JPH0811111B2 - Electronic endoscope system - Google Patents

Electronic endoscope system

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JPH0811111B2
JPH0811111B2 JP63101535A JP10153588A JPH0811111B2 JP H0811111 B2 JPH0811111 B2 JP H0811111B2 JP 63101535 A JP63101535 A JP 63101535A JP 10153588 A JP10153588 A JP 10153588A JP H0811111 B2 JPH0811111 B2 JP H0811111B2
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image pickup
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潤 長谷川
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は固体撮像素子の種類、画面の拡大縮小処理に
応じて画質決定要因を変える手段を設けた電子式内視鏡
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to an electronic endoscope apparatus provided with a means for changing image quality determining factors according to the type of solid-state image pickup element and screen enlargement / reduction processing.

[従来の技術] 近年、CCD等の固体撮像素子を撮像手段に用いた撮像
装置が広く用いられる。
[Prior Art] In recent years, an imaging device using a solid-state imaging device such as a CCD as an imaging means is widely used.

また、内視鏡においても、CCD等の固体撮像素子を撮
像手段として挿入部の先端部に設け、この固体撮像素子
を駆動するための駆動信号を発生すると共に、固体撮像
素子から得られる被写体の信号をテレビ信号に変換する
信号処理装置を介してモニタに画面表示し、このモニタ
に表示された被写体像を観察する電子式内視鏡装置が提
案されている。
Further, also in an endoscope, a solid-state image sensor such as a CCD is provided as an image pickup unit at the tip of the insertion section to generate a drive signal for driving the solid-state image sensor and to obtain a subject obtained from the solid-state image sensor. An electronic endoscope apparatus has been proposed in which a screen is displayed on a monitor via a signal processing device that converts a signal into a television signal and the subject image displayed on the monitor is observed.

上記固体撮像素子を使用した内視鏡においては、例え
ば特開昭61−179129号公報に開示されているように、固
体撮像素子固有の特性が異なる内視鏡を単一の信号処理
装置及びモニタを共有して使用し、そのために内視鏡の
種類、ホワイトバランス、固体撮像素子の画角、固体撮
像素子の感度等の諸条件情報の記憶手段を設け、内視鏡
本体側のコネクタを信号処理装置側のコネクタ受けに接
続することによって、信号処理装置の読取り装置で諸条
件情報を読取り、その情報(以下、スコープIDと称す
る。)を対応する制御部に伝送して自動的に諸条件設定
を行うようになっている。
In an endoscope using the above-mentioned solid-state image sensor, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-179129, an endoscope having different characteristics peculiar to the solid-state image sensor is used as a single signal processing device and monitor. Is used in common, and for that purpose, a storage means for various condition information such as the type of endoscope, white balance, angle of view of the solid-state image sensor, sensitivity of the solid-state image sensor, etc. is provided, and the connector on the endoscope body side is signaled. By connecting to the connector receiver on the processing device side, the reading device of the signal processing device reads various condition information, and the information (hereinafter referred to as scope ID) is transmitted to the corresponding control unit to automatically perform various conditions. It is designed to be set.

また、信号処理装置においては、拡大表示、子画面出
力等の機能を有することが提案され、観察効果を向上さ
せる工夫が行われている。
In addition, it has been proposed that the signal processing device has functions such as enlarged display and child screen output, and devises have been made to improve the observation effect.

[発明が解決しようとする問題点] 従って、固体撮像素子の種類に応じてその駆動信号の
周波数を変える場合、映像信号の帯域の上限は当然変わ
ってしまう。また、画面の拡大処理や子画面処理等の信
号処理を行った場合も、信号帯域の上限は変わってしま
う。このため、信号帯域の上限の変化にもかかわらず画
質決定要因(エンハンス周波数、エンハンスレベル、コ
アリングレベル、LPFの特性、コントラスト等)を変更
しないと、モニタ上の画像で十分な観察効果が得られな
い場合が生じてくる。例えば、標準画角表示のときの帯
域の上限が3MHzで、エンハンス周波数を2MHzに設定して
いる場合は、観察効果を向上させることができるが、エ
ンハンス周波数を変えずに拡大処理を行って帯域の上限
が1.5MHzになった場合は、十分な効果が得られない。ま
た、CCDの種類が変わって、その駆動信号の周波数を低
くした場合、A/D変換前のLPFのカットオフ周波数を低く
しないと折り返し信号が強く現われしまう。
[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, when the frequency of the drive signal is changed according to the type of the solid-state image pickup device, the upper limit of the band of the video signal naturally changes. Also, when signal processing such as screen enlargement processing and child screen processing is performed, the upper limit of the signal band changes. Therefore, if the image quality determining factors (enhancing frequency, enhancing level, coring level, LPF characteristics, contrast, etc.) are not changed despite the change in the upper limit of the signal band, a sufficient observation effect can be obtained with the image on the monitor. There may be cases where it is not possible. For example, if the upper limit of the band when displaying the standard angle of view is 3 MHz and the enhance frequency is set to 2 MHz, the observation effect can be improved, but the enlargement processing is performed without changing the enhance frequency to increase the band. If the upper limit of is 1.5MHz, no sufficient effect can be obtained. Also, when the type of CCD is changed and the frequency of the drive signal is lowered, the aliasing signal appears strongly unless the cutoff frequency of the LPF before A / D conversion is lowered.

本発明は上述した点にかんがみてなされたものであ
り、固体撮像素子の種類とか信号処理装置の機能による
映像信号の帯域の上限が変化する場合でも、常に最適で
観察効果の高い画像を映し出す電子式内視鏡装置を提供
することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above points, and an electronic device that always displays an image with an optimum observation effect even when the upper limit of the band of the video signal changes depending on the type of the solid-state imaging device or the function of the signal processing device. An object is to provide a portable endoscope apparatus.

[問題点を解決する手段及び作用] 本発明は信号処理装置に送られてくる固体撮像素子の
種類の判別情報に応じて、固体撮像素子の駆動信号の周
波数あるいは駆動方式の変更と、モニタ表示画角を固体
撮像素子の種類によらず等しくするための補間処理、画
像拡大処理、子画面処理等の機能にともなう信号帯域の
上限の変化に対応して画質決定要因となる回路の設定値
の変更手段とが設けてある。これにより、固体撮像素子
が異なる場合でも、また画像の拡大又は縮小が行われて
も、これらに対応して画質決定要因を望ましい値に設定
して、観察効果の高い画像が得られるようにしている。
[Means and Actions for Solving Problems] According to the present invention, the frequency or drive system of the drive signal of the solid-state image sensor is changed according to the discrimination information of the type of the solid-state image sensor sent to the signal processing device, and the monitor display. Corresponding to changes in the upper limit of the signal band associated with functions such as interpolation processing, image enlargement processing, and small screen processing to make the angle of view equal regardless of the type of solid-state image sensor And changing means are provided. Accordingly, even when the solid-state image sensor is different, or even when the image is enlarged or reduced, the image quality deciding factor is set to a desired value corresponding to these, so that an image with a high observation effect can be obtained. There is.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

第1図ないし第15図は本発明の1実施例に係り、第1
図は1実施例の電子式内視鏡装置の構成図、第2図は1
実施例の装置全体を示す概略斜視図、第3図は1実施例
に用いられる固体撮像素子の種類を示す斜視図、第4図
はCCD駆動回路の構成図、第5図はLPF回路の構成図、第
6図はLPF回路の周波数特性の概形図、第7図はディジ
タル信号処理回路の構成図、第8図はディジタル信号処
理回路の周波数特性の概形図、第9図は輪郭補正回路の
構成図、第10図及び第11図は輪郭補正回路の動作説明
図、第12図は輪郭補正回路の周波数特性の概形図、第13
図,第14図及び第15図は非線形回路の動作説明図であ
る。
1 to 15 relate to one embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a block diagram of an electronic endoscope apparatus according to one embodiment, and FIG.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the entire apparatus of the embodiment, FIG. 3 is a perspective view showing the types of solid-state image pickup elements used in one embodiment, FIG. 4 is a configuration diagram of a CCD drive circuit, and FIG. 5 is a configuration of an LPF circuit. 6 and 6 are schematic diagrams of frequency characteristics of the LPF circuit, FIG. 7 is a block diagram of the digital signal processing circuit, FIG. 8 is a schematic diagram of frequency characteristics of the digital signal processing circuit, and FIG. 9 is contour correction. Circuit configuration diagram, FIGS. 10 and 11 are operation explanatory diagrams of the contour correction circuit, FIG. 12 is a schematic diagram of frequency characteristics of the contour correction circuit, and FIG.
Figures 14, 14 and 15 are diagrams for explaining the operation of the non-linear circuit.

第2図に示すように1実施例の電子式内視鏡装置1は
電子内視鏡(以下電子スコープと記す。)2Aと、ファイ
バスコープ2BにTVカメラ3を装着した外付けカメラ付き
ファイバスコープ2Cと、これらスコープ2A,2Cの信号処
理を行う信号処理装置4と、これら両スコープ2A,2Cに
照明光を供給する光源装置5と、前記信号処理装置4と
図示しないケーブルで接続された表示用のモニタ6とか
ら構成される。
As shown in FIG. 2, an electronic endoscope apparatus 1 according to one embodiment is an electronic endoscope (hereinafter referred to as an electronic scope) 2A and a fiberscope 2B with a TV camera 3 attached thereto. 2C, a signal processing device 4 for performing signal processing of these scopes 2A, 2C, a light source device 5 for supplying illumination light to both scopes 2A, 2C, and a display connected to the signal processing device 4 by a cable not shown. Monitor 6 for use.

上記両スコープ2A,2C(または2B)は、細長の挿入部
7を有し、この挿入部7の後端には操作部8が連設され
ている。また、各挿入部7内には照明光を伝送するライ
トガイド9が挿通され、このライトガイド9は電子スコ
ープ2Aでは操作部8から延出されたユニバーサルコード
11内を挿通され、入射端はライトガイドコネクタ12に至
る。また、ファイバスコープ2Bでは操作部8から延出さ
れたライトガイドケーブル13内を挿通され、ライトガイ
ド9の入射端はライトガイドコネクタ14に至る。
Both of the scopes 2A, 2C (or 2B) have an elongated insertion portion 7, and an operation portion 8 is connected to the rear end of the insertion portion 7. In addition, a light guide 9 for transmitting illumination light is inserted into each insertion portion 7, and the light guide 9 is a universal cord extended from the operation portion 8 in the electronic scope 2A.
It is inserted through 11 and the incident end reaches the light guide connector 12. Further, in the fiberscope 2B, the light guide cable 13 extended from the operation portion 8 is inserted, and the incident end of the light guide 9 reaches the light guide connector 14.

上記ライトガイドコネコクタ12,14は一点鎖線で示す
ように、光源装置5のコネクタ受け15に接続することが
でき、接続することによって照明光が供給される。ライ
トガイドコネクタ12,14に供給された照明光は伝送さ
れ、挿入部7の先端側に配置した出射端面からさらに配
光レンズを介して被写体側に出射される。
The light guide connectors 12 and 14 can be connected to the connector receiver 15 of the light source device 5, as shown by the alternate long and short dash line, and the illumination light is supplied by the connection. The illumination light supplied to the light guide connectors 12 and 14 is transmitted and emitted from the emission end face arranged on the distal end side of the insertion portion 7 to the subject side through the light distribution lens.

照明光で照明された被写体は、挿入部7の先端に取り
付けた対物レンズ17によって、その焦点面に結像され
る。電子スコープ2Aでは焦点面にCCD18が配置され、フ
ァイバスコープ2Bではイメージガイド19の入射端面が配
置されている。
The subject illuminated by the illumination light is imaged on its focal plane by the objective lens 17 attached to the tip of the insertion section 7. In the electronic scope 2A, the CCD 18 is arranged on the focal plane, and in the fiberscope 2B, the incident end surface of the image guide 19 is arranged.

上記CCD18は信号伝送用のケーブルと接続され、ユニ
バーサルコード11内を挿通されたケーブルには信号用コ
ネクタ21が取り付けてあり、信号処理装置4の信号用コ
ネクタ受け22に接続できるようにしてある。一方、ファ
イバスコープ2Bではイメージガイド19により光学像が接
眼部23に伝送され、この接眼部23に装着されたTVカメラ
3により、このTVカメラ3内の結像レンズを介してCCD2
4に結像できるようにしてある。このTVカメラ3内のCCD
24は信号コード26内のケーブルと接続され、このケーブ
ルの先端に取り付けた信号用コネクタ27を信号処理装置
4の信号用コネクタ受け22に接続することができる。
The CCD 18 is connected to a signal transmission cable, and the signal connector 21 is attached to the cable inserted through the universal cord 11 so that it can be connected to the signal connector receiver 22 of the signal processing device 4. On the other hand, in the fiberscope 2B, the optical image is transmitted to the eyepiece 23 by the image guide 19, and the TV camera 3 mounted on the eyepiece 23 causes the CCD 2 to pass through the imaging lens in the TV camera 3.
It can be focused on 4. CCD in this TV camera 3
24 is connected to the cable in the signal cord 26, and the signal connector 27 attached to the tip of this cable can be connected to the signal connector receiver 22 of the signal processing device 4.

上記電子スコープ2A及びTVカメラ3に用いられている
CCD18,24としては、電子スコープ2AまたはTVカメラ3の
タイプに応じて、例えば第3図(a),(b),(c)
に示すように種々のタイプのものがある。即ち、第3図
(a)では画素数の多い(画角の大きい)撮像面28aのC
CD18a(または24a)を示し、同図(b)は画素数の少な
い(画角の小さい)撮像面28bのCCD18b(または24b)を
示し、同図(c)は撮像面28cの形状が同図(a),
(b)に示す正方形と異なるCCD18c(または24c)を示
す。
Used in the electronic scope 2A and TV camera 3
As the CCD 18, 24, depending on the type of the electronic scope 2A or the TV camera 3, for example, FIG. 3 (a), (b), (c)
There are various types as shown in. That is, in FIG. 3A, C of the imaging surface 28a having a large number of pixels (a large angle of view)
CD18a (or 24a) is shown, (b) shows the CCD18b (or 24b) of the imaging surface 28b with a small number of pixels (small angle of view), and (c) shows the shape of the imaging surface 28c. (A),
CCD 18c (or 24c) different from the square shown in (b) is shown.

上記第3図に示すように画素数とか撮像面の形状が異
なるCCDを有するスコープ2A,2Cに対応可能とする1実施
例の電子式内視鏡装置の構成を第1図に示す。
FIG. 1 shows the configuration of an electronic endoscope apparatus of one embodiment which is compatible with scopes 2A and 2C having CCDs having different numbers of pixels or different shapes of the image pickup surface as shown in FIG.

電子スコープ2A(又はスコープ2C)が信号用コネクタ
21(27)と信号用コネクタ受け22を介して信号処理装置
4に接続されると、スコープ判別回路29は電子スコープ
2A(2C)内に設置されたスコープID31(CCD18,24が第3
図(a),(b),(c)のどのタイプであるか等)を
検出してコントローラ32に伝える。コントローラ32はこ
れを受けて、各種回路の選定及びプリセットを行う。以
下、スコープID31によってCCD18,24が第3図に示す
(a)のタイプであるときの例を中心に説明を進めてい
く。
Electronic scope 2A (or scope 2C) is a signal connector
When connected to the signal processing device 4 via the signal connector receiver 21 (27) and the signal connector receiver 22, the scope discrimination circuit 29 becomes an electronic scope.
Scope ID31 installed in 2A (2C) (CCD18,24 is the third
The type (a), (b), (c) of the drawings) is detected and transmitted to the controller 32. The controller 32 receives this and selects and presets various circuits. In the following, the description will be centered on an example in which the CCDs 18 and 24 are of the type shown in FIG.

CCD18a,24a(以下24aは特に記さない。)のタイプの
電子スコープであることをコントローラ32がスコープ判
別回路29を介して検知すると、前記コントローラ32はCC
D駆動回路33を(a)タイプのCCDが駆動できるように選
定する。駆動回路33は第4図に示すように例えばCCD18i
(i=a,b,c)をそれぞれ20MHz,10MHz,4MHzで駆動する
駆動回路33a,33b,33cと、これらを選定するスイッチSW1
で構成され、(a)タイプのCCD18a(画素数の多い)の
時は20MHzの駆動回路53aがコントローラ32からの駆動回
路選定信号によって選定され、このCCD18aを駆動する。
When the controller 32 detects via the scope discrimination circuit 29 that the electronic scope is of the CCD 18a, 24a (hereinafter 24a is not specifically described) type, the controller 32 causes the CC
The D drive circuit 33 is selected so that it can drive a CCD of type (a). The drive circuit 33 is, for example, a CCD18i as shown in FIG.
Drive circuits 33a, 33b, 33c for driving (i = a, b, c) at 20MHz, 10MHz, 4MHz, respectively, and a switch SW1 for selecting them.
In the case of (a) type CCD 18a (having a large number of pixels), a 20 MHz drive circuit 53a is selected by a drive circuit selection signal from the controller 32 and drives this CCD 18a.

CCD18aからの出力信号はプリアンプ41によって増幅さ
れ、サンプルホールド回路42に入力される。サンプルホ
ールド回路42は、20MHzの駆動による出力に適合する様
にコントローラ32によりタイミングパルスを受ける。前
記サンプルホールド回路42の出力はLPF回路43に入力さ
れる。
The output signal from the CCD 18a is amplified by the preamplifier 41 and input to the sample hold circuit 42. The sample and hold circuit 42 receives timing pulses by the controller 32 to match the output driven by 20 MHz. The output of the sample hold circuit 42 is input to the LPF circuit 43.

前記LPF回路43は第5図に示す様に複数のLPF、例えば
LPF43a,43b,43cとこれらLPF43iを選定するスイッチSW2
で構成される。各LPF43iの周波数特性は第6図に示され
る様に、そのカットオフ周波数がCCD出力信号のナイキ
スト周波数以下になる様に設定されている。従って、20
MHz駆動による出力信号に対してはコントローラ32から
のLPF選定信号でスイッチSW2が切り換えられ、カットオ
フ周波数10MHzのLPF43aが選定される。LPF回路43の出力
は輪郭補正回路44に入力される。
The LPF circuit 43 has a plurality of LPFs, as shown in FIG.
Switch SW2 to select LPF43a, 43b, 43c and LPF43i
Composed of. As shown in FIG. 6, the frequency characteristic of each LPF 43i is set so that its cutoff frequency is equal to or lower than the Nyquist frequency of the CCD output signal. Therefore, 20
For the output signal driven by MHz, the switch SW2 is switched by the LPF selection signal from the controller 32, and the LPF 43a having the cutoff frequency of 10 MHz is selected. The output of the LPF circuit 43 is input to the contour correction circuit 44.

上記輪郭補正回路44の出力はAGC回路45、ホワイトバ
ランス回路46を経てγ補正回路47に入力される。γ補正
回路47ではプリセット値による補正の他、操作パネル48
からの信号をCPU49を介してコントローラ32に送ること
で手動によりγカーブを変更し、コントラストを切り換
えることができる。γ補正回路47の出力はLPF回路51に
入力される。LPF回路51はLPF回路43(第5図参照)と同
様に構成され、A/D変換前のアンチエイリエイジングフ
ィルタ(折り返し雑音を排除するフィルタ)として設置
されている。LPF回路51の周波数特性もコントローラ32
によって選定され、20MHz駆動による出力信号に対して
はカットオフ周波数が10MHz以下になる様選定される。L
PF回路51の出力はA/D変換器52でA/D変換される。A/D変
換器52に印加されるクロックは、コントローラ32により
選定され、20MHz駆動による出力信号に対しては約20MHz
のクロックでA/D変換を行うことになる。A/D変換器52で
ディジタルに変換された信号は一旦メモリ53にたくわえ
られた後読み出される。このメモリ53の機能としてはタ
イムベースコレクタ、画像のフリーズ等である。
The output of the contour correction circuit 44 is input to the γ correction circuit 47 via the AGC circuit 45 and the white balance circuit 46. In the γ correction circuit 47, in addition to the correction by the preset value, the operation panel 48
It is possible to manually change the γ curve and switch the contrast by sending the signal from the controller 32 to the controller 32 via the CPU 49. The output of the γ correction circuit 47 is input to the LPF circuit 51. The LPF circuit 51 is configured similarly to the LPF circuit 43 (see FIG. 5), and is installed as an anti-aliasing filter (filter for eliminating aliasing noise) before A / D conversion. The frequency characteristic of the LPF circuit 51 is also controller 32
The cutoff frequency is 10MHz or less for the output signal driven by 20MHz. L
The output of the PF circuit 51 is A / D converted by the A / D converter 52. The clock applied to the A / D converter 52 is selected by the controller 32, and about 20MHz for the output signal driven by 20MHz.
A / D conversion will be performed with the clock. The signal digitally converted by the A / D converter 52 is temporarily stored in the memory 53 and then read out. The functions of the memory 53 are a time base collector, image freeze, and the like.

メモリ53の出力はディジタル信号処理回路54に入力さ
れる。ディジタル信号処理回路54は、第7図に示す様に
例えば1.5倍、2倍、3倍に拡大する拡大表示機能があ
り、それぞれ拡大倍率の異なる第1,第2,第3拡大回路54
a,54b,54c及び信号ラインを切り換えるスイッチSW3,SW4
より構成される。入力信号は拡大回路54で拡大されるこ
とによって時間軸上に延長される。つまり、第7図の左
側に示すような山形の信号が入力されると、拡大回路54
iにより時間軸上で拡大され、第7図の右側に示す信号
波形になる。従って、第8図に示す様に出力信号の帯域
は変化してしまう。
The output of the memory 53 is input to the digital signal processing circuit 54. As shown in FIG. 7, the digital signal processing circuit 54 has a magnifying display function for magnifying, for example, 1.5 times, 2 times, and 3 times, and the first, second, and third magnifying circuits 54 having different magnifying powers, respectively.
Switches SW3, SW4 for switching a, 54b, 54c and signal line
It is composed of The input signal is expanded by the expansion circuit 54 so as to be expanded on the time axis. That is, when a mountain-shaped signal as shown on the left side of FIG.
The signal waveform is enlarged on the time axis by i and becomes the signal waveform shown on the right side of FIG. Therefore, the band of the output signal changes as shown in FIG.

つまり、入力信号の帯域は、拡大回路54iの拡大率に
よって、その拡大率で割った信号帯域に変化する。
That is, the band of the input signal changes to the signal band divided by the expansion rate according to the expansion rate of the expansion circuit 54i.

上記ディジタル信号処理回路54の出力はD/A変換器55
でD/A変換され、LPF回路56に入力される。LPF回路56に
於てもLPF回路43と同様の構成になっており、コントロ
ーラ32によって周波数特性が切り換えられる様になって
いる。ただし、このLPF回路56の内部構成要素のカット
オフ周波数のそれぞれは、CCD駆動周波数と、ディジタ
ル信号処理回路54の拡大回路54iの周波数特性の組み合
わせによって決定される。LPF回路56の出力は輪郭補正
回路57に入力される。
The output of the digital signal processing circuit 54 is the D / A converter 55.
Is D / A converted by and input to the LPF circuit 56. The LPF circuit 56 has the same configuration as the LPF circuit 43, and the frequency characteristics can be switched by the controller 32. However, each of the cutoff frequencies of the internal components of the LPF circuit 56 is determined by the combination of the CCD drive frequency and the frequency characteristic of the expansion circuit 54i of the digital signal processing circuit 54. The output of the LPF circuit 56 is input to the contour correction circuit 57.

輪郭補正回路57は第9図に示す様に、第1の遅延手段
60と、この遅延量を選定するスイッチ61と、第2の遅延
手段62と、この遅延量を選定するスイッチ63と、加算器
64,65,66と、増幅器67,68と、非線形回路69とから構成
されている。入力信号と第1,第2の遅延手段60,62によ
って遅延された信号は加算器64で加算される。その後増
幅器67で−1/2倍されて第1の遅延手段60によって遅延
された信号と加算器65で加算されて第9図(a)の様な
波形の信号となり、増幅器68でα倍される。増幅率αは
コントローラ32からの強調レベル設定信号で任意に設定
できる様になっている。増幅器68の出力は後に詳述する
非線形回路69を経て加算器66で遅延手段60の出力と加算
され、輪郭補正回路57の出力となる。ここで、第1遅延
手段60の出力で遅延時間の短い出力はスイッチ61のa端
子に、遅延時間の長い出力になるにつれてb,c,d,e端子
に接続されている。また、第2遅延手段62の出力に於て
も同様であり、スイッチ63のa′,b′,c′,d′,e′に接
続される第2遅延手段62の遅延時間は、それぞれa,b,c,
d,eと同じである。従って、スイッチ61でaが選択され
ている時はスイッチ63ではa′が選択される。スイッチ
61,63はコントローラ32からの遅延量設定信号によって
切り換えることができる。第10図に遅延量の大小による
出力信号の違いを示す。第10図(A)に示す信号に対
し、同図(B)は遅延量が中程度の場合を示し、信号帯
域の上限が低くなると、遅延量を大きくすることで第10
図(C)の様に強調周波数を低く設定し、信号帯域の上
限が高くなると、遅延量を小さくすることで第10図
(D)の様に強調周波数を高く設定することができる。
従って、信号帯域の上限に合わせて強調周波数を第12図
(a)におけるB,C,Dの様に変化させることで信号処理
系としての周波数特性を第12図(c)のB,C,Dの様にす
ることができる。これにより画像に不自然さがなくなり
観察効果を高めることができる。(尚、ここでB,C,Dは
第10図のB,C,Dに対応する。)次に増幅器68について
は、第9図(a)に示す様な微分信号を増幅率αを任意
に設定することで輪郭強調レベルを調整できる。第11図
に強調レベルの大小による出力信号の違いを示す。第11
図(A)の信号に対し、同図(B′)は強調レベルが中
程度の場合を示し、同図(C′)は強調レベルを強くし
た場合であり、同図(D′)は逆に強調レベルを弱くし
た場合の例である。本発明ではこの強調レベルの強弱も
信号帯域に応じて切り換える。信号帯域が変化する要因
としては先に述べた様にCCDの駆動周波数の変更と、画
像拡大処理であるが、特に画像拡大処理を行った場合に
は補間の効果としての画像ぼけが発生するため、この場
合は輪郭補正としての輪郭強調レベルを強くした方が望
ましくなる。従って、画像拡大処理によって信号帯域が
低くなった場合、輪郭強調周波数を低くするだけでな
く、輪郭強調レベルも対応して強くする。第12図(b)
にこの場合の輪郭補正回路の周波数特性を示す。同図の
Eは強調周波数を低くして、強調レベルを強くした場合
であり、同図のFは強調周波数が高く、強調レベルが弱
い場合を示している。尚B′は第11図のB′に相当す
る。また、上に述べた様に強調周波数を変えることで第
12図(d)のF′に示す様にLPFによって帯域制限を受
けた信号の制限より高い周波数成分を強調することがな
くなる。その他、操作パネル48からの入力により故意に
強調周波数を変更して第12図(d)のG′に示す様な周
波数特性にすることで観察効果を高めることができる。
The contour correction circuit 57, as shown in FIG.
60, a switch 61 for selecting this delay amount, a second delay means 62, a switch 63 for selecting this delay amount, and an adder
64, 65, 66, amplifiers 67, 68, and a non-linear circuit 69. The input signal and the signals delayed by the first and second delay means 60 and 62 are added by the adder 64. Thereafter, the signal is multiplied by −1/2 in the amplifier 67 and added to the signal delayed by the first delay means 60 in the adder 65 to obtain a signal having a waveform as shown in FIG. 9A, which is multiplied by α in the amplifier 68. It The amplification rate α can be arbitrarily set by an emphasis level setting signal from the controller 32. The output of the amplifier 68 is added to the output of the delay means 60 by an adder 66 via a non-linear circuit 69 which will be described in detail later, and becomes the output of the contour correction circuit 57. Here, the output of the first delay means 60 having a short delay time is connected to the a terminal of the switch 61, and the outputs having a long delay time are connected to the b, c, d, and e terminals. The same applies to the output of the second delay means 62, and the delay time of the second delay means 62 connected to a ', b', c ', d', e'of the switch 63 is a. , b, c,
Same as d and e. Therefore, when the switch 61 selects a, the switch 63 selects a '. switch
61 and 63 can be switched by a delay amount setting signal from the controller 32. Figure 10 shows the difference in output signal depending on the amount of delay. Compared to the signal shown in FIG. 10 (A), FIG. 10 (B) shows a case where the delay amount is medium. When the upper limit of the signal band becomes low, the delay amount is increased to increase the delay amount.
When the emphasis frequency is set low as shown in FIG. 10C and the upper limit of the signal band becomes high, the emphasis frequency can be set high as shown in FIG. 10D by reducing the delay amount.
Therefore, the frequency characteristics of the signal processing system are changed to B, C, and D in FIG. 12 (c) by changing the emphasis frequency to B, C, and D in FIG. 12 (a) according to the upper limit of the signal band. Can be like D. As a result, the image has no unnaturalness and the observation effect can be enhanced. (Here, B, C and D correspond to B, C and D in FIG. 10.) Next, regarding the amplifier 68, a differential signal as shown in FIG. The contour emphasis level can be adjusted by setting to. Fig. 11 shows the difference in the output signal depending on the magnitude of the emphasis level. 11th
With respect to the signal of FIG. 7A, FIG. 7B shows the case where the emphasis level is medium, FIG. 8C shows the case where the emphasis level is increased, and FIG. This is an example when the emphasis level is weakened. In the present invention, the strength of this emphasis level is also switched according to the signal band. The factors that change the signal band are the change of the driving frequency of the CCD and the image enlargement processing as described above. However, when the image enlargement processing is performed, image blurring occurs as an interpolation effect. In this case, it is preferable to increase the contour enhancement level for contour correction. Therefore, when the signal band becomes low due to the image enlargement processing, not only the contour emphasis frequency is lowered, but also the contour emphasis level is correspondingly strengthened. Figure 12 (b)
Shows the frequency characteristic of the contour correction circuit in this case. E in the figure shows the case where the emphasis frequency is made low and the emphasis level is made strong, and F in the figure shows the case where the emphasis frequency is high and the emphasis level is weak. Incidentally, B'corresponds to B'in FIG. Also, by changing the emphasis frequency as described above,
As shown by F'in FIG. 12 (d), the frequency component higher than the limit of the signal band-limited by the LPF is not emphasized. In addition, the observation effect can be enhanced by deliberately changing the emphasis frequency by inputting from the operation panel 48 to obtain the frequency characteristic as shown by G'in FIG. 12 (d).

増幅器68の出力は非線形回路69を経て加算器66に入力
されることは先に述べたが、次にこの非線形回路69につ
いて説明する。非線形回路69は第13図(a)に示す様な
出力特性となっている。従って、第14図で示す様に低レ
ベル信号を抑圧することができる。この回路を第9図で
示す様な位置に設けることによって、入力信号に含まれ
るノイズ成分によって発生する様な低レベルの輪郭強調
成分を抑圧することができ、画面のざらつきを軽減する
ことができる。第15図はその動作説明図である。輪郭補
正回路57に第15図(a)の様なノイズ分(斜線で示す)
を含む信号の入力があったとする。このとき非線形回路
69の入力は、第15図(b)に示す様な信号となり、ノイ
ズ成分に対する強調成分も含まれている。この信号は非
線形回路69の第15図(c)に示す様な入出力特性によっ
て低レベル信号を抑圧され、第15図(d)に示す様な信
号に成形される。従って、加算器66で原信号と強調信号
を加え合わせた出力は第15図(e)の様になりノイズ成
分に対する強調信号を抑圧したものとなる。さらに、こ
の非線形回路69を用いても強調レベル変更可能であるの
で説明を加えておく。第13図(a)に示す入出力特性の
線形部分の傾きを同図(b)の点線で示す様に変えるこ
とで、増幅回路68の動作を兼ねることができる。また、
同図(c)に示す様に抑圧レベルを変えることを組み合
わせてもよい。従って、信号帯域の上限の変化に対応し
て、増幅器68の増幅率を変える代りに、前述の様に非線
形回路69の特性を変えることで強調レベルを変更するこ
とが可能である。また、非線形回路69は多数の折れ線に
よって構成してもよい。
As described above, the output of the amplifier 68 is input to the adder 66 via the non-linear circuit 69. Next, the non-linear circuit 69 will be described. The nonlinear circuit 69 has an output characteristic as shown in FIG. 13 (a). Therefore, low level signals can be suppressed as shown in FIG. By providing this circuit at the position shown in FIG. 9, it is possible to suppress low-level edge enhancement components that are generated by noise components included in the input signal, and reduce the roughness of the screen. . FIG. 15 is an explanatory diagram of the operation. Noise components (shown by diagonal lines) in the contour correction circuit 57 as shown in FIG.
It is assumed that there is a signal input including. Then the nonlinear circuit
The input of 69 becomes a signal as shown in FIG. 15 (b), which also includes an emphasis component for the noise component. A low level signal of this signal is suppressed by the input / output characteristics of the non-linear circuit 69 as shown in FIG. 15 (c), and is shaped into a signal as shown in FIG. 15 (d). Therefore, the output obtained by adding the original signal and the emphasized signal in the adder 66 is as shown in FIG. 15 (e), and the emphasized signal for the noise component is suppressed. Furthermore, since the enhancement level can be changed even by using the non-linear circuit 69, a description will be added. By changing the slope of the linear portion of the input / output characteristic shown in FIG. 13 (a) as shown by the dotted line in FIG. 13 (b), the operation of the amplifier circuit 68 can also be performed. Also,
The suppression level may be changed as shown in FIG. Therefore, instead of changing the amplification factor of the amplifier 68 in response to the change in the upper limit of the signal band, it is possible to change the emphasis level by changing the characteristics of the nonlinear circuit 69 as described above. Further, the non-linear circuit 69 may be composed of a large number of broken lines.

上記輪郭補正回路57の出力は、図示しないバッファを
介してモニタ6に至り、画像として観察することができ
る。
The output of the contour correction circuit 57 reaches the monitor 6 via a buffer (not shown) and can be observed as an image.

尚、上記輪郭補正回路57の構成と、前段側に設けた輪
郭補正回路44の基本構成は同一であり、その動作も同様
となる。
The outline correction circuit 57 has the same basic configuration as the outline correction circuit 44 provided in the preceding stage, and the operation thereof is also the same.

以上述べてきた中で説明の都合上、CCD駆動回路33の
駆動周波数、LPF回路43,51,56の構成要素のLPF(43a
等)の周波数特性、画像拡大処理回路54の拡大倍率につ
いて限定した書き方になっているが、これらの値を任意
に設定できるようにしてもよい。また、コントローラ32
によって切り換えられる構成要素の数も3タイプに限定
するものでなく、構成要素の数は任意である。
For convenience of explanation in the above description, the drive frequency of the CCD drive circuit 33 and the LPF (43a of the components of the LPF circuits 43, 51, 56
However, the values are not limited to the above-described frequency characteristics and the enlargement ratio of the image enlargement processing circuit 54, but these values may be set arbitrarily. Also, the controller 32
The number of components switched by is not limited to three types, and the number of components is arbitrary.

尚、本発明はカラー撮像手段としてのCCDの前面にモ
ザイクカラーフィルタ等のカラーフィルタを設けたカラ
ーフィルタ内蔵式の場合にも、カラーフィルタを設けな
い面順次式の場合のいずれにも適用できる。
The present invention can be applied to both a color filter built-in type in which a color filter such as a mosaic color filter is provided on the front surface of a CCD as a color image pickup means and a frame sequential type in which no color filter is provided.

又、拡大の信号処理を行うものに限らず、縮小の信号
処理を行う場合にも適用できるし、親画面に子画面をス
ーパーインポーズして表示する場合にも適用できる。
Further, the present invention is not limited to the case of performing the enlargement signal processing, but can be applied to the case of performing the reduction signal processing as well as the case of superimposing and displaying the child screen on the parent screen.

[発明の効果] 以上述べてきたように本発明によれば、CCDの駆動周
波数の変更及び画像拡大処理等の信号帯域の上限が変更
されてしまうような信号処理系を有した場合にも、その
信号帯域の上限の変化に対応して画質決定要因を変える
手段を設けてあるので、各種のCCD出力に対して各種の
信号処理を施した場合にも、その信号に対し常に最適の
環境状態で画質の良好な画像が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, even when a signal processing system in which the upper limit of the signal band for changing the driving frequency of the CCD and image enlarging processing is changed, A means is provided to change the image quality determining factor in response to changes in the upper limit of the signal band, so even when various signal processing is performed on various CCD outputs, the optimum environmental condition is always maintained for that signal. Gives a good quality image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図ないし第15図は本発明の1実施例に係り、第1図
は1実施例の電子式内視鏡装置の構成図、第2図は1実
施例の装置全体を示す概略斜視図、第3図は1実施例に
用いられる固体撮像素子の種類を示す斜視図、第4図は
CCD駆動回路の構成図、第5図はLPF回路の構成図、第6
図はLPF回路の周波数特性の概形を示す特性図、第7図
はディジタル信号処理回路の構成図、第8図はディジタ
ル信号処理回路の周波数特性の概形を示す特性図、第9
図は輪郭補正回路の構成図、第10図及び第11図は輪郭補
正回路の動作説明図、第12図は輪郭補正回路の周波数特
性の概形を示す特性図、第13図,第14図及び第15図は非
線形回路の動作説明図である。 1……電子式内視鏡装置、2A……電子スコープ 2B……ファイバスコープ 2C……外付けカメラ付きファイバスコープ 3……TVカメラ、4……信号処理装置 5……光源装置、6……モニタ 18,24……CCD、33……CCD駆動回路 42……ディジタル信号処理回路 43,51,56……LPF(ローパスフィルタ) 44,57……輪郭補正回路
1 to 15 relate to one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram of an electronic endoscope apparatus of one embodiment, and FIG. 2 is a schematic perspective view showing the entire apparatus of one embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing the types of solid-state image sensor used in one embodiment, and FIG.
CCD drive circuit configuration diagram, FIG. 5 is LPF circuit configuration diagram, 6th
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the outline of the frequency characteristic of the LPF circuit, FIG. 7 is a configuration diagram of the digital signal processing circuit, and FIG. 8 is a characteristic diagram showing the outline of the frequency characteristic of the digital signal processing circuit.
The figure is a block diagram of the contour correction circuit, FIGS. 10 and 11 are explanatory diagrams of the operation of the contour correction circuit, and FIG. 12 is a characteristic diagram showing the outline of the frequency characteristic of the contour correction circuit, FIGS. 13 and 14. And FIG. 15 is an operation explanatory view of the non-linear circuit. 1 ... Electronic endoscope device, 2A ... Electronic scope 2B ... Fiberscope 2C ... Fiberscope with external camera 3 ... TV camera, 4 ... Signal processing device 5 ... Light source device, 6 ... Monitor 18, 24 …… CCD, 33 …… CCD drive circuit 42 …… Digital signal processing circuit 43,51,56 …… LPF (low pass filter) 44,57 …… Contour correction circuit

フロントページの続き (72)発明者 斉藤 克行 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 雅彦 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 菅野 正秀 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 長谷川 潤 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 笹川 克義 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−221135(JP,A)Front page continuation (72) Inventor Katsuyuki Saito 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Masahiko Sasaki 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optics Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Masahide Kanno 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Jun Hasegawa 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optics Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Katsuyoshi Sasakawa 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Co., Ltd. (56) Reference JP-A-221135 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固体撮像素子を用いた撮像手段と、該固体
撮像素子から読出した信号を所定の映像信号に変換する
信号処理系とを有する電子式内視鏡装置において、 前記撮像手段から出力された撮像信号をデジタル信号に
変換するA/D変換手段と、 該A/D変換手段によってデジタル変換された撮像信号を
格納するメモリ手段と、 該メモリ手段に格納された撮像信号を補間して拡大処理
する拡大処理手段と、 該拡大処理手段における補間量を変化して、拡大率を設
定する拡大率設定手段と、 前記拡大処理手段の出力信号を受けて、これに輪郭強調
処理を行う輪郭補正手段と、 該輪郭補正手段における強調周波数および強調量を、前
記拡大率設定手段にて設定される拡大率に対応して設定
する輪郭補正制御手段と、 を有することを特徴とする電子式内視鏡装置。
1. An electronic endoscope apparatus having an image pickup means using a solid-state image pickup element and a signal processing system for converting a signal read from the solid-state image pickup element into a predetermined video signal, wherein the image pickup means outputs the signal. A / D conversion means for converting the captured image signal into a digital signal, memory means for storing the captured image signal digitally converted by the A / D conversion means, and interpolation for the captured image signal stored in the memory means. Enlarging processing means for enlarging processing, enlarging rate setting means for changing the amount of interpolation in the enlarging processing means to set an enlarging rate, and a contour for receiving an output signal of the enlarging processing means and performing edge enhancing processing on the output signal. An electronic expression comprising: a correction unit; and a contour correction control unit that sets an emphasis frequency and an emphasis amount in the contour correction unit corresponding to the enlargement ratio set by the enlargement ratio setting unit. Endoscopic device.
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