a)の様な
ノイズ分く斜線で示す)を含む信号の入力があったとす
る。このとき非線形回路69の入力は、第15図(b)
に示す様な信号となり、ノイズ成分に対する強調成分も
含まれている。この信号は非線形回路69の第15図(
C)に示す様な入出力特性によって低レベル信口を抑圧
され、第15図(d)に示す様な信号に成形される。従
って、加算器66で原信号と強調信号を加え合わせた出
力は第15図(e)の様になりノイズ成分に対する強調
信号を抑圧したものとなる。さらに、この非線形回路6
9を用いても強調レベル変更可能であるので説明を加え
ておく。第13図(a)に示す入出力特性の線形部分の
傾きを同図(b)の点線で示す様に変えることで、増幅
回路68の動作を兼ねることができる。ま゛た、同図(
C)に示す様に抑圧レベルを変えることを組み合わせて
もよい。従って、信号帯域の上限の変化に対応して、増
幅器68の増幅率を変える代りに、前述の様に非線形回
路69の特性を変えることで強調レベルを変更すること
が可能である。また、非線形回路69は多数の折れ線に
よって構成してもよい。
上記輪郭補正回路57の出力は、図示しないバッファを
介してモニタ6に至り、画像として観察することができ
る。
尚、上記輪郭補正回路57の構成と、前段側に設けた輪
郭補正回路44の基本構成は同一であり、その動作も同
様となる。
以上述べてぎた中で説明の都合上、COD駆動回路33
の駆動周波数、LPF回路43,51゜56の構成型糸
のLPF(431等)の周波数特性、画像拡大処理回路
54の拡大倍率について限定した書き方になっているが
、これらの値を任意に設定できるようにしてもよい。ま
た、コントロ□ −ラ32によって切り換えられる
構成要素の数も3タイプに限定づるものでなく、構成要
素の数は任意である。
尚、本発明はカラー撮像手段としてのCODの前面にモ
ザイクカラーフィルタ等のカラーフィルタを設けたカラ
ーフィルタ内蔵式の場合にも、カラーフィルタを設けな
い面順次式の場合のいずれにも適用できる。
又、拡大の信号処理を行うものに限らず、縮小の信号処
理を行う場合にも適用できるし、親画面に子画面をスー
パーインポーズして表示する場合にも適用できる。
[発明の効果]
以上述べてきたように本発明によれば、CODの駆動周
波数の変更及び画像拡大処理等の信号帯域の上限が変更
されてしまうような信号処理系を有した場合にも、その
信号帯域の上限の変化に対応して画質決定要因を変える
手段を設けであるので、各種のCOD出力に対して各種
の信号処理を施した場合にも、その信号に対し常に最適
の環境状態で画質の良好な画像が得られる。[Press to select and preset various circuits. Below, C0D18.24 is shown in Figure 3 with scope ID 31 (
The explanation will focus on examples of type a). When the controller 32 detects, via the scope discrimination circuit 29, that the electronic scope is of the type CCD 18a, 24a (hereinafter, 24a will not be particularly described), the controller 32 detects the COD drive circuit 33 as the type (a) type of COD. be selected so that it can be driven. As shown in FIG. 4, the drive circuit 33 includes, for example, a CCD 18i (ia, b
, c) respectively 20MHz, 10MHz, 4MH
It is composed of drive circuits 33a, 33b, and 33c that are driven by Z, and a switch SW1 that selects these, and when the (a) type CCD 18a (with a large number of pixels) is used, the 20MHz drive circuit 53a is the drive circuit from the controller 32. It is selected by a selection signal and drives this CCD 18a. The output signal from the CCD 18a is amplified by a preamplifier 41 and input to a sample hold circuit 42. The sample and hold circuit 42 receives timing pulses from the controller 32 to match the 20 MHz drive output. The output of the sample hold circuit 42 is input to an LPF circuit 43. The LPF" circuit 43 includes a plurality of LPFs as shown in FIG.
, for example, LPFs 43a, 43b, 43c and these LPFs
43i. Each L
As shown in FIG. 6, the frequency characteristics of the PF43t are set so that its cutoff frequency is equal to or lower than the Nyquist frequency of the COD output signal. Therefore, 20MHz
For the output signal from the drive, the switch SW2 is switched by a PF selection signal from the controller 32, and the LPF 43a with a cutoff frequency of 10 MH2 is selected. The output of the LPF circuit 43 is input to a contour correction circuit 44. The output of the contour correction circuit 44 is input to a γ correction circuit 47 via an AGC circuit 45 and a white balance circuit 46. In addition to correction using preset values, the γ correction circuit 47 can manually change the γ curve and switch the contrast by sending a signal from the operation panel 48 to the controller 32 via the CPIJ 49. The output of the γ correction circuit 47 is input to the LPF circuit 51. The LPF circuit 51 is configured similarly to the LPF circuit 43 (see FIG. 5), and is installed as an antialiasing filter (filter for eliminating aliasing noise) before A/D conversion. The frequency characteristics of the LPF circuit 51 are also selected by the controller 32, and the cutoff frequency is selected to be 10 MHz or less for an output signal driven at 20 MHz. The output of the LPF circuit 51 is converted to A/D by the A/D converter 52.
converted. The clock applied to the A/D converter 52 is selected by the controllers 1 to 32, and for output No. 3 driven at 20 MHz, A/D conversion is performed with a clock of approximately 10 Mt-fz. Become. The signal that has been converted into digital data by the A/D converter 52 is stored in the -H memory 53 and read out. The functions of this memory 53 include a time base collector and image freezing. The output of the memory 53 is input to a digital signal processing circuit 54. The digital signal processing circuit 54 includes, for example, the seventh
As shown in the figure, there is an enlarged display function that uniformly enlarges, for example, 1.5 times, 2 times, and 3 times.
Second. Third enlargement circuit 54a. 54b, 54c and a switch S for switching the signal line
W3. Consists of SW4. The input signal is sent to the expansion circuit 54
It is extended on the time axis by being enlarged. That is, when a chevron-shaped signal as shown on the left side of FIG. 7 is input, it is expanded on the time axis by the enlarging circuit 54i, resulting in the signal waveform shown on the right side of FIG. Therefore, the band of the output signal changes as shown in FIG. In other words, the band of the input signal changes depending on the expansion rate of the expansion circuit 541 to a signal band divided by the expansion rate. The output of the digital signal processing circuit 54 is D/A converted by a D/A converter 55 and input to an LPF circuit 56. The LPF circuit 56 also has the same configuration as the LPF circuit 43, and its frequency characteristics can be switched by the controller 32. However, this LPF
Each of the cutoff frequencies of the internal components of the circuit 56 is determined by the COD drive frequency and the digital signal processing circuit 54.
It is determined by a combination of the frequency characteristics of the expansion circuit 54i. The output of the LPF circuit 56 is input to a contour correction circuit 57. As shown in FIG. 9, the contour correction circuit 57 includes a first delay means 60, a switch 61 for selecting this delay amount, a second delay means 62, a switch 63 for selecting this delay amount, and an addition circuit. 64, 65, 66, amplifiers 67, 68, and a nonlinear circuit 69. The input signal and the first.
The signals delayed by the second delay means 60, 62 are added in an adder 64. Thereafter, the signal which has been multiplied by 11/2 by the amplifier 67 and delayed by the first delay means 60 is added by the adder 65 to produce a signal with a waveform as shown in FIG. 9(a), which is multiplied by 1 by the amplifier 68. Ru. The amplification factor α can be arbitrarily set using an emphasis level setting signal from the controller 32. The output of the amplifier 68 is added to the output of the delay means 6o by a nonlinear circuit 69, which will be described in detail later, in an adder 66, and becomes the output of the contour correction circuit 57. Here, the first
The output of the d-delaying means 60 with a short delay time is sent to the switch 6.
As the output becomes longer delay time,
Connected to c, d, and e terminals. The same applies to the output of the second delay means 62, and the a+ of the switch 63
, br , cl , d/ , the second connected to el
The delay times of the delay means 62 are a, b, C, d, respectively.
Same as e. Therefore, when switch 61 selects a, switch 63 selects a'. The switches 61 and 63 can be switched by a delay suspension setting signal from the controller 32. FIG. 10 shows the difference in output signals depending on the amount of delay. For the signal shown in Figure 10 (A), Figure 10 (B) shows a case where the amount of delay is medium; when the upper limit of the signal band becomes low, the signal shown in Figure 10 (C) can be changed by increasing the amount of delay. Set the emphasis frequency low,
When the upper limit of the signal band becomes high, the emphasis frequency can be set high by reducing the amount of delay as shown in FIG. 10(D). Therefore, by changing the emphasized frequency as indicated by B, C, and D in FIG. 12(a) according to the first limit of the signal band, the frequency characteristics of the signal processing system can be changed as shown in FIG. 12(a).
B, C, and D of C) can be used. This eliminates unnaturalness in the image and improves the viewing effect. (Here, B, C, and D correspond to B, C, and D in FIG. 10.) Next, regarding the amplifier 68, see FIG. 9(a).
The contour enhancement level can be adjusted by arbitrarily setting the amplification factor α of the differential signal shown in FIG. FIG. 11 shows the difference in output signals depending on the emphasis level. Regarding the signal in Fig. 11 (A), Fig. 11 (Bo) shows a case where the emphasis level is medium, Fig. 11 (C゛) shows a case where the emphasis level is strong, and Fig. 11 (0°) shows a case where the emphasis level is strong. This is an example in which the emphasis level is weakened. In the present invention, the strength of this emphasis level is also switched according to the signal band. As mentioned earlier, the factors that cause the signal band to change are changes in the COD drive frequency and image enlargement processing, but especially when image enlargement processing is performed, image blurring occurs as a result of interpolation. In this case, it is desirable to increase the level of contour enhancement as contour correction. Therefore, when the signal band becomes lower due to image enlargement processing, not only the edge enhancement frequency is lowered, but also the edge enhancement level is correspondingly increased. FIG. 12(b) shows the frequency characteristics of the contour correction circuit in this case. E in the figure shows a case where the emphasis frequency is lowered and the emphasis level is made stronger, and F in the same figure shows a case where the emphasis frequency is higher and the emphasis level is weaker. Note that B' corresponds to Bo in FIG. Furthermore, by changing the emphasis frequency as described above, as shown by F' in FIG. 12(d), frequency components higher than the limit of the signal band-limited by the LPF are not emphasized. In addition, the observation effect can be enhanced by rapidly changing the strong 3 frequency by inputting from the operation panel 4B to obtain a frequency characteristic as shown in G' of FIG. 12(d). As mentioned above, the output of the amplifier 6B is input to the booster 66 via the nonlinear circuit 69.
9 will be explained. The six nonlinear circuits are shown in Figure 13(a).
The output characteristics are as shown in . Therefore, as shown in FIG. 14, low level signals can be suppressed. By placing this circuit in the position shown in Figure 9 (2),
It is possible to suppress low-level edge enhancement components such as those generated by noise components contained in the input signal, and it is possible to reduce the roughness of the screen. FIG. 15 is an explanatory diagram of the operation. Assume that the contour correction circuit 57 receives a signal including noise (indicated by diagonal lines) as shown in FIG. 15(a). At this time, the input of the nonlinear circuit 69 is as shown in FIG. 15(b).
The signal is as shown in , which also includes a component that emphasizes the noise component. This signal is connected to the nonlinear circuit 69 in FIG.
The low level signal is suppressed by the input/output characteristics shown in C), and the signal is shaped into a signal as shown in FIG. 15(d). Therefore, the output obtained by adding the original signal and the emphasized signal in the adder 66 is as shown in FIG. 15(e), in which the emphasized signal with respect to the noise component is suppressed. Furthermore, this nonlinear circuit 6
9 can also be used to change the emphasis level, so an explanation will be added here. By changing the slope of the linear portion of the input/output characteristics shown in FIG. 13(a) as shown by the dotted line in FIG. 13(b), it can also function as the amplifier circuit 68. Also, the same figure (
It may also be combined with changing the suppression level as shown in C). Therefore, instead of changing the amplification factor of the amplifier 68 in response to a change in the upper limit of the signal band, it is possible to change the emphasis level by changing the characteristics of the nonlinear circuit 69 as described above. Furthermore, the nonlinear circuit 69 may be configured by a large number of polygonal lines. The output of the contour correction circuit 57 reaches the monitor 6 via a buffer (not shown) and can be observed as an image. The basic configuration of the contour correction circuit 57 and the contour correction circuit 44 provided at the previous stage are the same, and their operations are also the same. In the above description, for convenience of explanation, the COD drive circuit 33
Although the writing is limited to the driving frequency of the LPF circuits 43, 51, 56, the frequency characteristics of the LPF (431, etc.) of the yarns configured, and the enlargement magnification of the image enlargement processing circuit 54, these values can be set arbitrarily. It may be possible to do so. Furthermore, the number of constituent elements that can be switched by the controller 32 is not limited to three types, and the number of constituent elements is arbitrary. The present invention can be applied both to a built-in color filter type in which a color filter such as a mosaic color filter is provided on the front side of the COD serving as a color imaging means, and to a frame sequential type in which no color filter is provided. Furthermore, the present invention is not limited to signal processing for enlargement, but can also be applied to signal processing for reduction, and can also be applied to cases in which a child screen is superimposed on a parent screen. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, even when the signal processing system has a signal processing system in which the upper limit of the signal band is changed for changes in the drive frequency of COD and image enlargement processing, etc. Since a means is provided to change the image quality determining factors in response to changes in the upper limit of the signal band, even when various signal processing is performed on various COD outputs, the optimal environmental condition is always maintained for the signal. You can obtain images with good quality.
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第15図は本発明の1実施例に係り、第1
図は1実施例の電子式内視鏡装置の構成図、第2図は1
実施例の装置全体を示す概略斜視図、第3図は1実施例
に用いられる固体撮像素子の種類を示す斜視図、第4図
はCOD駆動回路の構成図、第5図はLPF回路の構成
図、第6図はLPF回路の周波数特性の概形を示す特性
図、第7図はディジタル信号処理回路の構成図、第8図
はディジタル信号処理回路の周波数特性の概形を示す特
性図、第9図は輪郭補正回路の構成図、第10図及び第
11図は輪郭補正回路の動作説明図、第12図は輪郭補
正回路の周波数特性の概形を示す特性図、第13図、第
14図及び第15図は非線形回路の動作説明図である。
1・・・電子式内視鏡装置 2A・・・電子スコープ2
B・・・ファイバスコープ
2C・・・外付はカメラ付きファイバスコープ3・・・
TVカメラ 4・・・信号処理装置5・・・光源
装置 6・・・モニタ18.24・・・CCD
33・・・CCO駆動回路42・・・ディジタル
信号処理回路
43.51.56・・・LPF (ローパスフィルタ)
44.57・・・輪郭補正回路
第3図
旧a(24a)
(C)
第11図
第13図
第14図[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIGS. 1 to 15 relate to one embodiment of the present invention.
The figure is a configuration diagram of an electronic endoscope device according to one embodiment, and the second figure is a block diagram of an electronic endoscope device according to one embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing the type of solid-state imaging device used in the first example; FIG. 4 is a configuration diagram of a COD drive circuit; FIG. 5 is a configuration diagram of an LPF circuit. 6 is a characteristic diagram showing the outline of the frequency characteristics of the LPF circuit, FIG. 7 is a configuration diagram of the digital signal processing circuit, and FIG. 8 is a characteristic diagram showing the outline of the frequency characteristics of the digital signal processing circuit. FIG. 9 is a configuration diagram of the contour correction circuit, FIGS. 10 and 11 are operation explanatory diagrams of the contour correction circuit, FIG. 12 is a characteristic diagram showing the outline of the frequency characteristics of the contour correction circuit, and FIGS. 14 and 15 are explanatory diagrams of the operation of the nonlinear circuit. 1...Electronic endoscope device 2A...Electronic scope 2
B...Fiber scope 2C...External fiber scope with camera 3...
TV camera 4...Signal processing device 5...Light source device 6...Monitor 18.24...CCD
33...CCO drive circuit 42...Digital signal processing circuit 43.51.56...LPF (low pass filter)
44.57... Contour correction circuit Figure 3 Old a (24a) (C) Figure 11 Figure 13 Figure 14