JPH0669438B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

内視鏡装置

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JPH0669438B2
JPH0669438B2 JP62100154A JP10015487A JPH0669438B2 JP H0669438 B2 JPH0669438 B2 JP H0669438B2 JP 62100154 A JP62100154 A JP 62100154A JP 10015487 A JP10015487 A JP 10015487A JP H0669438 B2 JPH0669438 B2 JP H0669438B2
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histogram
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hue
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晴夫 加藤
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は内視鏡装置に関し、特に当該装置の体腔内の原
画像のデータ処理方式に関する。
(従来の技術) 内視鏡装置により得られた体腔内の原画像は、例えばRG
B画像データとして各画像メモリ内に保持され、ディス
プレイ上にカラー表示される。また、これらの画像デー
タを色彩、彩度、明度からなる画像空間に変換して表示
可能な内視鏡装置もあった。
ところが、対象とする体腔内、例えば胃壁の画像等は全
体に赤味を帯びており、その中での正常部位と癌などの
病変部位との色の差は微小なものでしかない。例えば第
3図の様に彩度画像についての、あるいは第6図及び第
7図の様にHSI変換(Hue,Saturation,&Intensity変
換)及びHSV変換(Hue,Saturation,&Value変換)によ
る色相画像についての、各ヒストグラムにより表した時
には、これら両部位は分離し難い程に非常に近接したピ
ークとして現れる程度のものでしかなく、肉眼でのこれ
らの部位の区別は付けがたいものであり、画像による診
断を難解にするものであった。にもかかわらず、従来は
このような問題に対して、判別をより容易にするための
適当な画像データの変換処理手段を有して、診断のため
の便宜をはかった内視鏡装置は存在していなかった。
(発明が解決しようとする問題点) このように従来の内視鏡装置においては、体腔内の原画
像データをカラー画像により表しながらもその色合い、
明暗等において差が微小であるため異常部位の判別が容
易ではないような場合に、これらの近接した値の画像デ
ータを判別容易な形に変換するような適当な手段を備え
た内視鏡装置が存在していないという問題点があった。
このような問題点に鑑み、微妙な色の違いしかない正常
部位と癌などの異常部位とを含んでいるような原画像デ
ータに対して、これらの色の微妙な変化を強調して判別
・診断をより容易にする事が可能な画像の変換処理手段
を備えた内視鏡装置を提供する事を本発明の目的とし
た。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) このような目的を達成するために本発明は、色相、彩度
の少なくとも一方の画像データについて、これらのヒス
トグラムを採り、各値における平均頻度がその全範囲も
しくは指定等による特定の範囲内において略同じ値とな
るように変換する、ヒストグラムイコライゼーションの
処理手段を備えた内視鏡装置を創案した。
また、撮像手段にて得られた原画像をRGBの3原色画像
信号に変換する手段と、この変換された各画像信号を記
憶するRGBメモリと、前記RGBメモリに記憶されたRGB3原
色データと色相(H)、彩度(S)、明度(V)(又は
輝度(I))の各画像データとの相互変換を行なうRGB
/HSV(HSI)変換手段と、前記色相画像、彩度画像、明
度画像を記憶するHSV記憶手段と、前記色相画像におけ
る色相のヒストグラム、前記彩度画像における彩度のヒ
ストグラムのうち少なくとも一方を平均化すべく処理を
行なうヒストグラム処理手段と、を有することを特徴と
する内視鏡装置を創案した。
(作用) このような処理手段を備えた内視鏡装置であれば、微妙
な色の違いしかない癌などの病変部位と正常な部位との
比較においても、当該画像データについてヒストグラム
イコライゼーショ処理を行って再表示する事により、近
接した画像値の間隔が拡大されて色の違いが強調され、
実質的な色相、彩度等の分解能が増大したかの様に、明
瞭に判別する事が可能になり、この様な場合の診断をよ
り容易にする事ができる様になる。
(実施例) 第1図に本発明が適用された一実施例としての内視鏡装
置の、要部概略ブロック図を示す。本実施例では固体撮
像素子(CCD)を用いて体腔内の原画像を得、これをRGB
画像データに変換してR、G、B各画像メモリに格納す
るとともに、さらにこれらの画像データを色相、彩度、
明度の各画像データに変換した後、色相、彩度、明度各
画像メモリに格納する方式を採っている。
体腔内に導入されたプローブ15の先端からの照射光を用
いて体腔内の対象部位の撮影を行うCCDカメラ16より装
置本体に送られて来た原画像信号はカラーディスプレイ
用のNTSC映像信号に変換(不図示)されてそのままカラ
ーディスプレイ14にて表示可能とされるとともに、デコ
ーダ1を介してRBGの3原色の画像信号に変換されてRGB
各画像メモリ2乃至4に格納される。5はRGB3原色の画
像データと、色相、彩度、明度の各画像データとの相互
変換を行うRGB←→色相・彩度・明度変換部、6乃至8
は各々色相、彩度、明度各画像データを格納する色相、
彩度、明度画像メモリである。そして9は本発明の要部
であるヒストグラムイコライゼーションの処理を行う、
ヒストグラム処理部である。さらに電子内視鏡の各種制
御命令を指定入力する制御用コンソール10、この制御命
令を受けて電子内視鏡の各部を制御する制御部11、CCD
カメラ16の制御を行うカメラ制御部12、制御用コンソー
ル10からの指示によりRGB画像信号もしくはNTSC映像信
号を切り換えてカラーディスプレイ14に表示させる切換
部13がある。
次に動作を説明すると、体腔内に導入されたプローブ15
の先端部のCCDカメラ16より送られて来た癌等の対象部
位の原画像がカラーディスプレイ14上に表示されている
とき、画像のフリーズスイッチ(不図示)が押されて画
像が固定され、ヒストグラム処理が制御コンソール10よ
り指示されると、RGB各画像メモリ2乃至4に取り込ま
れた当該画像データは、RGB←→色相・彩度・明度変換
部5により変換されて色相、彩度明度各画像メモリ6乃
至8に蓄えられる。そして制御用コンソール10よりの指
示内容に従い、色相、彩度、明度のいずれか、もしくは
この内の複数種類について、ヒストグラムイコライゼー
ションの処理がヒストグラム処理部9にて実施される。
処理結果の画像データは再度色相・彩度・明度各画像メ
モリ6乃至8に保管され、RGB←→色相・彩度・明度変
換部5にてRGB画像データに逆変換されてRGB画像メモリ
2乃至4に格納された後、カラーディスプレイ14上に表
示される。
ヒストグラム処理部9での処理動作の一例として、第2
図に彩度画像データに関するヒストグラムイコライゼー
ション処理の為の回路のブロック図を示す。パラメータ
レジスタ91には、ヒストグラム計算を行う際の範囲を定
めるA1、A2、B1、B2などの値が、制御用コンソール10及
び制御部11等の指示等により格納されている。先ず第1
図7の彩度画像メモリから彩度画像データが取り出さ
れ、ヒストグラム処理部9中のヒストグラム計算回路92
にてヒストグラム作成の為の計算が行われて、ヒストグ
ラムメモリ93内に記憶される。このときのヒストグラム
の一例を第2図中のグラフAに示す。次に積分回路94に
よりヒストグラムの逐次積分が行われ、積分ヒストグラ
ムテーブルメモリ95に演算結果が書き込まれる。このと
きの同メモリ95には、例えば第2図中のグラフBに示す
ような、同グラフAを積分していった値が格納される。
続いて、規格化回路96により、グラフBの最大値を1と
するように積分ヒストグラムテーブルメモリ95の値が書
き替えられる。この時のヒストグラム計算を行う範囲
(A1乃至A2)はパラメータレジスタ91により供給され
る。この段階で、積分ヒストグラムテーブルメモリ95に
は第2図グラフCのような値が入っている。そして値変
換回路97により、積分ヒストグラムテーブルメモリ95を
テーブルとして参照しながら、パラメータレジスタ91内
に記憶されている値(B1乃至B2)の範囲に、即ちヒスト
グラムテーブルメモリの値が0から1の値に対応変換さ
れる。つまり彩度メモリ7の彩度データは各点について
積分ヒストグラムテーブルメモリ95を参照しながら、ヒ
ストグラムイコライゼーションが行われる事になる。即
ち彩度データの値がA1からA2の範囲ならば、B1ないしB2
の範囲にヒストグラムイコライゼーションが行われる。
第2図のグラフDには値変換回路97の行う変換の一例を
図示する。またこれらの範囲を指定するパラメータの値
を変えた時のヒストグラムの変換後の相違を第3図乃至
第5図に示す。原画像のヒストグラムの第3図に対し
て、範囲0から1について変換した結果が第4図、範囲
0.3から0.8についてのみ変換した結果が第5図である。
この様にして彩度画像データのヒストグラムイコライゼ
ーション処理により得られた体腔内臓器画像の例を第10
図および第11図に示す。第10図aは原画像であり、同図
示cが本処理により得られた画像である。なお同図示b
は彩度データを色相データに変換してみた画像である。
第11図においては、dがある種の肝硬変の病変部におけ
る原画像であり、各種パラメータを変更しながら求めた
ヒストグラムイコライゼーション処理の結果が、同図e,
f,gである。これらの画像により明確なように僅かな画
像データの変化が大きく拡大されて表示されている。な
お、パラメータレジスタに格納されている値、A1,A2,B
1,B2等はあらかじめ特定の値を固定データとして保持し
ても良いし、あるいは制御用コンソールなどにより指定
した値、あるいは原画像等から統計的計算等により得ら
れた値等を利用することも可能である。
次に、ヒストグラム処理部9における色相画像データの
ヒストグラムイコライゼーション処理について説明す
る。色相画像データの値は、変換方式により0°〜360
°、−180°〜180°、あるいは他の度数範囲にて与えら
れる。従って、例えばHSI(Hue,Saturation,Intensit
y)変換あるいはHSV(Hue,Saturation,Value)変換の場
合であれば、0°〜360°の範囲でヒストグラムイコラ
イゼーション処理を行ってもよいし、あるいは色相ヒス
トグラムを−180°〜180°の値に変換し、その後に−18
0°〜180°の範囲でヒストグラムイコライゼーション処
理を行ってもよい。この場合には処理後に0°〜360°
の値に戻す操作を行えばよい。またもし−60°〜300°
までの変換となる場合にはこの範囲内で処理を行っても
よい。あるいはまた、ヒストグラムイコライゼーション
処理の際に、得られた色相画像全体を原画像から得られ
る統計データあるいはパラメータに従ってもしくは従わ
ないで一定の値だけ回転させて、画像全体が別個の色系
統となるようにすることも可能である。第6乃至9図に
色相画像データに関するヒストグラムイコライゼーショ
ン処理を行った時のヒストグラム図を示す。第6図はHS
I変換を使用した場合、第7図はHSV変換を使用した場合
で、各々120°付近、0°および360°付近に人体内部の
基調である赤味を帯びた色合いがピークとして表れてい
る。これらの画像データをヒストグラムイコライゼーシ
ョン処理した結果が第8図(HSI変換時)および第9図
(HSV変換時)である。いずれも集中していたピーク値
が分散されてより広い範囲を持ったグラフとなってい
る。
そしてまた明度画像データの場合についても、色相およ
び彩度画像データの場合と略同様にして、ヒストグラム
イコライゼーション処理を行う事が可能である。
なお、色相画像および明度画像データのヒストグラムイ
コライゼーション処理回路については、彩度画像データ
の為の回路と略共通となるため、本実施例に於ける回路
図は省略した。
このようにしてヒストグラムイコライゼーション処理が
終了すると、制御部11は自動的に、色相、彩度、明度各
画像データを各々の画像メモリ6乃至8から取り出し、
RGB←→色相・彩度・明度変換部5にて逆変換してR、
G、B各画像メモリ2、3、4に格納し、カラーディス
プレイ14上に表示させる。こうしてヒストグラムイコラ
イゼーション処理後に表示された画像では、微妙な色の
相違が大きく拡大されて、判別を容易にしている。
なお、本実施例においては原画像をフリーズ機能により
固定した後、ヒストグラムイコライゼーション処理を行
ったが、これをフリーズ時に限定せず常にリアルタイム
で原画像とヒストグラムイコライゼーション処理画像の
両方を表示させる事も可能である。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明が適用された内視鏡装置であ
れば、癌等の病変部位と正常な部位との様に微妙な色の
違いしかなくカラー画像を用いてもその判別が容易では
ないような個所についても、ヒストグラムイコライゼー
ション処理を色相、彩度の少なくとも1つについて行う
事により、色の微妙な変化が強調されて恰もカラー画像
全体としての分解能が増加したかの様に明瞭に区別出来
るようになり、画像による医療診断能を向上させる事が
可能になる。
【図面の簡単な説明】
第一図は本発明が適用された一実施例としての内視鏡装
置の要部概略ブロック図、第2図は同装置のヒストグラ
ムイコライゼーション処理を実行するヒストグラム処理
部の彩度画像処理の為の回路図、第3図は彩度画像デー
タのヒストグラム図、第4図は同データの0〜1の範囲
についてヒストグラムイコライゼーション処理を行った
結果のヒストグラム図、第5図は同じく0.3〜0.8の範囲
についての結果のヒストグラム図、第6図はHSI変換に
よる色相画像データのヒストグラム図、第7図はHSV変
換による色相画像データのヒストグラム図、第8図は第
6図について、第9図は第7図について各々ヒストグラ
ムイコライゼーション処理を行った結果のヒストグラム
図、そして第10図と第11図は彩度画像データについての
ヒストグラムイコライゼーション処理結果の例としての
生物の形態(体腔内の臓器)の画像を示した図である。 1……デコーダ 2、3、4……R,G,B各画像メモリ 5……RGB←→色相・彩度・明度変換部 6、7、8……色相、彩度、明度各画像メモリ 9……ヒストグラム処理部 10……制御用コンソール 11……制御部 12……カメラ制御部 13……NTSC/RGB切換部 14……カラーディスプレイ 15……プローブ 16……CCDカメラ 91……パラメータレジスタ 92……ヒストグラム計算回路 93……ヒストグラムメモリ 94……積分回路 95……積分ヒストグラムテーブルメモリ 96……規格化回路 97……値変換回路 a,b……原画像 b……彩度→色相変換画像例 c,e,f,g……ヒストグラムイコライゼーション処理後の
画像

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体の原画像から求めた、色相画像デー
    タ、彩度画像データの少なくとも一方の画像データにつ
    いて、各ヒストグラムを採り、その上での各値の平均頻
    度が略一定になるようにデータの再配置をおこなう、ヒ
    ストグラムイコライゼーションの処理手段を備えた事を
    特徴とする内視鏡装置。
  2. 【請求項2】撮像手段にて得られた原画像をRGBの3原
    色画像信号に変換する手段と、 この変換された各画像信号を記憶するRGBメモリと、 前記RGBメモリに記憶されたRGB3原色データと色相
    (H)、彩度(S)、明度(V)(又は輝度(I))の
    各画像データとの相互変換を行なうRGB/HSV(HSI)変
    換手段と、 前記色相画像、彩度画像、明度画像を記憶するHSV記憶
    手段と、 前記色相画像における色相のヒストグラム、前記彩度画
    像における彩度のヒストグラムのうち少なくとも一方を
    平均化すべく処理を行なうヒストグラム処理手段と、 を有することを特徴とする内視鏡装置。
JP62100154A 1986-08-25 1987-04-24 内視鏡装置 Expired - Lifetime JPH0669438B2 (ja)

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JP62100154A JPH0669438B2 (ja) 1987-04-24 1987-04-24 内視鏡装置
US07/087,787 US4805016A (en) 1986-08-25 1987-08-21 Endoscopic system for converting primary color images into hue, saturation and intensity images

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JP62100154A JPH0669438B2 (ja) 1987-04-24 1987-04-24 内視鏡装置

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JPS63267328A JPS63267328A (ja) 1988-11-04
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