JPH01280440A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

電子内視鏡装置

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JPH01280440A
JPH01280440A JP63277793A JP27779388A JPH01280440A JP H01280440 A JPH01280440 A JP H01280440A JP 63277793 A JP63277793 A JP 63277793A JP 27779388 A JP27779388 A JP 27779388A JP H01280440 A JPH01280440 A JP H01280440A
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上原 政夫
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雅彦 佐々木
Akinobu Uchikubo
明伸 内久保
Katsuyuki Saito
斉藤 克行
Masahide Sugano
菅野 正秀
Katsuyoshi Sasagawa
克義 笹川
Shinji Yamashita
真司 山下
Jun Hasegawa
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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] 本発明は動画像と静止画像に応じて異る画像処理条件に
設定できるようにした電子内視鏡装置に関する。
[従来の技術] 近年、電荷結合素子(CODと記す。)等の固体撮像素
子が各種のぬ像手段に広く用いられる様になった。この
撮1手段として、例えばテレビカメラとか電子内視鏡が
ある。
本出願人は、例えば特開昭61−94644号にて、画
質向上のための手段として、輪郭強調回路により、各色
信号の輪郭強調量を独立に可変設定できるものを提案し
た。
この電子内視鏡装置の構成を第21図に示す。
第21図において、この電子内視鏡装置は、(電子)内
視鏡本体101ビデオプロセツサ12、RGB/NTS
Cモニタ14、NTSCモニタ16、RFモニタ18、
記録/再生装置20、光源ユニット22、シー1ア装置
24からなる。内視鏡本体10の先端には体腔内または
空胴内を撮像する固体撮像素子(例えばC0D)30が
設けられ、固体撮像素子30の出力がプリアンプ32を
介して二相の信号としてビデオプロセッサ12に供給さ
れる。内視鏡本体10内にはライトガイド3G、レーザ
プローブ38も設けられる。レーザプローブ38は例え
ば鉗子チ17ンネル内に挿入され、レーザ装置24から
のレーザ光を内視鏡本体10の先端まで導き、対象部に
レーザ光を照射する。うイトガイド36は光源ユニット
22からの照明光を先端まで導く光ファイバ束からなり
、体腔内または空胴内を照明する。内視鏡先端は細いの
で、固体搬像素子30は受光部のみからなり、シャッタ
として曙能づる遮光蓄積部は有さない。シャッタ機構は
後述するように光源ユニット22内に設けられる。
プリアンプ32からビデオプロセッサ12に供給された
画像信号は、まず、CMRアンプ40に入力される。C
MRアンプ40の出力信号がサンプル/ボールド回路4
2、ローパスフィルタ44、帯域補正回路46、AGC
回路48、γ補正回路50、A/D変換器52、セレク
タ54を介してメモリ回路56に供給される。ローパス
フィルタ44、帯域補正回路46は画像信号をスムージ
ングする。メモリ回路56はR,G、B画像用の三つの
フレームメモリ56−1.56−2.56−3からなり
、セレクタ54も三出力端子を有し、それぞれがR用、
G用、B用フレームメモリ56−1.56−2.56−
3に接続される。
メモリ回路56の出力がセレクタ58を介して1日メモ
リ60に供給される。1Hメモリ60は各色成分毎に二
つに設けられ、セレクタ58の作用により1水平走査線
毎に交互に書込まれ、書込まれていない方から読出され
る。すなわち、フレームメモリ56−1.56−2.5
6−3の出力が、それぞれセレクタ58−1.58−2
.58−3に供給される。セレクタ58−1.58−2
.58−3は、それぞれ二出力端子を有し、セレクタ5
8−1の出力が1Hメモリ60−1.60−2に、セレ
クタ58−2の出力が1ト1メモリ60−3.60−4
に、セレクタ58−3の出力が1ト1メモリ60−5.
60−6に接続される。1日メモリ60−1.60−2
の出力がセレクタ62−1を介してD/A変換器64−
1に、1Hメモリ60−3.60−4の出力がセレクタ
62−2を介してD/A変換器64−2に、1Hメモリ
60−5.60−6の出力がセレクタ62−3を介して
D/A変換器64−3に供給される。D/A変換器64
−1.64−2.64−3の出力が、それぞれローパス
フィルタ66−1.66−2.66−3を介して帯域補
正回路68−1.68−2.68−3に供給される。
帯域補正回路68−1.68−3の出力が乗算器70−
1.70−3に供給され、ホワイトバランス調整用信号
WB−1,WB−3と乗算され、ホワイトバランスが調
整される。乗算器70−1.帯域補正回路68−2.乗
算器70−3の出力がスイッチ72を介してRGB/N
TSGモニタ14のRGB入力端子に供給される。
また、乗算器70−1、帯域補正回路68−2、乗算器
70−3の出力はNTSCエンコーダ74にも供給され
る。NTSCエンコーダ74の出力がセレクタ76の第
一入力端子、記録/再生装@20の入力端子に供給され
る。
上記記録/再生装@20からの再生信号が帯域補正回路
80を介してセレクタ76の第二人力端子に供給される
。セレクタ76から出力されるNTSC信号がスイッチ
72を介してRGB/NTSCモニタ14のNTSC入
力端子に供給され、NTSGモニタ16のNTSC入力
端子に直接に供給されるとともに、RFモジュレータ7
8を介してRFモニタ18にも供給される。
帯域補正回路46の出力は分圧器85にも供給される。
分圧器85は自動調光の際のR,G、8画像毎の基準信
号を発生する。この基準信号はG。
R,Bの順に小さくなる。これは、画像信号の輝度成分
がこの順に小さくなっているからである。
分圧器85の各分圧点がセレクタ86の各入力端に接続
され、セレクタ86の出力信号がローパスフィルタ88
、比較増幅器90を介して光源ユニット22に自動調光
信号として供給される。
ビデオプロセッサ12内には固体撮像素子30の駆動の
ためのクロックパルスを発生するSIDドライバ91も
設けられる。ビデオプロセッサ14内の各回路はタイミ
ングジェネレータ82,84によりタイミング制御され
る。タイミングジェネレータ82にはレーザ照射を制御
する操作スイッチ83からの信号が入力される。タイミ
ングジェネレータ82の出力がサンプル/ホールド回路
42、セレクタ54、フレームメモリ56、セレクタ8
6、SIDドライバ91に供給される。タイミングジェ
ネレータ84の出力がフレームメモリ56、セレクタ5
8.1Hメモリ60、セレクタロ2、NTSCエンコー
ダ74に供給される。
なお、メモリ回路56への書込み速度と、メモリ回路5
6からの読出し速度とは異なっていて、タイミングジェ
ネレータ82によりメモリ回路56への書込みが制御さ
れ、タイミングジェネレータ84によりメモリ回路56
からの読出しが制御される。また、セレクタ54とセレ
クタ86は同期して制御され、一方がRを選択している
ときは他方もRを選択するように制御される。また、セ
レクタ58とセレクタ62は互いに別の1日メモリを選
択するように制御される。
光源ユニット22はライトガイド36に照明光を入射さ
せるランプ92を右する。ランプ92からの照明光は絞
り板94、光学系96、回転フィルタ98を介してライ
トガイド36に入射される。
絞り板94は多数の穴を有する所定の厚みを有する板で
あり、ガルバノモータ100により回転され、光軸に対
する角度が可変されることにより、穴の数により通過光
量を絞る。ガルバノモータ100は比較増幅器90から
の自動調光信号により駆動される。前述したように、自
動調光信号はG。
R,Bの順に小さくなっているので、絞り込む量もG、
R,Bの順に小さくなり、各色の輝度信号のレベルが均
一になる。回転フィルタ98はシャッタ機能および照明
光をR,G、Bに着色する機能を有する。回転フィルタ
98は、同心円環上にR,G、Bのカラーフィルタが非
連続的に配設された円板からなる。各カラーフィルタの
間の非連続部は、固体撮像素子30からの信号読出しの
ために固体撮像素子30への光を遮光するシャッタとし
て働く。各カラーフィルタの回転方向における最後部の
外側にはリードパルス発生用の透孔が設けられ、Rフィ
ルタの透孔の外側にはスタートパルス発生用の透孔が設
けられる。
上記回転フィルタ9日はステップモータ102により回
転される。ステップモータ102はサーボ回路104に
より一定速度で回転するように制御される。回転フィル
タ98の縁部には発光素子と光検出器からなり透孔を介
した光を受光することによりリードパルス、スタートパ
ルスを発生する光検出器106が設けられる。
上記光検出器106から出力されるスタートパルス、リ
ードパルスが、それぞれアンプ108゜110を介して
ビデオプロセッサ12内のタイミングジェネレータ82
に供給される。
レーザ装置24は共振ミラー118−1. 118−2
に挾まれたYAGレーザ116を有し、YAGレーV 
116はランプ制御回路&電源112により制御される
励起ランプ114により励起される。YAGレーザ11
6と共振ミラー118−1の間の光路はソレノイド12
2に接続されたシャツタ板120により選択的に遮断/
開放される。これにより、YAGレーザ116からレー
ザプローブ38にパルス的にレーザ光が入射される。ソ
レノイド122のオン/オフはビデオプロセッサ12内
のタイミングジェネレータ82により制御される。
以上のような構成の電子内視鏡装置では、固体R像素子
30によって撮像された被写体像は、充電変換されて電
気信号にされ、サンプルホールド回路42によって、映
像信号に変換され、第1の帯域補正回路46によって垂
直輪郭強調が行われる。その後、A/D変換器52を杼
で、シーケンシャル信号を同時化するメモリ回路56に
よって、RGB同時化され、各々D/A変換器64によ
って、アナログ映像信号となり、第2帯域補正回路68
に入力されて水平輪郭強調が行われる。
これら第1及び第2帯域補正回路46.64によって、
診断部位等の輪郭を際立たせることが可能となり、診断
能の向上が達成できる。
[発明が解決しようとする問題点] ところで、第21図の構成からも明らかなように、メモ
リ回路56の書込み動作を停止させ、その際、メモリ回
路56に書込まれている同じデータを繰返し読出すこと
によって、フリーズ画像を得ることは容易に考えられる
が、このフリーズ画像(静止画像)と、リアルタイム画
像、つまり動画像とではその輪郭強調量が等しくなって
しまう。
しかしながら、一般に動画像と静止画像では、視覚的に
求められる解像力及びノイズの見え方が異ってくるので
、上記先行例は改善の余地があるものである。
一方、特開昭6125922号においては、超音波機器
における雑音低減方法が提案されているが、これは静止
画像に限って画@処理を施すものであり、処理時間の関
係からリアルタイム処理は実現できず、結果的に通常観
察画像としてのリアルタイム画像(動画像)には何ら画
質向上を実現できるものでなかった。
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、動画
像及び静止画像に対応してそれぞれに適した解像度等の
処理画像を得られるようにした電子内視鏡装置を提供す
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、動画像及び静止画像それぞれに適した補正
Mの画質補正を行う画質補正手段と、動画像及び静止画
像に応じて選択的に前記補正量での画質補正を行わせる
切換手段とを設けた構成にしである。
上記構成により、観察者は動画像及び静止画像のいずれ
を選択しても、視覚的に最適の画質補正が行われた処理
画像を得られ、診断とか検査を適格且つ迅速に行うこと
ができる。
[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実施例における垂直輪郭強調回路の構成図、第
2図は第1実施例の電子内視鏡装置の構成図、第3図は
第1図の動作説明用の波形図、第4図は設定電圧により
垂直輪郭強調量が変化することを示す特性図、第5図は
第1実施例における水平輪郭強調回路の構成図、第6図
は第1実施例の動作説明図である。
第2図に示す第1実施例の電子内視鏡装置13′1は、
第21図に示す電子内視鏡装置において、操作スイッチ
83の代りにフリーズスイッチ132を設け、このフリ
ーズスイッチ132のオン/オフ信号は、制御部133
に入ツノされ、このフリーズスイッチ132の操作によ
って、制御部133はフリーズオン(静止画像)、及び
フリーズオフ(動画像)の制御信号を出力する。つまり
この制御部133はフリーズスイッチ132がオンされ
ると、このオンされたタイミングに、第16図における
第1帯域補正回路46の代りに設けた垂直輪郭強調回路
134の補正量の切換を行う制御を行い、この切換のも
とて画像信号がメモリ回路56に書込まれる。この制御
部133の出力信号は、タイミングジェネレータ82に
入力され、このタイミングジェネレータ82は1フレ一
ム分の画像信号がメモリ回路56に書込まれると、ライ
トモードを停止し、メモリ回路56は画像データの更新
が行われなくなるようにしている。また、上記制御部1
33は、第21図における第2帯域補正回路68−1〜
68−3の代りに設けた水平輪郭強調回路136−1 
、 136−2. 136−3の補正量の切換制御を行
うようにしている。
この第1実施例の垂直輪郭強調回路134の構成を第1
図に示す。
ローパスフィルタ44を経て入力端から入力される信号
は、第1の1ト(遅延線141で1ト]の時間(略64
μSec )だけ遅延された後、第2の1ト1遅延線1
42でも1Hの時間だけ遅延される。
従って入力端に印加される信号が例えば第3図aに示す
ものであると、遅延線141.142を経た信号はそれ
ぞれ同図す、cに示すものとなる。
上記入力端から入力された信号及び第2の遅延線142
で遅延された信号とは第1の加算器143で加算され、
第3図dに示す信号になり、この信号は一1/2倍にす
る係数器144を経て同図eに示づ信号となり、その摂
第2の加算器145に入力される。この加算器145に
は第1の1H遅延線141を経た信号も入力され、これ
らは加算されて第3図fに示す信号となり、この信号は
低域分を通すローパスフィルタ(LPF)146を通し
てアナログマルチブライV(乗算器)147に入力され
る。この乗算器147には、可変抵抗器148及び14
9の設定電圧E1及びE2がアナログスイッチS1及び
S2を介して入力されるようにしである。これらアナロ
グスイッチS1及びS2は、制御部133の信号がイン
バータ150を介して及び直接それぞれの制御2il 
NWに印加される。つまり、一方のスイッチがオンする
と他方のスイッチはオフとなるよう、2つのアナログス
イッチS1.S2は二者択一的にオンする。
上記可変抵抗器148は、動画像の場合の補正aH定す
るものであり(フリーズスイッチ132をオフの場合ス
イッチS1がオンである)、他方の可変抵抗器149は
静止画像の場合の補正m設定用のものであり、可変抵抗
器149の可変端の方が電源端Vcに近い側に設定しで
ある。つまり設定電圧はE2>Elである。
上記アナログスイッチ81.82のうちのオンされた方
を経て、電圧E1又はE2が乗算器147に入力され、
ローパスフィルタ146を経た信号と乗算される。例え
ばスイッチS1がオンされている動画モードの場合には
乗算器147の出力は第3図g1に示すものとなり、こ
れに対しスイッチS2がオンされた静止画モードの場合
には、同図g2に示すようにglよりもエツジでの振幅
が大きいものとなる。
この乗算器147の出ノJ信号Q1又はg2は、第1の
1H遅延線141を経た信号すと加算器151で加算さ
れ、第3図h1又はh2に示ずように垂直輪郭強調され
た信号111又はh2が出力されるようになる。
上記2つの可変抵抗器148.149による設定電圧E
1.E2と輪郭補正出力との関係は第4図に示すように
なる。つまり、設定電圧が高いと輪郭補正出力が大きく
なり、この第1実施例では動画像、静止画像に応じて設
定電圧E1.E2を適切な値に設定している。
尚、水平輪郭強調回路136−1〜136−3は同一の
回路構成であり、第5図にその回路構成を示す。
第1図に示す垂直輪郭強調回路134は異るライン聞の
相関に対して処理を行っているが、この水平輪郭強調回
路136−1〜136−3は、もっと時間の短い1ライ
ン内の情報で処理する点が異り、従って、第1図におい
て1HN延線141,142の代りにもつと短い時間T
(例えば数100 [n5ccl)を遅延する遅延線1
41’ 、142’ が用いであると共に、ローパスフ
ィルタ146を用いていない点が異る。上記遅延線によ
り視覚的に尖鋭度の向上が最も著しい2〜2.5Ml−
1zの信号成分に対し、輪郭強調量がピークとなるよう
に設定できる。その他は同一の構成であり、符号に“″
を付けて示しである。この場合にも、可変抵抗器148
” 、149’ はそれぞれ動画像、静止画像に対する
補正量を設定するものであり、設定電圧E1’ 、E2
’ はE1’ <22’ に設定しである。
尚、この電子内視鏡装置131では第21図に示すレー
ザ装置24及びこれに付随する手段を設けてない。
その他の構成は、第21図に示すものと同様であり、同
符号で示しである。
この第1実施例によれば、回転フィルタ98を通した出
力光が第6図(a)に示すようにR,G。
B光で順次照明され、各遮光期間にSIDドライバ91
のドライブ信号により、5ID30から信号の読出しが
行われる。
しかして、5ID30から読出された信号は、フリーズ
スイッチ132がオンされてない動画の@像状態では、
タイミングジェネレータ82のメモリコントロール信号
R/Wにより、第6図(e)に示すようにライトモード
(SID30の読出し信号に対してはライトモードとい
う意味であり、このライトモード期間でも、メモリデー
タは読出される)に設定され、メモリ回路56に書込ま
れる。この状態では垂直輪郭強調回路134及び水平輪
郭強調回路136−1〜136−3はアナログスイッチ
81.Sl’がオンして動画像に適した補正量で輪郭強
調している。しかして、第6図(b)に示すようにフリ
ーズスイッチ132がオンされると、同図(C)に示す
ように制御部133の出力はL″になり、この制御部1
33の出力によって各輪郭強調回路134 、 136
−1〜136−3のアナログスイッチ82.32’が(
第6図(d)に示すように)オンする(アナログスイッ
チsi、si’ はオフになる。)。この切換によって
、各輪郭強調回路134 、 136−1〜13G−3
の輪郭強調量は静止画像に適した輪郭強1fflになる
ところで、上記制御品133の出力はタイミングジェネ
レータ82にし入力され、このタイミングジェネレータ
82は、フリーズスイッチ132をオンしてから、R,
G、Bの画像信号を1フレ一ム分メモリ回路56に記憶
した侵、リードモードに保持する。従って、メモリ回路
56は、静止画像に適した垂直輪郭強調伍で強調した画
像データを1フレ一ム分メモリ回路56に記vITlる
と、その後はデータの更新が行われなくなり、同一の画
像データが繰り返し、読み出される静止画表示モードに
保持されるになる。この場合、水平輪郭補正回路136
−1〜136−3は静止画に適した補正dで水平輪郭強
調を行うため、観察者は静止画でも静止画像に適した画
質の映像を観察することができる。
尚、フリーズスイッチ132が第6図(b)の1点鎖線
で示すように遮光期間、つまり5ID30の読出し信号
をメモリ回路56に書込んでいる最中にオンされた場合
には、タイミングジェネレータ82は、次のRフィール
ドのSID信号の書込みを行った後、つまり第6図(e
)の1点鎖線で示す書込みを行った後にリードモードに
保持する。
この第1実施例によれば、動画像及び静止画像それぞれ
に適した補正量で輪郭強調を行うので、それぞれ視覚的
に最も望ましい画質の映像を得ることができる。尚、垂
直輪郭強調回路134をメモリ回路56の後段側に設け
た場合には、第6図に示すような制御を行わなくても良
い。
第7図は本発明の第1実施例の変形例における水平、垂
直輪郭強調回路161,162を示す。
第7図(a)では入力映像信号U (t)は、2つの遅
延素子d、d(その遅延りは例えば200〜250 [
nS]) 、加算器△1.A2.A3、−1/2の係数
器C1と、係数α1又はα2に切換えられる係数器16
4とで水平方向の輪郭強調を行うものである。
上記係数器164は制御信号で係数α1とα2とが切換
えられるスイッチSを有し、これら係数α1.α2は動
画像及び静止画像に適した値に設定されている。尚、こ
の係数α1.α2は例えば増幅器で構成できる。
第7図(b)は、上記遅延素子dの代りに1Hの遅延を
行う遅延素子りを用いてあり、その他は同様であるので
同一符号に“″を付けて示しである。
上記第7図は実質的には第1図及び第5図に示すものと
ほぼ同様である。ところで、上記実施例では垂直輪郭と
水平輪郭とを別々に行っていたが、F8図に示す第2実
施例の輪郭強調回路のように、水平及び垂直輪郭を同時
に行うようにしても良い。
この場合には、例えば第2図において、水平輪郭強調回
路136−1〜136−3側にのみ、第8図に示すもの
を設け、メモリ回路56の前段側には垂直輪郭強調回路
134を設けないようにしても良い。
第8図(a)は、第7図(a)及び(b)に示すものを
縦列接続した構成にしてあり、同符号で示す。
第8図(b)は、入力信号を例えば200〜250[n
S]!延する遅延素子d1を経て加算器A1に入力され
ると共に、1Hの遅延量を有する遅延素子D1に入力さ
れる。この遅延素子D1を通した信号は、加算器A1に
入力されると共に、遅延素子d2.D2にそれぞれ入力
される。1Hの遅延量の遅延素子D2を通した信号は、
遅延素子d3を通して加算器A1に入力される。また遅
延素子d2を通した信号は、加算器A2及びA3に入力
されると共に、遅延素子d4を通して加算器へ1に入力
される。この加算器A1で加算された信号は、−1/4
倍にする係数器C1を通した後、加算器A2に入力され
、上記遅延素子d2を通した信号と加算され、β1倍又
はβ2倍にする係数器166を経て加算器A3にて加算
され、水平及び垂直輪郭強調された信号が出力される。
尚、di(i=1〜4)は200〜250[nS]の遅
延量のものである。
上記係数β1.β2は、フリーズスイッチの操作に基づ
きアナログスイッチSにて切換えられる。
これら係数β1.β2は、動画像及び静止画像の場合に
適した値に設定されている。
第8図(C)に示すものは、各画素の周囲のものを考慮
して垂直、水平、斜め方向に輪郭強調を行うマルチ輪郭
強調回路を示す。
入力信号は加算器A1に入力されると共に、1画素分の
遅延Wを与える遅延素子C1を通して加算器A1に入力
される。また、この遅延素子C1を通した信号はさらに
遅延素子C2を通して加算器A1に入力され、この加算
器A1で加算される。
又、上記入力信号は1Hの遅延量を与える遅延素子D1
を通した後、加算器A2に入力されると共に、遅延素子
D2に入力される。
上記遅延素子D1を通した信号は、遅延素子C3を通し
た後、加n器へ3.A4に入力されると共に、遅延素子
C4を通して加算器A2で加算される。又、上記遅延素
子D2を通した信号は、加算器A5に入力されると共に
、遅延素子C5を通した後、一方は直接、他方は遅延素
子C6を通して加算器A5で加算される。これら加算器
Al。
A2.A5でそれぞれ加算された信号は、次段の加算器
A6で加算された後、−1/8倍にする係数器C1を通
した後、加算器A3で加算され、係数γ1又はγ2にす
る係数器167を通してさらに加算器A4で加算され、
マルチ方向に輪郭強調された信号が出力される。
第9図は本発明の第3実施例に43ける水平輪郭強調回
路171を示し、第10図は垂直輪郭強調回路172を
示す。
第9図に示す水平輪郭強調回路171は、第5図におい
て、乗算器147′を設けることなく、加算器145′
の出力を加算器151′に入力させ、一方、2つの遅延
線141’ 、141’ を遅延量の異るタップ付きの
遅延線DLIL DL2を用い、動画像及び静止画像に
対応して遅延mを切換える遅延回路173,174を設
番ノることにより強調周波数を変えるようにしたもので
ある。
フリーズスイッチ132によるスイッチオンオフ信号は
制御部133に入力され、この制御部133はこのスイ
ッチ132がオフの場合には“H”、オンの場合には゛
Lパの信号を出力する。この制御部133の出力は、2
回路構成のアナログスイッチ175.176の一方のス
イッチSa、Sa′のオン、オフを制御すると共に、イ
ンバータ177を経て他方のスイッチsb 、 sb 
’のオン。
オフの制御を行う。上記スイッチ3a 、 3a ’ 
はl延線DL1.DL2における遅延mの小さいタップ
Taと接続され、他方のスイッチ3b 、 Sb′はや
や遅延量の大きいタップTbに接続されている。しかし
て、上記スイッチ3a −3b ’ は例えば“L I
Iでオンするものが用いられ、従って第9図に示すよう
にフリーズスイッチ132がオフの場合にはスイッチs
b 、 sb ”がオンする。上記アナログスイッチ1
75,176を経た遅延線DL1.DL2の出力はそれ
ぞれバッファ178゜179を経て出力される。尚、各
遅延線DL1゜DL2の入力端及び出力端にはそれぞれ
整合用の抵抗ROが接続されている。
この水平輪郭強調回路171では、フリーズスイッチ1
32のオン、オフによって、遅延量の切換えを行い、動
画像では遅延■を大きくし、一方静止画像では遅延量を
小さくしてより強調周波数を高い方に切換えるものであ
る。
一方、第10図では第1図に示す垂直輪郭強調回路13
4において、乗算器147の代りにアナログスイッチ1
81を設け、2つのローパスフィルタ146a、146
bを切換えるようにしている。
加算器145を経た信号は、バッファ182を通り、さ
らにそれぞれ整合用抵抗ROを経てローパスフィルタ1
46a、146bに入力される。
これら2つのローパスフィルタ146a、146bの出
力は、アナログスイッチ181を軽て加算器151に入
力される。
上記ローパスフィルタ146a、146bの高域側のカ
ットオフ周波数は異る値に設定してあり、例えばローパ
スフィルタ146aは146bよりもそのカットオフ周
波数が高く設定しである。つまり、静止画像に対応して
動画像よりも広帯域の通過特性に設定しである。上記ア
ナログスイッチ181は、制御部133(第9図参照)
の出力信号により、動画の場合にはLPFl 46b側
がオンし、静止画の場合にはLPF146a側がオンす
る。尚、各LPF146a、146bとも出力端は整合
用抵抗ROを介して接地しである。
第11図は本発明の第4実施例におけるコアリング回路
191を示す。
入力信号は抵抗r1を通り、エミッタフォロワ型トラン
ジスタQ1に入力されると共に、コンデンサ01′を介
してトランジスタQ2のベースに印加される。このトラ
ンジスタQ2のベースは抵抗r2を介して接地され、そ
のエミッタは抵抗r3、r4を介して負の電源端−VC
Cに接続されると共に、コンデンサC2、及び抵抗r5
を介して対となるトランジスタQ3のエミッタに接続さ
れる。このトランジスタQ3のベースは抵抗r6を介し
て接地され、コレクタは正の電源端VCCに接続され、
エミッタは抵抗r7を介して抵抗r3゜r4の接続点に
接続されている。上記トランジスタQ2のコレクタは、
トランジスタQ1のベースに接続されると共に、可変抵
抗r8及びアナログスイッチ192を介して入力端と接
続されている。
尚、トランジスタQ1のエミッタは抵抗r9を介して歩
の電源端−Vccに接続され、コレクタは正の電圧端V
CCに接続されている。
上記アナログスイッチ192は、フリーズスイッチ13
2がオンされると、制御部133によりオフにされ、合
成抵抗がrl//r8からrlになる。(尚ここでr1
//r3は抵抗r1.r8の並列接続の合成抵抗を示す
。) このコアリング回路191は、トランジスタQ1のベー
スに印加される信号電位が、入力信号時に抵抗r1の場
合と合成抵抗r1//r8の場合とでトランジスタQ2
がオンする際の電流により異り、第12図に示すように
、入力レベルが小さい部分での出力レベルが抑圧される
。つまり、ノイズを含む信号は、そのノイズが抑圧され
て出力される。
第12図における(b)は動画に対し、基本的には抵抗
rl//r8.r4で設定したものであり、(a)は静
止画に対して抵抗r1.r4で設定したものである。
このコアリング回路191は、例えば第2図の水平輪郭
補正回路136−1〜136−3の後端に設けることに
より、特に静止画で目立つノイズを有効に抑圧できる。
一般に動画と静止画におけるノイズの見え方、つまり影
響は異る。例えば、動画においてはノイズも一定してお
らず、ザラザラとした感じとなるが、静止画においては
ノイズも固定された状態で認知される。従って、上記コ
アリング回路191により、動画及び静止画における各
ノイズを目立たなくする入出力特性に設定できるため、
画質の良い映像が得られる。
第13図は本発明の第5実施例におけるガンマ補正回路
201を示づ。
このガンマ補正回路201は、例えば第2図におけるγ
補正回路50の代りに設けである。
信号が入力される入力端には抵抗RO,抵抗R1又はR
1’ とスイッチS1と電源E1の直列回路、抵抗R2
又はR2’ とスイッチS2と電源E2の直列回路、抵
抗R3又はR3’ とスイッチS3と電源E3の直列回
路、抵抗R4又はR4’ とスイッチS4と電源E4の
直列回路がそれぞれ接続され、スイッチ81〜S4はフ
リーズスイッチ132のオン、オフにより制御部133
を介してその切換えが制御される。例えば動画では、第
12図に示す抵抗R1〜R4が選択され、この場合のγ
特性は第13図に示すような入出力特性になる。一方、
フリーズスイッチ132がオンされると、スイッチ81
〜S4は切換えられ、抵抗R1′〜R4’が選択され、
第14図に示すものとは異ったγ特性になる。
上記抵抗R1〜R4は動画に対して適切な値に設定して
あり、抵抗R1’〜R4’ は静止画に対して設定され
ている。
上記動画及び静止画に応じてγ特性を変えることにより
、コントラストを変えることができる。
つまり、静止画は通常観察のリアルタイムi1!7像よ
りも厳密に診断を行いたい場合にしばしば用いられる。
この場合、コントラストを変えて(例えば大きくして)
観察できるようにすることにより、例えば正常部位と患
部との微細なコントラスト停等を拡大してより診断し易
くできることになる。
尚、上記抵抗R1〜R4とR1’ 〜R4’ とを切換
えるに限らず、フリーズの時には複数のγ特性を選択で
きるようにしても良い。
また、上記第12図では、抵抗R1〜R4とR1′〜R
4’ とを切換えたが、異るγ特性の2つのガンマ回路
を動画と静止画とで切換えるようにしても良い。
第15図は本発明の第6実施例におけるモニタ画像を示
す。
この第6実施例では、モニタ211の表示画面に、親画
面212と子画面213を表示するものである。
体腔内の診断においては、より厳密な診断を行なう時に
は、静止画によって行われる事が多いが、この場合、内
視鏡先端部の動画像が観察できず、危険な場合が予想さ
れる。この要求に対し、一般的なTV受像機で用いられ
ているTVinTVIl能(親子TV)を電子内視鏡装
置に内蔵し、親画面212に静止画を、子画面213に
は動画像を表示する機能を設けている。また、この実施
例では親画面212と子画面213とは水平方向に分離
して表示されるようにしてあり、この境界を検出して上
述の各実施例を適用できるようにしている。
第15図(b)に示すような水平同期信号1」Dを例え
ば七ノステーブルマルチバイブレータ(MSMVと略記
)のトリガ入力信号とし、このMSMVの出力を子画面
213と親画面212との境界領域までl L nを出
力さぜ、その後″1」”になる識別信号をつくる(同図
(C))。しかして、この出力を(制御部133の代り
の)制御信号として用い輪郭強調回路の切換えを行う。
つまり11 L IIの時には動画に適した輪郭強調を
行い、(4H11の時には静止画に適した輪郭強調を行
う。
この他に、水平同期信号より高いクロック、例えばサブ
1−ヤリア(NTSCでは3.579545M l−1
z)をカウンタに入力し、このカウンタを水平同期信号
にてリレットして全ての分周出力を111 jTにし、
その後のカウント動作により、小画面213と親画面2
12との境界で゛(」″になる分周出力端(場合によっ
ては複数の出力をゲートと組合わせて親画面212の間
11 H11に保持する。)の出力を第15図(C)に
示す識別信号として用いる。この識別信号により上述の
各実施例のアナログスイッチを切換える。
ところで、内視鏡画像においては、血管あるいは患部等
の特定色の彩度及び色相を強調し、診断能を向上させる
、いわゆるカラーエンハンス回路が本出願人によって提
案されている。(特開昭62−13091、特願昭61
−259512、特願昭61−296235、実願昭6
1−202508、特願昭62−69912、特願昭6
1−283566、特願昭61−302155、特願昭
本発明はこれらのカラーエンハンス回路においても適用
可能である。
尚、上述の各実施例ではフリーズスイッチの操作によっ
て、1ljJして輪郭強調回路の画質決定要因が切換え
られるようにしであるが、手動で切換えるようにしても
良い。また、自動と手動とで選択的に使用できるように
しても良い。
又、本発明は面順次式のカラー搬像方式のものに限らず
、カラーフィルタを内蔵した搬像手段を用いたカラーフ
ィルタ内蔵式の電子式内視鏡(外付はカメラ、TVカメ
ラを用いたものも含む)でも同様に適用できる。以下、
その実施例について説明する。
第16図は本発明の第7実施例の電子内視鏡装置361
を示す。
この実施例は、カラーフィルタを内蔵した搬像手段(1
フレーム分の搬像でカラ−1フレーム分の画像信号を同
時に得ることができるので、同時方式と呼ぶ。)に適用
したものである。
この内視鏡装@361は、搬像手段が組込まれただ電子
内視鏡362と、この電子内視鏡362に照明光を供給
する光源部363、この電子内視1*362で搬像され
た信号を表示装置に表示できる映像信号に変換する信号
処理部364を収納するビデオプロセッサ366と、図
示しないカラーモニタとからなる。
上記電子内視鏡362は体腔内に挿入し易いように細長
の挿入部367が形成され、この挿入部367の先端面
側に対物レンズ368とCCD369とを配置して搬像
手段が組込まれている。なお、CCD369の搬像面に
は例えば赤(R)。
緑(G)、青(B)の各色光を透過するフィルタをモザ
イク状に設けたカラーモザイクフィルタ370Aが貼設
されている。
また、上記挿入部367内には照明光を伝送するライト
ガイド371が挿通され、光源部363から供給された
照明光を伝送して先端面から出射し、この出射された照
明光は配光レンズ372を経て被写体側を照明する。
前記ライトガイド371の手元側端面は照明光を供給す
る光源部363に接続可能であり、この光源部363は
光源ランプ373と、この光源ランプ373から出射さ
れた白色光を集光する集光レンズ374とを備えている
。尚、光源ランプ373は調光回路375によって光量
を調整できるようになっている。
前記照明光で照明された被写体は対物レンズ368でC
CD369の搬像面に結像され、カラーモザイクフィル
タ370Aによって色分離される。
CCD369の搬像面には光学的ローパスフィルタ(L
PF)370Bが設けられており、前記カラーモザイク
フィルタ370Aと被写体像の空間周波数との干渉によ
る主として色モアレを防ぐようになっている。
前記CCD369に結像した被写体像はCODドライブ
回路376からの転送、読出しを行うための駆動パルス
の印加によって光電変換された信号が読み出される。
CCD369の出力信号は、信号処理部364を形成す
る相関二重サンプリング回路(以下、CDS回路と略記
する。)377に入力される。このCDS回路377で
はCCD369の出力信号のフィードスルー成分と信号
成分とをサンプルホールドして差動力を取り、CCD3
69より発生する主として1/f等のノイズを除去しベ
ースバンドの映像信号を得る。
CDS回路377の出力信号はオプティカルブラックク
ランプ回路(以下、OSクランプ回路と略記する。)3
78に入力され、CCD369出力の黒基準レベルであ
るオプチカルブラック期間(以下OB明期間略記する。
)をCCD369の暗電流の増減による黒レベル変動を
防ぐためにクランプパルス、サンプリングパルス発生回
路382より発生されるクランプパルスによって直流ク
ランプするようになっている。このOBクランプ回路3
78の出力信号はクリーニング回路379に入力され、
OB明期間F1ブランキング期間がクリーニングされる
。クリーニング回路379の出力はγ補正回路388に
入力される。γ補正回路388はCCD369の出力映
像信号のγ=1のγ特性をγ−0,45に変換するもの
であり、このγ補正回路388の出力はローパスフィル
タ(LPF)389に入力されて色信号キャリア成分が
除去されて輝度信号Yが抽出されて輪郭強調回路390
を経て混合器391に入力される。
一方、線順次で変調された色信号成分はローパスフィル
タ389を通す前段から各々輝度信号Yが重畳されたま
まクランプ回路392.393に入力され、各クランプ
回路392.393により直流レベルが固定され、各々
ラインのタイミングで変調されたキャリア成分のピーク
がサンプルホールド回路394.395でサンプルホー
ルドされ、ローパスフィルタ(LPF)397.398
を経て色信号のベースバンド成分が生成される。
この信号は線順次の色信号R,Bであり、1ライン分の
遅延時間を得るデイレイ素子を備えた同時化回路399
、例えば1日のCCD型遅延回路によって同時化された
色信号R,Gへ変換される。
得られた色信号R,Gは輝度信号Yと演算回路401.
402によってそれぞれ色差信号R−Y。
B−Yに変換され、カラーエンコーダ回路403によっ
てサブキャリアによる直角2相変調により1つのクロミ
ナンス信号(以下、クロマ信号と略記する。)が生成さ
れる。
このクロマ信号は前記混合器391によって輝度信号Y
と混合されてコンポジットビデオ信号となる。尚、混合
器391には、同期信号発生器404によりコンポジッ
トシンクロ信号が入力され、輝度信号Y、クロマ信号C
と加算される。
しかして、この混合器391の出力はメモリ部405に
入力される。
このメモリ部405は、第17図に示すようにA/Dコ
ンバータ406と、該A/Dコンバータ406で変換さ
れたディジタル信号データが書込まれるメモリ407と
、このメモリ407から読出されたディジタル信号デー
タをアナログ信号に変換するD/△コンバータ408と
から構成される。
上記メモリ部405の出力信号は信号出力端409から
カラーモニタ側に出力される。
尚、この実施例では照明光mを増大させるためのスイッ
チ410が設けてあり、このスイッチ410をオンする
と調光回路375を介してランプ373の発光量を増大
して観察部位411に対する照明光量を大きくできるよ
うにしている。
ところで上記輪郭強調回路390は、前述した他の実施
例と同様に、フリーズスイッチ132によるスイッチの
オン操作により制御部133を介してその輪郭強調!7
1を変化できるようにしである。
上記フリーズスイッチ132のフリーズ信号が制御部1
33に入力されると、制御部133は輪郭強調回路を変
える信号を輪郭強調回路390に出力すると共に、デイ
レイ索子413、タイマ414を介してメモリ部405
(のメモリ407)の内込みを禁止する信号を出力する
。つまり、デイレイ素子413により1フレーム/フイ
ールドの時間遅延した後、タイマ414の出力にて例え
ば数フレーム/フィールドル数10フレーム/フィール
ド期間、書込みを禁止してメモリ部405(又はメモリ
407)はフリーズ画像に適した強調量で強調されたフ
リーズ画像を保持することになる。尚、フリーズ操作を
行なわない場合には、動画に適した輪郭強調量になる。
又、レリーズスイッチ415により、このスイッチ41
5をオンすると、フリーズ信号を制御部133に出力す
ると共にデイレイ素子413を通した信号をこのレリー
ズ操作で“HITとなるゲート開成信号で開くアンドゲ
ート416を経てレリーズ信号にしてレリーズ信号出力
端417から、(カラーモニタの画面を撮像する)カメ
ラとか静止画を記録するための搬像装置/記録装置に出
力する。尚、レリーズスイッチ413として例えば2つ
のスイッチを連動してオンさせるものであれば良い。
上記輪郭強調回路390としては、第1図に示1垂直輪
郭強調回路134または第5図に示す水平輪郭強調回路
136−1の一方を単独又は直列したものとか、第8図
に示すように水平及び垂直輪郭強調とか、マルチ輪郭強
調を行うものであっても良い。
又、第10図に示すよもののように、リアルタイム画像
とフリーズ画像とでモニタに表示される画像の帯域を変
化させるものであっても良いし、第11図、第13図及
び第15図でそれぞれ示すようにコアリングの特性変化
、γ特性の変化及び親子両面表示等の機能を持たせるよ
うにしても良い。
この実施例は、前述した面順次方式のものを同時式に適
用したものであり、前述と同様の作用効果を有する。
第18図は本発明の第8実施例の内視11装置421を
示す。
第18図に示す内視鏡装置421は、ファイバスコープ
422と、このファイバスコープ422の接眼部423
に着脱自在に装着される外付はテレビカメラ424と、
前記ファイバスコープ422に対して照明光を供給する
と共に、前記外付はテレビカメラ424に対する信号処
理を行うビデオプロセッサ425と、このビデオプロセ
ッサ425からの映像信号を入力して、被写体像を表示
するモニタ426とを備えている。
前記ファイバスコープ422は、細長で例えば可撓性の
挿入部431を有し、この挿入部431の後端に太径の
手元操作部432が連設されている。この手元操作部4
32の後端部には、前記接眼部423が設けられている
。また、前記手元操作部432からは、側方に、可撓性
のライトガイドケーブル433が延設され、このライト
ガイドケーブル433の端部に、前記ビデオプロセッサ
425のコネクタ受け434に着脱自在に接続されるラ
イトガイドコネクタ435が設けられている。
前記挿入部431の先端部441には、照明窓442と
観察窓443とが設けられている。前記照明窓442の
内側には、配光レンズ444が装着され、この配光レン
ズ444の後端にライトガイド445の出射端が配設さ
れている。このライトガイド445は、挿入部431、
手元操作部432及びライトガイドケーブル433内を
挿通され、ライトガイドコネクタ435にその他端が接
続されている。そして、前記ビデオプロセッサ425内
のランプから出射された光は、前記ライトガイド445
に入射され、このライトガイド445及び配光レンズ4
44を経て、被写体に照射されるようになっている。
また、前記観察窓443の内側には、対物レンズ446
が設けられ、この対物レンズ446の結像位置に、イメ
ージガイド447の入)j端面が配置されている。この
イメージガイド447は、挿入部431内を挿通され、
この出射端面は、第19図に示すように前記接眼部42
3内の接眼レンズ448に対向している。そして、前記
対物レンズ446によって結像された被写体像は、イメ
ージガイド447によって接眼部423に伝送され、こ
の接眼部423から観察できるようになっている。
また、前記外付はテレビカメラ424は、前記接眼部4
23に装着されるカメラ本体451と、このカメラ本体
451から延設された電気コード452と、この電気コ
ード452の端部に設けられ、前記ビデオプロセッサ4
25のコネクタ受け434に着脱自在に接続されるコネ
クタ453とを有している。前記カメラ本体451内に
は、前記接眼部423からの光を受光して被写体象を結
像する結像レンズ454と、この結像レンズ454の結
像位置に配設された固体搬像索子としてのCCD455
が設けられている。また、前記カメラ本体451には、
フリーズスイッチ456と、レリーズスイッチ457と
が設けられている。前記CCD455の撮像面にはモザ
イクカラーフィルタ458が取付けてあり、各画素毎に
色分解する。
上記ビデオプロセッサ425の構成としては、第16図
の光源部363及び信号処理部364を用いることがで
きる。又、このテレビカメラ424に内蔵されるCCD
455の撮像面にカラーモザイクフィルタ458を取付
けないものである場合には、第1実施例の光源装置22
及びビデオプロセッサ12を用いることができる。
第20図は本発明の第9実施例の内視鏡装置501を示
す。
この実施例は、ファイバスコープ502及びこのファイ
バスコープ502に照明光を供給する光源装置503と
の光学式内視鏡装置に対して、ファイバスコープ502
に装着可能なテレビカメラ504とこのテレビカメラ5
04に対する信号処理を行う信号処理装置505及びこ
の信号処理装置505からのビデオ信号をモニタ画面で
内視鏡画像を表示するカラーモニタ506とを準備して
前記ファイバスコープ502の光学像をカラーモニタ5
06でカラー表示できるようにしたものである。
この装置501は、既存の光学式内視鏡装置に対して、
低価格でモニタ画面上に内視鏡画像を表示できるように
できるシステムの要望に対応できるものである。
上記ファイバスコープ502は、第18図のファイバス
コープ422と同一構成のものを用いることができる。
又、光源部@503は、白色ランプ507と、コンデン
サレンズ508で構成でき、ライトガイドケーブル50
9のライトガイドコネクタ510の入射端面に白色光が
供給される。
このファイバスコープ502と接眼部511に接続され
るテレビカメラ504は、第19図に示すものと同一構
成のものを用いることができ、信号処理装置505は第
16図に示す信号処理部364を備えたものを用いるこ
とができる。尚、フリーズスイッチ511をオン刷ると
、動画とは異なる輪郭強調量に設定できることは明らか
である。
この実施例は、既存のファイバスコープ502、光源装
置503をそのまま使用できるというメリットを有する
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、リアルタイム画(動
画)像とフリーズ画(静止画)像で画質決定要因を変え
る手段を設け、動画及び静止画に応じて切換えるように
しであるので、各画像で視覚的に求められる特性での画
像処理が行われることになり、診断、検査等に適した映
像を得ることができる。
【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実施例における垂直輪郭強調回路の構成図、第
2図は第1実施例の電子内視鏡装置の構成図、第3図は
第1図の動作説明用の波形図、第4図は制御電圧により
垂直輪郭像1!Jffiが変化することを示す特性図、
第5図は第1実施例における水平輪郭強調回路の構成図
、第6図は第1実施例の動作説明図、第7図は第1実施
例の変形例における水平及び垂直輪郭強調回路の構成図
、第8図は本発明の第2実施例に用いることのできる輪
郭強調回路の構成図、第9図は本発明の第3実施例にお
ける水平輪郭強調回路の構成図、第10図は第3実施例
における垂直輪郭強調回路の一部を示す構成図、第11
図は本発明の第4実施例におけるコアリング回路を示ず
回路図、第12図は第11図の入出力特性を示す特性図
、第13図は本発明の第5実施例におけるガンマ補正回
路の構成図、第14図は第13図のガンマ補正回路の入
出力特性を示す特性図、第15図は本発明の第6実施例
における説明図、第16図は本発明の第7実施例の電子
内視鏡装置の構成図、第17図は第7実施例におけるメ
モリ部の構成を示すブロック図、第18図は本発明の第
8実施例の電子内視鏡装置の全体を示す斜視図、第19
図は第8実施例におけるテレビカメラの構成図、第20
図は本発明の第9実施例の電子内視鏡装置の構成図、第
21図は先行例を示す構成図である。 10・・・(電子)内視鏡本体 12・・・ビデオプロセッサ 14・・・モニタ 22・・・光源ユニット 30・・・固体搬像素子(SID) 131・・・電子内視鏡装置 132・・・フリーズスイッチ 133・・・制御部 134・・・垂直輪郭強調回路 136−1〜136−3・・・水平輪郭強調回路第1図 、134垂l襲三互?   第3図 フリース°ス1ツ土 萬4図 第9図 、173          .174第1Oズ 第11図 第12図 第13図 声 ″′−132 第14図 第15図 第17図 第19図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子を用いて被写体からの反射光より画像信号
    を発生する手段と、前記画像信号より動画像と静止画像
    を表示することが可能な電子内視鏡装置において、 前記動画像表示および静止画像表示に応じて画質決定要
    因を変える手段を設けたことを特徴とする電子内視鏡装
    置。
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