JPH0773571B2 - 電子内視鏡装置における画像処理方法 - Google Patents

電子内視鏡装置における画像処理方法

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JPH0773571B2
JPH0773571B2 JP63307464A JP30746488A JPH0773571B2 JP H0773571 B2 JPH0773571 B2 JP H0773571B2 JP 63307464 A JP63307464 A JP 63307464A JP 30746488 A JP30746488 A JP 30746488A JP H0773571 B2 JPH0773571 B2 JP H0773571B2
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清 井上
和▲廣▼ 川尻
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富士写真光機株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は面順次方式で撮像する電子内視鏡装置における
画像処理方法に関する。
〔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、CCD2次元センサの個数を複
数個実装不可能な場合に有効であり、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
た色画像を赤(R)、緑(G)、青(B)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。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、面順次方式で撮像する電子内視鏡装置で
は、ラインフリッカーを防止するためにR、G、Bのそ
れぞれのフィールドデータを同一フィールドにする必要
があり、そのため従来は、奇数フィールド及び偶数フィ
ールドのうち一方のフィールドデータのみをCCDより読
み出し、或いは両フィールドデータを加算してCCDより
一度に読み出していた。
従って、CCDの垂直方向の解像度は、本来CCDが有してい
る解像度の1/2になっていた。
また、一般の電子内視鏡装置は、一般TVの1/2インチ又
は1/3インチ光学サイズのフルフレームCCD(500(H)
×400(V)=200,000画素)を使用しているが、細径内
視鏡の開発に当たり、細径に適用可能なCCDは、光学サ
イズがほぼ約1mm□の局所観察用CCDとなる。
従って、現状のシステムでCCDを動作させると、その面
積比で画面サイズが決定され、1mm□のCCDでは小さな画
面サイズとなり実用的に問題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、CCD
の解像度を向上させることができる電子内視鏡装置にお
ける画像処理方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明は前記目的を達成するために、内視鏡先端部に配
設したCCDから面順次方式のカラー信号を得、この面順
次カラー信号をA/D変換し各色別にメモリに順次記憶さ
せるとともに、各メモリから同時に読み出すことにより
同時式に変換し、該同時式カラー信号によりカラー画像
を再生するようにした電子内視鏡装置において、1フィ
ールド期間内に前記CCDの奇数フィールド及び偶数フィ
ールドを順番に、且つ該CCDの最大駆動周波数近傍の駆
動パルスでインターライン転送することによって前記面
順次方式のカラー信号を得、データ及び偶数フィールド
データから1水平走査ライン毎のデータを交互に読み出
してフレームデータを完成させて前記同時式カラー信号
を得るようにしたことを特徴としている。
〔作用〕
本発明によれば、1フィールド期間内にCCDの奇数フィ
ールドデータ及び偶数フィールドデータを順番に読み出
し、これを対応する色チャンネルのメモリに記憶させ
る。そして、各メモリからの読み出しに際しては、奇数
フィールドデータ及び偶数フィールドデータのうちから
それぞれ1水平走査ライン毎のデータを交互に読み出し
てフレームデータを完成させて出力するようにしてい
る。これにより、垂直方向の解像度を従来方式の2倍と
することができる。
また、CCDの最大駆動周波数近傍の駆動パルスでCCDから
の読み出しを行うことにより、CCDの電荷蓄積時間を稼
ぐようにしている。
〔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にお
ける画像処理方法の好ましい実施例を詳説する。
第1図は本発明方法が適用される電子内視鏡装置の一実
施例を示すブロック図であり、照明ランプ10からの光は
近赤外線除去フイルタ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14はそれぞれ中心角12
0゜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、即ち第2図(A)に示すVDパルスの周期に
同期して順次変化する赤(R)、緑(G)、青(B)の
各色の照明光となり(第2図(B))、ライトガイド16
を介して被写体18に加えられる。
内視鏡先端部に設けられた撮像レンズ22は、赤、緑、青
の各照明光によって照明された被写体18を撮像し、これ
をCCD24の受光部に結像させる。
CCD24は、例えば1mm□の大きさを有し、例えば垂直方向
(V)に141画素、水平方向に100画素のインタラインCC
Dで、同期回路26によりCCD駆動回路28を介して加えられ
る駆動パルスにより駆動される。即ち、CCD24の受光部
に入射し光電変換された画情報は、第2図(C)に示す
ように1フィールド期間内にCCD24の奇数フィールド及
び偶数フィールドが順番にインターライン転送され、そ
の奇数フィールドデータ及び偶数フィールドデータはプ
ロセスアンプ30を介してA/D変換器32に加えられる。
ここで、上記インタレース走査を更に詳述すると、第3
図に示すように1フィールド期間(16.6mS)内に、まず
奇数フィールド(O)を構成する水平走査ライン〜
分のデータが転送され、次に偶数フィールド(E)を構
成する水平走査ライン′〜′分のデータが転送され
る。
また、1水平走査ライン分の転送時間を、H/2(≒.31.7
5μS)とし、1フレーム分の転送時間を略4.61mS(≒3
1.8μS×141+2H)に短縮するようにしている。尚、2H
は垂直転送路へのはき出し期間を示す。このようにし
て、CCD24から転送レートを上げて読み出すことによ
り、光の照射時間を稼ぎ、CCD24の出力電圧を得るよう
にしている。
更に、水平転送(書き込み)周波数は2fsc≒7.16M Hzと
している。
A/D変換器32は入力する各照明光に対応した面順次カラ
ー信号(上記奇数フィールド及び偶数フィールドのアナ
ログ信号)をデジタル信号に変換し、このデジタル信号
を切換スイッチ34に出力する。
切換スイッチ34は入力する面順次カラー信号を3つのメ
モリ40、42及び44のうちのいずれかに切り換え出力する
もので、同期回路26から加えられる1フィールド周期の
タイミングパルスに同期してその可動接片34Eを順次接
点34A、34B、34C、34A…に切り換え、各照明光に対応し
た面順次カラー信号をメモリ40〜44に順次出力する。
3つのメモリ40〜44は、それぞれ各色毎のフレームデー
タ(奇数フィールドデータと偶数フィールドデータ)を
一時記憶するもので、メモリ駆動回路48からの制御信号
によってフレームデータの書き込み及び読み出し制御さ
れる。
次に、メモリの書込/読出制御について説明する。
第2図(C)及び第3図に示したように、奇数フィール
ド及び偶数フィールドの面順次カラー信号は、順次対応
するメモリに書き込まれるとともに、第2図(D)及び
第3図(A)乃至(C)に示すようにR、G、Bのカラ
ー信号が同時に読み出されて同時式に変換される。
また、第4図に示すように、奇数フィールドデータ及び
偶数フィールドデータの読み出しに際しては、奇数フィ
ールドの第1水平走査ラインのデータ、偶数フィール
ドの第1水平走査ライン′のデータ、奇数フィールド
の第2水平走査ラインのデータ、…偶数フィールドの
第70水平走査ライン′のデータ、奇数フィールドの第
71水平走査ラインのデータの順に、奇数フィールドと
偶数フィールドとを水平走査ライン毎に交互に読み出し
て1フレームデータを完成させるようにしている。勿
論、TVモニター上フィールド期間(16.6ms、262.5ライ
ン)中、各水平走査ラインを読み出し期間は1H(63.5μ
s)であり、1フレームデータの読み出し期間は略8.95
ms(≒63.5μS×141)である。また、このときの読み
出し周波数fscは3.58M Hzとし、書き込み時の1/2にして
いる。
前記メモリ40〜44から同時に読み出されて同時式に変換
された同時式カラー信号はそれぞれD/A変換器52、54及
び56に出力される。即ち、メモリ40〜44はそれぞれ特定
の色のカラー信号を出力する。例えば、第5図に示すよ
うに、メモリ40、42、44からそれぞれR-1、G-1、B-1
カラー信号を同時に読み出し表示する。そして、次の書
き込み時にメモリ40にR0の面順次カラー信号を書き込
み、次の読み出し時にメモリ40、42、44からそれぞれ
R0、G-1、B-1のカラー信号を同時に読み出すようにして
いる。
上記のようにして同時式に変換されたR、G、Bの同時
式カラー信号はD/A変換切換52、54、56でアナログ信号
に変換されたのちエンコーダ58に加えられ、ここで、複
合カラー映像信号に変換される。そして、この複合カラ
ー映像信号はカラーTVに加えられてカラー映像として再
生される。
このように、CCD24より1フレームデータ/1フィールド
期間のデータを得るようにしているため、垂直方向の解
像度を2倍にすることができ、また、この1フレームデ
ータを奇数フィールド(141ライン)、偶数フィールド
(141ライン)にインタレースすれば、282ラインの画像
(垂直方向において2倍の画像)となり、水平方向も2f
sc(7.16M Hz)で書き込んだデータをfsc(3.58M Hz)
で読み出すことで2倍の画像となり、これにより画面サ
イズを面積比で4倍の実用サイズにすることができる。
〔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おけ
る画像処理方法によれば、CCDの解像度を向上させるこ
とができ、光学サイズの小さな電子内視鏡への適用が可
能になり、またCCDの転送ルートを上げることよりCCDの
電荷蓄積時間を稼ぐこともできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法が適用される電子内視鏡装置の一実
施例を示すブロック図、第2図(A)乃至(D)はそれ
ぞれ第1図を説明するために用いた各部のタイミングチ
ャート、第3図はCCDのインタレース走査によるデータ
転送の詳細を示すタイミングチャート、第4図(A)乃
至(C)はそれぞれ第1図のメモリからのデータの読み
出しを説明するために用いたタイミングチャート、第5
図は第1図の各メモリの書き込み及び読み出しを説明す
るために用いた図である。 24……CCD、26……同期回路、28……CCD駆動回路、34…
…切換スイッチ、40、42、44……メモリ、48……メモリ
駆動回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−123282(JP,A) 特開 昭63−98286(JP,A) 特開 昭62−82888(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内視鏡先端部に配設したCCDから面順次方
    式のカラー信号を得、この面順次カラー信号をA/D変換
    し各色別にメモリに順次記憶させるとともに、各メモリ
    から同時に読み出すことにより同時式に変換し、該同時
    式カラー信号によりカラー画像を再生するようにした電
    子内視鏡装置において、 1フィールド期間内に前記CCDの奇数フィールド及び偶
    数フィールドを順番に、且つ該CCDの最大駆動周波数近
    傍の駆動パルスでインターライン転送することによって
    前記面順次方式のカラー信号を得、 前記各メモリに一旦記憶された奇数フィールドデータ及
    び偶数フィールドデータから1水平走査ライン毎のデー
    タを交互に読み出してフレームデータを完成させて前記
    同時式カラー信号を得るようにしたことを特徴とする電
    子内視鏡装置における画像処理方法。
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JP2512447B2 (ja) * 1986-10-14 1996-07-03 オリンパス光学工業株式会社 画像信号処理装置
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