JPH1198497A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造を強調して表示することにより、構造の
微妙な性状変化を観察することができ、病変の早期発見
に寄与することが可能な内視鏡装置を提供することにあ
る。 【解決手段】 内視鏡スコープ１に設けられた固体撮像
素子２により得られたカラー撮像情報に基づき、内視鏡
カラー画像をモニタ８上に表示する内視鏡装置におい
て、カラー撮像情報より明度像を形成する明度像形成手
段１１と、明度像に強調処理を施す強調処理手段１２
と、この強調処理手段１２にて強調処理された明度像を
モニタ１６上に表示する表示手段とを具備する内視鏡装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を用
いた内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡スコープの先端にＣＣＤ等
の固体撮像素子を配置した内視鏡が開発されている。こ
れは、例えば胃内壁の様子をカラーＴＶ画像としてカラ
ーブラウン管などに直接表示して観察できるもので、
内視鏡検査が容易になる、画像が鮮明である等の有用
性が認められている。そして、この内視鏡により得られ
た画像を処理して表示することで、新たな診断機能の向
上も期待されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来より内視鏡による
画像診断では、臓器粘膜の構造と色の変化（発色、変色
等）とによって病変の変化を検出するが、例えば早期癌
のような場合には、ひだの微妙な性状変化しか呈しない
ために、内視鏡カラー画像だけ観察したのでは構造の変
化を認識できず、しばしば病変を見逃がすことがあっ
た。

【０００４】この場合、ひだの微細な構造を強調して表
示できるならば異常の発見が容易となるが、内視鏡画像
はカラーカメラから得られる通常Ｒ、Ｇ、Ｂの成分から
成る画像情報で表わされるため、Ｒ、Ｇ、Ｂから成る画
像に例えば構造強調を実施しようとすれば、色も変化し
てしまうという問題がある。

【０００５】このように、従来装置にあっては臓器粘膜
の構造に対してのみ強調処理を独立に実施することがで
きなかった。

【０００６】そこで、本発明は、構造を強調して表示す
ることにより、構造の微妙な性状変化を観察することが
でき、病変の早期発見に寄与することが可能な内視鏡装
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】上記目的を達成するため
に本発明は、内視鏡スコープに設けられた固体撮像素子
により得られたカラー撮像情報に基づき、内視鏡カラー
画像をモニタ上に表示する内視鏡装置において、前記カ
ラー撮像情報より明度像を形成する明度像形成手段と、
前記明度像に強調処理を施す強調処理手段と、この強調
処理手段にて強調処理された明度像を前記モニタ上に表
示する表示手段とを具備することを特徴とする。

【０００８】本発明では、固体撮像素子より得られたカ
ラー撮像情報に基づき明度像を形成し、明度像を強調処
理して表示することで、構造の微妙な性状変化を観察す
ることができ、病変の早期発見に大いに寄与することが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づき説明する。

【００１０】図１は、本発明に係る内視鏡装置のブロッ
ク図である。同図において、１は先端部に固体撮像素子
であるＣＣＤ２を配置した内視鏡スコープであり、３は
前記ＣＣＤ２からの信号出力をカラービデオ信号に形成
するＴＶ回路部である。尚、カラービデオ信号の生成に
際しては、波長の異なるＲ、Ｇ、Ｂの光で順次ＣＣＤ２
上に結像させるいわゆる面順次方式は、あるいはＣＣＤ
２上にモザイクフィルタを形成して同時にＲ、Ｇ、Ｂ情
報を得るいわゆる点順次方式のいずれかを採用してもよ
い。

【００１１】４は前記カラービデオ信号をＲ、Ｇ、Ｂ信
号に変換するエンコーダ、５はこのエンコーダ４からの
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号をそれぞれＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換
器、６Ｒ、６Ｇ、６ＢはそれぞれＲ用、Ｇ用、Ｂ用の画
像メモリである。７はこの各画像メモリ６Ｒ、６Ｇ、６
ＢからのＲ、Ｇ、Ｂのディジタル信号をＤ／Ａ変換する
Ｄ／Ａ変換器であり、８は前記Ｄ／Ａ変換器７からの信
号に基づき画像を表示するディスプレイである。

【００１２】上記の構成は、内視鏡で得られた原画像を
Ｒ、Ｇ、Ｂ変換してディスプレイ８に表示するという従
来からの原画像表示用のユニットである。本実施形態で
は、この原画像表示用ユニットに下記の構成の処理画像
表示用ユニットを接続することによって、診断部位の構
造のみを強調した明度像（白黒像）を表示するようにし
ている。

【００１３】１０は画像処理ユニットであり、明度像形
成手段としての画像変換ユニット１１、画像強調処理手
段としての画像強調処理ユニット１２及びコントロール
コンソール１３から構成されている。

【００１４】前記画像変換ユニット１１は、前記画像メ
モリ６Ｒ、６Ｇ、６ＢからのＲ、Ｇ、Ｂ情報を入力し、
この情報に基づき色の三属性のうち一つである明度
（Ｉ）像に変換するユニットである。ここで、明度
（Ｉ）は原画像の白黒情報（定量的には輝度情報に対応
する）であり、壁の構造をよく表す像である。また、
Ｒ、Ｇ、Ｂ情報より明度（Ｉ）を形成する手法の一例と
しては、Ｉ＝０．２９８８Ｒ＋０．５８６８Ｇ＋０．１
１４４Ｂ・・・（１）の演算式を実行する。前記コント
ロールコンソール１３は、例えば内視鏡スコープの把持
部に設けられ、オペレータの入力に基づき前記画像変換
ユニット１１に変換指令を出力すると共に、画像強調処
理のための指令を前記画像強調処理ユニット１２に出力
するものである。尚、上記の各指令はコントロールコン
ソール１３上に設けられた画像フリーズスイッチ（図示
せず）を押下し、前記ディスプレイ８に表示されるカラ
ー画像を停止した後に行うようにしてもよい。前記画像
強調処理ユニット１２は、コントロールコンソール１３
からの指令に基づき、前記画像変換ユニット１１からの
明度（Ｉ）像に対して強調処理例えばバンドパスフィル
タをかける処理を行う。

【００１５】そして、この強調処理された明度（Ｉ）像
を表示するための表示手段として、画像メモリ１４、Ｄ
／Ａ変換器１５及びディスプレイ１６が設けられてい
る。

【００１６】以上のように構成された装置の作用につい
て説明する。

【００１７】先ず、内視鏡スコープ１を患者の体腔内に
挿入し、例えば胃内壁に照明光を照射してその反射光を
ＣＣＤ２で検出し、電気信号に変換する。ＴＶ回路部３
ではこれを標準のビデオ信号例えばＮＴＳＣ信号に形成
する。このＮＴＳＣ信号はエンコーダ４によってＲ、
Ｇ、Ｂ信号に変換され、それぞれＡ／Ｄ変換器５でディ
ジタル信号に変換された後に各画像メモリ６Ｒ、６Ｇ、
６Ｂに記憶される。この画像メモリ６Ｒ、６Ｇ、６Ｂに
記憶されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、Ｄ／Ａ変換器７でアナロ
グ信号に変換され、原画像がディスプレイ８上にカラー
表示されることになる。これによって、胃内壁の画像診
断が可能になる。

【００１８】ここで、上記胃内壁の微細なひだの構造を
より正確に診断したい場合には、下記のような画像処理
を行う。

【００１９】先ず、オペレータはコントロールコンソー
ル１３上のフリーズスイッチを押下してディスプレイ８
上に表示される画像をフリーズし、処理画像を特定す
る。。続いて、オペレータの操作入力に基づき、コント
ロールコンソール１３より画像変換ユニット１１に対し
て画像処理実行命令が出力される。そうすると、この画
像変換ユニット１１は前記画像メモリ６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ
よりＲ、Ｇ、Ｂ信号を入力し、前記式（１）の演算を実
行することによりＲ、Ｇ、Ｂ画像を明度（Ｉ）画像に変
換する。

【００２０】さらに、オペレータの操作入力に基づきコ
ントロールコンソール１３より画像強調処理ユニット１
２に対して構造強調の指令が出力される。そうすると、
この画像強調処理ユニット１２は、前記画像変換ユニッ
ト１１からの明度（Ｉ）像に対して、例えば図２に示す
バンドパスフィルタを施すことになる。

【００２１】フィルタ処理された明度画像は、画像メモ
リ１４に一旦記憶された後、Ｄ／Ａ変換器１５でアナロ
グ信号に変換されてディスプレイ１６上に白黒濃淡像と
して画像表示されることになる。

【００２２】ここで、このディスプレイ１６上に表示さ
れた白黒濃淡画像と、ディスプレイ８上に表示された原
画についてのカラー画像とを比較すると、ディスプレイ
１６上の画像は白黒濃淡画像であるがために、胃内壁の
構造をよく反映し、早期癌のようなひだの微妙な性状変
化をも見逃さずに観察することが可能となる。しかも、
この白黒濃淡像は画像強調処理ユニット１２でバンドパ
スフィルタが施された強調処理画像であるため、上記の
病変をより的確に診断することが可能となる。

【００２３】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。

【００２４】明度像形成手段としては、上記実施形態の
ものに限らず、少なくとも固体撮像素子２からのカラー
撮像情報に基づき明度像を形成する種々の手段を採用す
ることができる。上記実施形態における画像変換ユニッ
ト１１では、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号から式（１）を実行して明
度像を形成したが、例えばＴＶ回路３からのＴＶ信号例
えばＮＴＳＣ信号に基づき内視鏡カラー画像を表示する
方式の場合には、明度像形成手段でＲ、Ｇ、Ｂ信号に変
換し、その後式（１）により明度像を形成するように構
成すればよい。

【００２５】さらに、明度像を形成する他の手法として
は、図３に示す構成を採用してもよい。図３に示す変換
ユニット２１はＲ、Ｇ、Ｂ信号を明度（Ｉ）、彩度
（Ｓ）及び色相（Ｈ）に変換するユニットであり、入力
信号がＮＴＳＣ信号でる場合には一旦Ｒ、Ｇ、Ｂ変換し
た後に上記のＨ、Ｓ、Ｉ変換を行えばよい。

【００２６】Ｒ、Ｇ、Ｂ情報を上記Ｉ、Ｓ、Ｈ画像に変
換する方式としては、カラーグラフィクの分野で公知で
あり、その一例として米国ＡＣＭ（Ｔｈｅ Ａｓｓｏｃ
ｉａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍａｃｈｉ
ｎｅｒｙ）−ＳＩＧＧＲＡＰＨ（Ｓｐｅｃｉａｌ Ｉｎ
ｔｅｒｅｓｔ Ｇｒｏｕｐ ｏｎ ＣｏｍｐｕｔｅｒＧ
ｒａｐｈｉｓｓ）から１９７９年に提案されたＨＳＩ変
換モデル等がある。

【００２７】上記Ｈ、Ｓ、Ｉ像はそれぞれ画像メモリ２
２、２３、２４に一旦記憶され、その後明度（Ｉ）像に
ついてのみ、コントロールコンソール２６の指令に基づ
き画像強調処理ユニット２５で強調処理を行えばよい。
この際、Ｓ像＝０として入力すれば、色情報は考慮され
ないため明度（Ｉ）像についての強調処理が可能とな
る。

【００２８】また、上記の実施形態では内視鏡カラー画
像の表示手段６、７、８と、明度像の表示手段１４、１
５、１６とを別個に設けたが、図４に示すようにＤ／Ａ
変換器３５及びディスプレイ３６をセレクタ３４の切り
換えによって表示手段として共用し、ディスプレイ３６
上に上記両画像を切り換え表示するか、あるいは一画面
に分割表示することもできる。

【００２９】このために、前記内視鏡からのカラー撮像
情報としての例えばＮＴＳＣ信号をＡ／Ｄ変換器３１で
ディジタル変換し、その原画像を画像メモリ３２に記憶
しておく。この原画像を表示する場合にはセレクタ３４
をＡ端子側に切り換えて表示する。一方、明度像は前記
画像処理ユニット１０で形成され、この明度像のみを表
示する場合にはメモリ３３に一旦記憶した後にセレクタ
３４のＢ端子を介して表示される。両画像をディスプレ
イ３６の一画面に分割表示する場合には、前記メモリ３
３に原画像及び明度像を書き込む。この際、両画像をデ
ータとして縮小する必要があるため、アドレスコントロ
ーラ３７によって間引きしてデータを読み出し、ディス
プレイ３６の例えば左右の半分ずつに対応するメモリ３
３上の２領域に書き込めばよい。そして、セレクタ３４
でＢ端子を選択すればディスプレイ３６上に両画像を分
割表示することができる。尚、上記のアドレス制御及び
セレクタ３６切り換えは、システムコントロール３８の
指令に基づき行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば構
造の微妙な性状変化を観察することができ、病変の早期
発見に大いに寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内視鏡装置のブロック図。

【図２】強調処理の一例としてのバンドパスフィルタ特
性を示す特性図。

【図３】画像処理ユニットの変形例を示すブロック図。

【図４】表示手段を共用した変形例のブロック図。

【符号の説明】

１ 内視鏡スコープ ２ 固体撮像素子 １１、２１ 明度像形成手段 １２、１３ 画像強調処理手段 １４〜１６ 表示手段 ２５、２６ 画像強調処理手段 ３４〜３６ 表示手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡スコープに設けられた固体撮像素
   子により得られたカラー撮像情報に基づき、内視鏡カラ
   ー画像をモニタ上に表示する内視鏡装置において、 前記カラー撮像情報より明度像を形成する明度像形成手
   段と、 前記明度像に強調処理を施す強調処理手段と、 この強調処理手段にて強調処理された明度像を前記モニ
   タ上に表示する表示手段とを具備することを特徴とする
   内視鏡装置。