JPH06254045A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】現在撮影中の画像が静止画か動画かを判別し、
静止画と判別する毎に面順次画像信号を色別にフリーズ
専用メモリ記憶し、フリーズ指令を入力すると、その入
力後の最初のＲＧＢ繰返しタイミングパルスの書換え終
了を示すタイミングに同期してフリーズ専用メモリの記
憶内容の更新を禁止し、これにより所望のシーンを静止
させたいときに時間的ずれを感じさせずに直ちに静止さ
せることができるようにする。 【構成】フリーズ制御回路６０内の動き検出回路によっ
て現在撮影中の画像が静止画か動画かをサンプリングチ
ェックし、静止画と判別する毎に、フィールドメモリ４
２、４４、４６にＲＧＢ画像信号を色別に順次書き込む
ための信号を出力する。一方、フィールドメモリ４２、
４４、４６には書き込みを禁止又は許可するフリーズ制
御信号が加えられる。このフリーズ制御信号は、フリー
ズ指令を入力した後の最初のＲＧＢ繰返しタイミングパ
ルスの書換え終了を示すタイミングに同期して前記フィ
ールドメモリ４２、４４、４６の書き込みを禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子内視鏡装置に係り、
特に面順次方式で撮像する医用電子内視鏡装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】１つのＣＣＤ２次元センサから順次各色
の照明光に対応した色画像を得る面順次方式は、ＣＣＤ
２次元センサの個数を多くとれない場合に有効であり、
近年医用電子内視鏡装置に応用されつつある。かかる電
子内視鏡装置は、照明光に対応して順次撮像して得た各
色別の面順次画像信号を赤、緑、青のフィールドメモリ
を介して同時式に変換し、カラー画像としてカラーＴＶ
に再生できるように構成されている。また、モニタ画像
を静止させるフリーズ指令が加えられると、前記赤、
緑、青のフィールドメモリの記憶画像をラッチし、静止
画をモニタできるようになっており、更にハードコピー
装置と接続され、記録指令が加えられると、その静止画
をハードコピーできるようになっている。

【０００３】ところで、面順次方式では各色チャンネル
の色画像は１フィールドづつ遅れて発生しており、これ
を同時式に変換してカラー画像として再生しているた
め、従来の電子内視鏡装置は、フリーズ指令によってモ
ニタ画像を静止させると、被写体と内視鏡先端部間の動
きにより静止したモニタ画像に色ずれが発生する場合が
あった。

【０００４】そこで、従来、静止したモニタ画像の色ず
れを防止するために、フリーズ指令を入力すると、現在
撮影中の画像が静止画か動画かを判別し、静止画と判別
されたときのみ、赤、緑、青のフィールドメモリの記憶
画像をラッチし、色ずれのない静止画を得るようにした
電子内視鏡装置が提案されている（特開平２−４１１３
１号公報、特開平２−４１１３２号公報、特開平２−５
５０３０号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電子内視鏡装置は、フリーズ指令を入力したとき
に、現在撮影中の画像が動画と判断されると、各色別の
フィールドメモリの記憶画像がラッチされず、直ちに静
止画を得ることができない場合があり、この場合はフリ
ーズ指令を出力してから実際に色ずれのない静止画を得
るまでに時間的ずれが発生する。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、フリーズ指令によって面順次撮像方式でも色ず
れのない静止画を常に再生することができるとともに、
所望のシーンを静止させたいときに時間的ずれを感じさ
せずに直ちに静止させることができる電子内視鏡装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、面順次方式で順次Ｒ，Ｇ，Ｂの各色別の画
像を撮像し、この撮像により得た面順次画像信号を各色
別に記憶する第１の記憶手段を介して同時式に変換し、
カラー画像として再生するようにした電子内視鏡装置に
おいて、１フィールド又は１フレームの面順次画像信号
を色別に記憶し、これらを同時に出力する第２の記憶手
段と、前記第１の記憶手段の出力と第２に記憶手段の出
力のうち、いずれか一方を切換出力する切換手段と、先
行する１フィールド又は１フレームの面順次画像信号と
後続の１フィールド又は１フレームの面順次画像信号と
を比較し、現在撮像中の画像が静止画か動画かを判別す
る判別手段と、連続する３画面のＲ，Ｇ，Ｂの面順次画
像信号の繰り返し周期毎にハイレベルとローレベルとを
繰り返すＲＧＢ繰返しタイミングパルスを発生するパス
ル発生手段と、前記判別手段が静止画と判別する毎に、
前記第２の記憶手段の記憶内容をＲＧＢ繰返しタイミン
グパルスに同期して連続する３画面のＲ，Ｇ，Ｂの面順
次画像信号に順次更新させるとともに、フリーズ指令を
入力すると、前記切換手段を前記第１の記憶手段の出力
側から第２の記憶手段の出力側に切り換え、且つフリー
ズ指令入力後の最初のＲＧＢ繰返しタイミングパルスの
書換え終了を示すタイミングに同期して前記記憶内容の
更新を禁止する制御手段と、を備えたことを特徴として
いる。

【０００８】

【作用】本発明によれば、所定の周期毎に現在撮影中の
画像が静止画か動画かをサンプリングチェックし、静止
画と判別する毎に、面順次画像信号を色別に記憶しこれ
らを同時に出力する第２の記憶手段の記憶内容を最新の
面順次画像信号に更新させるようにしている。これによ
り、第２の記憶手段には、常に色ずれのない最新の面順
次画像信号が記憶されることになる。

【０００９】そして、フリーズ指令を入力すると、その
入力後の最初のＲＧＢ繰返しタイミングパルスの書換え
終了を示すタイミングに同期して第２の記憶手段の記憶
内容の更新を禁止し、これにより記憶内容に更新中にフ
リーズ指令を入力しても、その更新終了後に、直ちに第
２の記憶手段から色ずれのない最新の静止画像信号を得
ることだできる。また、切換手段によって第１の記憶手
段の出力と第２の記憶手段の出力とを切り換えることに
より、１つのモニタに動画と静止画とを適宜切換え表示
することができる。

【００１０】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る電子内視
鏡装置の好ましい実施例を詳説する。図１は本発明に係
る電子内視鏡装置の一実施例を示すブロック図である。
この電子内視鏡装置は、面順次方式で順次所望の色画像
を撮像し、この撮像により得た面順次画像信号を同時式
に変換してカラー画像として再生するものであり、照明
ランプ１０からの光は集光レンズ１２、色フイルタディ
スク１４及びライトガイド１６を介して内視鏡先端部よ
り被写体１８を照明する。即ち、色フイルタディスク１
４はそれぞれ中心角１２０°の赤フイルタ、緑フイル
タ、及び青フイルタを有し、モータ２０によって所定の
回転速度（例えば２０rps ）で回転させられている。こ
れにより、照明ランプ１０からの光は、この回転する色
フイルタディスク１４を介して１／６０秒の周期で順次
変化する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の照明光
となり、ライトガイド１６を介して被写体１８に加えら
れる。

【００１１】内視鏡先端部に設けられた撮像レンズ２２
は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各照明光によって照明された被写体１
８を撮像し、これをＣＣＤセンサ２４の受光部に結像
し、ＣＣＤセンサ２４は入射光を光電変換して各照明光
に対応したＲＧＢ画像信号をアンプ２６を介してそれぞ
れＡ／Ｄ変換器２８及びフリーズ制御回路６０に出力す
る。

【００１２】Ａ／Ｄ変換器２８は入力するＲＧＢ画像信
号（アナログ信号）を１画素づつデジタル信号に変換
し、このデジタル信号をそれぞれ２組のＲ、Ｇ、Ｂのフ
ィールドメモリ３２、３４、３６及びフィールドメモリ
４２、４４、４６に出力する。フィールドメモリ３２、
３４、３６はフィールド選別用パルス発生回路３８によ
って制御される。即ち、フィールド選別用パルス発生回
路３８は、色フィルタ位置検知器３０からＲ、Ｇ、Ｂの
各照明光に同期した信号を入力しており、各照明光に対
応したＲＧＢ画像信号をその色に対応したフィールドメ
モリに記憶させるべく、各フィールドメモリ３２、３
４、３６に書込み信号を順次出力し、フィードメモリの
記憶内容を更新させる。これらのフィールドメモリ３
２、３４、３６に記憶されたＲＧＢ画像信号は同時に読
み出され、それぞれ切換スイッチ４８、Ｄ／Ａ変換器５
２、５４、５６を介してビデオ出力端子５７、５８、５
９から出力される。

【００１３】そして、上記のようにして同時式に変換さ
れたＲＧＢビデオ信号は、カラーＴＶに加えられてカラ
ー画像として再生される。一方、フィールドメモリ４
２、４４、４６はフィールド選別用パルス発生回路３８
及びフリーズ制御回路６０によって制御される。フリー
ズ制御回路６０は、前述したようにＲＧＢ画像信号が順
次加えられており、またモニタ画像を静止させるための
フリーズ指令信号及びフィールド選別用パルス発生回路
３８からＧ画像信号を６フィールド期間（０．１秒）毎
に入力するためのＧ−ＥＮパルスを入力し得るようにな
っている。このフリーズ制御回路６０は、６フィールド
期間毎に入力するＧ画像信号に基づいて撮像画像が静止
画か動画かを周期毎（０．１秒毎）に判別し、静止画と
判別する毎に、フィールドメモリ４２、４４、４６の記
憶内容を最新のＲＧＢ画像信号に更新させるとともに、
フリーズ指令信号を入力すると、直ちに各フィールドメ
モリ４２、４４、４６をラッチする。これにより、各フ
ィールイドメモリ４２、４４、４６はそれぞれ予設定の
フリーズ期間（数秒間）、その記憶内容が更新されず、
同一画面のＲＧＢ画像信号を出力し、モニタ画像は色ず
れのない静止画となる。

【００１４】次に、上記フリーズ制御回路６０について
図２乃至図４を参照しながら詳説する。図２は上記フリ
ーズ制御回路６０と、フィールイドメモリ４２、４４、
４６と、切換スイッチ４８との接続関係等を示すブロッ
ク図である。フリーズ制御回路６０は、動き検出回路６
０′を含むフリーズ更新制御部６０Ａと、フリーズ制御
信号発生部６０Ｂとから構成されている。

【００１５】また、フリーズ更新制御部６０Ａ内の動き
検出回路６０′は、図３に示すように輪郭信号発生回路
６１、比較回路６２、メモリ６３、カウンタ６４、判別
回路６５及びアンド回路６６から構成されている。輪郭
信号発生回路６１は入力端子ＢよりＲＧＢ面順次画像信
号（図４（Ｂ））が加えられている。この画像信号は、
面順次方式で入力するＲ、Ｇ、Ｂの画像信号であり、Ｖ
Ｄパルス（図４（Ａ））の周期に同期した波形を有して
いる。尚、図４（Ａ）上で、Ｏは奇数フィールド、Ｅは
偶数フィールドを示す。

【００１６】この輪郭信号発生回路６１は、入力する画
像信号が示す画像の輪郭部（コントラストが急変する位
置）を検出して輪郭信号を比較回路６４及びメモリ６３
に出力する。メモリ６３は上記輪郭信号を一時記憶し、
これを一定時間経過（０．１秒）後に比較回路６２に出
力するもので、フィールド選別用パルス発生回路３８か
ら入力端子Ｅを介して加えられるＧ−ＥＮパルス（図４
（Ｅ））によって偶数フィールドのＧ画像信号（図４
（Ｃ）の出力期間中のみ動作可能となり、輪郭信号発生
回路６１から加えられる輪郭信号を書き込むとともに、
０．１秒後にその書き込んだ輪郭信号の読み出しを行
う。

【００１７】比較回路６２は輪郭信号発生回路６１から
加えられる輪郭信号とメモリ６３から加えられる０．１
秒遅延された偶数フィールドのＧ画像信号の輪郭信号と
を比較する。そして、図４（Ｇ）に示すように２入力信
号の一致不一致を示す比較信号（不一致時にＨレベルと
なるパルス信号（図４（Ｄ））をラインＤを介して判別
回路６５に出力する。

【００１８】判別回路６５の他の入力には、入力端子Ｅ
からＧ−ＥＮパルス（図４（Ｅ））と、カウンタ６４か
らラインＧを介してＥＮパルス（図４（Ｇ））とが加え
られている。ここで、カウンタ６４は、Ｇ−ＥＮパルス
とＶＤパルスとを入力しており、図４に示すようにＧ−
ＥＮパルス（図４（Ｅ））の立ち上がり時に同期してＨ
レベルとなり、その後３つのＶＤパルス（図４（Ａ））
をカウントすると、Ｌレベルに立ち下がるＥＮパルス
（図４（Ｇ））を出力する。

【００１９】判別回路６５は撮像画像が静止画か動画か
を示す判別パルスを出力するので、この判別パルスは、
図４（Ｆ）に示すように、比較信号（最初のパルス信
号）に同期してＨレベルとなり、また、Ｇ−ＥＮパルス
の立ち下がり時に同期して、判別パルスがＨレベルのと
きにはＬレベルに立ち下がり、ＬレベルのときにはＨレ
ベルに立ち上がり、更に、判別パルスがＨレベルのとき
にはＥＮパルスの立ち下がり時に同期して立ち下げられ
るパルス信号である。

【００２０】即ち、判別回路６５は、静止画と判別する
と、Ｇ−ＥＮパルスの立ち下がりに同期して立ち上が
り、３フィールド期間経過後に立ち下がる判別パルスを
出力し、動画と判別すると、比較信号（最初のパルス信
号）に同期して立ち上がり、Ｇ−ＥＮパルスの立ち下が
りに同期して立ち下がる判別パルスを出力する。上記判
別回路６５から出力される判別パルスはアンド回路６６
に加えられる。アンド回路６６の他の入力にはカウンタ
６４からＥＮパルスが加えられており、アンド回路６６
は２入力パルスのアンド条件をとり、そのアンド出力、
即ち、メモリ書換え更新パルスＷｐ（図４（Ｈ））を出
力する。従って、メモリ書換え更新パルスＷｐは、動き
検出時にはＬレベルとなり、動き未検出時にはＨレベル
となる。

【００２１】上記メモリ書換え更新パルスＷｐは、図２
に示すようにアンド回路Ａ_R,Ａ_G,Ａ _B に加えられる。一
方、アンド回路Ａ_R,Ａ_G,Ａ_B の他の入力には、それぞれ
ＲＧＢ画像信号を各色別に選別するフィールド選択パル
スＲ−Ｒ／Ｗ、Ｇ−Ｒ／Ｗ、Ｂ−Ｒ／Ｗが加えられてい
る。従って、Ｈレベルのメモリ書換え更新パルスＷｐが
アンド回路Ａ_R,Ａ_G,Ａ_B に加えられているとき、アンド
回路Ａ_R,Ａ_G,Ａ_B はそれぞれフィールド選択パルスＲ−
Ｒ／Ｗ、Ｇ−Ｒ／Ｗ、Ｂ−Ｒ／Ｗを出力し、インバータ
Ｉ_R,Ｉ_G,Ｉ_B を介してフィールイドメモリ４２、４４、
４６の書換え用パルスＲ，Ｇ，Ｂをフィールドメモリ４
２、４４、４６の端子Ｒ／Ｗに出力する（図４（Ｉ），
（Ｊ）（Ｋ））。

【００２２】一方、フリーズ制御信号発生部６０Ｂは主
としてＤフリップフロップ６８から成り、Ｄ入力には適
宜のタイミングでフリーズ指令が加えられ（図４
（Ｌ））、Ｃ_K 入力には前記動き検出回路６０′からＥ
Ｎパルスが加えられる（図４（Ｇ））。そして、Ｄフリ
ップフロップ６８は、Ｃ_K 入力に加えられるＥＮパルス
の立ち上がり時におけるＤ入力のフリーズ指令の状態を
保持し、Ｑ出力からフリーズ制御信号を出力する（図４
（Ｍ））。

【００２３】フィールドメモリ４２、４４及び４６は、
イネーブル端子ＥＮにフリーズ制御信号発生部６０Ｂか
らＨレベルのフリーズ制御信号が加えられているとき
（フリーズＯＦＦのとき）のみ書き換え可能となり、静
止画と判別されたときにＲ／Ｗ端子に加えられる書換え
用パルスＲ，Ｇ，Ｂによって、面順次ＲＧＢ画像信号を
各色別に書き込む。従って、フィールドメモリ４２、４
４及び４６には、フリーズ指令入力前における最新の静
止画の画像信号が記憶されることになる。

【００２４】一方、フィールドメモリ４２、４４及び４
６は、イネーブル端子ＥＮにフリーズ制御信号発生部６
０ＢからＬレベルのフリーズ制御信号が加えられると
（フリーズＯＮになると）書換え不能となる。これによ
り、フィールドメモリ４２、４４及び４６の記憶内容の
更新が禁止され、色ずれのない静止画が得られることに
なる。

【００２５】いま、メモリ書換え更新パルスＷｐの出力
期間中にフリーズ指令を入力した場合には（図４（Ｌ）
参照）、フリーズ制御信号は、図４（Ｍ）に示したよう
にＥＮパルスの立ち上がりに同期してその信号レベルが
切り換えられるため、上記書換えが終了した後、直ちに
記憶内容の更新が禁止される。これにより、書換え途中
に記憶内容がフリーズされることがなく、画像の乱れを
防止することができる。

【００２６】同様に、メモリ書換え更新パルスＷｐの出
力期間中にフリーズ指令がＯＦＦされた場合には（図４
（Ｌ）参照）、フリーズ制御信号は、図４（Ｍ）に示し
たようにＥＮパルスの立ち上がりに同期してその信号レ
ベルが切り換えられるため、上記メモリ書換え更新パル
スＷｐの出力期間経過後に、フィールドメモリ４２、４
４及び４６への書換えが可能になる。これにより、フィ
ールドメモリ４２、４４及び４６に記憶されている一連
の面順次ＲＧＢ画像信号のうちの一部のみが書き換えら
れること（即ち、途中から書換えが開始されること）を
防止することができる。

【００２７】さて、フィールドメモリ４２、４４及び４
６から同時に読み出されるＲＧＢ画像信号は、切換スイ
ッチ４８に出力される。一方、切換スイッチ４８の他の
入力側には、フィールドメモリ３２、３４、３６（図
１）から現在撮影中のＲＧＢ画像信号が加えられてい
る。切換スイッチ４８は、フリーズ指令を入力したか否
かによってフィールドメモリ４２、４４、４６の出力と
フィールドメモリ３２、３４、３６の出力のうち、いず
れか一方を切換出力する。従って、図２に示すように切
換スイッチ４８の出力をＤ／Ａ変換器５２、５４、５６
を介してカラーモニタ６９に出力することにより、その
カラーモニタ６９に動画又は静止画を再生することがで
きる。

【００２８】尚、上記実施例では、切換スイッチ４８の
切り換えはフリーズ指令によって行うようにしたが、図
２の破線に示すようにＤフリップフロップ６８のＱ出力
（図４（Ｍ）に示すフリーズ制御信号）に基づいて制御
するようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電子内
視鏡装置によれば、面順次方式で撮像された時間的に先
行する画像と後続の画像との一致、不一致に基づいて静
止画か動画かを判別し、静止画と判別する毎にフリーズ
専用メモリの記憶内容を最新の面順次画像信号に更新さ
せるようにし、特にフリーズ指令を入力すると、その入
力後のＲＧＢ繰返しタイミングパルス（ＥＮパルス）の
最初の立ち上がり又は立ち下がりに同期してフリーズ専
用メモリの記憶内容の更新を禁止するようにしたため、
フリーズ指令の入力タイミングにかかわらず（例えば、
記憶内容の更新中であっても）、フリーズ専用メモリか
ら時間的に連続した一連のＲＧＢ画像信号を得ることが
できる。即ち、書換え途中にフリーズされることがな
く、乱れた静止画が再生されることを防止することがで
き、且つフリーズ指令後、待ち時間が短く、早く確実に
静止画が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る電子内視鏡装置の一実施例
を示すブロック図である。

【図２】図２は図１のフリーズ制御回路、フィールイド
メモリ及び切換スイッチの接続関係等を示すブロック図
である。

【図３】図３は図２の動き検出回路の一例を示すブロッ
ク図である。

【図４】図４は図２及び図３を説明するために用いた各
部の信号波形図である。

【符号の説明】

３２、３４、３６、４２、４４、４６…フィールドメモ
リ ３８…フィールド選別用パルス発生回路 ４８…切換スイッチ ６０…フリーズ制御回路 ６０Ａ…フリーズ更新制御部 ６０Ｂ…フリーズ制御信号発生部 ６０′…動き検出回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面順次方式で順次Ｒ，Ｇ，Ｂの各色別の
   画像を撮像し、この撮像により得た面順次画像信号を各
   色別に記憶する第１の記憶手段を介して同時式に変換
   し、カラー画像として再生するようにした電子内視鏡装
   置において、 １フィールド又は１フレームの面順次画像信号を色別に
   記憶し、これらを同時に出力する第２の記憶手段と、 前記第１の記憶手段の出力と第２に記憶手段の出力のう
   ち、いずれか一方を切換出力する切換手段と、 先行する１フィールド又は１フレームの面順次画像信号
   と後続の１フィールド又は１フレームの面順次画像信号
   とを比較し、現在撮像中の画像が静止画か動画かを判別
   する判別手段と、 連続する３画面のＲ，Ｇ，Ｂの面順次画像信号の繰り返
   し周期毎にハイレベルとローレベルとを繰り返すＲＧＢ
   繰返しタイミングパルスを発生するパスル発生手段と、 前記判別手段が静止画と判別する毎に、前記第２の記憶
   手段の記憶内容をＲＧＢ繰返しタイミングパルスに同期
   して連続する３画面のＲ，Ｇ，Ｂの面順次画像信号に順
   次更新させるとともに、フリーズ指令を入力すると、前
   記切換手段を前記第１の記憶手段の出力側から第２の記
   憶手段の出力側に切り換え、且つフリーズ指令入力後の
   最初のＲＧＢ繰返しタイミングパルスの書換え終了を示
   すタイミングに同期して前記記憶内容の更新を禁止する
   制御手段と、 を備えたことを特徴とする電子内視鏡。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、フリーズ指令を入力す
   ると、その入力後の最初のＲＧＢ繰返しタイミングパル
   スの書換え終了を示すタイミングに同期して前記切換手
   段を前記第１の記憶手段の出力側から第２の記憶手段の
   出力側に切り換えることを特徴とする請求項１の電子内
   視鏡装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、フリーズ解除指令を入
   力すると、前記切換手段を前記第２の記憶手段の出力側
   から第１の記憶手段の出力側に切り換え、且つフリーズ
   解除指令入力後の最初のＲＧＢ繰返しタイミングパルス
   の書換え終了を示すタイミングに同期して前記記憶内容
   の更新を可能にすることを特徴とする請求項１の電子内
   視鏡装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、フリーズ解除指令を入
   力すると、その入力後の最初のＲＧＢ繰返しタイミング
   パルスの書換え終了を示すタイミングに同期して前記切
   換手段を前記第２の記憶手段の出力側から第１の記憶手
   段の出力側に切り換えることを特徴とする請求項３の電
   子内視鏡装置。