JPH0422329A - 内視鏡装置 - 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、ＣＣＤ等の固体撮像素子によって得られた動
画像データがら、静止画像を生成して画面表示する内視
鏡装置に関する。

（従来の技術） 一般に内視鏡装置では、ＣＣＤにょる撮像データから好
適な明るさの動画像データを入手するために、被撮像部
に光を照射しながら撮像している。

また、こうして得られた動画像データがら静止画像（以
下フリーズ画像という）を入手するときに、動画像デー
タ１フレーム分を抽出すると画像がブして、解像度が著
しく低下してしまう。このためフリーズ画像を抽出する
際には、インパルス状の光を照射することによって動画
像データを極力短い時間で取込み、フリーズ画像のブレ
を防止するようにしている。

第５図にはフリーズ画像抽出時の照明光の変化かタイム
チャートとして示されている。同図は、飛越し走査（イ
ンクレース走査）による画像データの例を示しており、
垂直同期信号ＶＤの周期で奇数フィールド、及び偶数フ
ィールドの各画像信号が交互に出力されている。

そして、この奇数・偶数の２フイールドによって１フレ
ームの画像データが構成され、これを逐次表示画面に供
給することで、連続した動画像が表示されるようになっ
ている。

また、このような動画像が表示されているときにフリー
ズ画像を抽出すべくフリーズ信号がインプットされると
、現在のフレーム画像の出力が終了した時点ｔ１で光照
射が停止し、次のフレームの奇数フィールドから偶数フ
ィールドへの切換わる時点ｔ２にてインパルス状の光が
照射され、この光の照射されている間に、フリーズ画像
が抽出される。そして、更に次のフレーム開始時点ｔ３
から再び通常の光か照射される。

このような場合、インパルス光の光量を通常の動画像デ
ータ１フレームに照射する光量と等しくしないと、表示
画面上でフリーズ画像が表示されたときに明るさが急激
に変化してとまう。つまり、第５図（Ａ）に示す部分と
（Ｂ）に示す部分の面積が等しくなければならない。

このため、従来は、光源の照射時間、及び光強度を調節
することで、インパルス光の光量を制御し、好適な明る
さのフリーズ画像を得るようにしていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来装置では、光源となるラ
ンプの経年変化や、寿命などにより、所望する光量を得
ることが非常に困難である。このため、画面上で通常の
動画像からフリーズ画像に切換わる瞬間に画面の明るさ
が急変することがあり、正確な観察ができなくなってし
まうという課題があった。

この発明はこのような従来の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、光源から照射さ
れる光量が所定量と異なった場合においても、好適な明
るさでフリーズ画像を画面表示することのできる内視鏡
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） 上記目的を達成するため、本発明は、請求項１では、固
体撮像素子で撮像された動画像データから静止画像を生
成するときに照射する光量を、該動画像データ１フレー
ムを撮像するときに照射する光量と等しくして静止画像
を表示する内視鏡装置において、前記１フレームの動画
像データと、静止画像データとの強度比を求める強度比
演算手段と、該強度比を前記静止画像に乗じる乗算手段
と、を具備したことが特徴である。

また、請求項２ては、固体撮像素子で撮像された動画像
データから静止画像を生成するときに照射する光量を、
該動画像データ１フレームを撮像するときに照射する光
量と等しくして静止画像を表示する内視鏡装置において
、前記１フレームの動画像データを撮像するときに照射
する光量と、前記静止画像を生成するとに照射する光量
との比率を求める光量比演算手段と、該光量比を前記静
止画像に乗じる乗算手段と、を具備したことが特徴であ
る。

（作用） 上記請求項１の如く構成すれば、１フレームの動画像と
静止画像との強度比が求められ、この強度比は静止画像
データに乗しられる。

従って、静止画像と、１フレームの動画像との強度比が
等しくなり、同一の明るさで画面表示されるようになる
。

また、請求項２の如く構成すれば、１フレームの動画像
に照射する光量と静止画像を生成する際に照射する光量
との比率を求め、この比率を静止画像データに乗じて明
るさを補正している。

これによって、常に同一の明るさで、動画像。

及び静止画像を表示することができるようになる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

同図に示すように、内視鏡スコープ１は、固体撮像素子
としてのＣＣＤ２と、このＣＣＤ２による被撮像部（不
図示）に光を照射するための照明用ライトガイド３と、
ＣＣＤ２による撮像データからフリーズ画像を生成すべ
く指令をインプットするフリーズ釦４を有しており、撮
像したデータを信号処理部８に供給している。

また、ＣＣＤ２による被撮像部に照明光を供給するため
に、照明光光源５と光源用電源６で構成される光源部７
が設けられ、該光源部７と内視鏡スコープ１との間に配
設された照明用ライトガイド３によって光が伝達するよ
うになっている。

信号処理部８は、ＣＣＤ２からの撮像データを画像デー
タに変換し、これを動画像又はフリーズ画像としてモニ
タ９に表示するものであり、ＴＶカメラ回路１０と、Ａ
／Ｄ変換器１１と、メモリ１２と、演算部１３と、乗算
器１４と、Ｄ／Ａ変換器１５と、コントローラ１６とか
ら構成されている。

コントローラ１６は、フリーズ釦４からフリーズ画像生
成指令かインプットされると、光源用電源６にインパル
ス光を発生する旨の制御指令を出力し、かつ、メモリ１
２からフリーズ直前の画像データを数画素分、及び生成
されたフリーズ画像データを数画素分演算部１３へ供給
する制御を行なっている。

演算部１３は、第２図に示すように、各画像データ数画
素分の平均画像強度を求める平均値演算部１７と、フリ
ーズ直前の画像データから求められた平均画像強度を記
憶する記憶部１８と、フリーズ画像データから求められ
た平均画像強度を記憶する記憶部１９と、各記憶部１８
．１９に格納されたデータの比率を求める除算部２０か
ら構成されている。

また、第１図に示す乗算器１４は、メモリ１２から出力
されるフリーズ画像に、演算部１３で求められた比率を
乗じるものである。

次に、本実施例の作用について説明する。

通常の観察時には、光源部７から連続点灯の光が照明用
ライトガイド３を介して照射され、光が照射された部分
の画像がＣ０Ｄ２によって撮像される。そして、この撮
像データは信号処理部８のＴＶカメラ回路１０に供給さ
れ、奇数フィールド。

及び偶数フィールドの飛越し走査による画像データに変
換される。

その後、この画像データはＡ／Ｄ変換器１１によってデ
ィジタル信号に変換され、メモリ１２に一旦記憶された
後続出されて乗算器１４に供給される。

このとき、乗算器１４には演算指令が与えられていない
ので、ディジタル化された画像データはそのまま乗算器
１４を通過し、Ｄ／Ａ変換器１５でアナログ信号に変換
された後、モニタ９に動画像としてデイスプレィ表示さ
れる。

いま、フリーズ画像を表示させるためにフリーズ釦４を
ｒＯＮＪとすると、フリーズ信号がコントローラ１６に
取込まれる。そして、コントローラ１６は、光源用電源
６にフリーズ画像生成指令を出力する。

そうすると、第５図の例で説明したように、光源用電源
６は、フリーズ釦が押された時点の画像フレームが終了
した時点ｔ１で光の照射を停止させる。そして、次の奇
数フィールドから偶数フィールドに切換わる時点ｔ２に
て、短い時間△Ｔたけインパルス光を照射する。

そして、この時間△Ｔの間にＣＣＤ２で撮像されたデー
タはフリーズ画像データとしてメモリ１２に格納される
。

次いで、演算部１３では、コントローラ１６の指令によ
り、メモリ１２からフリーズ直前の動画像データを数画
素分取込んで、第２図に示す平均値演算部１７にて平均
画像強度を求める。そして、この平均画像強度を記憶部
１８に格納する。

更に、平均値演算部１７は、メモリ１２から取込まれる
数画素分のフリーズ画像データがら平均画像強度を求め
、これを記憶部１９に格納する。

その後、除算部２０ては、記憶部１８に格納されたフリ
ーズ直前の画像データの平均画像強度と、記憶部１９に
格納されたフリーズ画像の平均画像強度との比率を求め
、これを乗算器１４に出力する。

そして、メモリ１２からフリーズ画像か出力されると、
乗算器１４では求められた比率をフリーズ画像に乗じて
、フリーズ画像の画像強度を補正する。

いま、例えば、フリーズ直前の画像データの平均画像強
度と、フリーズ画像の平均画像強度との比が１．１・１
であるときには、乗算部１４ではフリーズ画像１／１．
１を乗じている。

そして、補正されたフリーズ画像はＤ／Ａ変換器１５に
おいてアナログ信号に変換された後、モニタ９に表示さ
れるのである。

このようにして、本実施例では、通常の動画像データの
画像強度と、フリーズ画像の画像強度との比率を演算し
、この比率をフリーズ画像に乗じて画像強度を補正して
いる。

従って、モニタ９に表示される画像は、通常の動画像と
フリーズ画像とて同一の明るさとなり、動画像からフリ
ーズ画像に切換えたときに明るさが急変するという欠点
は解消される。

第３図は本発明の他の実施例を示す構成図である。なお
、該他の実施例において前述した実施例と同一部分には
同一符号を付し、その説明を省略する。

同図に示すように、光源部７は、照明用ライトガイド３
に光を供給する照明用光源５と、この光源５の電源とな
る光源用電源６と、光源５から照射される光量を電気信
号に変換して光量データを得る光電変換素子２１と、こ
の光量データを増幅する増幅器２２と、増幅された光量
データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２３と、通常の動
画像データ１フレーム分に照射する光量とフリーズ画像
生成時に照射する光量との比率を求める演算部２４から
構成されている。

演算部２４は、第４図に示すように、Ａ／Ｄ変換器２３
でディジタル化された光量データを逐次加算して、動画
像１フレ一ム分に照射する光量。

及びフリーズ画像生成時に照射する光量を求める加算部
２５と、動画像ｌフレーム分に照射する光量を記憶する
記憶部２６と、フリーズ画像生成時に照射する光量を記
憶する記憶部２７と、両光量の比率を求める除算部２８
から構成されており、求められた比率を第３図に示す乗
算器１４に供給している。

このような構成において、操作者が内視鏡スコープ］の
フリーズ釦４を「ＯＮ」とすると、コントローラ１６の
制御信号によって光源用電源６が制御され、これによっ
て照明用光源５は前述した実施例と同一の手順でフリー
ズ画像を生成するためのインパルス光を照射する。

そして、第４図に示す演算部２４の加算部２５では、コ
ントローラ１６からの制御信号が与えられると、フリー
ズ直前の画像データ１フレーム分に照射した光量を求め
て記憶部２６に格納し、更に、フリーズ画像生成時に照
射した光量を求めて記憶部２７に格納する。つまり、第
５図の例で説明すると、（Ａ）に示す部分と（Ｂ）に示
す部分の面積を求めて、これらをそれぞれの記憶部２６
゜２７に格納している。

その後、除算部２８では、記憶部２６に格納されている
画像データ１フレーム分に照射した光量を、記憶部２７
に格納されているフリース画像生成時に照射した光量で
除し、両光量の比率を算出する。

そして、第３図に示す乗算器１４てはこの比率をメモリ
１２から供給されたフリーズ画像データに乗じて明るさ
を補正し、補正されたフリーズ画像はＤ／Ａ変換器１５
てアナログ化され後モニタ９に表示される。

このようにして、他の実施例では、動画像１フレ一ム分
に照射する光量と、フリーズ画像生成時に照射する光量
を光電変換素子２１て測定し、両光量の比率をフリーズ
画像データに乗しることによって明るさを補正している
。

従って、通常の動画像表示からフリーズ画像表示に切換
えたときに、明るさが急変することがなくなる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明では静止画像の明るさを、
通常の動画像の明るさと等しくなるように補正すること
ができるので、動画像表示から静止画像表示に切換えた
ときに明るさが変化するという不具合は解消され、常に
安定した明るさの画像を表示することができるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は該実
施例における演算部の内部機能を示すブロック図、第３
図は本発明の他の実施例を示す構成図、第４図は該他の
実施例における演算部の内部機能を示すブロック図、第
５図は照明の光量を示すタイムチャートである。 １・・・内視鏡スコープ　２・・・ＣＣＤ４・・・フリ
ーズ釦　５・・・照明用光源６・・・光源用電源　７・
・・光源部 ８・・・信号処理部　１２・・・メモリ１３・・・演算
部　１４・・・乗算器 １６・・・コントローラ　２１・・・光電変換素子２４
・・・演算部 イ℃埋人７Ｆ−埋士三好秀和 第２図 ／２４演算部 第４ｔｉｉ！１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体撮像素子で撮像された動画像データから静止
   画像を生成するときに照射する光量を、該動画像データ
   １フレームを撮像するときに照射する光量と等しくして
   静止画像を表示する内視鏡装置において、 前記１フレームの動画像データと、静止画像データとの
   強度比を求める強度比演算手段と、該強度比を前記静止
   画像に乗じる乗算手段と、を具備したことを特徴とする
   内視鏡装置。
2. （２）固体撮像素子で撮像された動画像データから静止
   画像を生成するときに照射する光量を、該動画像データ
   １フレームを撮像するときに照射する光量と等しくして
   静止画像を表示する内視鏡装置において、 前記１フレームの動画像データを撮像するときに照射す
   る光量と、前記静止画像を生成するときに照射する光量
   との比率を求める光量比演算手段と、 該光量比を前記静止画像に乗じる乗算手段と、を具備し
   たことを特徴とする内視鏡装置。