JPH04104686A - Video signal processing system of endoscope - Google Patents
Video signal processing system of endoscopeInfo
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Landscapes
- Endoscopes (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野1
本発明は電子内視鏡に装着した固体撮像素子により得ら
れる映像信号を処理する映像信号処理方式に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field 1] The present invention relates to a video signal processing method for processing video signals obtained by a solid-state image pickup device mounted on an electronic endoscope.
[従来の技術1
電子内視鏡においては、体内等に挿入される挿入部の先
端にCCD等からなる固体撮像素子を設け、この固体撮
像素子によって観察を行うべき部位を撮像して、モニタ
装置にカラー映像として表示することができるようにし
たものである。[Prior art 1] In an electronic endoscope, a solid-state imaging device made of a CCD or the like is provided at the tip of an insertion section inserted into the body, etc., and the solid-state imaging device images the area to be observed and displays it on a monitor device. This allows the display to be displayed as a color image.
ここで、この内視鏡は体内等のように暗所に挿入される
関係から、観察1診断等を行う際には、その観察部位を
照明する必要がある。このために、内視鏡は光源装置に
接続され、この光源装置からの照明光は、内視鏡に内蔵
されているライトガイドを介して挿入部の先端部分にま
で伝送されて、該挿入部先端に設けた照明窓から照明光
を照射するようにしている。Here, since this endoscope is inserted into a dark place such as inside the body, it is necessary to illuminate the observation site when performing observation 1 diagnosis and the like. For this purpose, the endoscope is connected to a light source device, and the illumination light from this light source device is transmitted to the distal end of the insertion section via a light guide built into the endoscope. Illumination light is emitted from a lighting window provided at the tip.
このように光源装置からの照明下において、観察対象部
の像を固体撮像素子に結像させることにより該固体撮像
素子を構成する各画素に信号電荷を蓄積させて、この信
号電荷を読み出すようにしたもので、固体撮像素子によ
る撮像方式としては、内視鏡の挿入部の細径化を図る必
要から、通常、単板の素子を用い、この固体撮像素子を
面順次方式で駆動して、赤 (R)、緑 (G)、青(
B)の各色のフィールド画像を取得し、これら3つのフ
ィールド画像により画像データを生成して、モニタ装置
上にカラー映像として表示するようにしたものが一般に
用いられている。In this way, under illumination from the light source device, an image of the observation target is formed on the solid-state image sensor, thereby accumulating signal charges in each pixel that makes up the solid-state image sensor, and reading out the signal charges. Therefore, as an imaging method using a solid-state image sensor, since it is necessary to reduce the diameter of the insertion section of the endoscope, a single-plate element is usually used, and this solid-state image sensor is driven in a field-sequential manner. Red (R), Green (G), Blue (
B) A system in which field images of each color are acquired, image data is generated from these three field images, and the image data is displayed as a color image on a monitor device is generally used.
而して、内視鏡装置は第4図に示したように、内視鏡S
と制御装置C及びモニタ装置Mとから大略構成される。Thus, the endoscope device is equipped with an endoscope S as shown in FIG.
, a control device C, and a monitor device M.
内視鏡Sは体腔等の内部に挿入される挿入部1と、該挿
入部1の基端部に連設された本体操作部2と、一端がこ
の本体操作部2に連結され、他端が制御装置C&、:着
脱可能に接続されるユニバーサルコード3とを備える構
成となっている。また、制御装置Cは映像信号処理装置
Pと光源装置りとから構成されている。The endoscope S includes an insertion section 1 inserted into a body cavity or the like, a main body operation section 2 connected to the proximal end of the insertion section 1, one end connected to the main body operation section 2, and the other end connected to the main body operation section 2. The control device C& is configured to include a universal cord 3 that is detachably connected. Further, the control device C includes a video signal processing device P and a light source device.
内視鏡Sにおける挿入部lの先端部分には照明窓及び観
察窓が設けられており、照明窓には照明光を伝送するた
めのライトガイドの出射端が臨み、また観察窓に設けた
対物レンズの結像位置にはCCD等からなる固体撮像素
子が設けられているが、これらの構成は周知であるから
、その図示及び具体的な説明は省略する。An illumination window and an observation window are provided at the distal end of the insertion section l in the endoscope S, and the output end of a light guide for transmitting illumination light faces the illumination window, and an objective provided in the observation window faces the illumination window. A solid-state image pickup device such as a CCD is provided at the image forming position of the lens, but since the configuration of these devices is well known, illustration and specific explanation thereof will be omitted.
ライトガイド及び固体撮像素子に接続されるケブルは内
視鏡Sの挿入部lから本体操作部2を介してユニバーサ
ルコード3に挿通されており、該ユニバーサルコード3
には、ケーブルを制御装置Cにおける映像信号処理装置
Pと着脱可能に接続するための電気コネクタ部3aと、
ライトガイドを制御装置Cの光源装置りに接続するため
の光源コネクタ部3bとに分岐している。また、制御装
置C側にはこれら電気コネクタ部3aを接続するための
ソケット4aと、光源コネクタ部3bを接続するための
ソケット4bとが設けられている。A cable connected to the light guide and the solid-state image sensor is inserted from the insertion section l of the endoscope S through the main body operation section 2 and into the universal cord 3.
includes an electrical connector portion 3a for detachably connecting the cable to the video signal processing device P in the control device C;
It branches into a light source connector section 3b for connecting the light guide to the light source device of the control device C. Further, on the control device C side, a socket 4a for connecting these electrical connector sections 3a and a socket 4b for connecting the light source connector section 3b are provided.
次に、制御装置Cに内蔵される光源装置りは、第5図か
ら明らかなように、光源ランプ10を有し、該光源ラン
プIOからの照明光をライトガイドllに集光させるた
めに、集光レンズ12が照明光の光路に臨むように設け
られている。そして、観察対象部の位置等によって光源
光量を制御するために、光源ランプIOと集光レンズ1
2との間には光量絞り部材13か介装されている。また
、集光レンズ12とライトガイド11の入射端11aと
の間には回転カラーフィルタ装置20が装着されている
。Next, as is clear from FIG. 5, the light source device built into the control device C has a light source lamp 10, and in order to condense the illumination light from the light source lamp IO onto the light guide ll, A condensing lens 12 is provided so as to face the optical path of the illumination light. In order to control the amount of light from the light source depending on the position of the observation target, etc., a light source lamp IO and a condensing lens 1 are used.
A light amount diaphragm member 13 is interposed between the two. Further, a rotating color filter device 20 is installed between the condenser lens 12 and the incident end 11a of the light guide 11.
回転カラーフィルタ装置20は、光源ランプIOから照
射される白色光を濾波してライトガイド11に入射する
ためのものであって、第6図から明らかなように、複数
のフィルタ域を円弧状に形成してなるフィルタトラック
を有するカラーホイール21を備え、該カラーホイール
21には、R,G、Bの各波長光を選択的に透過させる
フィルタ域21R121G、 21Bが形成され、また
これら相隣接するフィルタ載量には1光@21BLが形
成されている。そして、このカラーホイール21は回転
軸22に装着され、該カラーホイール21をモータ23
を用いて回転駆動することによって、R,G、Bの各波
長光による順次照明を行うようにしている。The rotating color filter device 20 is for filtering the white light emitted from the light source lamp IO and inputting it into the light guide 11, and as is clear from FIG. The color wheel 21 has filter regions 21R, 121G and 21B that selectively transmit R, G, and B wavelength light, and these adjacent One light beam @21BL is formed on the filter mounting area. This color wheel 21 is attached to a rotating shaft 22, and the color wheel 21 is moved by a motor 23.
By rotationally driving the light source using the light source, sequential illumination with R, G, and B wavelength light is performed.
次に、第7図に映像信号処理装置Pの回路構成を示す。Next, FIG. 7 shows the circuit configuration of the video signal processing device P.
固体゛撮像素子としてのCCD30は、内視鏡Sの挿入
部lの先端部分に装着されており、このCCD30から
の信号は挿入部l1本体操作部2及びユニバーサルコー
ド3を順次介して電源コネクタ3aから制御装置Cにお
ける映像信号処理装置Pに伝送されるようになっている
。A CCD 30 as a solid-state image sensor is attached to the tip of the insertion section 1 of the endoscope S, and signals from the CCD 30 are sent to the power supply connector 3a via the insertion section 11, main body operation section 2, and universal cord 3 in sequence. The signal is transmitted from the control device C to the video signal processing device P in the control device C.
CCD30により被写体を撮像する場合には、光源装置
りからは、第8図(a)に示したように、R,G、Bの
各色の波長領域光による照明光を例えば16.6ms毎
に順次照射して、この間にCCD30を露光させる。そ
して、遮光域21BLが照明光路に臨む際に、該CCD
30から信号電荷の読み出しが行われる。このようにし
て読み出された信号は、ビデオプロセッサ31に伝送さ
れて、該ビデオプロセッサ31において、クランプ、ブ
ランキング、ガンマ補正1輪郭補正、ホワイトバランス
等の処理が行われた上で、第8図(b)に示したように
、R,G、Bの各色の画像信号が順次出力される。When imaging a subject with the CCD 30, the light source device sequentially emits illumination light in the R, G, and B wavelength ranges every 16.6 ms, as shown in FIG. 8(a). During this period, the CCD 30 is exposed. Then, when the light shielding area 21BL faces the illumination optical path, the CCD
Signal charges are read from 30. The signals read out in this way are transmitted to the video processor 31, where they are subjected to processing such as clamping, blanking, gamma correction 1 contour correction, and white balance. As shown in Figure (b), image signals of each color of R, G, and B are sequentially output.
そして、このビデオプロセッサ31からの出力信号は、
A/D変換器32を介することによってデジタル信号に
変換されて、フィールドメモリ33を構成するRメモリ
領域33R,Gメモリ領域33G、Bメモリ領域33B
に順次書き込まれる。そして、lフレム分の各色のカラ
ーデータが書き込まれると、D/A変換器34R,34
G、34Bを介してこれらのデータが同時に読み出され
て、カラーエンコーダ35において混合されて、NTS
C等のコンポジット映像信号として出力される。The output signal from this video processor 31 is
The R memory area 33R, G memory area 33G, and B memory area 33B are converted into digital signals through the A/D converter 32 and constitute the field memory 33.
are written sequentially. When the color data for each color for one frame is written, the D/A converters 34R, 34
G, 34B, these data are simultaneously read out and mixed in the color encoder 35, and the NTS
It is output as a composite video signal such as C.
ここで、第8図(C)から明らかなように、フィールド
メモリ33においては、R,G、Bの各色の画像データ
が入力されたときに、この色のデータだけが更新され、
これとフィールドメモリ33に記録されている前フィー
ルドにおける他の2色のデータが同時に読み出される。Here, as is clear from FIG. 8(C), in the field memory 33, when image data of each color of R, G, and B is input, only the data of this color is updated.
This and the data of the other two colors in the previous field recorded in the field memory 33 are read out simultaneously.
また、カラーエンコーダ35から出力されるコンポジッ
ト映像信号は、第8図(d)に示したように、奇数フィ
ールド(0)の信号と偶数フィールド(E)の信号とか
らなる。Further, the composite video signal outputted from the color encoder 35 consists of an odd field (0) signal and an even field (E) signal, as shown in FIG. 8(d).
[発明が解決しようとする課題1
ところで、内視鏡に用いられる固体撮像素子としては、
一般に、受光エリアに対して、垂直方向にほぼ半分程度
の画素数を有する蓄積エリアを備えている。このために
、1色のカラーデータを得る際においては、垂直方向に
おける2画素を加算した2画素部合読み出しを行ってい
る。[Problem to be solved by the invention 1 By the way, solid-state image sensors used in endoscopes include:
In general, an accumulation area has approximately half the number of pixels in the vertical direction as the light receiving area. For this reason, when obtaining color data for one color, two-pixel portion reading is performed by adding two pixels in the vertical direction.
一般に、インターレース動作を行わせて、垂直方向にお
ける2画素分を混合するに当っては、走査線上のある1
つのラインについて、その前のラインを加算するか、そ
の次のラインを加算するかによって、奇数フィールド信
号と偶数フィールド信号とを取得することができ、この
2種類のフィールド信号に基づいてインターレース表示
を行うようにしている。ただし、内視鏡においては、通
常、これら2種類のフィールド信号のうち、片側のフィ
ールド信号、例久ば奇数フィールド信号だけを読み出す
ようにしている。Generally, when performing an interlacing operation and mixing two pixels in the vertical direction, a certain point on the scanning line is
For each line, an odd field signal and an even field signal can be obtained by adding the previous line or the next line, and interlaced display can be performed based on these two types of field signals. I try to do it. However, in an endoscope, usually only one of these two types of field signals, for example, an odd field signal, is read out.
ところで、内視鏡は、体内等に挿入される関係から、狭
窄な部位を円滑に通過させるために、また、患者の苦痛
軽減等をも考慮して、挿入部lの外径は可及的に細くし
なければならない。撮像手段を構成するCCD等の固体
撮像素子は挿入部1の先端部分に内蔵されることから、
この固体撮像素子の小型化に対する要請は著しく大きい
。かかる固体撮像素子の小型化の要請に対処するには、
画素数を少な(するか、または素子を構成する単位画素
の面積を小さくすることが考えられる。しかしながら、
素子の画素数を少な(すると、解像度が著しく低下する
という問題点があり、また単位画素の面積を小さくする
と、感度が低下すると共に、ダイナミックレンジも大幅
に低下する等の欠点があるために、この単位画素の面積
を小さくするのには限界がある。By the way, since endoscopes are inserted into the body, the outer diameter of the insertion part l should be as large as possible in order to smoothly pass through narrowed areas and in consideration of alleviating patient pain. It must be made thinner. Since the solid-state imaging device such as a CCD constituting the imaging means is built into the distal end of the insertion section 1,
There is a significant demand for miniaturization of this solid-state image sensor. In order to meet the demand for miniaturization of solid-state image sensors,
It is possible to reduce the number of pixels or reduce the area of the unit pixels that make up the element. However,
If the number of pixels in the element is reduced (there is a problem that the resolution will be significantly reduced), and if the area of the unit pixel is reduced, the sensitivity will be reduced and the dynamic range will also be significantly reduced. There is a limit to reducing the area of this unit pixel.
本発明は斜上の点に鑑みてなされたものであって、その
目的とするところは、高い解像度を有し、しかも小型の
固体撮像素子を用いることかできるようにした映像信号
処理方式を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a video signal processing method that has high resolution and can use a compact solid-state image sensor. It's about doing.
[課題を解決するための手段]
前述した目的を達成するために、本発明は、固体擾像素
子と、R,G、Bの各色の順次照明の下に該固体撮像素
子を露光させることによって得た信号電荷を読み出して
、その信号処理を行うためのビデオプロセッサと、該ビ
デオプロセッサからの出力データを格納するフィールド
メモリとを有し、このフィールドメモリから画像信号を
読み出してモニタ装置に表示するものにおいて、各色の
照明光照射後に、前記固体撮像素子における奇数ライン
の信号と偶数ラインの信号とを別々に読み出して、これ
らの信号をプロセッサを介して前記フィールドメモリに
記憶させ、該フィールドメモリからの読み出しは、前記
奇数ライン信号と偶数ライン信号とを1ライン毎に交互
に行うことをその特徴とするものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes a solid-state imaging device and a system that exposes the solid-state imaging device to sequential illumination of each color of R, G, and B. It has a video processor for reading out the obtained signal charge and processing the signal, and a field memory for storing output data from the video processor, and reads an image signal from this field memory and displays it on a monitor device. In the device, after irradiation with illumination light of each color, signals of odd lines and signals of even lines in the solid-state image sensor are read out separately, these signals are stored in the field memory via a processor, and the signals are read out from the field memory. The readout is characterized in that the odd line signal and the even line signal are alternately read out for each line.
[作用1
近年においては、高感度の固体撮像素子が開発され、従
来のCCDと比較して、約2倍の感度を有し、しかもダ
イナミックレンジも優れ、さらにR,G、Hの分光感度
比が良好になったものが用いられるようになってきてい
る。従って、このような高感度の素子で、従来のCCD
と比較して、垂直方向における画素数を略半分の数とな
し、水平方向においてはほぼ同じ数の画素を有するもの
を用いる。この素子を高速で駆動すれば、表示系におけ
る1フイ一ルド期間内に撮像系においては2つのフィー
ルドデータを得ることができる。そこで、この間に走査
線における奇数ラインを読み出すことによって奇数フィ
ールド信号を取得し、次のフィールドデータとしては、
偶数ラインを読み出して偶数フィールド信号を取得する
。[Effect 1] In recent years, high-sensitivity solid-state imaging devices have been developed, and compared to conventional CCDs, they have approximately twice the sensitivity, have an excellent dynamic range, and have a higher R, G, and H spectral sensitivity ratio. Products with improved properties are now being used. Therefore, with such a highly sensitive element, conventional CCD
In comparison, the number of pixels in the vertical direction is approximately half, and the number of pixels in the horizontal direction is approximately the same. If this element is driven at high speed, two field data can be obtained in the imaging system within one field period in the display system. Therefore, during this time, odd field signals are obtained by reading odd lines in the scanning line, and the next field data is as follows.
Read out even lines to obtain even field signals.
このようにして得た2つのフィールド信号はそれぞれ各
フィールドメモリに記憶させ、該フィールドメモリから
は、1ライン毎に交互に読み出す。これによって、表示
系における1フイ一ルド期間内に固体撮像素子における
奇数フィールド及び奇数フィールドの2つのフィールド
信号からなる1フレ一ム分の画像データを取得すること
ができる。The two field signals obtained in this way are stored in respective field memories, and are read out alternately line by line from the field memories. As a result, image data for one frame consisting of two field signals of an odd field and an odd field in the solid-state image sensor can be acquired within one field period in the display system.
従って、このようにして得た1フレ一ム分の画像データ
に基づいて表示系における奇数フィールド及び偶数フィ
ールドのフィールドデータをモニタ装置に伝送して、該
モニタ装置に表示する。これによって、前述した従来の
CCDを用い、垂直方向に2ラインを加算した2画素混
合読み出しを行い、しかも片側のフィールド信号だけを
読み出す内視鏡における従来方式のものと比較して、垂
直方向の解像度が向上する。しかも、このように固体撮
像素子における画素数を少なくすることができるように
なるので、固体撮像素子の小型化が可能となる。また、
単位画素の面積も大きくすることができることからも、
ダイナミックレンジを低下させることはない。Therefore, based on the image data for one frame obtained in this way, the field data of odd and even fields in the display system is transmitted to the monitor device and displayed on the monitor device. As a result, compared to the conventional endoscope system that uses the aforementioned conventional CCD and performs two-pixel mixed readout by adding two lines in the vertical direction, and reads out only one field signal, the vertical Resolution improves. Moreover, since the number of pixels in the solid-state image sensor can be reduced in this way, it is possible to downsize the solid-state image sensor. Also,
Also, since the area of the unit pixel can be increased,
There is no reduction in dynamic range.
[実施例1
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。[Embodiment 1] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
まず、第1図に本発明に係る映像信号処理方式を実施す
るための装置構成を示す。First, FIG. 1 shows the configuration of an apparatus for implementing the video signal processing method according to the present invention.
図中において、40はCCD、41は該CCD40によ
って得られる映像の信号を処理するビデオプロセッサ、
42はD/A変換器、43はD/A変換器42からの信
号を格納するフィールドメモリ、44R144G、44
BはD/A変換器、45はカラーエンコーダをそれぞれ
示す。In the figure, 40 is a CCD, 41 is a video processor that processes video signals obtained by the CCD 40;
42 is a D/A converter, 43 is a field memory for storing signals from the D/A converter 42, 44R144G, 44
B indicates a D/A converter, and 45 indicates a color encoder.
ここで、撮像手段を構成するCCD40としては、所謂
フレームインターライントランスファ方式(F I T
)のものを用いる。即ち、第2図がら明らかなように、
受光部Pと垂直転送路vccoとを交互に設け、かつ垂
直転送路VCCDに連なるように水平転送路HCCDを
設けるようにしたもので、しかも、このCCD40は、
従来技術において説明したCCD30と比較して、はぼ
2倍の感度を有するものを用い、しかもその受光部Pに
おける画素数は垂直方向においては略半分となっている
。また、水平転送路HCCDは垂直転送路VCCDの半
分となっている。ただし、水平方向における解像度を良
好に保つために、この水平方向における画素数はCCD
30とあまり変らないようにする。Here, the CCD 40 constituting the imaging means uses a so-called frame interline transfer method (FIT
) is used. That is, as is clear from Figure 2,
The CCD 40 has light receiving sections P and vertical transfer paths VCCO arranged alternately, and a horizontal transfer path HCCD connected to the vertical transfer path VCCD.
Compared to the CCD 30 described in the prior art, a CCD 30 having twice the sensitivity is used, and the number of pixels in the light receiving section P is approximately half in the vertical direction. Further, the horizontal transfer path HCCD is half the length of the vertical transfer path VCCD. However, in order to maintain good resolution in the horizontal direction, the number of pixels in the horizontal direction is
It should not be much different from 30.
而して、このように小型で高感度のCCD40を用いた
場合には、CCD30とは異なる方式で信号処理を行わ
なければならない。Therefore, when such a small and highly sensitive CCD 40 is used, signal processing must be performed using a method different from that of the CCD 30.
即ち、光源装置からは、第3図(a)に示したように、
R,G、Bの各色の波長領域光による照明光を例えば1
6.6ms毎に順次照射して、この間にCCD40を露
光させる。そして、例えばRフィルタ域による照明が行
われることによって受光部Pで信号電荷が蓄積されるが
、遮光期間に入ると、第3図(b)及び(C)に示した
ように、まず奇数ラインにおける画素信号が垂直転送路
VCC[)に移動し、次いでこの垂直転送路VCCDか
ら蓄積部Sへの転送tROVT)を開始する。この蓄積
部Sへの転送が終了すると、水平転送パルスによって1
ラインずつ水平転送路HCCDに転送(ROMTI し
て、この信号電荷が読み出されて、ビデオプロセッサ4
1に伝送される。また、この奇数ラインにおける信号が
水平転送路HCCDに転送された直後に、偶数ラインに
おける画素信号を空の状態となっている垂直転送路VC
CDに移動させ、さらに蓄積部Sに転送(REVT)し
、奇数ライン信号が読み出された後の水平転送路HCC
Dに1ラインずつ転送(REHTI して、該水平転送
路HCCDからの信号の読み出しが行われる。これによ
って、RフィールドにおけるCCD40からの信号電荷
の読み出しが終了して、奇数ライン及び偶数ラインの2
つのフィールドから構成されるRフィールドの画像デー
タが得られる。That is, from the light source device, as shown in FIG. 3(a),
For example, the illumination light by the wavelength range light of each color of R, G, and B is 1
The light is irradiated sequentially every 6.6 ms, and the CCD 40 is exposed during this period. For example, signal charges are accumulated in the light receiving part P by illumination using the R filter region, but when the light-blocking period begins, as shown in FIGS. The pixel signal at is moved to the vertical transfer path VCC[), and then transfer from the vertical transfer path VCCD to the storage section S starts to be transferred tROVT). When this transfer to the storage section S is completed, a horizontal transfer pulse causes a 1
The signal charge is transferred line by line to the horizontal transfer path HCCD (ROMTI), and this signal charge is read out to the video processor 4.
1. Immediately after the signals on the odd lines are transferred to the horizontal transfer path HCCD, the pixel signals on the even lines are transferred to the empty vertical transfer path VC.
The horizontal transfer path HCC after the odd line signals are transferred to the CD, further transferred to the storage section S (REVT), and the odd line signals are read out.
The signals are read out from the horizontal transfer path HCCD by transferring (REHTI) one line at a time to D. As a result, the readout of signal charges from the CCD 40 in the R field is completed, and two lines of odd and even lines are read out.
Image data of an R field consisting of two fields is obtained.
以下、Gフィルタ域、Bフィルタ域が順次繰り返し照明
光路に臨み、これらGフィールド、Rフィールドの各画
像データが取得される。Thereafter, the G filter area and the B filter area are sequentially and repeatedly exposed to the illumination optical path, and image data of these G and R fields are acquired.
ここで、CCD40における各フィールドの画像データ
を取得するに当っては、少な(とも奇数ラインの画素信
号が垂直転送路vccoに移動して、該垂直転送路VC
,CDから蓄積部Sへの転送開始後、偶数ラインの画素
信号が蓄積部Sへの転送が終了するまでは、遮光してい
なければならない。ところが、感度向上の見地からは、
遮光期間は可及的に短縮しなければならない。このため
に、垂直転送路vccoから蓄積部Sへの転送パルス、
蓄積部Sから水平転送路HCCDへの転送パルス及び水
平転送路■CCDからの読み出しパルスのパルス間隔を
短くする。このように高速転送を行うことによって、遮
光期間を短縮することができるようになる。Here, in acquiring the image data of each field in the CCD 40, the pixel signals of the odd lines are moved to the vertical transfer path VCCO, and the pixel signals of the odd lines are
, CD to the storage section S, the pixel signals of even-numbered lines must be shielded from light until the transfer to the storage section S is completed. However, from the perspective of improving sensitivity,
The shading period must be shortened as much as possible. For this purpose, a transfer pulse from the vertical transfer path vcco to the storage section S,
Shorten the pulse interval of the transfer pulse from the storage section S to the horizontal transfer path HCCD and the read pulse from the horizontal transfer path HCCD. By performing high-speed transfer in this manner, the light-blocking period can be shortened.
前述したようにCCD40を駆動することによって、ビ
デオプロセッサ41からの出力信号は、CCD30の1
フイ一ルド分に相当する間にR,G、Hのそれぞれの色
について奇数ラインのデータと偶数ラインのデータとが
順次時系列的に得られる。By driving the CCD 40 as described above, the output signal from the video processor 41 is transmitted to one of the CCDs 30.
Odd line data and even line data for each of R, G, and H colors are sequentially obtained in time series during a period corresponding to one field.
そして、このデータをA/D変換器42によりデジタル
信号に変換して、フィールドメモリ43におけるR、G
、Bの各メモリ領域43R,43G、 43Bに書き込
まれる。ここで、メモリ領tiji43R,43G。Then, this data is converted into a digital signal by the A/D converter 42, and the R, G and G signals are stored in the field memory 43.
, B are written in the respective memory areas 43R, 43G, and 43B. Here, memory areas tiji 43R and 43G.
43Bは、それぞれ奇数メモリ域43RO,43GO,
43BO及び偶数メモリ域43RE、 43GE、 4
3GEに分けることができる。ただし、実際上は、この
奇数メモリ域、偶数メモリ域はメモリ領域におけるアド
レス上の処理で行われるもので、メモリ領域を2つに区
分するものではない。なお、これら各メモリ領域43R
,43G、 43Bにおけるデータの書き換えは、奇数
、偶数の2つのデータを含む各色の1フレ一ム分のデー
タ毎に行われることになる。43B are odd memory areas 43RO, 43GO, and
43BO and even memory area 43RE, 43GE, 4
It can be divided into 3GE. However, in reality, the odd memory area and even memory area are processed by processing addresses in the memory area, and the memory area is not divided into two. Note that each of these memory areas 43R
, 43G, and 43B is performed for each frame of data of each color, including two pieces of odd and even data.
このようにしてフィールドメモリ43に書き込まれた各
色のデータはD/A変換器44R,44G、 44Bを
介してカラーエンコーダ45に読み出す際においては、
奇数メモリ域と偶数メモリ域とから1ライン毎に交互に
読み出す。これによって、カラーエンコーダ45には、
第3図(り)に示したように、それぞれD/A変換器4
4R,44G、 44Bを介して各色のデータが同時に
読み出されて、これらによって、第3図(e)に示した
ように、奇数フィールド及び偶数フィールドのコンポジ
ット映像信号が得られ、この信号がモニタ画面に表示さ
れることになる。When the data of each color written in the field memory 43 in this way is read out to the color encoder 45 via the D/A converters 44R, 44G, and 44B,
Lines are read alternately from the odd memory area and the even memory area. As a result, the color encoder 45 has the following information:
As shown in FIG. 3(ri), each D/A converter 4
The data of each color is read out simultaneously through 4R, 44G, and 44B, and as a result, a composite video signal of odd and even fields is obtained as shown in FIG. 3(e), and this signal is monitored. It will be displayed on the screen.
このように構成することによって、垂直方向における解
像度が極めて良好となり、しかも、ダイナミックレンジ
、R,G、Bの分光感度比も高い水準に保持することが
できる。ここで、内視鏡においては、その挿入部の外径
寸法の縮径は極く僅かであったとしても、著しい効果を
発揮することができるので、この程度の小型化であって
も、極めて有利である。With this configuration, the resolution in the vertical direction becomes extremely good, and the dynamic range and the spectral sensitivity ratio of R, G, and B can also be maintained at a high level. In an endoscope, even if the outer diameter of the insertion part is reduced only slightly, a remarkable effect can be achieved, so even with this level of miniaturization, It's advantageous.
[発明の効果1
以上説明したように、本発明は、各色の照明光照射後に
、固体撮像素子における奇数ラインの信号と偶数ライン
の信号とを別々に読み出して、これらの信号をプロセッ
サを介して前記フィールドメモリに記憶させ、該フィー
ルドメモリからの読み出しは、奇数ライン信号と偶数ラ
イン信号とを1ライン毎に交互に行うようにしたから、
固体撮像素子における画素数を少なくすることができて
、固体撮像素子の小型化を図ることができるようになり
、その結果、全体として内視鏡の挿入部の外径寸法の縮
径化が可能となる。[Effects of the Invention 1] As explained above, the present invention reads out signals of odd lines and signals of even lines in a solid-state image sensor separately after irradiation with illumination light of each color, and processes these signals through a processor. Since the signals are stored in the field memory and read from the field memory, odd line signals and even line signals are alternately performed for each line.
The number of pixels in a solid-state image sensor can be reduced, making it possible to downsize the solid-state image sensor, and as a result, it is possible to reduce the outer diameter of the insertion section of the endoscope as a whole. becomes.
第1図乃至第3図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第1図は信号処理装置の回路構成図、第2図はCC
Dの作動説明図、第3図(a)は照明光の照射期間を、
同図(b)は受光部から蓄積部への転送タイミングを、
同図(C)はKCCDからの読み出しタイミングを、同
図(d)はメモリからの出力信号を、同図(d)はカラ
ーエンコーダの出力信号をそれぞれ示す特性線図、第4
図乃至第8図は従来技術を示すものであって、第4図は
内視鏡装置の全体構成図、第5図は光源装置の構成説明
図、第6図はカラーホイールの構成説明図、第7図は信
号処理装置の回路構成図、第8図(a)は照明光の照射
期間を、同図(b)はその時のビデオプロセッサの出力
信号を、同図(c)はメモリからの出力信号を、同図(
d)はカラーエンコーダの出力信号をそれぞれ示す特性
線図である。
1:挿入部、2・本体操作部、3ニユニバーサルコード
、3a:電気コネクタ部、3b=光源コネクタ部、lO
:光源ランプ、llニライトガイド、30:CCD、4
0:CCD、41:ビデオプロセッサ、44:フィール
ドメモリ、46:カラーエンコーダ。
第1図
特許出願人 冨士写真光機株式会社
代 理 人 弁理士 側弁 俊次−第
図
第
図
第
図
1G
第
図
手続補正書
平成2年12月 7日1 to 3 show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a signal processing device, and FIG. 2 is a circuit diagram of a signal processing device.
An explanatory diagram of the operation of D, Fig. 3 (a) shows the irradiation period of the illumination light,
Figure (b) shows the transfer timing from the light receiving section to the storage section.
Figure 4 (C) shows the read timing from the KCCD, Figure 4 (d) shows the output signal from the memory, and Figure 4 (d) shows the output signal of the color encoder.
Figures to Figures 8 show the prior art, in which Figure 4 is an overall configuration diagram of an endoscope device, Figure 5 is an explanatory diagram of the configuration of a light source device, Figure 6 is an explanatory diagram of the configuration of a color wheel, Figure 7 is a circuit configuration diagram of the signal processing device, Figure 8 (a) shows the illumination light irradiation period, Figure 8 (b) shows the output signal of the video processor at that time, and Figure 8 (c) shows the output signal from the memory. The output signal is shown in the same figure (
d) is a characteristic diagram showing the output signals of the color encoder. 1: Insertion section, 2. Main unit operation section, 3 universal cord, 3a: Electrical connector section, 3b = Light source connector section, lO
:Light source lamp, 11 light guide, 30: CCD, 4
0: CCD, 41: Video processor, 44: Field memory, 46: Color encoder. Figure 1 Patent Applicant Fuji Shakoki Co., Ltd. Agent Patent Attorney Advocate Toshitsugu - Figure 1G Figure 1G Procedural Amendment December 7, 1990
Claims (1)
固体撮像素子を露光させることによって得た信号電荷を
読み出して、その信号処理を行うためのビデオプロセッ
サと、該ビデオプロセッサからの出力データを格納する
フィールドメモリとを有し、このフィールドメモリから
画像信号を読み出してモニタ装置に表示するものにおい
て、各色の照明光照射後に、前記固体撮像素子における
奇数ラインの信号と偶数ラインの信号とを別々に読み出
して、これらの信号をプロセッサを介して前記フィール
ドメモリに記憶させ、該フィールドメモリからの読み出
しは、前記奇数ライン信号と偶数ライン信号とを1ライ
ン毎に交互に行うことを特徴とする内視鏡の映像信号処
理方式。A solid-state image sensor, a video processor for reading signal charges obtained by exposing the solid-state image sensor under sequential illumination of each color of R, G, and B, and processing the signal; and a field memory for storing output data of the solid-state image sensor, and reads image signals from the field memory and displays them on a monitor device, after irradiation with illumination light of each color, signals of odd lines and even lines of the solid-state image sensor are read out and displayed on a monitor device. and the signals are read out separately and stored in the field memory via a processor, and reading from the field memory is performed alternately for each line of the odd line signal and the even line signal. Features video signal processing method for endoscopes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2221226A JP3038838B2 (en) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Endoscope video signal processing method |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2221226A JP3038838B2 (en) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Endoscope video signal processing method |
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JPH04104686A true JPH04104686A (en) | 1992-04-07 |
JP3038838B2 JP3038838B2 (en) | 2000-05-08 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04259441A (en) * | 1991-02-13 | 1992-09-16 | Olympus Optical Co Ltd | Device for electronic endoscope |
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KR102471077B1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-11-28 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Adapter and changeable assembly with the same |
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1990
- 1990-08-24 JP JP2221226A patent/JP3038838B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH04259441A (en) * | 1991-02-13 | 1992-09-16 | Olympus Optical Co Ltd | Device for electronic endoscope |
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