JPS63267328A

JPS63267328A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPS63267328A
Application number: JP62100154A
Authority: JP
Inventors: Haruo Kato; 晴夫加藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-04-24
Filing date: 1987-04-24
Publication date: 1988-11-04
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPH0669438B2

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に関し、特に当該装置の体腔内の原
画像のデータ処理方式に関する。

（従来の技術）内８！鏡装置により得られた体腔内の原画像は、例えば
ＲＧＢ画像データとして各画像メモリ内に保持され、デ
ィスプレイ上にカラー表示される。

また、これらの画像データを色彩、彩度、明度からなる
画像空間に変換して表示可能な内視鏡装置もあった。

ところが、対象とする体腔内、例えば胃壁の画像等は全
体に赤味を帯びており、その中での正常部位と癌などの
病変部位との色の差は微小なものでしかない。例えば第
３図の様に彩度画像についての、あるいは第６図及び第
７図の様にＨＳ　Ｉ変１ｆｉ（Ｈｕｅ、５ａｔｕｒａｔ
ｉｏｎ、＆ｒｎｔｅｎｓｉｔｙ変換）及びＨ５Ｖ変換（
Ｈｕｅ、５ａｔｕｒａｔｉｏｎ、＆Ｖａｌｕｅ変換）に
よる色相画像についての、各ヒストグラムにより表した
時には、これら両部位は分離し難い程に非常に近接した
ピークとして現れる程度のものでしかなく、肉眼でのこ
れらの部位の区別は付けがたいものであり、画像による
診断を離解にするものであった。

にもかかわらず、従来はこのような問題に対して、判別
をより容易にするための適当な画像データの変換処理手
段を有して、診断のための便宜をはかった内視鏡装置は
存在していなかった。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の内視鏡装置においては、体腔内の原画
像データをカラー画像により表しながらもその色合い、
明暗等において差が微小であるため異常部位の判別が容
易ではないような場合に、これらの近接した値の画像デ
ータを判別容易な形に変換するような適当な手段を備え
た内視鏡装置が存在していないという問題点があった。

このような問題点に鑑み、微妙な色の違いしかない正常
部位と癌などの異常部位とを含んでいるような原画像デ
ータに対して、これらの色の微妙な変化を強調して判別
・診断をより容易にする事が可能な画像の変換処理手段
を備えた内視鏡装置を提供する事を本発明の目的とした
。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）このような目的を達成するために本発明は、色相、彩度
、明度のいずれか１種乃至３種の画像データについて、
これらのヒストグラムを採り、各部における平均頻度が
その全範囲もしくは指定等による特定の範囲内において
略同じ値となるように変換する、ヒストグラムイコライ
ゼーションの処理手段を備えた内視鏡装置を創案した。

（作用）このような処理手段を備えた内視鏡装置であれば、微妙
な色の違いしかない癌などの病変部位と正常な部位との
比較においても、当該画像データについてヒストグラム
イコライゼーション処理を行って再表示する事により、
近接した画像値の間隔が拡大されて色の違いが強調され
、実質的な色相、彩度等の分解能が増大したかの様に、
明瞭に判別する事が可能になり、この様な場合の診断を
より容易にする事ができる様になる。

（実施例）第１図に本発明が通用された一実施例としての内視鏡装
置の、要部概略ブロック図を示す。本実施例では固体撮
像素子（ＣＯＤ）を用いて体腔内の原画像を得、これを
ＲＧＢｉｉ！！ｉ像データに変換してＲ，Ｇ、Ｂ各画像
メモリに格納するとともに、さらにこれらの画像データ
を色相、彩度、明度の各画像データに変換した後、色相
、彩度、明度各画像メモリに格納する方式を採っている
。

体腔内に導入されたプローブ１５の先端からの照射光を
用いて体腔内の対象部位の撮影を行うＣＣＤカメラ１６
より装置本体に送られて来た原画像信号はカラーディス
プレイ用のＮＴＳＣ映像信号に変換（不図示）されてそ
のままカラーディスプレイ１４にて表示可能とされると
ともに、デコーダ１を介してＲＢＧの３原色の画像信号
に変換されてＲＧＢ各画像メモリ２乃至４に格納される
。

５はＲＧＢ３原色の画像データと、色相、彩度、明度の
各画像データとの相互変換を行うＲＧ　Ｂ　−一色相・
彩度・明度変換部、６乃至８は各々色相、彩度、明度各
画像データを格納する色相、彩度、明度画像メモリであ
る。そして９は本発明の要部であるヒストグラムイコラ
イゼーションの処理を行う、ヒストグラム処理部である
。さらに電子内視鏡の各種制御命令を指定入力する制御
用コンソールＩＯ１この制御命令を受けて電子内視鏡の
各部を制御する制御部１１、ＣＣＤカメラ１６の制御を
行うカメラ制御部１２、制御用コンソール１０からの指
示によりＲＧＢｉｉ！ｉｉ像信号もしくはＮＴＳＣ映像
信号を切り換えてカラーディスプレイ１４に表示させる
切換部１３がある。

次に動作を説明すると、体腔内に導入されたプローブ１
５の先端部のＣＣＤカメラ１６より送られて来た癌等の
対象部位の原画像がカラーディスプレイ１４上に表示さ
れているとき、画像のフリーズスイッチ（不図示）が押
されて画（象が固定され、ヒストグラム処理が制御コン
ソールｌＯより指示されると、ＲＧＢ各画像メモリ２乃
至４に取り込まれた当該画像データは、ＲＧＢ−一色相
・彩度・明度変換部５により変換されて色相、彩度明度
各画像メモリ６乃至８に蓄えられる。そして制御用コン
ソール１０よりのｔｈ示内容に従い、色相、彩度、明度
のいずれか、もしくはこの内の複数種類について、ヒス
トグラムイコライゼーションの処理がヒストグラム処理
部９にて実施される。

処理結果の画像データは再度色相・彩度・明度各画像メ
モリ６乃至８に保管され、ＲＧ　Ｂ−一色相・彩度・明
度変換部５にてＲＧＢ画像データに逆変換されてＲＧＢ
画１象メモリ２乃至４に格納された後、カラーディスプ
レイ１４上に表示される。

ヒストグラム処理部９での処理動作の一例として、第２
図に彩度画像データに関するヒストグラムイコライゼー
ション処理の為の回路のブロック図を示す。パラメータ
レジスタ９１には、ヒストグラム計算を行う際の範囲を
定めるＡＩ、Ａ２、Ｂ１．８２などの値が、制御用コン
ソール１０及び制御部１１等の指示等により格納されて
いる。

先ず第１図７の彩度画像メモリから彩度画像データが取
り出され、ヒストグラム処理部９中のヒストグラム計算
回路９２にてヒストグラム作成の為の計算が行われて、
ヒストグラムメモリ９３内に記憶される。このときのヒ
ストグラムの一例を第２図中のグラフＡに示す。次に積
分回路９４によりヒストグラムの逐次積分が行われ、積
分ヒストグラムテーブルメモリ９５に演算結果が書き込
まれる。このときの同メモリ９５には、例えば第２図中
のグラフＢに示すような、同グラフＡを積分していった
値が格納される。続いて、規格化回路９６により、グラ
フＢの最大値を１とするように積分ヒストグラムテーブ
ルメモリ９５の値が書き替えられる。この時のヒストグ
ラム計算を行う範囲（Ａｔ乃至Ａ２）はパラメータレジ
スタ９１により供給される。この段階で、積分ヒストグ
ラムテーブルメモリ９５には第２図グラフＣのような値
が入っている。そして値変換回路９７により、積分ヒス
トグラムテーブルメモリ９５をテーブルとして参照しな
がら、パラメータレジスタ９１内に記憶されている値（
Ｂｌ乃至Ｂ２）の範囲に、即ち積分ヒストグラムテーブ
ルメモリの値がＯから１の値に対応変換される。つまり
彩度メモリ７の彩度データは各点について積分ヒストグ
ラムテーブルメモリ９５を参照しながら、ヒストグラム
イコライゼーションが行われる事になる。即ち彩度デー
タの値がＡ１からＡ２の範囲ならば、Ｂ１ないしＢ２の
範囲にヒストグラムイコライゼーションが行われる。第
２図のグラフＤには値変換回路９７の行う変換の一例を
図示する。またこれらの範囲を指定するパラメータの値
を変えた時のヒストグラムの変換後の相違を第３図乃至
第５図に示す。原画像のヒストグラムの第３図に対して
、範囲０から１について変換した結果が第４図、範囲０
．３から０．８についてのみ変換した結果が第５図であ
る。この様にして彩度ＷＪ像データのヒストグラムイコ
ライゼーション処理により得られたカラー画像の例を第
１Ｏ図および第１１図に示す。第１０図ａは原画像であ
り、同図Ｃが本処理により得られた画像である。なお同
図すは彩度データを色相データに変換してみた画像であ
る。第１１図においては、ｄがある種の肝硬変の病変部
における原画像であり、各種パラメータを変更しながら
求めたヒストグラムイコライゼーション処理の結果が、
同図ｅ、ｆ、ｇである。これらの画像により明確なよう
に僅かな色の変化が大きく拡大されて表示されている。

なお、パラメータレジスタに格納されている値、ＡＩ、
Ａ２．Ｂｌ、８２等はあらかじめ特定の値を固定データ
として保持しても良いし、あるいは制御用コンソールな
どにより指定した値、あるいは原画像等から統計的計算
等により得られた値等を利用する事も可能である。

次に、ヒストグラム処理部９における色相画像データの
ヒストグラムイコライゼーション処理について説明する
。色相画像データの値は、変換方式により０°〜３６０
°、−１８０°〜１８０°、あるいは他の度数範囲にて
与えられる。従って、例えばＨ３Ｉ　　（Ｈｕｅ、５ａ
ｔｕｒａｔｉｏｎ。

Ｉｎｔｅｎｓ　ｉ　ｔｙ）変換あるいはＨ３Ｖ　（Ｈｕ
ｅ、５ａｔｕｒａｔｉｏｎ、Ｖａｌｕｅ）変換の場合で
あれば、Ｏ°〜３６０°の範囲でヒストグラムイコライ
ゼーション処理を行ってもよいし、あるいは色相ヒスト
グラムを一１８０°〜１８０゛の値に変換し、その後に
一１８０°〜１８０゜の範囲でヒストグラムイコライゼ
ーション処理を行ってもよい。この場合には処理後に０
°〜３６０°の値に戻す操作を行えばよい。またもし−
６０°〜３００゛までの変換となる場合にはこの範囲内
で処理を行ってもよい。あるいはまた、ヒストゲラムイ
コライゼーション処理の際に、得られた色相画像全体を
原画像から得られる統計データあるいはパラメータに従
ってもしくは従わないで一定の値だけ回転させて、画像
全体が別個の色系統となるようにすることも可能である
。第６乃至９図に色相画像データに関するヒストグラム
イコライゼーション処理を行った時のヒストグラム図を
示す。第６図はＨ５Ｉ変換を使用した場合、第７図はＨ
Ｓ　Ｖ　変換を使用した場合で、各々１２０゛付近、０
°および３６０°付近に人体内部の基調である赤味を帯
びた色合いがピークとして表れている。これらの画像デ
ータをヒストグラムイコライゼーション処理した結果が
第８図（Ｈ３Ｉ３Ｉ変換および第９図（Ｈ３Ｖ３Ｖ変換
である。いずれも集中していたピーク値が分散されてよ
り広い範囲を持ったグラフとなっている。

そしてまた明度画像データの場合についても、色相およ
び彩度画像データの場合と略同様にして、ヒストグラム
イコライゼーションの処理を行う事が可能である。

なお、色相画像及び明度画像データのヒストグラムイコ
ライゼーション処理回路については、彩度画像データの
為の回路と略共通となるため、本実施例に於ける回路図
は省略した。

このようにしてヒストグラムイコライゼーション処理が
終了すると、制御部１１は自動的に、色相、彩度、明度
各画像データを各々の画像メモリ６乃至８から取り出し
、ＲＧ　Ｂ−色相・彩度・明度変換部５にて逆変換して
Ｒ，Ｇ、Ｂ各画像メモリ２．３．４に格納し、カラーデ
ィスプレイ１４上に表示させる。こうしてヒストグラム
イコライゼーション処理後に表示された画像では、例え
ば第１０およびｌ１図に示した様に、微妙な色の相違が
太き（拡大されて、判別を容易にしている。

なお、本実施例においては原画像をフリーズ機能により
固定した後、ヒストグラムイコライゼーション処理を行
ったが、これをフリーズ時に限定せず常にリアルタイム
で原画像とヒストグラムイコライゼーション処理画像の
両方を表示させる事も可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明が適用された内視鏡装置であ
れば、癌等の病変部位と正常な部位との様に微妙な色の
違いしかなくカラー画像を用いてもその判別が容易では
ないような個所についても、ヒストグラムイコライゼー
ション処理を色相、彩度、明度についであるいはこれら
を組み合わせて行う事により、色の微妙な変化が強調さ
れて恰もカラー画像全体としての分解能が増加したかの
様に明瞭に区別出来るようになり、画像による医療診断
能を向上させる事が可能になる。

内視鏡装置の要部概略ブロック図、第２図は同装置のヒ
ストグラムイコライゼーション処理を実行するヒストグ
ラム処理部の彩度画像処理の為の回路図、第３図は彩度
画像データのヒストグラム図、第４図は同データの０〜
ｌの範囲についてヒストグラムイコライゼーション処理
を行った結果のヒストグラム図、第５図は同じく０，３
〜０．８の範囲についての結果のヒストグラム図　、第
６図はＨ３ＩＩＲ換による色相画像データのヒストグラ
ム図、第７図はＨ３Ｖ変換による色相画像データのヒス
トグラム図、第８図は第６図について、第９図は第７図
について各々ヒストグラムイコライゼーション処理を結
果のヒストグラム図、そして第１０図と第１１図は彩度
画像データについてのヒストグラムイコライゼーション
処理結果の例としてのカラー画像である。

１・・・デコーダ２．３．４・・・Ｒ，Ｇ、Ｂ各画像メモリ５・・・ＲＧ
　Ｂ−一色相・彩度・明度変換部６．７．８・・・色相
、彩度、明度各画像メモリ９・・・ヒストグラム処理部１０・・・制御用コンソール１１・・・制御部１２・・・カメラ制御部１３・・・ＮＴＳＣ／ＲＣ；Ｂ切換部１４・・・カラーディスプレイ１５・・・プローブｌ６・・・ＣＣＤカメラ９１・・・パラメータレジスタ９２・・・ヒストグラム計算回路９３・・・ヒストグラムメモリ９４・・・積分回路９５・・・積分ヒストグラムテーブルメモリ９６・・・
規格化回路９７・・・値変換回路ａ、ｄ・・・原画像ｂ・・・彩度−色相変換画像例ｃ、ｅ、ｒ、ｇ・・・ヒストグラムイコライゼーション
処理後の画像

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被写体の原画像から求めた、色相画像データ、彩
度画像データ、及び明度画像データのいずれか１種乃至
３種の画像データについて、各ヒストグラムを採り、そ
の上での各値の平均頻度が略一定になるようにデータの
再配置をおこなう、ヒストグラムイコライゼーションの
処理手段を備えた事を特徴とする内視鏡装置。