JPH0250121A - 色ずれ防止装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、色順次照明方式を用いた内視鏡装置におけ
る静止画の色ずれ防止装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、内視鏡の先端にＣＯＤ等の固体楊像素子を設け、
体腔内を赤、緑、青の３色光で順次照明して体腔内の画
像をカラー撮影し、モニター装置に表示されたカラー画
像をもとに診断を行う内視鏡装置が開発されている。こ
の方式で１枚のカラー画像を撮影するには３色の成分画
像を撮影する必要があるので、時間がかかり被写体の動
きや手ぶれにより画像の色ずれが発生し易い。

この色ずれを防止する手段として、本件出願人の出願に
係る特開昭６１−７１７９０号公報においては、撮像手
段によって異なる時刻で撮像された画像の差に基づいて
画像の色ずれを検出する手段を備え、この検出手段の出
力に応じて撮像手段の撮像速度を制御するようにしたも
のが提案されている。この方式によれば被写体の動作速
度に応じて撮像手段の動作速度が変化し、速く動（被写
体の場合でも色ずれが生じないようにすることができる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記公報提案の内視鏡装置における色ずれ防
止手段は、動画像における色ずれを防止するようにした
ものであり、モニター装置において静止画を観察する場
合は、従来は内視鏡装置に静止指示がなされると、その
指示に基づき無条件でｔｉ像千手段静止動作を行い静止
画を得るようにしていた。したがって被写体と内視鏡先
端の位置が相対的に動いている時点で静止指示を行った
場合には静止画に色ずれが発生する。この色ずれは、本
来の被写体像を見にくくするため、病変部等を観察者が
見落としてしまうというおそれがあった。

この色ずれの発生していない静止画を得るためには、色
ずれかない静止画が得られるまで静止指示と静止解除を
繰り返すという煩雑な操作を必要とするという問題点が
あった。

また静止画に色ずれが生じている場合、画像処理的に補
正し、色ずれを除去する方決が特開昭６１−７１７９１
号公報において提案されている。

これは、撮像手段により異なる時間で撮像された画像の
差に基づいて画像の色ずれを検出する手段を備え、この
検出手段の出力に応じて撮像手段から出力された静止画
像の色ずれを補正するようにしたものである。しかしな
がら、このような色ずれ補正手段を用いる方式は、装置
が大規模になるばかりでなく、画像の周辺部が補正でき
ないという欠点があった。

本発明は、従来の内視鏡装置において静止画を得る場合
における上記問題点を解決するためになされたもので、
簡単な構成で色ずれのない静止画を容易に得ることので
きる内視鏡装置における色ずれ防止装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、画像静止指示を行う手段と、画
像を静止する画像静止手段と、同一色成分の、異なるフ
ィールド又はフレーム間の画像のずれを検知するずれ検
知手段と、該ずれ検知手段の出力及び前記画像静止指示
手段の出力に応じて前記画像静止手段を制御する画像静
止制御手段とで、色順次照明方式を用いた内視鏡装置に
おける色ずれ防止装置を構成するものである。

内視鏡の被写体は主に生体であり、被検者の心臓の鼓動
や呼吸によって被写体は動いていることが多いが、鼓動
も呼吸も周期があり、あるタイミングでは被写体は静止
するか、動きは非常に少なくなる。したがってこの時点
にお、ける盪影画像には色ずれは殆ど発生しなくなる。

上記のように構成した本発明においては、異なる２フイ
ールド又は２フレームの同一成分画像間のずれ量をずれ
検知手段で監視し、被写体が静止又は動きが少なくなっ
て上記画像間のずれ量が所定値以下になったとき出力信
号を発生させ、画像静止指示手段からの出力信号と共に
画像静止制御手段に入力して、該制御手段からの制御信
号により画像静止手段を作動させて静止画を得る。

これにより色ずれの影響の除かれた静止画を容易に得る
ことができ、静止指示と静止解除を繰り返す煩雑な操作
を行う必要がなくなり、その結果、検査時間は短縮され
、被検者の苦痛の軽減を計ることができる。また色ずれ
補正手段を用いる方式に比べ簡単な構成の、小型で安価
な色ずれ装置を提供することが可能となる。

（実施例〕 以下実施例について説明する。第１図は、本発明に係る
内視鏡装置における色ずれ防止装置の一実施例を示すブ
ロック構成図である。図において、１は電子内視鏡で、
先端部に対物レンズ２が配置されており、その結像位置
にＣＣＤ等で構成される１像素子３が設けられている。

４はグラスファイバー等で構成されたライトガイドで、
生体内に照明光を導入するためのものである。

５は赤、緑、青の透過フィルターが設けられたカラーフ
ィルター円板で、前記ライトガイド４の一端面に対向し
て回転自在に配置されていて、モータ６に連結されて駆
動されるようになっている。

７はキセノンランプ等で構成される照明用ランプで、ラ
ンプ駆動回路８に接続されている。９は集光レンズで、
ランプ７からの発光をカラーフィルター円板５を介して
ライトガイド４の一端面に集光させる位置に配置されて
いる。

１０は画像静止スイッチで、電子内視鏡１の操作部に設
けられており、ラッチ等で構成される画像静止信号保持
回路１１に接続されている。１２はＣＣＤ等の楊子素子
３の駆動回路や、ビデオアンプ等で構成される映像回路
で、描像素子３が接続されている。映像回路１２の出力
端は、Ａ／’Ｄ変換器１３に接続され、該Ａ／Ｄ変換器
１３の出力端は、半導体スイッチ等で構成される切り替
えスイッチ１４の共通端子に接続されている。切り替え
スイッチ１４の各切り替え端子は半導体メモリ等で構成
される画像メモリ（Ｒ１）１５．画像メモリ（Ｇｌ）１
６．画像メモリ（Ｂｌ）１７にそれぞれ接続されている
０画像メモリ（Ｒ１）１５．画像メモリ（Ｇｌ）１６．
画像メモリ（Ｂｌ）１７の各出力端は、更にそれぞれ画
像メモリ（Ｒ２）１Ｂ、画像メモリ（Ｇ２Ｈ９，画像メ
モリ（Ｂ２）２０に接続され、画像メモリ（Ｒ２）１８
．画像メモリ（Ｇ２）１９．画像メモリ（Ｂ２）２０の
出力は、それぞれＤ／Ａ変換器（Ｒ）２１．　Ｄ／Ａ変
換器（Ｇ）２２、　Ｄ／Ａ変換器（Ｂ）２３に入力され
るように接続されている。Ｄ／Ａ変換器（Ｒ）２１．　
Ｄ／Ａ変換器（Ｇ）２２．　　Ｄ／Ａ変換器（Ｂ）２３
の各出力ば、ＴＶ％ニター２４に入力されるようになっ
ている。

２５はずれ検知手段で、画像メモリ（Ｒ１）１５．画像
メモリ（Ｇ　１　）１６．画像メモリ（Ｂｌ）１７の各
出力端、及び画像メモリ（Ｒ２）１８．画像メモリ（Ｇ
２）１９、画像メモリ（Ｂ２）２０の各出力端がそれぞ
れ入力接続されている。そしてこのずれ検知手段２５の
出力端は、コンパレータ２６の一方の入力端に接続され
、該コンパレータ２６の他方の入力端には、可変抵抗器
等で構成される闇値設定手段２７の出力端が接続されて
いる。

２８はＡＮＤ回路で、前記コンパレータ２６の出力及び
前記画像静止信号保持回路１１の出力が入力されるよう
になっている。そしてＡＮＤ回路２８の出力は画像静止
制御回路２９に入力され、該画像静止制御回路２９の出
力は、前記画像メモリ（Ｒ２）１８゜画像メモリ（Ｇ２
Ｈ９，画像メモリ（Ｂ２）２０の各画像静止制御端子に
入力されるようになっている。

次にこのように構成されている内視鏡装置における色ず
れ防止装置の動作について説明する。ランプ７から放射
された白色光は、モータ６によって回転駆動されている
カラーフィルター円板５を通過することによりＲ，Ｇ、
Ｂの色順次光となり、電子内視鏡１のライトガイド４の
一方の端面に入射する。ライトガイド４の端面に入射さ
れた色順次光はライトガイド４内を伝送され、電子内視
鏡１の先端に到達し、ライトガイド４の他端面から出射
される。出射された色順次光は胃壁等の被写体を照明し
、被写体の像は対物レンズ２によって描像素子３に結像
される。楊子素子３は映像回路１２によって駆動される
と共に、その出力は該映像回路１２によってビデオ信号
化される。

映像回路１２の出力は、Ａ／Ｄ変換器１３によってデジ
タル化され、そのデジタル画像データは切り替えスイッ
チ１４によって、Ｒ，Ｇ、Ｂ各色成分画像データ毎に切
り替えられながら、画像メモリ（Ｒ１）　１５．画像メ
モリ（Ｇｌ）１６．画像メモリ（Ｂ１）１７にそれぞれ
入力し記録される。なお切り替えスイッチ１４はカラー
フィルター円板５の回転に同期して、色順次光の光色に
応じて順次切り替え動作されるようになっている。

次いで画像メモリ（Ｒ１）１５．画像メモリ（Ｇ１）１
６、画像メモリ（Ｂｌ）１７に記録された各画像データ
は、画像メモリ（Ｒ２）１８．画像メモリ（Ｇ２）１９
゜画像メモリ（Ｂ２）２０に高速で転送される。この転
送動作は、テレビジョンの同期信号期間を利用して行わ
れる０画像メモリ（Ｒ２）１８．画像メモリ　（Ｇ２）
１９．画像メモリ（Ｂ２）２０に転送された画像データ
は、テレビジョンの同期信号に同期して読み出され、Ｄ
／Ａ変換器（Ｒ）２１．　Ｄ／Ａ変換器（Ｇ）２２、　
Ｄ／Ａ変換器（Ｂ）２３によってアナログ信号に変換さ
れ、ＴＶモニター２４に表示される０通常は、フレーム
毎に上記転送が行われるので、ＴＶモニター２４では、
動画像が観察される。

画像を静止して観察する場合には、操作者は画像静止ス
イッチ１０を押して静止指示を行う、この画像静止スイ
ッチ１０が押圧操作されると、画像静止指示信号が画像
静止信号保持回路１１へ送られる。

そして画像静止スイッチ１０の押圧操作が解除された後
も、該画像静止信号保持回路１１では前記静止指示信号
を保持している。

一方、前記画像メモリ（Ｒ１）１５．画像メモリ（Ｇｌ
）１６．画像メモリ（Ｂｌ）１７の各出力、及び画像メ
モリ（Ｒ２）１８．画像メモリ（Ｇ２）１９．画像メモ
リ（Ｂ２）２０の各出力は、ずれ検知手段２５にも入力
されており、該ずれ検知手段２５においてはフレーム又
はフィールド間の各色成分画像のずれ量が監視されてい
る。そしてこのずれ量はコンパレータ２６により、闇値
設定手段２７によって予め設定された値と比較され、ず
れ量が設定された一定値以下になると、コンパレータ２
６はＡＮＤ回路２８の一方の入力端に対して真価を出力
する。ＡＮＤ回路２８の他方の入力端には、前記画像静
止信号保持回路１１の出力が入力されており、ＡＮＤ回
路２８はコンパレータ２６及び画像静止信号保持回路１
１の出力が共に真値の場合のみ、画像静止制御回路２９
に制御信号を送出する。

画像静止制御回路２９はこの制御信号を受け、適当なタ
イミングで画像メモリ（Ｒ１０５，画像メモリ（Ｇ　Ｉ
　Ｈ６，画像メモリ（Ｂｌ）１７から、画像メモリ（Ｒ
２）１８．画像メモリ（Ｇ２Ｈ９，画像メモリ　（Ｂ２
）２０への画像データの転送を停止させる。その結果、
画像メモリ（Ｒ２）１８．画像メモリ（Ｇ２）１９、画
像メモリ（Ｂ２）２０には静止画が記録された状態にな
り、ＴＶモニター２４上では静止画が観察される。

この際、観察される静止画は、異なる２フイールド又は
２フレームの同一色成分画像間のずれ量がある値以下に
なった状態における静止画、すなわち被写体と内視鏡先
端の相対速度が少ない状態の画像であり、色ずれは殆ど
発生していない見易い画像である。

画像静止を解除するには、図示しない解除スイッチで画
像静止信号保持回路１１をリセットしたり、あるいはこ
の画像静止信号保持回路１１を画像静止スイッチ１０で
トグル動作させるようにすればよい。

内視鏡の被写体は主に生体であり、先に述べたように被
検者の心臓の鼓動や呼吸によって被写体が動いているこ
とが多いが、鼓動も呼吸も周期があり、あるタイミング
では被写体は静止するか、あるいは動きが極めて少なく
なる。したがって上記実施例のように、ずれ検知手段で
異なる２フイールド又は２フレームの同一色成分画像間
のずれ量を監視して、被写体が静止するかあるいは動き
が極めて少なくなってずれ量がある値以下になった状態
を検出し、その時点で画像を静止させることにより、実
用上色ずれの影響が除去された静止画を得ることができ
る。

また一般に電子内視鏡の画像を写真↑最影する場合、画
像を一旦静止させ、色ずれのないことを確認したのち静
止画像を撮影するようにしているが、本発明によれば、
その都度、色ずれの有無を確認してから１最影を行う必
要がなくなり、写真撮影を伴う検査のスピードアップを
計ることができる。

第２図は、上記第１図に示した実施例におけるずれ検知
手段２５の具体的構成例を示すブロック図である。

この構成例は、赤、緑、青の各色成分画像からずれ量を
検知するように構成したものである０図において、３１
．３２．３３はそれぞれ減算器（Ｒ）、減算器（Ｇ）、
減算器（Ｂ）で、ＲＯＭあるいは算術論理演算ＩＣ等で
構成されている。　そして減算器（Ｒ）３１には画像メ
モリ（Ｒ１）１５と画像メモリ　（Ｒ２）１８の各出力
が入力されており、また減算器（Ｇ）３２には画像メモ
リ（（，１）１６と画像メモリ（Ｇ２）１９の各出力が
入力されており、更に減算器（Ｂ）３３には画像メモリ
（Ｂｌ）１７と画像メモリ（Ｂ２）２０の各出力が入力
されるようになっている。減算器（Ｒ）３１、減算器（
Ｇ）３２．減算器（Ｂ）３３の各出力は、それぞれ絶対
値累算器（Ｒ）３４．絶対値累算器（Ｇ）３５゜絶対値
累算器（Ｂ）３６に入力されており、これらの絶対値累
算器３４．３５．３６の各出力端は加算器３７に接続さ
れている。

次にこのように構成されたずれヰ★知手段の動作につい
て説明する。まず減算器（Ｒ）３１において画像メモリ
（Ｒ１）１５と画像メモリメモリ（Ｒ２）１８の出力の
差を演算し、その結果の絶対値を絶対値累’ＸＩ（Ｒ）
３４が、１フイールド又は１フレームに亘って累算する
。画像メモリ（Ｒ１）１５と画像メモリメモリ（Ｒ２）
１８に記録されている赤成分画像データ、は、１フイー
ルド又は１フレームだけ時間的にずれており、したがっ
て、もし被写体と内視鏡先端の相対速度が大きければ両
者の画像のずれは大きくなり、減算器（Ｒ）３１の出力
も大きくなる。

逆に被写体と内視鏡先端の相対速度が小さく、殆ど静止
している場合には、減算器（Ｒ）３１の出力は殆ど零に
なり、絶対値累算器（Ｒ）３４の出力も殆ど零になる。

緑成分画像データ及び青成分画像データについても、そ
れぞれ減算器（Ｇ）３２．絶対値累算器（Ｇ）３５、及
び減算器（Ｂ）３３．絶対値累算器（Ｂ）３６により同
様に処理されて、２フイールド又は２フレ一ム間の画像
データの差の絶対値の累算値が出力される。そして各絶
対値累算器３４．３５．３６からの累算値出力は加算器
３７で加算される。したがってこの加算器３７の出力は
、１フイールド又は１フレームに亘る各色成分画像の、
フィールド間又はフレーム間のずれの大きさに対応する
ものとなり、ずれが大きければ加算器３７の出力は大き
くなり、逆にずれが小さければ加算器３７の出力は小さ
くなる。

そしてこの加算器３７の出力は、先に述べたようにコン
パレータ２６に入力され、予め設定された値と比較され
るようになっている。

この構成例では、ずれ量を検出するために、赤。

緑、青の各色成分を全て用いたものを示したが、これに
限らず、いずれか−色あるいは二色の成分画像を用いる
のみで、ずれ量を検出するように構成してもよく、この
場合でもずれ量は十分検知できる。そしてこのように構
成する場合は、ハードウェアが簡素化され、装置が小型
化すると同時にコストを低減することができる。

上記実施例では、連続する２フイールド又は２フレーム
の同一色成分画像を用いて、ずれ量を検出するように構
成したものを示したが、本発明は、これに限らず、２フ
イールド又は２フレ一ム以上時間的に離れた２フイール
ド又は２フレームの同一成分画像を用いて、ずれ量を検
出するように構成してもよい。

また上記実施例では、内視鏡先端部に揚傷素子を配置し
た電子内視鏡に通用したものを示したが、本発明は、通
常のファイバースコープの接眼部にテレビカメラを装着
し、色順次照明を行ってカラー画像を得るようにした色
順次照明式内視鏡装置にも勿論通用できるものである。

〔発明の効果〕

以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、同一色成分の、異なるフィールド又はフレーム間の画
像のずれを検知するずれ検知手段により、ずれの発生し
ていない状態を検知して、その検知信号と画像静止指示
信号により画像静止制御手段を制御して画像を静止させ
るように構成したので、色ずれの影響の除かれた静止画
を容易に得ることができる。したがって色ずれのない静
止画を得るために、静止指示と静止解除を繰り返す煩雑
な操作を行う必要がなくなり、それに伴い検査時間が短
縮され被検者の苦痛の軽減化を計ることができ、また色
ずれによる病変部の見落とし等を有効に防止することが
できる。また色ずれ補正手段を用いる方式に比べ、簡単
な構成で小型の安価な色ずれ防止装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る色ずれ防止装置の一実施例を示
すブロック構成図、第２図は、そのずれ検知手段の構成
例を示すブロック図である。 図において、１は電子内視鏡、３は揚傷素子、１０は画
像静止スイッチ、１１は画像静止保持回路、２５はずれ
検知手段、２９は画像停止制御回路を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、色順次照明方式を用いた内視鏡装置において、画像
   静止指示を行う手段と、画像を静止する画像静止手段と
   、同一色成分の、異なるフィールド又はフレーム間の画
   像のずれを検知するずれ検知手段と、該ずれ検知手段の
   出力及び前記画像静止指示手段の出力に応じて前記画像
   静止手段を制御する画像静止制御手段とを備えているこ
   とを特徴とする色ずれ防止装置。