JPS62266030A

JPS62266030A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPS62266030A
Application number: JP61111629A
Authority: JP
Inventors: 菊池　克也; 晴夫加藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1987-11-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、内視鏡装置特にその画像処理技術に関する。

（従来の技術）近年、内視鏡スコープの先端にＣＯＤ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。

（発明が解決しようとする問題点）′ 従来より内視鏡による画像診断では、臓器粘膜の構造（
輝度の反映する）と色の変化とによって病変の変化を検
出するが、この場合病変の存在領域がどこまで広がって
いるかを診断することが重要である。

ところで、病変によって色が微妙に変化した場合には、
内視鏡カラー画像上での診断によって変色した病変領域
を的確に認識することが困難であった。

そこで、本発明の目的とするところは、色の微妙な変化
を呈した病変領域を的確に診断覆ることのできる内？ｊ
ｉｌ鏡装置を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決覆るだめの手段）本発明は、カラーｉ像情報を明度、彩度１色相の各画像
に変操りる画像変換手段と、少なくとも色相についての
域値を設定する域値設定手段と、この域値内の画素と域
１ｎ外の画素とで、前記明度。

彩度又は色相のうちの一以上の画像についての処理を異
ならせて実行する画像処理手段と、該画像処理手段で処
理された明度、彩度及び色相情報に基づき処理画像を表
示する表示手段とを設けて内ｙｌ鏡装置を構成している
。

（作　用）本発明では、固体撮像素子より１ｑられたカラー撮像情
報に基づき色の三属性である明度、彩度。

色相の各画脅を作成している。そして、病変に伴う色変
化に対応して少なくとも色相についての域値を設定し、
この域値内の画素（病変が発生している）と、域値外の
画素（病変が発生していない）とで表示処理を異ならせ
て実行している。従って、この処理画像を表示すること
で、病変領域を的確認曙できる。

（実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づき説明する。

第１図は、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ｉ像素子であるＣ０
Ｄ２を配置した内′視鏡スコープであり、３は前記Ｃ０
Ｄ２からの信号出力′をカラービデオ信号に形成するＴ
Ｖ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，ａ’、Ｂの光で順次ＣＯＤ’２上
に結像させ玩いわゆる面順次方式は、あるいはＣ０Ｄ２
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を採用してもよい。

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，６
Ｇ、６ＢはそれぞれＲ用、Ｇ用、Ｂ用の画像メーしりで
ある。７はこの各画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂ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。

上記の構成は、内視鏡で得られた原画像をＲ２Ｏ，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。本実施例では、この原画像
表示用ユニットに下記の構成の画像処理部を接続するこ
とによって、病変領域の把握が明確となる表示処理を行
っている。

このために、画像処理部１０が設けられ、この画像処理
部は下記の各ブロックから構成されている。

画像変換手段としての第１の変換ユニツ１〜１１は、前
記画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６ＢからのＲｌＧ、Ｂ情報を
入力し、これを色の三属性である明度（Ｉ）、彩度（Ｓ
）８色相（１−（）の各画像に変換するユニットである
。尚、色の三属性の関係は第２図の模式図に示す通りで
あり、明度（１）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、壁の構造をよく表わす。彩
度（Ｓ）は原画像の各色についての色のあざやかさく白
で薄められる度合）を表わし、色相（Ｈ＞は原画像の赤
、青等の色あいである。また、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−例として米国Ａ　ＣＭ　
（Ｔｈｅ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｆｏｒ　Ｃｏｍｐ
ｕｔｅｒ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ）　−３Ｉ　ＧＧＲＡ　
ＰＨ（Ｓｐ’ｅｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ　Ｇｒｏｕ
ｐ　ｏｎｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｇｒａｐｈｉｓｓ）から１
９７９年に提案されたＨ３Ｉ変換モデル等がある。

尚、本実施例では明度（Ｉ）及び彩度（Ｓ）はそれぞれ
Ｏ〜１までの値に変換され、色相（Ｈ）は第３図に示す
色相角として表されるものとする。

画像メモリ１２，１３．１４は、前記第１の変換ユニッ
ト１１より出力されるＨ、Ｓ、Ｉ情報をそれぞれ記憶す
るものである。

コントロールコンソール１７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第
１の変換ユニット１１に変換指令を出力すると共に、画
像処理のための指令を後述する域値設定部２１．２２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１７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。

域値設定手段として、本実施例では色相の域値を設定す
る域値設定部２１と、彩度の域値を設定する域値設定部
２２とを設けている。これら域値設定部２１．２２は例
えばＲＯＭで構成することができ、前記コントロールコ
ンソール１７からの指令によって所定の域値を読み出さ
せるようになっている。尚、域値設定手段としては、オ
ペレータが直接域値を入力【ノで設定するものでもよい
。

そして、前記域値設定部２１で設定される色相の域値の
パラメータの一例としては、第３図に示すＨａ、Ｈｂ　
（１−１ａ＜ｌ−１ｂ）であり、前記域値設定部２２で
設定される彩度の域値のパラメータの一例としては、第
３図に示すＳａ、Ｓｂ　（３ａ＜ｓｂを挙げることがで
きる。

画像処理手段である画像処理ユニット１５は、前記画像
メモリ１２，１３．１４からのＩ−（、Ｓ。

１画像と、域値設定部２１．２２からの域値Ｈａ。

Ｈｂ、Ｓａ、Ｓｂとを入力し、この域値内の画素（１−
１ａ　＜　ｌ−１＜　ＨｂかつＳａくＳくＳｂの画素値
を持つ画素）と域値外の画素とで、前記明度（Ｉ）。

彩度（Ｓ）又は色相（Ｈ）のうちの−以上の画像につい
ての処理を異ならせて実行するものである。

本実施例では域値外の画素について無彩色′とすべく彩
度Ｓ−０として処理し、他の情報については何らの処理
を施さずにそのまま出力する。

そして、上記画像処理部１０の出力であるＩ−１゜Ｓ、
１画像に基づき、処理画像を表示するための表示手段と
して、ｌ−１，Ｓ、　　Ｉ→Ｒ，Ｇ、Ｂ変換を行う第２
の変換ユニット１６と、Ｒ，Ｇ、Ｂの各画像を記憶する
画像メモリ１８Ｒ，１８Ｇ、１８Ｂと、Ｄ／Ａ変換器１
９と、ディスプレイ２０とが設けられている。

以上のように構成された装置の作用について説明する。

先ず、内視鏡ス］−１１を患者の体腔内に挿入し、例え
ば胃内壁に照明光を照ＯＩしてその反射光をＣ０Ｄ２で
検出し、電気信シＪ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Ｎ　１−　Ｓ　Ｃ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、６
Ｂに記憶される。この画像メモリ６Ｒ，６０，６Ｂ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。

ここで、上記胃内壁の病変に伴う色変化をより正確に診
断したい場合には、下記のような画像処理を行う。

先ず、オペレータはコントロールコンソール１７上のフ
リーズスイツヂ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
１７より第１の変換ユニット１１に対して画像処理実行
命令が出ツノされる。そうすると、この第１の変換ユニ
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、これを公知の（ＲＧＢ）→（１」ＳＩ
）変換方式によってＨ，Ｓ、１画像に変換して出力する
。そして、このｌ−１，Ｓ、　　１画像はそれぞれ画像
メモリ１２，１３．１４に記憶される。

ざらに、コントロールコンソール１７より域値設定部２
１．２２に対して域値設定の信号が出力されると、この
域値設定部２１．２２は第３図に示す色相の域値Ｈａ、
１−１ｂ、彩度の域値Ｓａ、Ｓｂを出力する。

そうすると、画像処理ユニット１５は、１−（ａ＜１−
１＜１−１ｂかつＳａ＜Ｓ＜Ｓｂの画素値（第３図図示
Ａ領域に対応）を持つ画素に対しては、原画像情報のま
まとして何らの処理を施さず即ち有彩色の情報として出
力し、これ以外の画素値を持つ画素に対しては一率にＳ
＝０として無彩色に変換処理して出力する。

第２の変換ユニツ１〜１６は、上記のように処理された
Ｈ、Ｓ、１画像を再びＲ，Ｇ、８画像に変換して出力す
る。その後、このＲ，Ｇ、８画像は画像メモリ１８Ｒ，
１８Ｇ、１８Ｂに一旦記憶された後、Ｄ／Ａ変換器１９
でアナログ信号に変換されてディスプレイ２０上に表示
されることになる。

ここで、このディスプレイ２０上に表示された画像と、
前記ディスプレイ８上に表示された画像とを比較すると
、ディスプレイ２０上に表示された画像は、Ｈ，Ｓ、Ｉ
ｕＮ録に変換された段階で域値外の画素について無彩色
とする処理が実行されている。即ち、この域値を病変に
よって変色した領域に設定すれば、病変領域のみが有彩
色として表示され、それ以外の領域は無彩色として表示
されることになる。従って、病変の存在領域がどこまで
広がっているかを容易に認識することができる。

ここで、診断部位が胃粘膜である場合には、この画像は
一般に赤味を帯びた色調となり、病変により更に赤味を
増すか、または退色する傾向がある。従って、この場合
にはパラメータＨａ、Ｈｂを第３図に示すように赤の色
相の近辺に設定すればよい。

尚、本発明は上記実施例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。

画像処理ユニット１５での画像処理例としては、上記実
施例のものに限らず、例えば色相値がＨａ＜Ｈ＜１−１
ｂかつ彩度値が３ａ＜３＜３ｂ・の画素の表示色を擬似
カラー例えば色相値を赤、彩度値を１と変更処理し、他
の領域では原画の情報そのままとして変更しないように
してもよい。この処理の結果、病変領域は真赤に表示さ
れ、他の領域は原画のままであるため病変の存在領域の
診断が容易となる。

また、上記実施例では色相、彩度共に域値を設定したが
、本発明は少なくとも第４図に示すように色相について
域値を設定すれば病変領域を認識し易い処理が可能であ
り、域値設定部２２は必ずしも設ける必要はない。

さらに、画像変換手段としては、上記実施例のものに限
らず、少なくとも固体囮像素了２からのカラー撮像情報
に基づきＨ，Ｓ、Ｉ像に変換する種々の手段を採用する
ことができる。上記実施例における第１の変換ユニット
１１では、Ｒ，Ｇ。

Ｂ信号をＨ８Ｉ変換して色相像を形成するものであった
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
、画像変換手段でＲ，Ｇ、Ｂ信号に変換し、その後上記
実施例と同様の処理を行うことで処理像を形成すること
ができる。

また、上記の実施例では内視鏡カラー画像の表示手段６
．７．８と、処理画像の表示手段１６゜１８．１９．２
０とを別個に設けたが、第５図に示すように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
上記両画働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。

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゛イジタル
変換し、その原画像を画像メｔす３２に記憶しておく。

この原画像を表示づ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、処理画像は前記画像処理ユニット１０で形成され
、この処理画像のみを表示する場合にはメ七り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３３に原画像及び処理画像を書き
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、ノアドレスコントローラ３７によって間引きし
てデ′−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干り３３上の２領域に書き込め
ばよい。そして、セレクタ３−４１でＢｔＡｆｆ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
の切り換えは、システムコントロ一う３８の指令に基づ
き行うことかできる。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明によれば固体搬像素子から
のカラー１Ｍ＠情報より一且明度、彩度。

色相画像を形成し、かつ、少なくとも病変に対応させて
色相の域値を設定し、この域値内の画素と域値外の画素
とで、前記明度、彩度又は色相のうちの一以上の画像に
ついての処理を巽ならせて実行して表示することで、病
変により変色した領域の認識が容易な診断能の高い内視
鏡装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置のブ「１ツク図、第２図
は色の三属性の関係を示す概略説明図、第３図は色相、
彩度についての域値を示す概略説明図、第４図は色相に
ついての域値を示す概略説明図、第５図は表示手段を共
用した変形例のブ［］ツク図である。１・・・内視鏡ス」−ブ、２・・・固体搬像素子、１１
・・・画像変換手段、１５・・・画像処理手段、−１６
＝１６．１８，１９．２０・・・表示手段、２１．２２・
・・域値設定手段、３４〜３６・・・表示手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内視鏡スコープの挿入先端に配置された固体撮像
素子により得られたカラー撮像情報に基づき、内視鏡カ
ラー画像を表示する内視鏡装置において、前記カラー撮
像情報を明度、彩度、色相の各画像に変換する画像変換
手段と、少なくとも色相についての域値を設定する域値
設定手段と、この域値内の画素と域値外の画素とで、前
記明度、彩度又は色相のうちの一以上の画像についての
処理を異ならせて実行する画像処理手段と、該画像処理
手段で処理された明度、彩度及び色相情報に基づき処理
画像を表示する表示手段とを設けたことを特徴とする内
視鏡装置。
（２）域値設定手段は、色相及び彩度についての域値を
設定するものである特許請求の範囲第１項記載の内視鏡
装置。
（３）画像処理手段は、前記域値外の画素を無彩色とす
べく彩度を変更処理するものである特許請求の範囲第１
項又は第２項記載の内視鏡装置。
（４）画像処理手段は、域値内の画素に擬似カラーを付
すべく色相、彩度を変更処理するものである特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の内視鏡装置。
（５）表示手段は、前記内視鏡カラー画像と処理画像と
を選択的に切り換えて表示するものである特許請求の範
囲第１項乃至第４項のいずれか１項記載の内視鏡装置。
（６）表示手段は、前記内視鏡カラー画像と処理画像と
を一画面に分割表示するものである特許請求の範囲第１
項乃至第４項のいずれか１項記載の内視鏡装置。