JPH08242395A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イメージファイバ等の画像伝送媒体で伝送さ
れた画像の、その媒体に固有のノイズを除去してモニタ
ー装置によって表示された画像を見やすいものとする。 【構成】 あらかじめ網目状のノイズ画像のみを画像メ
モリ１７に記憶しておき、実際の被写体の画像がイメー
ジファイバ１２により送られ、ＴＶカメラ１４によって
そのビデオ信号が得られたとき、そのビデオ信号をＡ／
Ｄ変換した上で画像処理装置１６に送り、画像メモリ１
７から網目状のノイズ画像に関する情報を読み出し、こ
れに基づき、上記の実際の被写体の画像データを補正し
て網目状のノイズ画像がなくなるようにし、Ｄ／Ａ変換
した後ＴＶモニター装置１９に送って表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、イメージファイバ等
の画像伝送媒体で伝送された画像を表示する画像表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、医療あるいは工業の分野でイ
メージファイバ等を用いて画像を伝送することが行なわ
れている。医療の分野で用いられる内視鏡は、イメージ
ファイバにより構成されたものである。この内視鏡を用
いて患者の医学的な観察・診断等を行なう場合、たとえ
ば内視鏡を食道を通して胃にまで差し入れ、イメージフ
ァイバによって伝送されてきた胃の内部の画像をＴＶカ
メラでビデオ信号に変換した後このビデオ信号をＴＶモ
ニター装置に送り、その画像をＴＶモニター装置によっ
て表示することになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
は、イメージファイバの解像度（コアに対応する画素の
数）はＴＶカメラの解像度よりも低いこともあって、イ
メージファイバの各画素の境界が網目状の模様となって
ＴＶモニター装置の画面上に現われ、画像を見づらくす
ることがある。すなわち、このような網目状模様は、伝
送されてきた画像となんら関係のないノイズにすぎない
のであり、このノイズがＴＶモニター装置の画面に現わ
れることによって、観察者による伝送画像の正確な観察
が妨げられる。

【０００４】この発明は、上記に鑑み、イメージファイ
バ等の画像伝送媒体で伝送された画像の、その媒体に固
有のノイズを除去してモニター装置によって表示された
画像を見やすいものとすることができる、画像表示装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による画像表示装置においては、画像を伝
送する画像伝送媒体と、該媒体に光学的に結合され、該
媒体を経て送られてきた画像を映像信号に変換する撮像
手段と、この映像信号中に含まれる上記媒体に固有の画
像ノイズ情報があらかじめ取り込まれる画像ノイズ情報
保持手段と、この画像ノイズ情報を用いて映像信号を補
正する補正手段と、補正された映像信号が送られる画像
表示手段とを有することが特徴となっている。

【０００６】

【作用】画像ノイズ情報保持手段には、撮像手段により
得られた映像信号中に含まれる、イメージファイバなど
の画像伝送媒体に固有の画像ノイズに関する情報が、あ
らかじめ取り込まれる。この媒体に固有の画像ノイズと
いうのは、イメージファイバなどの画像伝送媒体では、
その画素つまりコアの各々の間の境界部分よりなる網目
状の模様であり、そのコアの配置関係は各イメージファ
イバにおいて固定であるから、イメージファイバと撮像
手段との光学的関係が定められれば、網目状の模様は、
そのイメージファイバと撮像手段との光学的関係ごとに
固有のものとなる。そこでこの同じイメージファイバ等
の画像伝送媒体とこれに同じ関係で光学的に結合してい
る撮像手段を用いるのであれば、どのような画像を伝送
・表示する場合でも、同じ網目状の模様がノイズとして
現われるので、上記のようにあらかじめ取り込んでおい
た画像ノイズ情報を用いて、映像信号を補正するなら、
この固有の画像ノイズを除去することが可能となる。そ
の結果、画像表示手段には、網目状の模様などの各伝送
媒体に固有の画像ノイズの除去された画像が表示される
ことになって、その表示画像は見易いものとなり、正確
な画像観察を行なうことができるようになる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図１において、光
学系（対物レンズ）１１によって被写体の光学像がイメ
ージファイバ１２の一端に結像し、このイメージファイ
バ１２によって入力された光学像が他端に伝送される。
イメージファイバ１２の他端から出射した光学像は光学
系（接眼レンズ）１３を介してＴＶカメラ１４により撮
像され、このＴＶカメラ１４からビデオ信号が得られ
る。このビデオ信号はＡ／Ｄ変換器１５によりデジタル
データに変換され、画像処理装置１６、画像メモリ１７
に送られる。画像処理装置１６によって処理された画像
データはＤ／Ａ変換器１８によりアナログのビデオ信号
に戻され、ＴＶモニター装置１９に送られて表示され
る。

【０００８】イメージファイバ１２は、たとえば図２に
示すように、イメージサークル２１の外周を石英ガラス
ジャケット２２で覆い、さらにその周囲にコーティング
２３を施して構成されたものを用いる。イメージサーク
ル２１は、バンドルされた多数の光ファイバのクラッド
が一体になったような、マルチコアイメージファイバに
より構成される。すなわち、図３に端面の一部を拡大し
て示すように示すように、多数のコア２４が共通のクラ
ッド２５中に埋め込まれたようになっている。

【０００９】この多数のコア２４の一つずつが独立に光
を伝達するので、これらのコア２４の各々がイメージフ
ァイバ１２の画素となる。この画素数（コア数）は数千
〜数万であるのが普通であるから、通常、ＴＶカメラ１
４の画素数よりも相当少ないものとなる。そのため、こ
のイメージファイバ１２の各画素が網目状の模様となっ
てＴＶカメラ１４からのビデオ信号に現われることにな
る。すなわち、コア２４は上記の通り光を伝達するが、
その周囲のクラッド２５は光を伝達しないので、ＴＶモ
ニター装置１９で表示される画像において、クラッド２
５の部分は暗い部分となり、これが網目状の模様とな
る。フラットな白い被写体をイメージファイバ１２で伝
送し、ＴＶカメラ１４で撮像してそのままＴＶモニター
装置１９に送って表示すると、図４に示すように網目状
の模様が現われる。

【００１０】このような網目状の模様は被写体の画像に
関係のない、ノイズそのものであり、ＴＶモニター装置
１９で画像を観察する際の障害となるだけである。たと
えば、白地に黒の水玉模様の被写体の画像はＴＶモニタ
ー装置１９の画面では図５のように現われる。黒い水玉
模様以外に網目状の模様が現われていることがわかる。

【００１１】そこで、この実施例では画像データを画像
処理装置１６で処理することにより、このノイズ（網目
状の模様）を除去するよう補正している。そのため、あ
らかじめ、網目状のノイズ画像に関するデータを取り込
んでおく。ここでは、たとえば磨りガラスを介して白色
光をイメージファイバ１２の一端に入射させて他端から
の出力像をＴＶカメラ１４により撮像してビデオ信号を
得、これをＡ／Ｄ変換器１５を介して画像メモリ１７に
記憶する。これにより図４のような網目状のノイズ画像
のみが画像メモリ１７に記憶できたことになる。

【００１２】実際の画像がイメージファイバ１２によっ
て伝送され、そのビデオ信号が得られたとき、画像メモ
リ１７を参照することによって画像処理装置１６が画像
補正処理を行なう。たとえば、Ａ／Ｄ変換されて得た画
像データの各画素の値（輝度）を、画像メモリ１７に格
納されている各画素の値に基づき修正する。つまり画像
データの各画素の番地ごとに、網目状ノイズ画像の画素
値を画像メモリ１７から読み出して、修正するのであ
る。これは、フラットな白い被写体についての図４に示
すような網目模様をなくして、白いフラットな画像に変
換するもので、網目模様の暗くなっている部分の輝度
を、周囲のコアの輝度変化に合わせて補正する操作を行
なうことに相当する。

【００１３】画像処理装置１６においてこのような画像
補正処理を受けた画像データをＤ／Ａ変換してＴＶモニ
ター装置１９で表示すれば、たとえば上記の白地に黒の
水玉模様の被写体の原画像（図５）に現われていた網目
模様が除去されて、図６に示すような白地に黒の水玉模
様のみが現われている画像をＴＶモニター装置１９に表
示することができる。

【００１４】具体的な画像処理方法としては、たとえば
つぎのようなものとすることができる。まず、上記のよ
うにフラットな白い被写体についての画像を得、この画
像について輝度がピークとなる座標を求める。たとえ
ば、図７（ａ）でに示すような白い被写体の画像につい
て、その水平の走査線Ａ−Ａ’上の輝度曲線を図７の
（ｂ）のように求める。そして、Ｘ（水平）方向の各画
素位置が座標ｘ１、ｘ２、ｘ３、…であるとして、この
輝度曲線についてピーク（凸）となる画素の座標（たと
えばｘ２、ｘ５、ｘ７、…）を求める。このような水平
ピーク座標を、垂直方向の各画素の座標位置ごとに求め
る。つまり水平の走査線Ａ−Ａ’を垂直方向に走査す
る。同様に垂直方向（Ｙ方向、図の縦方向）の走査線に
ついてピークとなる画素の座標（垂直ピーク座標）を、
走査線を水平方向に走査させながら、水平方向各位置ご
とに求める。これらの水平・垂直ピーク座標を記憶し、
実際の観察画像が図８の（ａ）のように得られたら、ま
ず水平走査線Ａ−Ａ’について輝度曲線を図８の（ｂ）
の実線のように求める。そして、この水平走査線Ａ−
Ａ’については上記の水平ピーク座標ｘ２、ｘ５、ｘ
７、…が原画像の輝度を表わしているので、この座標上
の画素の輝度を求めて、隣り合うこれら座標上の画素の
輝度がリニアに変化するようにそれらの画素の間に位置
する画素の輝度値を補正する。これにより、図８の
（ｂ）の点線で示すような、滑らかに変化する輝度曲線
が得られる。これを垂直方向の各位置の水平走査線ごと
に行なうとともに、垂直走査線についても同様の処理を
行なう。さらに画質を高めるためには、４５°斜めの直
交する２方向でも同様の処理を行なって補正することが
望ましい。

【００１５】なお、上記では、画像メモリ１７にノイズ
画像を全画面について記憶しておき、画像処理装置１６
が、画像メモリ１７をアクセスすることによりノイズ画
像についての各画素の情報を読み出して修正処理を行な
う構成としているが、画像メモリ１７に格納しておくノ
イズ画像の情報は全画面についてのものとせず、イメー
ジファイバ１２におけるコアの配列の規則性からその最
小単位の領域のみとしてもよい。その場合、その最小単
位の領域のノイズ画像データを、他の領域についても適
用するのである。また、その最小単位の領域のノイズ画
像データは、単にその領域内のすべての画素の値を保持
するのではなく、その代表的な複数位置についての画素
値のみを保持するようにしてもよい。代表的な画素の中
間の位置の画素値は、画像処理装置１６が計算によって
求めるのである。その場合、計算式（計算方法・手順）
をも画像メモリ１７あるいは別のメモリに記憶させるよ
うにしてもよい。

【００１６】その他、この発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々の変更が可能である。たとえば、網目模様の補正
処理方法は上記のようなものだけに限らず、さまざまな
ハードウェア的あるいはソフトウェア的な方法がとり得
る。また画像伝送媒体もイメージファイバに限定される
わけではない。

【００１７】

【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明の画像表示装置によれば、イメージファイバ等の
画像伝送媒体で画像を伝送し、映像信号に変換した上で
モニター装置で表示する場合に、その画像伝送媒体に固
有のノイズを除去して、伝送された画像を表示すること
が可能となり、画像の観察が容易になって正確な判断を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる画像表示装置のブ
ロック図。

【図２】同実施例のイメージファイバを示す斜視図。

【図３】同実施例のイメージファイバにおけるコア配列
を示す拡大図。

【図４】網目状模様の画像ノイズ例を示す図。

【図５】網目状模様の画像ノイズにより害された伝送画
像例を示す図。

【図６】網目状模様の画像ノイズが除去された伝送画像
例を示す図。

【図７】白い被写体画像の一部とその輝度曲線を示す
図。

【図８】実際の被写体画像の一部とその輝度曲線を示す
図。

【符号の説明】

１１、１３ 光学系 １２ イメージファイバ １４ ＴＶカメラ １５ Ａ／Ｄ変換器 １６ 画像処理装置 １７ 画像メモリ １８ Ｄ／Ａ変換器 １９ ＴＶモニター装置 ２１ イメージサークル ２２ 石英ガラスジャケット ２３ コーティング ２４ コア ２５ クラッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像を伝送する画像伝送媒体と、該媒体
   に光学的に結合され、該媒体を経て送られてきた画像を
   映像信号に変換する撮像手段と、この映像信号中に含ま
   れる上記媒体に固有の画像ノイズ情報があらかじめ取り
   込まれる画像ノイズ情報保持手段と、この画像ノイズ情
   報を用いて映像信号を補正する補正手段と、補正された
   映像信号が送られる画像表示手段とを備えることを特徴
   とする画像表示装置。