JPWO2015029856A1 - Processing apparatus and endoscope system - Google Patents
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Abstract
本発明にかかる処理装置は、複数の画素を有する撮像素子を備えた内視鏡が撮像した撮像信号を取得する処理装置であって、撮像信号をもとに、画素ごとにエラーを検出するエラー検出部と、内視鏡近傍の外部状態を検知する状態検知部と、エラー検出部によりエラーが検出された画素であるエラー画素の輝度値を状態検知部の検知結果に応じて補正する補正処理を含む画像処理を撮像信号に施す画像処理部と、状態検知部の検知結果に応じて、画像処理部による画像処理の条件を設定する条件設定部と、を備えた。A processing device according to the present invention is a processing device that acquires an imaging signal captured by an endoscope including an imaging device having a plurality of pixels, and that detects an error for each pixel based on the imaging signal. A detection unit, a state detection unit that detects an external state in the vicinity of the endoscope, and a correction process that corrects the luminance value of an error pixel that is a pixel in which an error is detected by the error detection unit according to the detection result of the state detection unit An image processing unit that performs image processing including image processing on a captured image signal, and a condition setting unit that sets conditions for image processing by the image processing unit according to the detection result of the state detection unit.
Description
本発明は、例えば、複数の画素を有する撮像素子を備えた内視鏡が撮像した撮像信号を取得する処理装置および内視鏡システムに関する。 The present invention relates to, for example, a processing apparatus and an endoscope system that acquire an imaging signal captured by an endoscope including an imaging element having a plurality of pixels.
従来、医療分野においては、患者等の被検体の臓器を観察する際に内視鏡システムが用いられている。内視鏡システムは、例えば先端に撮像素子が設けられ、可撓性を有する細長形状をなし、被検体の体腔内に挿入される挿入部を有する内視鏡と、挿入部の基端側にケーブルを介して接続され、撮像素子が撮像した撮像信号に応じた体内画像の画像処理を行って、体内画像を表示部等に表示させる処理装置とを備える。 Conventionally, in the medical field, an endoscope system is used when observing an organ of a subject such as a patient. An endoscope system includes, for example, an endoscope having an imaging element provided at the distal end and having an elongated shape having flexibility and being inserted into a body cavity of a subject, and a proximal end side of the insertion portion. And a processing device that is connected via a cable and performs image processing of an in-vivo image in accordance with an imaging signal imaged by an imaging element, and displays the in-vivo image on a display unit or the like.
内視鏡では、挿入部の先端の撮像素子が取得した撮像信号を、挿入部の基端まで伝送して処理装置に出力する。このとき、挿入部近傍の外部環境などにより撮像信号にエラーが発生し、例えば、発生したエラーが体内画像において点ノイズとして表示される。ノイズの表示により、表示された体内画像が見にくくなるという問題があった。 In the endoscope, an imaging signal acquired by the imaging device at the distal end of the insertion portion is transmitted to the proximal end of the insertion portion and output to the processing device. At this time, an error occurs in the imaging signal due to an external environment in the vicinity of the insertion portion, and the generated error is displayed as point noise in the in-vivo image, for example. There is a problem that the displayed in-vivo image becomes difficult to see due to the display of noise.
この問題に対し、マトリックス状に配置された画素を有する撮像素子において、各ラインの出力順序を変更して画素の読み出しを行うことによって、データ(撮像信号)の一部でエラーが発生した場合であっても、画像におけるノイズ部分を視覚的に目立たなくする技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。具体的には、特許文献1では、画素の読み出し方向を主走査方向、画素の受光面上であって、この主走査方向と直交する方向を副走査方向としたときに、読み出し時に副走査方向を所定ライン飛び越して読み出し、画像における欠損を散らすことによって、ノイズ部分を視覚的に目立たなくしている。 To solve this problem, when an error occurs in a part of the data (imaging signal) by changing the output order of each line and reading out the pixels in an imaging device having pixels arranged in a matrix. Even if it exists, the technique of making the noise part in an image inconspicuous visually is disclosed (for example, refer patent document 1). Specifically, in Patent Document 1, when the readout direction of a pixel is the main scanning direction, and the direction perpendicular to the main scanning direction is the sub-scanning direction on the light receiving surface of the pixel, the sub-scanning direction at the time of readout Is skipped by a predetermined line, and the noise portion is visually inconspicuous by scattering the defects in the image.
しかしながら、上述した特許文献1では、発生したエラーに対して対応する画素に応じた輝度値などの値を補正するものではない。特許文献1は、発生したエラーが、画像内でノイズとして一塊となって表示されるのを回避するだけである。エラーの規模が大きければ大きいほどノイズが多く散在する画像となるため、結果として、観察には適さない体内画像が表示されることとなる。 However, in Patent Document 1 described above, a value such as a luminance value corresponding to a pixel corresponding to an error that has occurred is not corrected. Patent document 1 only avoids that the generated error is displayed in a lump as noise in the image. The larger the error scale is, the more scattered the image is, and as a result, an in-vivo image unsuitable for observation is displayed.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外部の環境によらず、適切な画像を得ることができる処理装置および内視鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a processing device and an endoscope system that can obtain an appropriate image regardless of an external environment.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる処理装置は、複数の画素を有する撮像素子を備えた内視鏡が撮像した撮像信号を取得する処理装置であって、前記撮像信号をもとに、前記画素ごとにエラーを検出するエラー検出部と、前記内視鏡近傍の外部状態を検知する状態検知部と、前記エラー検出部によりエラーが検出された画素であるエラー画素の輝度値を前記状態検知部の検知結果に応じて補正する補正処理を含む画像処理を前記撮像信号に施す画像処理部と、前記状態検知部の検知結果に応じて、前記画像処理部による前記画像処理の条件を設定する条件設定部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a processing apparatus according to the present invention is a processing apparatus that acquires an imaging signal captured by an endoscope including an imaging element having a plurality of pixels, An error detection unit that detects an error for each pixel based on an imaging signal, a state detection unit that detects an external state in the vicinity of the endoscope, and an error that is a pixel in which an error is detected by the error detection unit An image processing unit that performs image processing including a correction process for correcting a luminance value of a pixel according to a detection result of the state detection unit on the imaging signal, and according to a detection result of the state detection unit, by the image processing unit And a condition setting unit for setting the image processing conditions.
また、本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記補正処理は、補間処理であり、前記条件設定部は、前記状態検知部の検知結果に応じて、前記画像処理部が前記エラー画素を補正する際に参照する画素の設定を行うことを特徴とする。 In the processing device according to the present invention, in the above invention, the correction process is an interpolation process, and the condition setting unit determines that the image processing unit detects the error pixel according to a detection result of the state detection unit. It is characterized by setting a pixel to be referred to when correcting.
また、本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記条件設定部は、前記参照する画素の参照数を前記条件として設定することを特徴とする。 In the processing apparatus according to the present invention as set forth in the invention described above, the condition setting unit sets the reference number of the referenced pixel as the condition.
また、本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記画像処理部は、当該エラー画素の周囲の画素、または当該エラー画素を含むフレームの前後のフレームにおける当該エラー画素に対応する画素を前記参照する画素とし、該参照する画素の輝度値における統計的な代表値を用いて前記補間処理を施すことを特徴とする。 In the processing device according to the present invention as set forth in the invention described above, the image processing unit refers to a pixel corresponding to the error pixel in a frame around the error pixel or a frame before and after the frame including the error pixel. The interpolation processing is performed using a statistical representative value of the luminance value of the reference pixel.
また、本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記画像処理は、エンハンス処理をさらに含み、前記条件設定部は、前記状態検知部の検知結果に応じて、前記エンハンス処理のレベルを設定することを特徴とする。 In the processing device according to the present invention, in the above invention, the image processing further includes an enhancement process, and the condition setting unit sets the level of the enhancement process according to a detection result of the state detection unit. It is characterized by that.
また、本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記エラー検出部は、検出対象の画素の輝度値と、該検出対象の画素の周囲の画素の輝度値、または該検出対象の画素を含むフレームの前後のフレームにおける該検出対象の画素に対応する画素の輝度値における統計的な代表値とを比較することを特徴とする。 In the processing device according to the present invention, in the above invention, the error detection unit includes a luminance value of a pixel to be detected, a luminance value of pixels around the pixel to be detected, or a pixel to be detected. It is characterized in that a statistical representative value in a luminance value of a pixel corresponding to the pixel to be detected in a frame before and after the frame is compared.
また、本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記統計的な代表値は、平均値、最大値または最小値であることを特徴とする。 In the processing apparatus according to the present invention as set forth in the invention described above, the statistical representative value is an average value, a maximum value, or a minimum value.
また、本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記内視鏡から取得する撮像信号は、誤り訂正符号が付与され、かつNビット/Mビット(N<M)符号化の処理が施されることによって符号化された信号であって、Mビット/Nビット復号および誤り訂正復号の処理を施すことによって前記符号化された信号を復号する復号部を有し、前記エラー検出部は、前記復号部によりMビット/Nビット復号の処理が施された信号、および前記誤り訂正復号の処理が施された信号に対し、エラーの検出処理をそれぞれ行うことを特徴とする。 In the processing device according to the present invention, in the above invention, the imaging signal acquired from the endoscope is given an error correction code and subjected to N-bit / M-bit (N <M) encoding processing. A decoding unit that decodes the encoded signal by performing M-bit / N-bit decoding and error correction decoding, and the error detection unit includes: An error detection process is performed on the signal that has been subjected to the M-bit / N-bit decoding process by the decoding unit and the signal that has been subjected to the error correction decoding process.
また、本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記状態検知部は、前記内視鏡と併用される外部装置からの信号の入力により、該外部装置の動作状態を前記内視鏡近傍の外部状態にかかる情報として検知することを特徴とする。 In the processing device according to the present invention, in the above invention, the state detection unit may change the operation state of the external device in the vicinity of the endoscope by inputting a signal from the external device used in combination with the endoscope. It is detected as information related to an external state.
また、本発明にかかる内視鏡システムは、被検体の体腔内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を撮像する内視鏡と、上記発明にかかる処理装置と、を備えたことを特徴とする。 In addition, an endoscope system according to the present invention includes an endoscope that captures an in-vivo image of a subject by inserting a tip portion into the body cavity of the subject, and the processing device according to the invention. It is characterized by.
本発明によれば、外部の環境によらず、適切な画像を得ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to obtain an appropriate image regardless of the external environment.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)を説明する。実施の形態では、患者等の被検体の体腔内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described. In the embodiment, a medical endoscope system that captures and displays an image of a body cavity of a subject such as a patient will be described. Moreover, this invention is not limited by this embodiment. Furthermore, in the description of the drawings, the same portions will be described with the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。図2は、本実施の形態1にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an endoscope system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the endoscope system according to the first embodiment.
図1および図2に示す内視鏡システム1は、被検体の体腔内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を取得する内視鏡2と、内視鏡2の先端から出射する照明光を発生する光源装置3と、内視鏡2が取得した体内画像に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム1全体の動作を統括的に制御する処理装置4と、処理装置4が画像処理を施した体内画像を表示する表示装置5と、内視鏡2に挿通され、先端で被検体に対して処置を施すことが可能な処置具6と、処置具6への高周波電流の供給を制御する制御装置7と、を備える。
An endoscope system 1 shown in FIG. 1 and FIG. 2 is emitted from an
内視鏡2は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部21と、挿入部21の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部22と、操作部22から挿入部21が延びる方向と異なる方向に延び、光源装置3および処理装置4に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード23と、ユニバーサルコード23の操作部22に連なる側と異なる側の端部に設けられ、光源装置3および処理装置4にそれぞれ着脱自在なコネクタ部24と、を備える。
The
挿入部21は、光を受光して光電変換を行うことにより電気信号(撮像信号)を生成する画素が2次元状に配列された撮像素子を内蔵した先端部25と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部26と、湾曲部26の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部27と、を有する。先端部25に設けられる撮像素子として、例えばCCDイメージセンサやCMOSイメージセンサが挙げられる。
The
先端部25は、ライトガイド251と、照明レンズ252と、センサ部253と、アナログフロントエンド部254(以下、「AFE部254」という)と、P/S変換部255と、制御部256と、処置具挿通孔257と、を有する。本実施の形態1において、撮像素子は、センサ部253、AFE部254、P/S変換部255および制御部256により構成される。
The
ライトガイド251は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源装置3が発光した光の導光路をなす。
The
照明レンズ252は、ライトガイド251の先端に設けられ、ライドガイド251からの光を外部に出射する。
The
センサ部253は、光を光電変換して撮像信号を生成する。センサ部253は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードおよびフォトダイオードが蓄積した電荷を増幅する増幅器をそれぞれ有する複数の画素がマトリックス状に配列され、光学系からの光を光電変換して撮像信号を生成する受光部253aと、受光部253aの複数の画素が生成した撮像信号を画像情報として読み出す読み出し部253bと、を有する。
The
AFE部254は、センサ部253が出力した撮像信号に対してノイズ除去やA/D変換などを行う。具体的には、AFE部254は、撮像信号(アナログ)に含まれるノイズ成分の低減や、出力レベルの維持のための信号の増幅率(ゲイン)の調整、アナログの撮像信号のA/D変換を行う。
The
P/S変換部255(出力部)は、AFE部254が出力したデジタルの撮像信号をパラレル/シリアル変換する。P/S変換部255は、制御部256の制御のもと、画素情報としての撮像信号を処理装置4に出力する。
The P / S conversion unit 255 (output unit) performs parallel / serial conversion on the digital imaging signal output from the
制御部256は、処理装置4から受信した設定データに従って先端部25の各種動作を制御する。制御部256は、CPU(Central Processing Unit)等を用いて構成される。
The
処置具挿通孔257は、処置具6の挿通部を挿通可能な中空空間を形成している。
The treatment
操作部22は、湾曲部26を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ221と、被検体の体腔内に生体鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部222と、処理装置4、光源装置3に加えて、送気手段、送水手段、画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ223と、を有する。処置具挿入部222から挿入される処置具は、先端部25の処置具チャンネル(図示せず)を経由して開口部(図示せず)から表出する。
The
ユニバーサルコード23は、ライトガイド251と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブルと、を少なくとも内蔵している。
The
つぎに、光源装置3の構成について説明する。光源装置3は、照明部31と、照明制御部32と、を備える。
Next, the configuration of the
照明部31は、被写体を照明する照明光を出射する。照明部31は、光源33と、光源ドライバ34と、を有する。
光源33は、白色LEDを用いて構成され、照明制御部32の制御のもと、白色光を発生する。光源33が発生した光は、集光レンズ(図示せず)およびライトガイド251を経由して先端部25から被写体に向けて照射される。
光源ドライバ34は、光源33に対して照明制御部32の制御のもとで電流を供給することにより、光源33に白色光を発生させる。The
The
The
照明制御部32は、照明部31による照明光の出射および消灯の制御を行なう。また、照明制御部32は、照明部31が出射する照明光の強度を一定に保つなど、照明部31が出射する照明光の強度を制御する。
The
次に、処理装置4の構成について説明する。処理装置4は、S/P変換部401と、画像処理部402と、エラー検出部403と、入力部404と、記録部405と、制御部406と、を備える。
Next, the configuration of the processing device 4 will be described. The processing device 4 includes an S /
S/P変換部401は、先端部25から出力されたシリアル形態の撮像信号をシリアル/パラレル変換して画像処理部402およびエラー検出部403に出力する。
The S /
画像処理部402は、S/P変換部401から出力された画像情報としての撮像信号をもとに、表示装置5が表示する画像信号(体内画像情報)を生成する。画像処理部402は、画像情報に対して、所定の画像処理を実行して体内画像情報を生成する。ここで、画像処理としては、オプティカルブラック低減処理、ホワイトバランス調整処理、カラーマトリクス演算処理、ガンマ補正処理、色再現処理や、エッジ強調を含むエンハンス処理等が挙げられる。また、画像処理部402は、S/P変換部401から入力された画像情報を制御部406へ出力する。
The
エラー検出部403は、S/P変換部401から出力された撮像信号を受信し、各画素からの輝度値にエラーが生じている場合、このエラーを検出する。具体的には、エラー検出部403は、エラー検出対象の画素に対して、エラー検出対象の画素を含むフレームの前後のフレームにおける当該画素の輝度値を参照してエラーの検出を行ったり、エラー検出対象の画素の周囲の画素の輝度値を参照してエラーの検出を行ったりする。なお、参照する画素は、設定される条件により異なる。
The
入力部404は、内視鏡システム1の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。入力部404は、受け付けた信号を制御部406に出力する。
The
記録部405は、内視鏡システム1を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム1の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。記録部405は、フラッシュメモリやDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体メモリを用いて実現される。
The
制御部406は、CPU等を用いて構成され、内視鏡2、光源装置3および制御装置7を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部406は、撮像制御のための設定データを、集合ケーブルに含まれる所定の信号線を介して先端部25へ送信する。また、制御部406は、先端部25による撮像処理の露光タイミングと読み出しタイミングを含む同期信号を先端部25に出力するとともに、この同期信号を光源装置3に出力する。
The
また、画像処理部402は、エラー検出部403によって検出されたエラー画素の輝度値の補正を行う補正部402aを有する。具体的には、補正部402aは、例えばエラー画素の輝度値に対し、エラー検出対象の画素の周囲の画素の輝度値、またはエラー検出対象の画素を含むフレームの前後のフレームの対応画素の輝度値における統計的な代表値をもとに、当該エラー画素に応じた輝度値を置き換えて補間する処理を施す。
Further, the
制御部406は、制御装置7(処置具6)との接続によって処置具6による挿入部21における外部の状態の検知を行う状態検知部406aと、状態検知部406aの検知結果に応じて、補正部402aが補正するための条件を設定する条件設定部406bと、を有する。
The
状態検知部406aは、制御部72から出力される情報をもとに処置具6(電気メス)の動作状態を検知することにより、外部状態の検知結果を出力する。例えば、状態検知部406aは、処置具6が動作中、すなわち処置具6に高周波電流が通電中である場合、内視鏡2近傍の外部状態として高周波電流により磁場が形成された状態であり、ノイズ発生率が高い旨の検知結果を出力し、処置具6に高周波電流が通電中でない場合、ノイズ発生率が低い旨の検知結果を出力する。
The
条件設定部406bは、例えば、補正部402aがエラー画素の輝度値を補正する際、状態検知部406aの検知結果に応じて、配列方向に沿って隣接する4画素の輝度値を参照してエラー画素の輝度値を補間する条件と、エラー検出対象の画素の周囲の8画素の輝度値を参照してエラー画素の輝度値を補間する条件とのいずれかの条件設定を行う。
For example, when the
表示装置5は、映像ケーブルを介して処理装置4が生成した体内画像情報に対応する体内画像を受信して表示する。表示装置5は、液晶ディスプレイまたは有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイを用いて構成される。
The
処置具6は、内視鏡2と併用され、例えば電気メスを用いて実現される。処置具6は、基端で制御装置7に接続し、内視鏡2に挿通可能な細長形状をなす挿通部61を有する。挿通部61の内部には、先端から表出可能な機能部61aが進退自在に挿通されている。処置具6では、制御装置7から高周波電流が供給されると、機能部61aが高周波電流による負荷または抵抗によって発熱し、該発熱により接触部位を焼灼する。
The
制御装置7は、入力部71と、制御部72と、を備える。制御部72は、入力部71に入力された指示信号に応じて、処置具6に対して高周波電流を供給する。また、制御部72は、処置具6に対する高周波電流の供給状態に関する情報を、内視鏡2近傍の外部状態にかかる情報として出力する。なお、制御部72は、制御部406の制御のもとで高周波電流を処置具6に供給するものであってもよい。なお、処置具6および制御装置7により、外部装置を構成する。
The control device 7 includes an
次に、処理装置4が行う補正処理について説明する。図3は、本実施の形態1にかかる内視鏡システムの処理装置が行う信号処理を示すフローチャートである。制御部406は、状態検知部406aが検知した検知結果を取得する(ステップS101)。状態検知部406aは、制御部72を介して処置具6への通電の有無を判断し、該判断した結果を検知結果として出力する。
Next, the correction process performed by the processing device 4 will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating signal processing performed by the processing apparatus of the endoscope system according to the first embodiment. The
制御部406は、取得した検知結果をもとに、処置具6が動作中であるか否かを判断する(ステップS102)。制御部406は、取得した検知結果をもとに、処置具6が動作中である、すなわち処置具6に高周波電流が流れていると判断した場合(ステップS102;Yes)、条件設定部406bに条件設定処理を行わせる(ステップS103)。
The
条件設定部406bは、例えば、通常の補正処理として配列方向に沿って隣接する4画素の輝度値を参照してエラー画素の輝度値を補間する条件に設定されている場合、エラー検出対象の画素の周囲の8画素の輝度値を参照してエラー画素の輝度値を補間する条件に変更する。制御部406は、条件設定部406bによる条件設定処理が終了すると、ステップS106に移行する。
For example, when the
一方、制御部406は、取得した検知結果をもとに、処置具6が動作中でない、すなわち処置具6に高周波電流が流れていないと判断した場合(ステップS102;No)、ステップS104に移行する。
On the other hand, when the
ステップS104では、制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件、例えば配列方向に沿って隣接する4画素の輝度値を参照してエラー画素の輝度値を補間する条件であるか否かを判断する(ステップS104)。制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件であると判断した場合(ステップS104;Yes)、ステップS106に移行する。
In step S104, the
一方、制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件でないと判断した場合(ステップS104;No)、ステップS105に移行する。ステップS105では、制御部406は、条件設定部406bによって補間条件を通常の補間条件に戻す処理を行う(ステップS105)。制御部406は、補間条件を通常に戻した後、ステップS106に移行する。
On the other hand, when the
ステップS106では、制御部406は、内視鏡2のP/S変換部255から撮像信号を取得する(ステップS106)。取得されたシリアル形態の撮像信号は、S/P変換部401によってシリアル/パラレル変換され、画像処理部402およびエラー検出部403に出力される。
In step S106, the
その後、制御部406は、エラー検出部403によるエラー検出にかかる検出結果を取得する(ステップS107)。このとき、エラー検出部403は、予め設定されている閾値を用いて、エラー検出対象の画素の輝度値と周囲の画素の輝度値との差、およびこの閾値を比較することにより、エラー検出対象の画素がエラー画素であるか否かを判断する。このとき、エラー検出部403は、周囲の画素の輝度値として、例えば、複数の輝度値の平均値を用いる。エラー検出部403は、上述した差が閾値より大きければ、当該画素の輝度値が他の画素の輝度値に対して孤立しているため、エラー検出対象の画素がエラー画素であると判断する。エラー検出部403は、すべてのエラー検出対象の画素に対して上述した判断処理を行い、検出結果として制御部406に出力する。
Thereafter, the
エラー検出にかかる検出結果を取得すると、補正部402aは、エラー画素と判断された画素の輝度値の補正を行う(ステップS108)。具体的には、補正部402aは、設定されている条件に基づき、周囲の画素の輝度値を参照して、当該エラー画素の輝度値に代えて周囲の画素の輝度値の統計的な代表値を補正値として補う補間処理を行う。このとき、補正部402aは、周囲の画素の輝度値の統計的な代表値として、例えば、複数の輝度値の平均値を参照する。
When the detection result related to the error detection is acquired, the
画像処理部402は、上述した補間処理が施された撮像信号に対して、画像処理を施して画像信号(体内画像情報)の生成を行う。
The
上述した補正処理により、外乱によりノイズの発生確率が高い場合、画質は低下するものの、画像内のノイズを抑制し、見やすい画像を得ることができる。また、外乱によるノイズの発生確率が低い場合は、高画質の画像を取得することができる。 With the correction process described above, when the probability of occurrence of noise due to disturbance is high, the image quality is reduced, but noise in the image can be suppressed and an easy-to-view image can be obtained. In addition, when the probability of occurrence of noise due to disturbance is low, a high-quality image can be acquired.
上述した本実施の形態1によれば、状態検知部406aによる検知結果をもとに、処置具6に高周波電流が流れていない場合と、処置具6に高周波電流が流れている場合とでエラー画素の補間処理にかかる条件を変更するようにしたので、処置具6(電気メス)による外乱に起因するノイズを考慮した輝度値の補正を行うことができる。これにより、外部の環境によらず、適切な画像を得ることができる。
According to the first embodiment described above, based on the detection result of the
なお、上述した実施の形態1では、状態検知部406aが、制御部72を介して処置具6への通電の有無を判断し、該判断した結果を検知結果として出力するものとして説明したが、処置具6への通電がある場合、条件設定部406bは、被検体を介して電気的に接続されているグランドを流れる電流の値を参照して条件の変更を行ってもよい。
In the first embodiment described above, the
なお、上述した実施の形態1では、条件設定部406bが、エラー画素の輝度値に対し、エラー検出対象の画素の周囲の画素の参照数を変更するものとして説明したが、補正部402aが前後のフレームの対応画素の輝度値をもとに、当該エラー画素に応じた輝度値を置き換えて補間する場合は、フレームの参照数を変更するものであってもよい。具体的には、条件設定部406bは、フレームの参照数を通常の処理と比して多くする。ここで、参照数が二以上である場合、輝度値として用いる値は、統計的な代表値であれば適用可能である。統計的な代表値としては、上述したように複数の輝度値の平均値であってもよいし、複数の輝度値のうちの最大値、最小値のいずれかであってもよい。
In Embodiment 1 described above, the
また、上述した実施の形態1では、エラー検出部403が、周囲の画素の輝度値として平均値を用いるものとして説明したが、統計的な代表値として、複数の輝度値のうちの最大値、最小値のいずれかを用いるものであってもよい。
In Embodiment 1 described above, the
また、上述した実施の形態1では、エラー検出部403が、エラー検出対象の画素の輝度値と周囲の画素の輝度値との差、および閾値を比較するものとして説明したが、周囲の画素の輝度値に代えて、エラー検出対象の画素を含むフレームの前後のフレームにおける対応画素の輝度値を用いるものであってもよい。
In the first embodiment described above, the
(実施の形態1の変形例1)
図4は、本発明の実施の形態1の変形例1にかかる処理装置が行う信号処理を示すフローチャートである。上述した実施の形態1では、条件設定部406bが補間処理にかかる条件を変更するものとして説明したが、本変形例1では、条件設定部406bが設定する条件としてエンハンスのレベルを変更する。(Modification 1 of Embodiment 1)
FIG. 4 is a flowchart illustrating signal processing performed by the processing device according to the first modification of the first embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the
制御部406は、上述したステップS101およびS102のように、状態検知部406aが検知した検知結果を取得し(ステップS201)、処置具6が動作中であるか否かを判断する(ステップS202)。制御部406は、取得した検知結果をもとに、処置具6が動作中である、すなわち処置具6に高周波電流が流れていると判断した場合(ステップS202;Yes)、条件設定部406bに条件設定処理を行わせる(ステップS203)。
As in steps S101 and S102 described above, the
条件設定部406bは、例えば、画像処理部402が通常の補正処理として行うエンハンスのレベルと比して、低いレベルに変更する。これにより、低いレベルに変更された後に画像処理部402によってエンハンス処理が施された画像は、通常のエンハンス処理が施された画像と比して、コントラストの低い(エッジの強調度が小さい)画像となる。制御部406は、条件設定部406bによる条件設定処理が終了すると、ステップS206に移行する。
For example, the
一方、制御部406は、取得した検知結果をもとに、処置具6が動作中でない、すなわち処置具6に高周波電流が流れていないと判断した場合(ステップS202;No)、ステップS204に移行する。
On the other hand, when the
ステップS204では、制御部406は、設定されているエンハンスのレベルが通常設定されるレベルであるか否かを判断する(ステップS204)。制御部406は、設定されているレベルが通常のレベルであると判断した場合(ステップS204;Yes)、ステップS206に移行する。
In step S204, the
一方、制御部406は、設定されているエンハンスのレベルが通常のレベルでないと判断した場合(ステップS204;No)、ステップS205に移行する。ステップS205では、制御部406は、条件設定部406bによってエンハンスのレベルを通常のレベルに戻す処理を行う(ステップS205)。制御部406は、エンハンスのレベルを通常に戻した後、ステップS206に移行する。
On the other hand, when the
その後、上述したステップS106〜S108のように、制御部406は、内視鏡2のP/S変換部255から撮像信号を取得し(ステップS206)、エラー検出部403によるエラー検出にかかる検出結果を取得して(ステップS207)、補正部402aに、エラー画素と判断された画素の輝度値の補正を行わせる(ステップS208)。
Thereafter, as in steps S106 to S108 described above, the
上述した補正処理により、外乱によりノイズの発生確率が高い場合、画質は低下するものの、エンハンス処理により画像内のノイズが強調されることを抑制し、見やすい画像を得ることができる。 With the above-described correction processing, when the probability of occurrence of noise due to disturbance is high, the image quality is reduced, but enhancement of noise in the image due to enhancement processing can be suppressed, and an easy-to-view image can be obtained.
上述した本変形例1によれば、状態検知部406aによる検知結果をもとに、処置具6に高周波電流が流れていない場合と、処置具6に高周波電流が流れている場合とで画像処理部402によるエンハンスのレベルを変更するようにしたので、処置具6(電気メス)による外乱に起因するノイズを考慮した輝度値の補正を行うことができる。これにより、外部の環境によらず、適切な画像を得ることができる。
According to the first modification described above, based on the detection result by the
(実施の形態1の変形例2)
図5は、本発明の実施の形態1の変形例2にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。変形例2にかかる内視鏡システム1aは、上述した実施の形態1の構成に対し、処置具6および制御装置7に代えて、X線透視装置8と、通知部9とを備える。なお、X線透視装置8および通知部9により、外部装置を構成する。(
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the endoscope system according to the second modification of the first embodiment of the present invention. The endoscope system 1a according to the
X線透視装置8は、内視鏡2と併用され、内視鏡2の先端部25の近傍に配設され、X線を出力するX線出力部81と、X線出力部81の出力動作を制御する制御装置82とを備える。X線透視装置8は、X線出力部81から出力させるX線を被検体に照射し、その透過度から被検体内部の透視画像を取得するものである。なお、X線透視装置8は、処理装置4とは独立して動作する。
The
通知部9は、処理装置4と電気的に接続され、操作者からの入力に応じて処理装置4に信号を入力する。通知部9は、例えばフットスイッチを用いて実現され、操作者からの入力(スイッチの押下)により、押下されている間、処理装置4に対してスイッチが押下されている旨の信号(情報)を、内視鏡2近傍の外部状態にかかる情報として出力する。
The notification unit 9 is electrically connected to the processing device 4 and inputs a signal to the processing device 4 in accordance with an input from the operator. The notification unit 9 is realized by using, for example, a foot switch, and a signal (information) indicating that the switch is being pressed to the processing device 4 while being pressed by an input from the operator (pressing the switch). Is output as information relating to the external state in the vicinity of the
図6は、本発明の実施の形態1の変形例2にかかる処理装置が行う信号処理を示すフローチャートである。制御部406は、通知部9から信号が入力されているか否かを判断する(ステップS301)。制御部406は、状態検知部406aへの信号の入力の有無を判断し、信号が入力されている、すなわちX線出力部81からX線が出力されている場合(ステップS301;Yes)、内視鏡2近傍の外部状態としてX線(電磁波)の影響を受けうる状態であると判断し、条件設定部406bに条件設定処理を行わせる(ステップS302)。条件設定部406bは、例えば上述したステップS103のような条件設定処理を行う。制御部406は、条件設定部406bによる条件設定処理が終了すると、ステップS305に移行する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating signal processing performed by the processing device according to the second modification of the first embodiment of the present invention. The
一方、制御部406は、信号が入力されていない、すなわちX線出力部81からX線が出力されていない場合(ステップS301;No)、ステップS303に移行する。
On the other hand, when no signal is input, that is, when no X-ray is output from the X-ray output unit 81 (step S301; No), the
ステップS303では、制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件、例えば配列方向に沿って隣接する4画素の輝度値を参照してエラー画素の輝度値を補間する条件であるか否かを判断する(ステップS303)。制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件であると判断した場合(ステップS303;Yes)、ステップS305に移行する。
In step S303, the
一方、制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件でないと判断した場合(ステップS303;No)、ステップS304に移行する。ステップS304では、制御部406は、条件設定部406bによって補間条件を通常の補間条件に戻す処理を行う(ステップS304)。制御部406は、補間条件を通常に戻した後、ステップS305に移行する。
On the other hand, when the
その後、上述したステップS106〜S108のように、制御部406は、内視鏡2のP/S変換部255から撮像信号を取得し(ステップS305)、エラー検出部403によるエラー検出にかかる検出結果を取得して(ステップS306)、補正部402aに、エラー画素と判断された画素の輝度値の補正を行わせる(ステップS307)。
Thereafter, as in steps S106 to S108 described above, the
上述した補正処理により、処理装置4とX線透視装置8とが電気的に接続されておらず、直接的に動作状態を判断できない場合であっても、通知部9を介して信号を入力することによって、外乱によりノイズの発生確率が高い場合、画質は低下するものの、画像内のノイズを抑制し、見やすい画像を得ることができる。
Even when the processing device 4 and the
上述した本変形例2によれば、状態検知部406aに入力された信号をもとに、X線出力部81からX線が出力されている場合と、X線出力部81からX線が出力されていない場合とでエラー画素の補間処理にかかる条件を変更するようにしたので、X線出力部81による外乱に起因するノイズを考慮した輝度値の補正を行うことができる。これにより、外部の環境によらず、適切な画像を得ることができる。
According to the second modification described above, the X-ray is output from the
なお、上述した変形例2において、通知部9は、信号の入力によってX線透視装置8が動作中である旨を通知できればよく、処理装置4に設けられていてもよいし、内視鏡2の操作部22に設けられていてもよい。また、通知部9は、処理装置4と電気的に接続されていれば、制御装置82に設けられていてもよい。
In the second modification described above, the notification unit 9 may be provided in the processing device 4 or the
また、上述した変形例2にかかる内視鏡システム1aにおいて、処置具6および制御装置7を組み合わせて使用してもよい。この際、処置具6への高周波電流の導通および通知部9からの信号の出力が同時にあった場合は、条件設定処理において、例えば、エラー検出対象の画素の周囲の画素の参照数を9以上に設定し、画像処理部402がエラー画素の輝度値を補間する。
Moreover, in the endoscope system 1a according to the second modification described above, the
(実施の形態1の変形例3)
図7は、本発明の実施の形態1の変形例3にかかる処理装置が行う信号処理を示すフローチャートである。上述した実施の形態1では、制御部72,406間の信号の入出力により条件設定部406bが補間処理にかかる条件を変更するものとして説明したが、本変形例3では、フレームごとの補正処理の回数に応じて、条件設定部406bが補間処理にかかる条件を変更する。(
FIG. 7 is a flowchart illustrating signal processing performed by the processing device according to the third modification of the first embodiment of the present invention. In the first embodiment described above, the
制御部406は、内視鏡2のP/S変換部255から撮像信号を取得し(ステップS401)、エラー検出部403によるエラー検出にかかる検出結果を取得する(ステップS402)。ここでいう撮像信号は、1フレームの画像を構成する情報を含む信号を指す。制御部406は、検出結果をもとに、補正部402aによる補正処理が必要であるか否かを判断する(ステップS403)。ここで、制御部406は、補正部402aによる補正処理が必要であると判断した場合(ステップS403;Yes)、エラー画素と判断された画素の輝度値の補正を行わせる(ステップS404)。一方、制御部406は、補正部402aによる補正処理が必要でないと判断した場合(ステップS403;No)、ステップS412に移行する。
The
制御部406は、補正部402aによる補正処理後、累積されている補正処理の回数を示す補正処理頻度を参照して、この補正処理頻度が閾値を超えているか否かを判断する(ステップS405)。ここで、制御部406は、補正処理頻度が閾値を超えていないと判断した場合(ステップS405;No)、ステップS406に移行する。
After the correction process by the
ステップS406では、制御部406は、条件設定部406bによって補間条件が変更済みか否かを判断する(ステップS406)。ここで、制御部406は、条件設定部406bによって補間条件が変更済みでないと判断した場合(ステップS406;No)、ステップS409に移行する。一方、制御部406は、条件設定部406bによって補間条件が変更済みであると判断した場合(ステップS406;Yes)、ステップS407に移行する。なお、制御部406は、補間条件の変更の有無を、処理装置4の立ち上げ後、内視鏡2が接続されてから現在に至るまでに条件が変更されたか否かにより判断する。例えば、内視鏡2が交換された場合など異なる固有番号の内視鏡2が接続された際には、その都度条件変更の履歴はリセットされる。
In step S406, the
ステップS407では、制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件、例えば配列方向に沿って隣接する4画素の輝度値を参照してエラー画素の輝度値を補間する条件であるか否かを判断する(ステップS407)。制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件であると判断した場合(ステップS407;Yes)、ステップS409に移行する。
In step S407, the
一方、制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件でないと判断した場合(ステップS407;No)、ステップS408に移行する。ステップS408では、制御部406は、条件設定部406bによって補間条件を通常の補間条件に戻す処理を行う(ステップS408)。制御部406は、補間条件を通常に戻した後、ステップS409に移行する。
On the other hand, when the
ステップS409では、補正処理頻度をカウントアップする(ステップS409)。カウントアップされた補正処理頻度は、記録部405に記録される。なお、既に補正処理頻度が記録されている場合は、今回カウントアップされた補正処理頻度への更新処理を行う。制御部406は、補正処理頻度をカウントアップ後、ステップS412に移行する。
In step S409, the correction processing frequency is counted up (step S409). The counted correction processing frequency is recorded in the
一方、制御部406は、補正処理頻度が閾値を超えていると判断した場合(ステップS405;Yes)、ステップS410に移行して、条件設定部406bによって補間条件が変更済みか否かを判断する(ステップS410)。ここで、制御部406は、条件設定部406bによって補間条件が変更済みでないと判断した場合(ステップS410;No)、補間条件を変更する(ステップS411)。一方、制御部406は、条件設定部406bによって補間条件が変更済みであると判断した場合(ステップSS410;Yes)、ステップS412に移行する。
On the other hand, when the
その後、制御部406は、次のステップS412に移行して、次の撮像信号が入力されたか否かを判断する(ステップS412)。制御部406は、次の撮像信号が入力されたと判断した場合(ステップS412;Yes)、ステップS402に移行して、上述した処理を繰り返す。一方、制御部406は、次の撮像信号が入力されていないと判断した場合(ステップS412;No)、処理を終了する。
Thereafter, the
上述した本変形例3によれば、補正処理を行った回数に応じて、エラー画素の補間処理にかかる条件を変更するようにしたので、連続して入力される撮像信号に対し、X線出力部81による外乱に起因するノイズを考慮した輝度値の補正を行うことができる。これにより、外部の環境によらず、適切な画像を得ることができる。
According to the third modification described above, the conditions for the error pixel interpolation process are changed according to the number of times the correction process is performed. The luminance value can be corrected in consideration of noise caused by disturbance by the
なお、上述した変形例2,3では、条件設定部406bが補間処理にかかる条件を変更するものとして説明したが、本変形例1−1のように、条件設定部406bが設定する条件としてエンハンスのレベルを変更するものであってもよい。
In the second and third modification examples described above, the
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図8は、本発明の実施の形態2にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。本実施の形態2にかかる内視鏡システム1bは、上述した実施の形態1の構成に加え、符号化部258と、記憶部259と、復号部407と、を備える。(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the endoscope system according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the structure same as the structure mentioned above. The endoscope system 1b according to the second embodiment includes an encoding unit 258, a storage unit 259, and a
本実施の形態2にかかる内視鏡2aの先端部25aは、上述した先端部25の構成に対し、撮像信号を符号化する符号化部258と、符号化部258が符号化処理を施す際に用いる変換テーブル2591を記憶する記憶部259と、をさらに備える。また、本実施の形態2にかかる処理装置4aは、上述した処理装置4の構成に対し、復号部407をさらに備える。本実施の形態2において、撮像素子は、センサ部253、AFE部254、P/S変換部255、制御部256、符号化部258および記憶部259により構成される。
The distal end portion 25a of the endoscope 2a according to the second embodiment includes an encoding unit 258 that encodes an imaging signal and an encoding unit 258 that performs encoding processing on the configuration of the
符号化部258は、AFE部254とP/S変換部255との間に設けられ、AEF部254から出力された撮像信号に対し、誤り訂正符号化およびNビット/Mビット符号化(N<M、以下、ビットを「b」と表記する)の処理を施して、P/S変換部255に出力する。符号化部258は、撮像信号に対し、例えば、記憶部259に記憶されている変換テーブル2591をもとに、8b/10b符号化の処理を施して、8bの撮像信号を10bの撮像信号に変換する。
The encoding unit 258 is provided between the
復号部407は、S/P変換部401と画像処理部402との間に設けられ、S/P変換部401から出力された撮像信号に対し、誤り訂正復号およびMb/Nb復号の処理を施して、画像処理部402およびエラー検出部403に出力する。
The
次に、内視鏡2aが行う撮像信号取得処理について説明する。図9は、本実施の形態2にかかる内視鏡が行う撮像信号取得処理を示すフローチャートである。以下、制御部256の制御のもと、各部が動作しているものとして説明する。センサ部253は、読み出し部253bを介して受光部253aが光電変換した電気信号(撮像信号)を取得する(ステップS501)。
Next, an imaging signal acquisition process performed by the endoscope 2a will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating an imaging signal acquisition process performed by the endoscope according to the second embodiment. In the following description, it is assumed that each unit is operating under the control of the
その後、AFE部254が、センサ部253から出力された撮像信号に対して信号処理を施す(ステップS502)。AFE部254から信号処理が施された撮像信号が出力されると、符号化部258が、この撮像信号に対して符号化の処理を施す(ステップS503)。具体的には、符号化部258は、AFE部254から出力された撮像信号に対して、まず誤り訂正符号化の処理を施し、その後Nビット/Mビット符号化(本実施の形態2では、8b/10b符号化)の処理を施す。
Thereafter, the
符号化部258により符号化処理が施された撮像信号は、P/S変換部255によりパラレル/シリアル変換され、処理装置4aに出力される(ステップS504)。
The imaging signal subjected to the encoding process by the encoding unit 258 is parallel / serial converted by the P /
つづいて、処理装置4aが行う補正処理について説明する。図10は、本実施の形態2にかかる処理装置が行う信号処理を示すフローチャートである。制御部406は、状態検知部406aが検知した検知結果を取得する(ステップS601)。
Next, correction processing performed by the processing device 4a will be described. FIG. 10 is a flowchart illustrating signal processing performed by the processing apparatus according to the second embodiment. The
制御部406は、取得した検知結果をもとに、処置具6が動作中であるか否かを判断する(ステップS602)。制御部406は、取得した検知結果をもとに、処置具6が動作中であると判断した場合(ステップS602;Yes)、条件設定部406bに条件設定処理を行わせる(ステップS603)。制御部406は、条件設定部406bによる条件設定処理が終了すると、ステップS606に移行する。
The
一方、制御部406は、取得した検知結果をもとに、処置具6が動作中でないと判断した場合(ステップS602;No)、ステップS604に移行する。
On the other hand, when the
ステップS604では、制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件、例えば配列方向に沿って隣接する4画素の輝度値を参照してエラー画素の輝度値を補間する条件であるか否かを判断する(ステップS604)。制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件であると判断した場合(ステップS604;Yes)、ステップS606に移行する。
In step S604, the
一方、制御部406は、設定されている補間条件が通常の補間条件でないと判断した場合(ステップS604;No)、ステップS605に移行する。ステップS605では、制御部406は、条件設定部406bによって補間条件を通常の補間条件に戻す処理を行う(ステップS605)。制御部406は、補間条件を通常に戻した後、ステップS606に移行する。
On the other hand, when the
ステップS606では、制御部406は、内視鏡2aのP/S変換部255から撮像信号を取得する(ステップS606)。取得されたシリアル形態の撮像信号は、S/P変換部401によってシリアル/パラレル変換され、復号部407に出力される。復号部407は、入力された撮像信号に対して、Mb/Nb(10b/8b)復号の処理を施す(ステップS607)。
In step S606, the
ここで、制御部406は、復号部407による復号化は可能であるか否かを判断する(ステップS608)。具体的には、制御部406は、復号部407が処理を施した信号のデータ列が、記録部405に予め記憶されている複数のデータ列のいずれかと一致するか否かを判断する。制御部406は、判断の結果、復号部407が処理を施した信号のデータ列が、複数のデータ列のいずれかと一致する場合は復号化が可能であると判断し、複数のデータ列と一致しない場合は復号化が不可能であると判断する。
Here, the
制御部406は、復号部407による復号化は不可能であると判断した場合(ステップS608;No)、前後のフレームの画素の輝度値を参照して、画素の補正処理を施す(ステップS609)。ステップS609による画素補正処理後、制御部406はステップS610に移行する。一方、制御部406は、復号部407による復号化は可能であると判断した場合(ステップS608;Yes)、ステップS610に移行する。
If the
ステップS610では、復号部407が、入力された撮像信号に対して、誤り訂正復号の処理を施す(ステップS610)。その後、制御部406は、誤り訂正復号の処理が施された撮像信号に対して、エラー検出部403によるエラー検出を行う(ステップS611)。
In step S610, the
エラー検出部403は、上述した差が閾値より大きければ(ステップS611;No)、当該画素の輝度値が他の画素の輝度値に対して孤立しているため、エラー検出対象の画素がエラー画素であると判断する。一方、エラー検出部403は、上述した差が閾値より小さければ(ステップS611;Yes)、エラー検出対象の画素がエラー画素ではないと判断する。エラー検出部403は、すべてのエラー検出対象の画素に対して上述した判断処理を行い、検出結果として制御部406に出力する。
If the above-described difference is larger than the threshold value (No in step S611), the
制御部406は、エラー検出部403による検出結果を取得し、エラー画素があると判断した場合は、ステップS612に移行して、画素補正処理を行う(ステップS612)。具体的には、補正部402aは、設定されている条件に基づき、周囲の画素の輝度値を参照して、当該エラー画素の輝度値を補正して、エラー画素に応じてこの補正値を補う補間処理を行う。制御部406は、画素補正処理が完了すると、補正処理を終了する。これに対し、制御部406は、ステップS611においてエラー画素がないと判断した場合は、補正処理を終了する。
If the
その後、画像処理部402は、補正処理により得られた撮像信号に対して、上述した画像処理を施して画像信号(体内画像情報)の生成を行う。
Thereafter, the
上述した補正処理により、外乱によりノイズの発生確率が高い場合、画質は低下するものの、画像内のノイズを抑制し、見やすい画像を得ることができる。 With the correction process described above, when the probability of occurrence of noise due to disturbance is high, the image quality is reduced, but noise in the image can be suppressed and an easy-to-view image can be obtained.
上述した本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様、状態検知部406aによる検知結果をもとに、処置具6に高周波電流が流れていない場合と、処置具6に高周波電流が流れている場合とでエラー画素の補間処理にかかる条件を変更するようにしたので、処置具6(電気メス)による外乱に起因するノイズを考慮した輝度値の補正を行うことができる。これにより、外部の環境によらず、適切な画像を得ることができる。
According to the second embodiment described above, as in the first embodiment, based on the detection result by the
また、上述した本実施の形態2によれば、内視鏡2a側で撮像信号に符号化処理を施し、処理装置4a側で復号して信号のエラー等に対する画素補正処理を施すようにしたので、誤り訂正能力(ビット誤り訂正)を超えた通信エラーが発生した場合であっても、画像の観察性能を確保することができる。これにより、信号における各種エラーに対して対応することができるため、装置の物理設計の最適化により、設計および製造にかかるコストの低減を可能とする。 Further, according to the second embodiment described above, the imaging signal is encoded on the endoscope 2a side, decoded on the processing device 4a side, and subjected to pixel correction processing for signal errors and the like. Even when a communication error exceeding the error correction capability (bit error correction) occurs, the image observation performance can be ensured. As a result, various errors in the signal can be dealt with, and the cost for design and manufacturing can be reduced by optimizing the physical design of the apparatus.
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図11は、本発明の実施の形態3にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。本実施の形態3にかかる内視鏡システム1cの内視鏡2bは、上述した実施の形態2の構成に対し、符号化部258に代えて符号化部258aを先端部25bに備える。(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the endoscope system according to the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the structure same as the structure mentioned above. The
従来、例えばデジタル化した撮像信号の送受信が行われる内視鏡システムにおいて、0および1からなる8ビットのバイナリデータとしての撮像信号を、10ビットのバイナリデータに符号化して送信する際、十個の文字列のうち、0と比して1が多いバイナリデータと、1と比して0が多いバイナリデータとを交互に送信することによって、経時的にみたときのDCバランスを安定化させている(例えば、特許第1754314号明細書を参照)。 Conventionally, for example, in an endoscope system in which digitized imaging signals are transmitted and received, when an imaging signal as binary data of 0 and 1 is encoded into 10-bit binary data and transmitted, By alternately transmitting binary data having more 1 than 0 and binary data having more 0 than 1, the DC balance over time can be stabilized. (See, for example, Japanese Patent No. 1754314).
ところで、撮像信号の通信にかかるマージンの検査を行う際、時間にかかるマージンは、送信回路にジッタ(揺らぎ)を付与したり、受信クロック位相を変化させたりしてデータを比較することによって検査を行うことができる。 By the way, when performing a margin inspection for imaging signal communication, the time-consuming margin is checked by comparing data by adding jitter (fluctuation) to the transmission circuit or changing the reception clock phase. It can be carried out.
しかしながら、振幅にかかるマージンの検査は、受信端側で波形を取得して該波形を用いて検査を行う必要があり、検査に時間を要していた。また、送受信の経路において、中継器が用いられる場合は、中継器における受信端での波形を取得して検査を行う必要があった。このため、振幅のマージンを容易に検査することが求められていた。 However, the inspection of the margin related to the amplitude needs to acquire the waveform on the receiving end side and perform the inspection using the waveform, and the inspection takes time. In addition, when a repeater is used in the transmission / reception path, it is necessary to perform an inspection by acquiring a waveform at the receiving end of the repeater. For this reason, it has been required to easily inspect the amplitude margin.
符号化部258aは、AFE部254とP/S変換部255との間に設けられ、AEF部254から出力された撮像信号に対し、誤り訂正符号化およびNビット/Mビット符号化(N<M、以下、ビットを「b」と表記する)の処理を施して、P/S変換部255に出力する。符号化部258aは、変換テーブルを二つ有し、撮像信号に対し、例えば、記憶部259に記憶されている変換テーブル(RD+変換テーブル259a、RD−変換テーブル259b)をもとに、8b/10b符号化の処理を施して、8bの撮像信号(バイナリデータ)を10bの撮像信号(バイナリデータ)に変換する。
The
図12は、本発明の実施の形態3にかかる内視鏡システムの符号化部の構成を説明する図である。符号化部258aは、AFE部254が生成した電気信号に対応する8ビットのバイナリデータ(撮像信号)を、誤り訂正符号を含み、0と比して1が多い10ビットのバイナリデータに変換して8ビット/10ビット符号化の処理を施すRD+変換部2581(第1変換部)と、AFE部254が生成した電気信号に対応する8ビットのバイナリデータ(撮像信号)を、誤り訂正符号を含み、1と比して0が多い10ビットのバイナリデータに変換して8ビット/10ビット符号化の処理を施すRD−変換部2582(第2変換部)と、RD+変換部2581およびRD−変換部2582によってそれぞれ変換され、入力された撮像信号に対し、いずれか一方の変換部を選択し、選択した変換部により変換された撮像信号を出力するセレクタ2583と、外部からの信号の入力をトリガーとしてハイ(H)またはロー(L)レベルにパルスを切り替えつつ、切り替えたパルスをセレクタ2583に出力して、セレクタ2583による選択態様を制御する選択制御部2584と、を有する。選択制御部2584は、例えばフリップフロップを用いて実現される。
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the encoding unit of the endoscope system according to the third embodiment of the present invention. The
図13は、本実施の形態3にかかる処理装置が行う信号処理を説明する図であって、各部の信号の出力パターンを示す図である。図14は、本実施の形態3にかかる処理装置が行う信号処理を説明する図であって、DCバランスが確保されている場合の波形を示す図である。各部は、処理装置4aから送られるクロックにしたがって動作する。ここで、通常の処理、例えば内視鏡2bの撮像動作を行う際、選択制御部2584には、Hレベルのテストモード信号が入力されている。これにより、選択制御部2584は、クロックにしたがってHレベルのパルスとLレベルのパルスとを交互に出力する。
FIG. 13 is a diagram for explaining signal processing performed by the processing apparatus according to the third embodiment, and is a diagram illustrating output patterns of signals of the respective units. FIG. 14 is a diagram for explaining signal processing performed by the processing apparatus according to the third embodiment, and is a diagram illustrating a waveform when DC balance is ensured. Each unit operates in accordance with a clock sent from the processing device 4a. Here, when performing normal processing, for example, an imaging operation of the
セレクタ2583は、例えば選択制御部2584からLレベルのパルスが入力された場合に、RD+変換部2581により変換された撮像信号を出力し、Hレベルのパルスが入力された場合に、RD−変換部2582により変換された撮像信号を出力する。通常の処理において、セレクタ2583は、選択制御部2584からHレベルのパルスとLレベルのパルスとが交互に入力されるため、クロックにしたがって、RD+変換部2581およびRD−変換部2582によってそれぞれ変換された撮像信号を交互に出力する。これにより、通常、内視鏡2bにより、撮像信号を送受信する場合は、図14に示すように、0VからみたHレベルとLレベルとが均等になり、経時的にみたときのDCバランスが安定化された状態となっている。
For example, when an L level pulse is input from the
これに対し、振幅にかかるマージンの検査を行う場合、先端部25bが検査モードに切り替わると、選択制御部2584にはLレベルのテストモード信号が入力される。なお、上述したように、通常の処理におけるテストモード信号は、Hレベルで入力されている。選択制御部2584では、Lレベルのテストモード信号が入力されると、パルスの切り替え動作が停止する。例えば、図13では、Hレベルのテストモード信号の入力により、出力(OUT)のパルスがLレベルに固定される。
On the other hand, when performing a margin inspection concerning amplitude, when the tip 25b is switched to the inspection mode, an L-level test mode signal is input to the
この場合、選択制御部2584からセレクタ2583に入力される信号は、Lレベルに固定される。このため、セレクタ2583は、選択する変換部も固定される。例えば、図13では、RD+変換部2581によって変換された信号を連続的に出力する。
In this case, the signal input from
セレクタ2583から出力される信号が、一方の変換部に固定されると、DCバランスが崩れる。図15は、本実施の形態3にかかる処理装置が行う信号処理を説明する図であって、RD+変換部2581によって変換された信号が、RD−変換部2582によって変換された信号と比して多く出力された場合の波形を示す図である。
When the signal output from the
RD+変換部2581によって変換された信号が、RD−変換部2582によって変換された信号と比して多く出力された場合、時間積分値が0Vになるように調整されると、0Vに対して波形が低下し、DCバランスが崩れる。
When the signal converted by the RD +
この際、先端部25bと処理装置4aとの間の信号の送受信が可能であれば、図15の状態のようなDCバランスが崩れた状態であっても信号の送受信が可能であることが確認できる。すなわち、図15に示す状態での送受信によって、バランスが崩れた際の送受信におけるLレベルのマージンを確認することができる。なお、送受信の確認は、表示装置5などに受信したデータを表示させて使用者が確認したり、受信した信号が、要求した信号と一致するか否かを制御部406が判断したりすることにより行われる。
At this time, if signals can be transmitted and received between the tip 25b and the processing device 4a, it is confirmed that signals can be transmitted and received even when the DC balance is lost as in the state of FIG. it can. That is, the transmission / reception in the state shown in FIG. 15 can confirm the L level margin in transmission / reception when the balance is lost. For confirmation of transmission / reception, the received data is displayed on the
図16は、本実施の形態3にかかる処理装置が行う信号処理を説明する図であって、RD−変換部2582によって変換された信号が、RD+変換部2581によって変換された信号と比して多く出力された場合の波形を示す図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining signal processing performed by the processing apparatus according to the third embodiment, in which the signal converted by the RD−
テストモード信号がHレベルで入力され、選択制御部2584の出力がHレベルに切り替わった後、テストモード信号がLレベルになると、選択制御部2584からセレクタ2583に入力される信号は、Hレベルに固定される(図13参照)。これにより、セレクタ2583は、RD−変換部2582によって変換された信号を連続的に出力する。
After the test mode signal is inputted at the H level and the output of the
RD−変換部2582によって変換された信号が、RD+変換部2581によって変換された信号と比して多く出力された場合、時間積分値が0Vになるように調整されると、0Vに対して波形が上昇し、DCバランスが崩れる。
When the signal converted by the RD-
この際、先端部25bと処理装置4aとの間の信号の送受信が可能であれば、図16の状態のようなDCバランスが崩れた状態であっても信号の送受信が可能であることが確認できる。すなわち、図16に示す状態での送受信によって、バランスが崩れた際の送受信におけるHレベルのマージンを確認することができる。 At this time, if it is possible to transmit and receive signals between the tip portion 25b and the processing device 4a, it is confirmed that signals can be transmitted and received even when the DC balance is lost as in the state of FIG. it can. That is, the transmission / reception in the state shown in FIG. 16 makes it possible to confirm an H level margin in transmission / reception when the balance is lost.
上述した実施の形態3によれば、一方の変換部を固定して、この変換部から出力される信号を連続して送信することでDCバランスを崩し、該信号の受信状態を確認することによって、通信における振幅のマージンを確認することができる。これにより、一方の変換部を固定して信号を出力するのみで振幅のマージンを容易に検査することができる。 According to the third embodiment described above, by fixing one conversion unit and continuously transmitting the signal output from this conversion unit, the DC balance is broken and the reception state of the signal is confirmed. The margin of amplitude in communication can be confirmed. As a result, the amplitude margin can be easily inspected simply by fixing one of the conversion units and outputting a signal.
なお、上述したマージンの検査は、例えば製品出荷前に行われる検査に含まれる。また、上述したマージンの検査は、製品使用前のキャリブレーション処理として行われるものであってもよいし、使用する内視鏡が変わる際に、新規に用いる内視鏡に対して行われるものであってもよい。 The margin inspection described above is included in, for example, an inspection performed before product shipment. Further, the above-described margin inspection may be performed as a calibration process before using the product, or may be performed on a newly used endoscope when the endoscope to be used is changed. There may be.
また、上述したマージンの検査では、検査用の信号を正確に受信できているかを確認する手段として、既知の文字列を用いるものであってもよいし、既知の画像を用いるものであってもよい。DCバランスを崩した状態で受信した既知の文字列または画像を確認することによってマージンの検査を行うことができる。なお、文字列または画像の確認は、使用者が行うものであってもよいし、制御部406などに設けられた判別部より自動で行うものであってもよい。また、上述した実施の形態3では、0と1とを用いたバイナリデータであるものとして説明したが、これに限らず、二つの値を用いるものであれば適用可能である。
Further, in the above-described margin inspection, a known character string or a known image may be used as a means for confirming whether or not the inspection signal is correctly received. Good. The margin can be inspected by confirming a known character string or image received with the DC balance lost. The confirmation of the character string or the image may be performed by the user, or may be automatically performed by a determination unit provided in the
また、本実施の形態3における符号化部258aの構成は、上述した実施の形態2の符号化部258に適用することが可能である。この場合、実施の形態2では、DCバランスが確保された状態で先端部25aから撮像信号が出力される。
Further, the configuration of
(付記項1)
被検体の体腔内に挿入されて該被検体の体内画像を撮像し、該撮像した前記体内画像に所定の画像処理を施す処理装置と通信可能に接続される内視鏡であって、
外部からの光を光電変換して電気信号を生成するセンサ部と、
前記電気信号を前記処理装置に出力する出力部と、
前記センサ部と前記出力部との間に設けられ、前記センサ部が生成した電気信号に対し、誤り訂正符号化の処理を施すとともに、Nビット/Mビット(N<M)符号化の処理を施す符号化部と、
を備え、
前記符号化部は、
前記センサ部が生成した電気信号に対応するNビットのバイナリデータを、誤り訂正符号を含み、0と比して1が多いMビットのバイナリデータに変換してNビット/Mビット符号化の処理を施す第1変換部と、
前記センサ部が生成した電気信号に対応するNビットのバイナリデータを、誤り訂正符号を含み、1と比して0が多いMビットのバイナリデータに変換してNビット/Mビット符号化の処理を施す第2変換部と、
前記第1および第2変換部によって処理が施されたMビットのバイナリデータのいずれか一方を選択して出力する選択出力部と、
前記選択出力部による選択態様を制御する選択制御部と、
を有し、
前記選択制御部は、当該内視鏡と前記処理装置との間の通信にかかる検査を行う際、テストモード信号の入力により、前記選択出力部による前記第1および第2変換部の選択を、いずれか一方の変換部に固定して選択させる制御を行うことを特徴とする内視鏡。(Additional item 1)
An endoscope that is inserted into a body cavity of a subject, captures an in-vivo image of the subject, and is communicably connected to a processing device that performs predetermined image processing on the captured in-vivo image,
A sensor unit that photoelectrically converts light from the outside to generate an electrical signal;
An output unit for outputting the electrical signal to the processing device;
Provided between the sensor unit and the output unit, the electrical signal generated by the sensor unit is subjected to error correction coding processing and N bit / M bit (N <M) coding processing. An encoding unit to be applied;
With
The encoding unit includes:
Processing of N-bit / M-bit encoding by converting N-bit binary data corresponding to the electrical signal generated by the sensor unit into M-bit binary data including an error correction code and having 1 more than 0 A first conversion unit for applying
Processing of N-bit / M-bit encoding by converting N-bit binary data corresponding to the electrical signal generated by the sensor unit into M-bit binary data including an error correction code and having more 0 than 1 A second conversion unit for applying
A selection output unit that selects and outputs any one of the M-bit binary data processed by the first and second conversion units;
A selection control unit for controlling a selection mode by the selection output unit;
Have
The selection control unit, when performing an inspection related to communication between the endoscope and the processing device, selects the first and second conversion units by the selection output unit by inputting a test mode signal. An endoscope characterized in that control is performed such that either one of the converters is fixed and selected.
(付記項2)
付記項1に記載の内視鏡と、
前記内視鏡が撮像した画像に基づく撮像信号を取得する処理装置と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。(Appendix 2)
The endoscope according to appendix 1,
A processing device for obtaining an imaging signal based on an image captured by the endoscope;
An endoscope system comprising:
以上のように、本発明にかかる処理装置および内視鏡システムは、外部の環境によらず、適切な画像を得るのに有用である。 As described above, the processing device and the endoscope system according to the present invention are useful for obtaining an appropriate image regardless of the external environment.
1,1a,1b,1c 内視鏡システム
2,2a,2b 内視鏡
3 光源装置
4,4a 処理装置
5 表示装置
6 処置具
7 制御装置
8 X線透視装置
9 通知部
21 挿入部
22 操作部
23 ユニバーサルコード
24 コネクタ部
25,25a,25b 先端部
26 湾曲部
27 可撓管部
31 照明部
32 照明制御部
33 光源
34 光源ドライバ
251 ライトガイド
252 照明レンズ
253 センサ部
253a 受光部
253b 読み出し部
254 アナログフロントエンド部(AFE部)
255 P/S変換部
256,406 制御部
257 処置具挿通孔
258,258a 符号化部
259 記憶部
401 S/P変換部
402 画像処理部
402a 補正部
403 エラー検出部
404 入力部
405 記録部
406a 状態検知部
406b 条件設定部
2581 RD+変換部
2582 RD−変換部
2583 セレクタ
2584 選択制御部1, 1a, 1b,
255 P / S conversion unit 256,406
Claims (10)
前記撮像信号をもとに、前記画素ごとにエラーを検出するエラー検出部と、
前記内視鏡近傍の外部状態を検知する状態検知部と、
前記エラー検出部によりエラーが検出された画素であるエラー画素の輝度値を前記状態検知部の検知結果に応じて補正する補正処理を含む画像処理を前記撮像信号に施す画像処理部と、
前記状態検知部の検知結果に応じて、前記画像処理部による前記画像処理の条件を設定する条件設定部と、
を備えたことを特徴とする処理装置。A processing device that acquires an imaging signal captured by an endoscope including an imaging element having a plurality of pixels,
Based on the imaging signal, an error detection unit that detects an error for each pixel;
A state detector for detecting an external state in the vicinity of the endoscope;
An image processing unit that performs image processing including a correction process for correcting a luminance value of an error pixel, which is a pixel in which an error is detected by the error detection unit, according to a detection result of the state detection unit;
A condition setting unit for setting a condition for the image processing by the image processing unit according to a detection result of the state detection unit;
A processing apparatus comprising:
前記条件設定部は、前記状態検知部の検知結果に応じて、前記画像処理部が前記エラー画素を補正する際に参照する画素の設定を行うことを特徴とする請求項1に記載の処理装置。The correction process is an interpolation process,
The processing apparatus according to claim 1, wherein the condition setting unit sets a pixel to be referred to when the image processing unit corrects the error pixel according to a detection result of the state detection unit. .
前記条件設定部は、前記状態検知部の検知結果に応じて、前記エンハンス処理のレベルを設定することを特徴とする請求項1に記載の処理装置。The image processing further includes enhancement processing,
The processing apparatus according to claim 1, wherein the condition setting unit sets a level of the enhancement processing according to a detection result of the state detection unit.
Mビット/Nビット復号および誤り訂正復号の処理を施すことによって前記符号化された信号を復号する復号部を有し、
前記エラー検出部は、前記復号部によりMビット/Nビット復号の処理が施された信号、および前記誤り訂正復号の処理が施された信号に対し、エラーの検出処理をそれぞれ行うことを特徴とする請求項1に記載の処理装置。The imaging signal acquired from the endoscope is a signal encoded by an error correction code and an N-bit / M-bit (N <M) encoding process,
A decoding unit that decodes the encoded signal by performing M-bit / N-bit decoding and error correction decoding;
The error detection unit performs an error detection process on the signal that has been subjected to the M-bit / N-bit decoding process by the decoding unit and the signal that has been subjected to the error correction decoding process, respectively. The processing apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の処理装置と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。An endoscope that captures an in-vivo image of the subject by inserting a tip into the body cavity of the subject;
A processing apparatus according to claim 1;
An endoscope system comprising:
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