JPH02114931A - 電子内視鏡画像処理装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、内視鏡スコープで対象部位を撮像して得られ
る内容を術者にとって見やすく判読しやすい画像表示を
行なうために用いる電子内視鏡画像処置装置に関し、特
に対象部位の構造強調等の特徴強調を行なう処理技術の
改良に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の電子内視鏡画像処置装置として、例えば
、内視鏡スコープで対象部位を撮像することにより得ら
れた輝度・色素信号を基に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、
青色ＣＢ）の三原色画像を得る処理後に、色の三属性画
像即ち、色相（Ｈ）彩度（Ｓ）１明度（Ｖ）の各画像を
得るＨＳＶ変換処理を所定の変調関数で行ない、このＨ
８Ｖ変換処理、後に逆Ｈ３Ｖ変換により三原色画像を戻
し１、この三原色画像から映像信号を復調し１、モニク
ヘ送出するシステム構成のものが提案されている。

（７かし、従来の電子内視鏡画像処置装置による特徴強
調処理では、診断能を向上させることに限（発明が解決
しようとする井笹苓） 即ち、従来のこの種の電子内視鏡画像処置装置により特
徴強調処理を行なった場合においては、例えば、胃癌の
病変部と正常部との色情報による境い目を、特に早期胃
癌のとき認識容易となる程度に特徴強調を行なうことが
できなかった。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、電子内視鏡による診断能を更に向上し
得るように特徴強調することができる電子内視鏡画像処
置装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、内視鏡スコープで対象部位を撮像して得られ
る輝度／色差信号を基に、三原色画像を得る処理を行な
い、次いで色の三属性画像を得る処理を行なった後、映
像信号を復調し、モニタへ送出する電子内視鏡画像処置
装置において、前記映像信号を復調する前に行なう前処
理として、画像メモリに順次貯える１フィールドの少な
くとも色の三属性画像の１つについて特徴強調変換テー
ブルを所定のメモリ上に作成し、この所定のメモリ上の
特徴強調変換テーブルを通して前記画像メモリ上の次の
１フィールド分の前記画像についてヒストグラムフラッ
トニング処理を実行する特徴強調手段を、具備すること
を特徴としている。

（作用） 本発明による電子内視鏡画像処置装置であれば、２彩度
変換テーブルの作成とヒストグラムフラットニング処理
とをリアルタイムで同時に実行すＳことにより、モニタ
に映しだされるリアルタイムの動画像の少な（とも色の
三属性画像の１つに関し、濃い色はより淡くなり、−寸
濃い色はより濃い色で表わすことができる。そのため、
従来、目で見て分り難くかったモニタ上の色情報による
病変の憶い目が見やすくなる。

また、フリーズ指示があった場合には、片フィールドの
前記画像で両フィールドの特徴強調変換テーブルを作成
することによって、モニタ上に映しだされるフリーズ像
は、目で見て分り難くかった色情報による病変の境い目
がより明確となり、またフリッカのないものとなる。

（実施例） 第１図は、本発明が適用された電子内視鏡画像処置装置
の一実施例の全体の概略を示す構成図である。

この一実施例の電子内視鏡画像処置装置は、ＨＳＶ変換
処理部１と逆Ｈ９Ｖ変換処理部２との間に、特徴強調処
理部３を設けている。

特徴強調処理部３は、Ｈデータのバッファメモリ４．Ｖ
データのバッファメモリ５．Ｓデータのバッファメモリ
６のうち１つのバッファメモリのデータを対象とした例
えばＳデータを対象としたヒストグラムフラットニング
処理回路７を備えており、このヒストグラムフラットニ
ング回路７を第２図に示す如く構成している。

即ち、ヒストグラムフラットニング処理回路７は、図示
の如＜　ＯＤＤフィールド専用の画像メモリ７ａＳＥＶ
ＥＮフィールド専用の画像メモリ７ｂ１ヒストグラムフ
ラツトニング処理のための０ＤＤテーブルメモリ７ｃお
よびＥＶＥＮテーブルメモリ７ｄ、スイッチＳＷ１〜Ｓ
Ｗ５を備えており、第３図に模式的に示すタイミングチ
ャートの如くスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の切換動作を行な
うことで、リアルタイム画像及びフリーズ画像のヒスト
グラムフラットニング処理Ａ及び同Ｂをフィールド期間
の切替毎に交互に実行するようになされている。

また、第１図中、８は内視鏡スコープ、９はＡ／Ｄ変換
器、１０はバッファメモリ、１１はＲＧＢ変換部、１２
はＤ／Ａ変換器、１３はデコーダ。

１４はデコーダである。

こうした各部を備えた本実施例の電子内視鏡画像処置装
置にあっては、内視鏡スコープ８で対象部位を撮像して
得られる輝度／色差信号がＡ／Ｄ変換器９によりディジ
タル化され、次いでこのディジタルデータが輝度（Ｙ）
データと色素（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）データとに区分されて
バッファメモリ１０へ順次に書込まれる。

このバッファメモリ３のＹ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの各データ
がＲＧＢ変換部１１により三原色（ＲＧＢ）データに変
換され、更にＨＳＶ変換部１において色の三属性画像の
データとして色相（Ｈ）。

彩度（Ｓ）、明度（Ｖ）の各データに所定の変調関数で
変換処理される。なお、第６図にＨ８Ｖ色モデルを示す
。

次いで、このＨ３Ｖ変換部１の変換出力が特徴強調部３
へ送出され、本発明の中心をなすヒストグラムフラット
ニング処理が実行される。

即ち、Ｈ８Ｖ変換部１の変換出力がＳデータとなる毎に
、リアルタイム時においては、第３図（ご示すタイミン
グチャートの関係から、第４図に示す如く状態遷移され
ることになる。

これを第１フィールド期間がＯＤＤフィールドで第２フ
ィールドがＥＶＥＮフィールドであるとして詳述すると
、ＯＤＤフィールド期間では、スイッチＳＷＩの接点■
：ＯＮ、接点■：ＯＦＦ。

スイッチＳＷ２の接点■：ＯＮ、接壱■、　ＯＦ　Ｆ、
スイッチＳＷ３の接点■：ＯＮ、接点■：ＯＦＦ。

接点■：ＯＦＦ、スイッチＳＷ４の接点■：　Ｏｈ、！
、接点■：ＯＦＦ、スイッチＳＷ５　：　ＯＦＦである
。

従って、第４図（ａ）に示すように、ＯＤＤフィールド
の画像を画像メモリ７ａに書込みなからＯＤＤテーブル
メモリ７Ｃで彩度についての特徴強調変換テーブルを作
成すると同時に、第２フィールドとなるＥＶＥＮフィー
ルドの画像を画像メモリ７ｂから読出しＥＶＥＮテーブ
ルメモリ７ｄの彩度についての特徴強調変換テーブルを
通して処理画像を出力することができる。

他方、ＥＶＥＮフィールド期間ではスイッチＳＷ１の接
点■：ＯＦＦ、接点■：ＯＮ１スイッチＳＷ２の接点■
：ＯＦＦ、接点■：ＯＮ１スイッチＳＷ３の接点■：Ｏ
ＦＦ、接点■：ＯＮ、接点■：ＯＦＦ、接点■：ＯＮ、
接点■の接点■：ＯＦＦ、スイッチＳＷ４の接点■：Ｏ
ＦＦ、接点■：ＯＮ、スイッチＳＷ５：ＯＦＦである。

従って、第４図（ｂ）に示すように、ＥＶＥＮファール
ドの画像を画像メモリ７ｂに書込みなからＥＶＥＮテー
ブルメモリ７ｄで特徴強調変換テーブルを作成すると同
時に、ＯＤＤフィールドの画像を画像メモリ７ａから読
出しＯＤＤテーブルメモリ７ｃの特徴強調変換テーブル
を通して処理画像を出力することになる。

この第４図（ａ）、（ｂ）を交互に繰り返すことにより
、彩度についてフィールド期間毎に例えば第７図に示す
ように同図（Ａ）のヒストグラムを点線の範囲でヒスト
グラムフラットニング処理して同図（Ｂ）のヒストグラ
ムを得ることができる。

このようなことから、特徴強調部３の出力を逆Ｈ３Ｖ変
換器２によりＲＧＢ画像データに戻し、Ｄ／Ａ変換器１
２によりアナログ変換してデコーダ１３へ送出し、デコ
ーダ−１３で得られたＮＴＳＣ信号あるいはＲＧＢ信号
をモニタ１４に加えることにより、モニタ１４上に映し
だされるリアルタイムの動画像の彩度に関し、淡い色は
より淡くなり、−寸濃い色はより濃い色で表わすことが
できる。そのため、従来、目で見て分り難くかったモニ
タ１４上の彩度差がより明確となり、色情報による病後
の境い目が見やすくなる。従って早期胃癌の発見をモニ
タ１４上のリアルタイムの動画像から容易に行なえるよ
うになった。

しかし、ヒストグラムフラットニングの処理をリアルタ
イムで行なっている状態のままフリーズを行なうと、第
１フィールドと第２フイルドとの僅かな画像のずれや光
量のずれが彩度変換テーブルではそのずれを強調してテ
ーブル作成したものとなり、結果としてフッリカが生じ
た不自然な静止画像がモニタ１４上に映し出されること
も多々生じる。

そこで、本実施例では、フリーズ時にあっては、第３図
に示す関係から、第５図に示す如く状態遷移されること
になる。

これを第１フィールド期間がＯＤＤフィールドで第２フ
ィールドがＥＶＥＮフィールドであるとして詳述すると
、内視鏡スコープ８に設けたフリーズボタン８ａを押す
操作に応答してフリーズ信号がヒストグラムフラットニ
ング回路７に加えられたとき、最初のＯＤＤフィールド
フィールド期間では、スイッチＳＷ１の接点■：ＯＮ、
接点■：ＯＦＦ、スイッチＳＷ２の接点■：ＯＮ、接点
■：ＯＦＦ、スイッチＳＷ３の接点■：ＯＦＦ、接点■
：ＯＦＦ、接点■：ＯＦＦ、スイッチＳＷ４の接点■：
ＯＮ、接点■：ＯＦＦ、スイッチＳＷ５　：ＯＮである
。従って、第５図（ａ）に示すように、ＯＤＤフィール
ドの画像を画像モリ７ａに書込みながら、ＯＤＤテーブ
ルメモリ７Ｃ及びＥＶＥＮテーブルメモリ７Ｄで同じ特
徴強調変換テーブルを作成する。

次のＥＶＥＮフィールド期間では、スイッチＳＷ１の接
点■：ＯＦＦ、接点■：ｏＮ、スイッチＳＷ２の接点■
：ＯＦＦ、接点■：ＯＮ１スイッチＳＷ３の接点■：Ｏ
ＦＦ、接点■：ＯＦＦ、接点■：ＯＦＦ、スイッチＳＷ
４の接点■：ＯＦＦ。

接点■：ＯＮ１スイッチＳＷ５：ＯＦＦである。

従って第５図（ｂ）に示すように、ＥＶＥＮフィールド
の画像を画像モリ７ｂに書込みながら、ＯＤＤフィール
ドの画像を画像メモリ７ａから読出しＯＤＤテーブルメ
モリ７ｃの特徴強調変換テーブルを通して処理画像を出
力することになる。

その次のフィールド期間となるＯＤＤフィールド期間以
降はフリーズ解除となるまでスイッチＳＷ１の接点■：
ＯＦＦ、接点■：ＯＦＦとなり画像メモリ７ａ及び同７
ｂへの書込みが禁止となる。

また、スイッチＳＷ２の接点■、■の０Ｎ−ＯＦＦの繰
返しと、スイッチＳＷ３の接点■、■の０Ｎ−ＯＦＦの
繰返しとがフリーズ終了となるまで繰返される。なお、
この繰越しの際には、スイッチＳＷ４はリアルタイム時
と同様に接点■、■の０Ｎ−ＯＦＦの繰返し、スイッチ
ＳＷ５はＯＦＦのままである。

そのため、フリーズ時のＥＶＥＮフィールドでは第５図
（Ｃ）に示すように画像メモリ７ａから読出しＥＶＥＮ
テーブルメモリ７ｄの特徴強調変換テーブルを通して処
理画像を出力することになり、またＯＤＤフィールドで
は、第５図（ｄ）に示すように画像メモリ７ａを読出し
ＯＤＤテーブルメモリ７ｃの特徴強調変換テーブルを通
して処理画像を出力することになる。この際、ＯＤＤテ
ーブルメモリ７ｃ及びＥＶＥＮテーブルメモリ７ｄの各
特徴強調変換テーブルは同一内容である。

従って、フリーズ時においても、従来、目で見て分り難
くかったモニタ１４上の彩度差がより明確となり、しか
もフリッカが生じないものである。

このように、本実施例によれば、リアルタイム時及びフ
リーズ時ともに、色の三属性画像の例えば彩度画像につ
いてヒストグラムフラットニング処理を実行することが
できるものであり、ここに実測値で処理効果を示す。

第８図は、ある原画像から得られる彩度画像のヒストグ
ラムであり、本実施例に従ってヒストグラムフラットニ
ングの処理を行なった結果、第９図に示す如くの新たな
彩度ヒストグラムを得ることができた。

また、前述した本発明の一実施例では、ヒストグラムフ
ラットニングの処理をハードウェアで実行したが、プロ
グラム制御でもリアルタイムでヒストグラムフラットニ
ング処理を実行することができ、このプログラム制御の
一例の要部構成を第１０図に示す。

このプログラム制御構成の場合には、ＨＳＶ変換部１の
変換出力がＳデータとなる毎に、フィールド画像を画像
メモリ７１に書込みながら、この画像メモリ７１に書込
まれるフィールド画像について特徴強調変換テーブル７
２を所定のメモリ上に作成し、この変換テーブル７２が
作成された時点で画像メモリ７１から画像を読出し変換
テーブル７２を通して処理画像を出力する。次に、次フ
ィールド画像を画像メモリ７１に書込みながら、この画
像メモリ７１に書込まれるフィールド画像で変換テーブ
ル７２を更新し、画像メモリ７１から画像を読出し変換
テーブル７２を通して処理画像を出力するという時系列
でヒストグラムフラットニング処理を実行することによ
り、従来、目で見て分り難くかったモニタ１４上の彩度
差がより明確となる。

また、前述した本発明の各実施例では、１フィールド毎
にヒストグラムフラットニング処理が達成される場合で
あるが、１フィールドだけではヒストグラムフラットニ
ング処理をリアルタイムで達成し得ない場合のために、
第１図のヒストグラムフラットニング回路７を第１１図
にＦ１〜Ｆ５で示す如くのヒストグラムフラットニング
回路群で構成し、Ｆ１〜Ｆ５に、人力バッファ８１〜Ｓ
５及び出力バッファＳｌ’〜Ｓ５’を受け、スイッチＳ
Ｗ１及びスイッチＳＷ２の切換操作を行なうことでヒス
トグラムフラットニング処理をリアルタイムで行なうこ
とができる。

即ち、第１２図のタイミングチャートに示すように、タ
イムスロットに従って、スイッチＳＷ１の接点１〜５及
びスイッチＳＷ２の接点を順次切換えることにより、ヒ
ストグラムフラットニング処回路Ｆ１〜Ｆ５におけるヒ
ストグラムフラットニングが図示の如く実行され、従来
、目で見て分り難くかったモニタ１４上のリアルタイム
像の彩度差がより明確となった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明が適用された電子内視鏡画
像処置装置は、画像メモリ上に順次貯える１フイールの
少なくとも色の三属性画像の１つについて特徴強調変換
テーブルを所定のメモリ上に形成し、この所定のメモリ
上の特徴強調変換テニング処理を実行する特徴強調手段
を経て映像信号を復調するから、本発明によれば、従来
、特にリアルタイム時に目で見て分り難くかったモニタ
上の色情報による病変の境い目がより明確となる。

従って、本発明構成を含む電子内視鏡であれば、診断能
が著しく向上されたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された電子内視鏡画像処置装置の
一実施例の全体の概略を示す構成図、第２図は本発明一
実施例の要部をなすヒストグラムフラットニング回路の
概略構成を示す回路図、第３図は第２図構成におけるヒ
ストグラムフラットニング処理動作を模式的に示すタイ
ミングチャート、第４図はヒストグラムフラットニング
処理をリアルタイムで行なう場合の状態遷移図、第５図
はヒストグラムフラットニング処理をフリーズ時に行な
う場合の状態遷移図、第６図はＨ５Ｖ色モデルを示す図
、第７図はヒストグラムフラットニング処理の状況を示
す状態遷移図、第８図は実測によるある画像の処理前の
彩度ヒストグラムを示す図、第９図は実測によるある画
像の処理後の彩度ヒストグラムを示す図、第１０図はプ
ログラム制御でヒストグラムフラットニング処理を行な
う本発明の他実施例の概略構成を示す図、第１１図はハ
ードウェアでヒストグラムフラットニング処理を行なう
本発明の他実施例の構成を示す図、第１２図は第１１図
構成におけるヒストグラムフラットニング処理動作を模
式的に示すタイミングチャートである。 １・・・Ｈ３Ｖ変換部　　　２・・・逆Ｈ８Ｖ変換部３
・・・特徴強調部 ４．５．６・・・バッファメモリ ７・・・ヒストグラムフラットニング処理８・・・内視
鏡スコープ　８ａ・・・フリーズボタン９・・・Ａ／Ｄ
変換器　　１０・・・バッファメモリ１１・・・ＲＧＢ
変換部　１２・・・Ｄ／Ａ変換器３・・・デコーダ ４・・・モニタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）内視鏡スコープで対象部位を撮像して得られる輝
   度／色差信号を基に、三原色画像を得る処理を行ない、
   次いで色の三属性画像を得る処理を行なった後、映像信
   号を復調し、モニタへ送出する電子内視鏡画像処置装置
   において、 前記映像信号を復調する前に行なう前処理として、画像
   メモリに順次貯える１フィールドの少なくとも色の三属
   性画像の１つについて特徴強調変換テーブルを所定のメ
   モリ上に作成し、この所定のメモリ上の特徴強調変換テ
   ーブルを通して前記画像メモリ上の次の１フィールド分
   の前記画像についてヒストグラムフラットニング処理を
   実行する特徴強調手段を、具備することを特徴とする電
   子内視鏡画像処置装置。
2. （２）前記特徴強調手段は、特徴強調変換テーブルの作
   成とヒストグラムフラットニング処理とをリアルタイム
   で同時に実行し得る構成であることを特徴とする請求項
   １記載の電子内視鏡画像処置装置。
3. （３）前記特徴強調手段は、フィールド期間毎に順次切
   換えて特徴強調変換テーブルの作成とヒストグラムフラ
   ットニング処理とを実行し、リアルタイム時の１フレー
   ム画像に対するヒストグラムフラットニング処理を達成
   することを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡画像処
   置装置。
4. （４）前記特徴強調手段は、フリーズ指示があった際、
   このフリーズ指示に応答して片フィールドの前記画像で
   両フィールドの特徴強調変換テーブルを作成し、フリー
   ズ時の１フレーム画像に対するヒストグラムフラットニ
   ング処理を達成することを特徴とする請求項１記載の電
   子内視鏡画像処置装置。