JPS622788A - 内視鏡装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は内視鏡を用いて被検体体腔内の画像を得る内視
鏡装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

従来、内視鏡を被検体体腔内に挿入して得たデジタルカ
ラービデオ信号に基づく画像を適宜フリーズして撮影に
供するようにした内視鏡装置が知られている。

しかし、この装置の場合には１枚毎のカラービデオ信号
のフリーズであるため一般に得られる画像のＳ／Ｎ比が
悪いという問題がある。これは、カラービデオ信号の広
帯域の周波数特性によるノイズ含有分が多いこと、被写
界深度を大きくとるためにピンホール絞りを通して被写
体を観察する構成であることからビデオカメラ検出面に
到達する光量が小さく信号レベルが低いこと及び各カラ
ービデオ信号を単純に加算しても対象物が例えば人体臓
器であるためいつ動き出すか判らず大きなアーチファク
トを生じやすい等の原因によるものである。

この結果、フリーズ画像は連続撮影による画像に比較し
、Ｓ／Ｎ比は悪くフィルムへの記録が難しいとともに、
医用診断の現状では撮影したフィルムを多人数の医師に
より観察しているので、重大な見落しによる誤診に結び
付くという危険性がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、撮影部
位の動きを逐次カラービデオ信号の差分を取ることに・
よって検知し、直ちにカラービデオ信号の加算を中止す
ることによってより鮮明で誤診の少ないフリーズによる
画像を得ることができる内視鏡装置を提供することを目
的とするものである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するための本発明の概要は、被検体体腔
内に内視鏡ファイバ部を挿入することにより得られるビ
デオ信号を基に撮影モニタ上に画像を表示しこの画像を
撮影カメラで撮影するようにした内視鏡装置において、
内視鏡ファイバ部からのビデオ信号を１画像毎に逐次加
算処理して記憶する加算データ部と、この加算データ部
からの１画像毎の加算データを取り込み各画像毎のビデ
オ信号間の位置ずれを検出してこれを基に加算データ部
の加算処理を停止しかつそのときの撮影モニタ上のフリ
ーズ画像を撮影する信号を送出する加算制御手段とを有
することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図に示す実施例装置は、先端分に赤色フィルタｌａ
、緑色フィルタ１ｂ及び青色フィルタ１ｃ及び光信号を
電気信号に変換するＣＯＤ（ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌ
ｅｄ　ｄｅｖｉｓｅ　）のような固体イメージセンサ２
ａ、２ｂ、２ｃを具備し被検体内腔に挿入可能に構成さ
れた内視鏡ファイバ部３と、この内視鏡ファイバ部３の
各固体イメージセンサ２ａ＋２ｂ、２ｃからの各カラー
ビデオ信号をそれぞれ増幅するビデオアンプ４ａ〜４Ｃ
からなる増幅部４と、各ビデオアンプ４ａ〜４Ｃのそれ
ぞれの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
５ａ〜５ＣからなるＡ／Ｄ変換部５と、各Ａ／Ｄ変換器
５ａ〜５Ｃからの各デジタル信号をそれぞれ加算器６ａ
〜６Ｃを介して取り込みこれらを記憶しつつ同時に出力
するイメージメモリ７ａ〜７Ｃ及び各イメージメモリ　
７ａ〜７Ｃの出力側と接地側とに切り替え接続され接地
側に接続される場合には「ゼロ」を各イメージメモリ７
ａ〜７Ｃ側に接続される場合にはこれら各イメージメモ
リ７ａ〜７Ｃの記憶内容を前記加算器６ａ〜６Ｃにそれ
ぞれ送出する加算データ切替スイッチ８ａ〜８Ｃからな
る加算データ部１８と、前記イメージメモリ７ａ〜７Ｃ
からのビデオ信号をそれぞれアナログ信号に変換するＤ
／Ａ変換器９ａ〜９ＣからなるＤ／Ａ変換部９と、各Ｄ
／Ａ変換部９ａ〜９Ｃからの各アナログ信号を取り込み
、これらを合成して１画像（例えば１フレーム）毎のカ
ラー合成信号を送出するカラー信号合成アンプ１０と、
カラー合成信号を基に被検体のカラー画像を表示する監
視モニタ１１及び撮影モニタ１２と撮影モニタ１２上に
表示されるカラー画像を所定のタイミングで撮影する撮
影カメラ１３と、この装置における画像のフリーズタイ
ミングを設定するフリーズ信号を送出するフリーズスイ
ッチ１６と、前記各Ａ／Ｄ変換器５ａ〜５Ｃからの各デ
ジタル信号を入力するとともに、前記フリーズ信号及び
後述するスイッチコントローラ１５からのスイッチコン
トロール信号を取り込み、これらを基に各イメージメモ
リ７ａ〜７Ｃのそれぞれの書き込み制御を行い、かつ、
スイッチコントローラ１５に対し加算終了信号を送出す
る加算制御手段１４と、この加算制御手段１４からの加
算終了信号を基に加算制御手段１４及び前記各加算デー
タ切替スイッチ８ａ〜８Ｃにスイッチコントロール信号
を送出するとともに前記撮影カメラ１３に対し撮影タイ
ミングを制御する撮影信号を送出するスイッチコントロ
ーラ１５とを有して構成されている。

次に、前記加算制御手段１４の具体例を第２図を参照し
”て説明する。尚、説明の便宜上同図においては一系統
のデジタル信号を加算制御手段１４により制御する構成
について示している。

この加算制御手段１４は、前記フリーズスイッチ１６か
らのフリーズ信号及びスイッチコントロ−ラ１５からの
スイッチコントロール信号を入力し、これらの信号を基
にイメージメモリ７ａ及びこの加算制御手段１４の各部
に後述する３種の書き込み制御信号を送出するとともに
この加算制御手段１４に備えた演算開始スイッチ３０に
スイッチコントロール信号を送出するメモリコントロー
ラ２０と、このメモリコントローラ２０からの所定の書
き込み制御信号により制御されつつＡ／Ｄ変換器５ａか
ら演算開始スイッチ２５を介して取り込まれるデジタル
信号を記憶する第１のラインバッファ２１と、同じくメ
モリコントローラ２０からの所定の書き込み制御信号に
より制御されつつＡ／Ｄ変換器５ａから演算開始スイッ
チ３０を介して取り込まれるデジタル信号を記憶する第
２のラインバッファ２２と、第１、第２のラインバッフ
ァ２１．２２の記憶内容を取り込み、これらの間で減算
処理を実施してこの結果を送出する減算器２３と、予め
０近傍の設定値が格納されている第１の比較データメモ
リ２４と、前記減算器２３及び第１の比較データメモリ
２４のそれぞれの出力を取り込みこれらの出力間の比較
を行なって減算器２３の出力が第１の比較データメモリ
２４の出力を下回ねらない場合には出力値０を送出する
第１の比較器２５と、第１の比較器２５の出力を加算器
２６を介して取り込みこれを一旦ラッチするとともにラ
ッチした値を加算器２６に帰還するラッチ回路２７と、
予め設定した負の許容値を格納している第２の比較デー
タメモリ２８と、前記ラッチ回路２７及び第２の比較デ
ータメモリ２８のそれぞれの出力を取り込みこれらの出
力間の比較を行なってランチ回路２７の出力が第２の比
較データメモリ２８の出力を越えると加算終了コマンド
を前記スイッチコントローラ１５に送出する第２の比較
器２９とを有して構成されている。

尚、前記メモリコントローラ２０には、第３図に示すよ
うに監視モニタ１１又は撮影モニタ１２上に表示される
表示画像１０１の中心部１０２（あるいは任意部）の１
ラインの位置に対応するアドレス信号が予め登録されて
おり、イメージメモリ７ａのメモリアドレスが中心部１
０２に対応する位置にくると第１、第２のラインバッフ
ァ２１に対してそれぞれ個別に書き込み制御信号を送出
するようになっている。

尚、他のイメージメモリ７ｂ、７ｃに対しても第２図に
示すイメージメモリ７ａの場合と同様この加算制御手段
１４による制御が行なわれるようになっている。

次に上記構成の装置の作用を説明する。尚、説明の便宜
上主にイメージメモリ７ａにおけるデジタル信号の加算
処理について説明し、他のイメージメモリ７ｂ、７ｃに
おける加算処理についてはイメージメモリ７ａの場合と
同様であるため必要に応じて説明する。

内視鏡ファイバ部３を被検体内腔に挿入し、３原色フィ
ルタ１ａ〜１ｃを透過した光信号を固体イメージセンサ
２ａ〜２ｃで受光してこれらを電気信号に変換した後、
それぞれ被検体外のビデオアンプ４ａ〜４ｃで各々の色
信号を増幅し、さらにＡ／Ｄ変換器５ａ〜５ｃでそれぞ
れデジタル信号に変換する。

ここで、Ａ／Ｄ変換器５ａから出力されるデジタル信号
に着目すると、このデジタル信号は加算器６ａに入力さ
れるが、このときスイッチコントローラ１５により制御
される加算データ切替スイッチ８ａが接地側に接続され
ている場合にはこの加算データ切替スイッチ８ａから加
算器６ａに対しθ値が送出されるため前記デジタル信号
はそのままメモリコントローラ２０からの書き込み制御
信号により制御されてイメージメモリ７ａに書き込まれ
、かつ、同時にＤ／Ａ変換器９ａに送出される。

他のＡ／Ｄ変換器５ｂ、５ｃからのデジタル信号にも全
く同様にそれぞれイメージメモリ７ｂ。

７ｃに書き込まれ、かつ、Ｄ／Ａ変換器９ｂ、９ｃに送
出される。

Ｄ／Ａ変換器９ａ〜９ｃによりイメージメモリ７ａ〜７
ｃからのデジタル信号はそれぞれアナログビデオ信号に
変換され、さらにカラー信号合成アンプＩＯにより合成
カラービデオ信号となって撮影モニタ１２及び監視モニ
タ１１に送られ画像表示される。

ここで、オペレータが監視モニタｌｌ上の画像を観察し
ながらその画像上に撮影部位を発見した場合には、フリ
ーズ指令直後１６を押して撮影指令（フリーズ信号）を
スイッチコントローラ１５及び加算制御手段１４に送る
。

スイッチコントローラ１５は、フリーズ信号を基にスイ
ッチコントロール信号を加算データ切替スイッチ８ａ〜
８ｃに送出してこれをオン（イメージメモリ７ａ〜７Ｃ
の出力を加算器６ａ〜６ｃにそれぞれ送る状態）にする
とともに、同一のスイッチコントロール信号をメモリコ
ントローラ２０にも送出する。メモリコントローラ２０
は、前記フリーズ信号及びスイッチコントロール信号を
基に演算開始スイッチ３０にスイッチコントロール信号
を送出してこれをオンする。

これにより、Ａ／Ｄ変換器５ａからのデジタル信号は、
加算器６ａにおいてイメージメモリ７ａから加算データ
切替スイッチ８ａを介して送られてくる直前のデジタル
信号と加算された後イメージメモリ７ａに書き込まれそ
のメモリ内容の更新が行われるとともに、加算器６ａの
出力はまた演算開始スイッチ３０を経て第１．第２のラ
インバッファ２１．２２に送られる。

そして、メモリコントローラ２０はイメージメモリ７ａ
に対する書き込み制御信号がこのイメージメモリ７ａに
おける所定のアドレス、即ち、第３図に示すような監視
モニタ１１又は撮影モニタ１２上の画像における中心部
の１ラインに相当するアドレスに一致した際に、予め登
録しであるアドレス信号に基づき第１のラインバッファ
２１に書き込み制御信号を送り、加算器６ａから送られ
てくるフリーズ指令直後の画像（１枚目画像）の中心部
における１ラインに相当するデジタル信号（１ライン情
報）をこの第１のラインバッファに格納する。このとき
の１ライン情報の状態を第４図（ａ）に実線で示す。

次に、フリーズ指令後の２枚目画像に相当するデジタル
信号が加算器６ａに到来すると、このデジタル信号はイ
メージメモリ７ａからの１枚目の画像に相当するデジタ
ル信号と加算されイメージメモリ７ａのメモリ内容を更
新するとともに、第１、第２のラインバッファ２１．２
２に上述した場合と同様に送られる。

このとき、メモリコントローラ２０は、１枚目の画像の
デジタル信号の場合と同様な作用の下に書き込み制御信
号を第２のラインバッファ２２に送る。これにより加算
後のデジタル信号のうち画像の中心部に相当する１ライ
ン情報が第２のラインバッファ２２に格納される。第１
．第２のラインバッファ２１．２２に格納されたそれぞ
れの１ライン情報は減算器２３で減算処理される。この
とき、１枚目画像と２枚目画像との間に第４図（ａ）、
（ｂ）にそれぞれ実線で示すように位置ずれがなければ
、減算器２８の出力値は第４図（ｃ）に実線で示すよう
に０近傍（若干のノイズ分は含まれる。）となり、この
出力値は第１の比較器２５において第１の比較データメ
モリ２４に予め格納されているＯ近傍の値と比較される
。このとき、減算器２３からの出力値は第１の比較デー
タメモリ２４の出力値を下回ることはない（負にならな
い）ので、第１の比較器２５の出力値はＯとなり、この
値は加算器２６を経てラッチ回路２７にラッチされる。

次に３枚目画像、４枚目画像・・・と上述した作用の下
に加算処理が順次進行し、その都度イメージメモリ７ａ
の更新と第２のラインバッファ２２の各−ライン情報の
更新が行なわれる。そして、Ｎ枚目画像と１枚目画像と
の間で第４図（ｂ）に破線で示すように位置ずれがあっ
たとすると、減算器２３の出力値には第４図（Ｃ）の破
線で示すように負の値が存在する。この結果、第１の比
較器２５からも減算器２３の出力値に対応する負の値が
送出され、この負の値は加算器２６においてラッチ回路
２７の出力値と加算され再びラッチ回路２７によりラン
チされる。

そして、ラッチ回路２７の出力値が第２の比較データメ
モリ２８に予め記憶されている負の許容値を上回ると、
第２の比較器２９からスイッチコントローラ１５に対し
加算終了コマンドが送られ、この結果、スイッチコント
ローラ１５からスイッチコントロール信号が加算データ
切替スイッチ８ａ及びメモリコントローラ２０に送られ
る。このような加算制御手段Ｉ４の一連の動作は上述し
たＡ／Ｄ変換器５ａからのデジタル信号のみではなく、
他のＡ／Ｄ変換器５ｂ、５ｃからのデジタル信号に対し
ても同様に行なわれる。

したがって、スイッチコントローラ１５からのスイッチ
コントロール信号により各加算データ切替スイッチ８ａ
〜８Ｃがいずれも接地側に切り替えられるととともに、
メモリコントローラ２０は演算開始スイッチ３０及び図
示しない加算器６ｂ。

６ｃに接続されている各演算開始スイッチをオフする。

これにより、各加算器６ａ〜６Ｃにおける加算動作は停
止してフリーズ状態となり、このとき各イメージメモリ
７ａ〜７Ｃに記録されている位置ずれのないデジタル信
号が各Ｄ／Ａ変換器９ａ〜９Ｃを経てカラー信号合成ア
ンプ２９に送ら２れてカラービデオ信号に変換されさら
に撮影モニタ１２及び監視モニタ１１に送られてそれぞ
れ表示される。同時にスイッチコントローラ１５から画
像表示のタイミングに同期した撮影信号が送られて撮影
カメラ１３を作動し、撮影モニタ１２上の画像が撮影さ
れる。

撮影終了後加算制御手段１４は初期状態に復帰し、再び
上述した場合と同様な動作で接続する画像の処理が実行
される。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば加算制御手段における第１．第２のラインバッフ
ァに送る書き込み制御信号のタイミングは表示画像の中
心部に相当するアドレス信号に暴く場合のほか、表示画
像の任意の１ラインに相当するアドレス信号に基くもの
であってもよい。

また、各イメージメモリとしては上述した実施例のほか
、それぞれ２枚１組のイメージメモリを用いデジタル信
号の書き込みと読み出しを同時に行なうように構成する
こともできる。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、Ｉ画像毎のビデオ信号を
遂次比較してこれらの間に生じる位置ずれを検出し、こ
れを基に直ちに画像をフリーズして撮影を行なうように
したものであるから、位置ずれやアーチファクトが無く
鮮明な画像を撮影することができ診断能の向上に寄与で
きる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図は本発明の実施例装置を示すブロック図、第２図
は同装置における加算制御手段の構成例を示すブロック
図、第３図は撮影モニタ上の画像の中心部のアドレスを
示す説明図、第４図（ａ）は実施例装置における表示画
像の一ラインに相当するビデオ信号の状態を示す説明図
、第４図（ｂ）は被検体が動かないとき及び動いたとき
の画像の一ラインに相当するビデオ信号の状態を示す説
明図、第４図（ｃ）は被検体が動かないとき及び動いた
ときの画像に相当する一ラインのビデオ信号の差分をと
った状態を示す説明図である。 ３・・・内視鏡ファイバ部、１２・・・撮影モニタ、１
３・・・撮影カメラ、１４・・・加算制御手段、１８・
・・加算データ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体体腔内に内視鏡ファイバ部を挿入することにより
   得られるビデオ信号を基に撮影モニタ上に画像を表示し
   この画像を撮影カメラで撮影するようにした内視鏡装置
   において、内視鏡ファイバ部からのビデオ信号を１画像
   毎に逐次加算処理して記憶する加算データ部と、この加
   算データ部からの１画像毎の加算データを取り込み各画
   像毎のビデオ信号間の位置ずれを検出してこれを基に加
   算データ部の加算処理を停止しかつそのときの撮影モニ
   タ上のフリーズ画像を撮影する信号を送出する加算制御
   手段とを有することを特徴とする内視鏡装置。