JPH0467850B2

JPH0467850B2 -

Info

Publication number: JPH0467850B2
Application number: JP62124729A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Myazaki
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1992-10-29
Also published as: JPS63288129A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、簡単な構成で、各色信号に信号処理
を施すことができる電子式内視鏡装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］近年、挿入部先端部に、撮像手段として電荷結
合素子（CCD）等の国体撮像素子を設けた電子
内視鏡や、接眼部にテレビカメラ等の撮像手段を
取付けた内視鏡等、撮像手段を備えた内視鏡装置
（本発明において電子式内視鏡装置という。）が
種々提案されている。

前記電子式内視鏡装置は、フアイバスコープに
比べて解像度が高く、画像の記録及び再生等が容
易であり、また、画像の拡大や比較等の画像処理
が容易である等の利点を有する。

前記電子式内視鏡装置のカラー撮像方式には、
例えば、特開昭61−82731号公報に示されるよう
に、照明光を赤（Ｒ）、緑(G)、青(B)等に順次切換
える面順次式と、例えば、特開昭60−76888号公
報に示されるように、固体撮像素子の前面にＲ、
Ｇ、Ｂ等の色光をそれぞれ透過する色フイルタを
モザイク状等に配列したフイルタアレイを設けた
同時式とがある。

ところで、例えば、前記面順次式によつて、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色信号を形成し、この３原色信
号をモニタに入力する電子式内視鏡装置におい
て、輪郭強調やライン補間等の信号処理を行う場
合、従来は、第１０図に示すように、前記Ｒ、
Ｇ、Ｂ各色信号に対する信号処理回路９１Ｒ、９
１Ｇ、９１Ｂを設け、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号
に、個別に信号処理を施していた。尚、前記ライ
ン補間とは、例えば奇数フイールドと偶数フイー
ルドで同じ映像をモニタに映出した場合、斜めの
線が鋸歯状になつたりするため、例えば、偶数フ
イールドをモニタに映出す場合、奇数フイールド
における隣接する２ラインを平均（２ラインを加
算して1/2倍）した画像情報を映出することによ
り、滑かな映像が得られるようにする信号処理の
ことである。

このように、従来の電子式内視鏡装置では、
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色信号に対して信号処理を行つてい
たため、回路規模が大きくなり、また、コストも
高くなつていた。

［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであ
り、簡単な構成で、各色信号に対する信号処理を
行うことができるようにした電子式内視鏡装置を
提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段及び作用］本発明による電子式内視鏡装置は、色信号から
少なくとも輝度信号を生成する演算手段と、前記
演算手段によつて生成された輝度信号に対して信
号処理を施す輝度信号処理手段とを設け、前記輝
度信号に対する信号処理によつて、各色信号に対
する信号処理を行うようにしたものである。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係
り、第１図は電子式内視鏡装置の構成を示すブロ
ツク図、第２図は電子式内視鏡装置の全体を示す
側面図、第３図は輪郭強調回路の構成を示すブロ
ツク図、第４図は輪郭強調回路の動作を示す波形
図である。

第２図に示すように、電子内視鏡１は、細長で
例えば可撓性の挿入部２を備え、この挿入部２の
後端に太径の操作部３が連接されている。前記操
作部３の後端部からは側方に可撓性のユニバーサ
ルコード４が延接され、このユニバーサルコード
４の先端にコネクタ５が設けられている。一方、
光源装置及び信号処理回路が内蔵された制御装置
６には、前記コネクタ５を接続可能なコネクタ受
け８が設けられ、前記電子内視鏡１は、前記コネ
クタ５を前記コネクタ受け８に接続することによ
り、前記制御装置６に接続されるようになつてい
る。更に、前記制御装置６には、表示手段として
のカラーモニタ７が接続されるようになつてい
る。

前記挿入部２の先端部には、硬性の先端部９及
びこの先端部９に隣接する後方に湾曲可能な湾曲
部１０が順次設けられている。また、前記操作部
３には、湾曲操作ノブ１１が設けられ、この湾曲
操作ノブ１１を回動操作することによつて、前記
湾曲部１０を上下／左右方向に湾曲できるように
なつている。また、前記操作部３には、挿入部２
内に設けられた処置具チヤンネルに連通する挿入
口１２が設けられている。

第１図に示すように、前記先端部９には、対物
レンズ１４が設けられ、この対物レンズ１４の結
像位置に撮像手段としての固体撮像素子１５が配
設されている。また、前記先端部９には、配光レ
ンズ１６が設けられ、この配光レンズ１６の後端
側に、可撓性のフアイババンドルで形成されたラ
イトガイド１７が連接されている。このライトガ
イド１７は、前記挿入部２及びユニバーサルコー
ド４内に挿通さて、前記コネクタ５に接続されて
おり、前記コネクタ５及びコネクタ受け８を介し
て、前記制御装置６内の光源装置２０に接続され
るようになつている。

前記光源装置２０は、白色光を出射する光源ラ
ンプ２１と、この光源ランプ２１の前面側の配設
され、赤（Ｒ）、緑(G)、青(B)の各色の色透過フイ
ルタを有する回転フイルタ２２とを有している。
前記回転フイルタ２２は、モータ２３によつて回
転駆動されるようになつている。前記光源ランブ
２１から出射された照明光は、前記回転フイルタ
２２を経て、順次Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長の光にさ
れ、集光レンズ２４で集光されて、前記ライトガ
イド１７の入射端に入射するようになつている。
この照明光は、前記ライトガイド１７によつて、
前記先端部９に導かれ、出射端から出射され、前
記配光レンズ１６を経て、被写体に照射されるよ
うになつている。

前記被写体からのＲ、Ｇ、Ｂの各色光に応じた
戻り光は、順次対物レンズ１４を経て、前記固体
撮像素子１５で受光される。この固体撮像素子１
５は、駆動回路２６によつて駆動され、読出され
た信号は、例えば先端部９内に設けられたプリア
ンプ２７で増幅された後、前記挿入部２及びユニ
バーサルコード４内に挿通された信号線を介し
て、前記制御装置６内に設けられたサンプルホー
ルド回路２８に入力されるようになつている。そ
して、このサンプルホールド回路２８で映像信号
が抽出され、γ補正回路２９でγ補正された後、
Ａ／Ｄ変換器３０でデジタル信号に変換されるよ
うになつている。このデジタルの映像信号は、マ
ルチプレクサ３１によつて、色面順次の照明に同
期して切換えられ、順次Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の対応
したＲフレームメモリ３２Ｒ、Ｇフレームメモリ
３２Ｇ、ＢフレームメモリＢに記憶されるように
なつている。この各フレームメモリ３２Ｒ、３２
Ｇ、３２Ｂは、カラーモニタ７等の表示装置にマ
ツチングした速度で同時に読出され、それぞれ
Ｄ／Ａ変換器３３，３３，３３でアナログ信号に
変換されて、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色信号が生成され
るようになつている。

本実施例では、前記３原色信号は、マトリクス
回路３５に入力され、このマトリクス回路３５に
よつて、輝度信号Ｙと、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
（または、Ｉ、Ｑ）に変換されるようになつてい
る。前記輝度信号Ｙは、信号処理回路３６に入力
され、この信号処理回路３６で信号処理が施され
るようになつている。本実施例では、前記信号処
理は、輪郭強調処理になつている。前記信号処理
が施された後の輝度信号Y′と、信号処理が施さ
れない色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、逆マトリクス
回路３７に入力され、この逆マトリクス回路３７
で、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色信号に変換され、この３
原色信号が、カラーモニタ７に入力され、被写体
がカラー表示されるようになつている。

前記信号処理回路３６（本実施例では、輪郭強
調回路３６′）は、例えば、第３図に示すように
構成されている。

前記輪郭強調回路３６′は、それぞれ、入力信
号すなわち輝度信号Ｙを所定の時間τだけ遅延さ
せる直列接続された第１及び第２のデイレイライ
ン（DL）４１，４２と、前記輝度信号Ｙと前記
デイレイライン４２の出力信号とを加算する加算
器４３と、この加算器４３の出力信号を1/2倍す
る掛算器４４と、前記第１のデイレイライン４１
の出力信号から前記掛算器４４の出力信号を減算
する減算器４５と、前記減算器４５の出力信号と
前記第１のデイレイライン４１の出力信号とを加
算する加算器４６とから構成されている。

尚、前記加算器４６から出力される輪郭強調処
理後の輝度信号Y′は、輪郭強調処理前の輝度信
号Ｙよりも時間τだけ遅れるため、色差信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙは、それぞれ、デイレイライン４８，
４９によつて、時間τだけ遅延され、前記輪郭強
調処理後の輝度信号Y′とタイミングが合うよう
になつている。

次に、前記輪郭強調回路３６′の動作を、第４
図を参照して説明する。

例えば、ａ図に示すような輝度信号Ｙは、第１
及び第２のデイレイライン４１，４２により、そ
れぞれ、ｂ図、ｃ図に示すように、時間τずつ遅
延される。時間2τ遅延された第２のデイレイライ
ン４２の出力信号と、輝度信号Ｙとを加算器４３
で加算して、掛算器４４で1/2倍して、ｄ図に示
すような出力信号が得られる。次に、減算器４５
で、前記第１のデイレイライン４１の出力信号か
ら、前記掛算器４４の出力信号を引くことによ
り、ｅ図に示すような、輪郭強調成分を得る。そ
して、加算器４６で、前記第１のデイレイライン
４１の出力信号、すなわち、時間τだけ遅延され
た輝度信号Ｙに、前記輪郭強調成分を加算するこ
とにより、ｆ図に示すように、輪郭強調された輝
度信号Y′が得られる。

そして、輪郭強調された輝度信号Y′と、時間
τだけ遅延された色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、前
記逆マトリクス回路３７に入力され、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の３原色信号に変換される。前記輝度信号Ｙは、
前記３原色信号を所定の比率で加え合せたもので
あるので、前記輝度信号Ｙに輪郭強調処理を施す
と、Ｒ、Ｇ、B3原色信号に、それぞれ輪郭強調
が施されることになる。

このように、本実施例では、Ｒ、Ｇ、B3原色
信号を、輝度信号Ｙと、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
に変換し、前記輝度信号Ｙに、輪郭強調処理を施
し、輪郭強調後の輝度信号Y′と、色差信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙを、Ｒ、Ｇ、B3原色信号に変換して
いる。従つて、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号に、個別に
輪郭強調処理を施す場合に比べ、大幅な回路規模
の縮小と、コストの低減が可能になる。

また、前記輝度信号Ｙと、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙの周波数帯域は、マトリクス回路３５入力前
のＲ、Ｇ、Ｂ色信号と同等なので、信号処理効果
としても、Ｒ、Ｇ、Ｂ色信号に個別に信号処理を
施す場合に比べてほとんど遜色がない。

尚、輪郭強調回路３６′において、減算器４５
と加算器４６の間に、掛算器を設け、輪郭強調成
分を所定の大きさに設定できるようにしても良
い。更に、この掛算器の掛算量を任意の値に設定
する強調量設定回路を設けても良い。

尚、前記第１及び第２のデイレイライン４１，
４２の遅延量τを、１画素分程度にすれば、画面
水平方向の輪郭を強調でき、前記遅延量τを水平
走査線１本分にすることにより、画面垂直方向の
輪郭を強調することができる。更に、輪郭強調回
路３６′を２組用い、一方で画面水平方向の輪郭
強調を、他方で画面垂直方向の輪郭強調を行うよ
うにすれば、２次元的な輪郭強調が可能である。

第５図は本発明の第２実施例に係るライン補間
回路の構成を示すブロツク図である。

本実施例は、第１図における信号処理回路３６
として、ライン補間回路５１を設けた例である。

第１実施例と同様に、Ｄ／Ａ変換器３３から出
力されるＲ、Ｇ、Ｂ色信号は、マトリクス回路３
５で、輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに変
換される。前記輝度信号Ｙは、前記ライン補間回
路５１に入力される。このライン補間回路５１
は、前記輝度信号Ｙを１水平期間（1H）だけ遅
延させるデイレイライン５２と、前記デイレイラ
イン５２の出力信号と前記輝度信号Ｙとを加算す
る加算器５３と、前記加算器５３の出力信号を1/
２倍する掛算器５４とで構成されている。すなわ
ち、前記加算器５３で隣接する２ラインの和が得
られ、前記掛算器５４で前記２ラインの平均の信
号、すなわちライン補間された信号が得られる。

本実施例では、前記ライン補間された輝度信号
Y′と、信号処理が施されない輝度信号Ｙとが、
２接点の切換スイツチ５６の各切換接点に、それ
ぞれ入力されている。この切換スイツチ５６は、
フイールド識別信号に従つて、１フイールド毎に
切換えられるようになつている。そして、この切
換スイツチ５６の固定接点から出力信号と、前記
色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが、逆マトリクス回路３
７に入力され、Ｒ、Ｇ、B3原色信号に変換され
るようになつている。

その他の構成は、第１実施例と同様である。

本実施例によれば、輝度信号Ｙは、１フイール
ド毎にライン補間処理が施され、その結果、１フ
イールド毎にＲ、Ｇ、B3原色信号にライン補間
処理が施される。これにより、奇数フイールドと
偶数フイールドで同じ映像をモニタに映出す場合
等において、滑かな映像が得られるようになる。

その他の作用及び効果は、第１実施例と同様で
ある。

尚、隣接する２ラインの平均の信号を得る場
合、第５図において、デイレイライン５２の出力
信号と、輝度信号Ｙとを、それぞれ1/2倍した後、
加算しても良い。

第６図ないし第８図は本発明の第３実施例に係
り、第６図は本実施例の概念図、第７図は輪郭強
調回路の構成を示すブロツク図、第８図は強調量
抽出回路の構成を示すブロツク図である。

本実施例の概略を、第６図を参照して説明す
る。第１図におけるＤ／Ａ変換器３３から出力さ
れるＲ、Ｇ、Ｂ色信号は、マトリクス回路６１に
入力され、このマトリクス回路６１で輝度信号Ｙ
が生成される。この輝度信号Ｙは、信号処理回路
６２に入力され信号処理が施され、この信号処理
回路６２から出力される処理信号が、それぞれ、
加算器６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂによつて、前記
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号に加算され、その結果、各
色信号に信号処理が施されるようになつている。

本実施例では、前記信号処理は輪郭強調処理に
なつている。この輪郭強調を行う輪郭強調回路
は、具体的には、第７図に示すように構成されて
いる。

すなわち、前記マトリクス回路６１で生成され
た輝度信号Ｙは、第６図における信号処理回路６
２としての強調量抽出回路６５に入力され、輪郭
強調成分が抽出されるようになつている。前記強
調量抽出回路６５は、例えば、第８図に示すよう
に構成されている。すなわち、前記輝度信号Ｙ
は、第１及び第２のデイレイライン７１，７２
で、それぞれ時間τずつ遅延され、時間2τ遅延さ
れた第２のデイレイライン７２の出力信号と、輝
度信号Ｙとが加算器７３で加算され、掛算器７４
で1/2倍され、更に、減算器７５で、前記第１の
デイレイライン７１の出力から、前記掛算器７４
出力信号を引くことにより、第４図ｅに示すよう
な、輪郭強調成分が得られるようになつている。

前記強調量抽出回路６５で抽出された輪郭強調
成分は、掛算器６７Ｒ、６７Ｇ、６７Ｂでそれぞ
れ、輝度信号ＹにおけるＲ、Ｇ、Ｂ各色信号の比
率に基づく所定の大きさにされた後、加算器６３
Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂで、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ各色信号
に加算されるようになつている。

尚、前記強調量抽出回路６５から出力される輪
郭強調成分は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色信号Ｙよりも時間
τだけ遅れるため、前記加算器６３Ｒ、６３Ｇ、
６３Ｂに入力されるＲ、Ｇ、Ｂ各色信号は、それ
ぞれ、デイレイライン６８Ｒ、６８Ｇ、６８Ｂに
よつて、時間τだけ遅延され、前記輪郭強調成分
とタイミングが合うようになつている。

このように、本実施例では、マトリクス回路６
１で、Ｒ、Ｇ、Ｂ色信号から輝度信号Ｙを生成
し、強調量抽出回路６５で、前記輝度信号Ｙから
輪郭強調成分を抽出し、この輪郭強調成分を、所
定の大きさにした後、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ各色信号に
加算することによつて、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ各色信号
を輪郭強調している。

従つて、第１実施例と同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各
色信号に、個別に輪郭強調処理を施す場合に比
べ、大幅な回路規模の縮小と、コストの低減が可
能になると共に、ほとんど遜色のない信号処理効
果が得られる。

尚、本実施例において、前記掛算器６７Ｒ、６
７Ｇ、６７Ｂの掛算量を任意の値に設定する強調
量設定回路を設け、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色信号に対する
強調量を独立に設定できるようにしても良い。こ
れにより、特定の色成分の変化を際立たせること
が可能になる。

第９図は本発明の第４実施例に係るライン補間
回路の構成を示すブロツク図である。

本実施例は、第６図における信号処理回路６２
として、ライン補間量抽出回路８１を設けた例で
ある。

第３実施例と同様に、Ｄ／Ａ変換器３３から出
力されるＲ、Ｇ、Ｂ各色信号は、マトリクス回路
６１に入力され、このマトリクス回路６１で輝度
信号Ｙが生成され、この輝度信号Ｙは、前記ライ
ン補間量抽出回路８１に入力されるようになつて
いる。前記ライン補間量抽出回路８１は、前記輝
度信号Ｙを１水平期間（1H）だけ遅延させるデ
イレイライン８２と、前記デイレイライン８２の
出力信号から前記輝度信号Ｙを減算する減算器８
３と、前記減算器８３の出力信号を1/2倍する掛
算器８４とで構成されている。すなわち、前記減
算器８３で隣接する２ラインの差が得られ、前記
掛算器８４でライン補間量が得られる。

前記ライン補間量抽出回路８１から出力される
ライン補間量は、スイツチ８５を介して、掛算器
６７Ｒ、６７Ｇ、６７Ｂでそれぞれ、輝度信号Ｙ
におけるＲ、Ｇ、Ｂ各色信号の比率に基づく所定
の大きさにされた後、加算器６３Ｒ、６３Ｇ、６
３Ｂで、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ各色信号に加算されるよ
うになつている。

前記切換スイツチ８５は、フイールド識別信号
に従つて、１フイールド毎に切換られるようにな
つている。従つて、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ各色信号に
は、１フイールド毎に、前記ライン補間量が加算
され、その結果、１フイールド毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂ
原色信号にライン補間処理が施される。これによ
り、第２実施例と同様に、滑かな映像が得られ
る。

尚、前記ライン補間量を得る場合、第９図にお
いて、デイレイライン８２の出力信号と、輝度信
号Ｙとを、それぞれ1/2倍した後、減算しても良
い。

尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例
えば、色信号としては、Ｒ、Ｇ、B3原色信号に
限らず、シアン、マゼンタ、イエローの補色系等
であつても良い。

また、信号処理は、輪郭強調、ライン補間に限
らず、輪郭線抽出等であつても良い。また、輪郭
強調とライン補間等、複数の信号処理を行うもの
であつても良い。

尚、本発明は、面順次式の電子式内視鏡装置に
限らず、固体撮像素子に前面にフイルタアレイを
設けた同時式の電子式内視鏡装置にも適用でき
る。更に、電子式内視鏡装置としては、電子内視
鏡に限らず、接眼部にテレビカメラを取付けた内
視鏡等であつても良い。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、色信号か
ら輝度信号を生成し、この輝度信号に対して信号
処理を施すことにより、各色信号に対する信号処
理を行なうようにしたので、簡単な構成で、各色
信号に対する信号処理を行うことができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係
り、第１図は電子式内視鏡装置の構成を示すブロ
ツク図、第２図は電子式内視鏡装置の全体を示す
側面図、第３図は輪郭強調回路の構成を示すブロ
ツク図、第４図は輪郭強調回路の動作を示す波形
図、第５図は本発明の第２実施例に係るライン補
間回路の構成を示すブロツク図、第６図ないし第
８図は本発明の第３実施例に係り、第６図は本実
施例の概念図、第７図は輪郭強調回路の構成を示
すブロツク図、第８図は強調量抽出回路の構成を
示すブロツク図、第９図は本発明の第４実施例に
係るライン補間回路の構成を示すブロツク図、第
１０図は３原色信号に対する従来の信号処理を示
す説明図である。１……電子内視鏡、６……制御装置、１５……
固体撮像素子、３５……マトリクス回路、３６…
…信号処理回路、３６′……輪郭強調回路、３７
……逆マトリクス回路。

Claims

【特許請求の範囲】１撮像手段の出力信号から複数の色信号を生成
し、この色信号に基づいて被写体のカラー表示を
可能にする電子式内視鏡装置において、前記複数の色信号から１つの輝度信号を生成す
る演算手段と、前記演算手段によつて生成された
輝度信号を所定期間遅延させる遅延手段と、前記
演算手段によつて生成された輝度信号と前記遅延
手段から出力された輝度信号とに基づき信号処理
された１つの輝度信号を生成する手段と、前記信
号処理された１つの輝度信号に基づき信号処理さ
れた複数の色信号を出力する手段とを具備したこ
とを特徴とする電子式内視鏡装置。２前記演算手段は、前記各色信号を輝度信号と
色差信号とに変換するマトリクス回路であると共
に、前記信号処理された複数の色信号を出力する
手段は、輝度信号と前記色差信号を各色信号に変
換する逆マトリクス回路であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の電子式内視鏡装置。３各色信号に対する信号処理は、輪郭強調処理
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の電子式内視鏡装置。４各色信号に対する信号処理は、ライン補間処
理であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の電子式内視鏡装置。