KR101057703B1 - Multifaceted Video Variable Display System of Multifaceted Endoscope - Google Patents
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Abstract
본 발명은 환자의 장기에 삽입되는 내시경 모듈에 서로 다른 촬영 각도를 갖도록 복수의 카메라를 다면으로 배치하고, 다면 배치된 복수 카메라의 촬영 범위를 가변할 수 있도록 함에 의해, 촬영 영상이 하나의 모니터 화면을 통해 표시 범위를 가변하여 표시될 수 있도록 하는 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템을 제공한다.
이를 위해 본 발명은 촬영 범위의 조정 조작에 따라 각 경사면의 경사 방향을 따르는 전방 및 특정 측면 방향을 촬영 범위가 가변되어 영상을 각각 촬영하는 복수의 내시경 카메라와, 상기 복수의 내시경 카메라의 촬영 범위를 각각 개별적으로 조정하는 촬영범위 조정부, 촬영범위 조정부로부터의 조정 조작에 따라 복수의 내시경 카메라 별 촬영 범위 가변을 위해 개별 구동되는 카메라 구동부, 각 내시경 카메라로부터 각각 다른 방향에서 촬영 범위를 개별적으로 가변하여 촬영된 복수의 영상 신호에 대해 각 영상 신호들 간의 영상 교차 영역을 보상할 수 있도록 개별 영상신호 처리하는 영상 처리부, 상기 개별 영상신호 처리된 촬영 영상 신호를 멀티플렉싱하여 출력하는 멀티플렉서 및, 상기 멀티 플렉서를 통한 각기 다른 방향의 촬영 영상 신호를 촬영 범위의 가변에 따른 영상 변이에 추종하는 상태로 하나의 화면에 동시 표시하는 영상 모니터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
According to the present invention, a plurality of cameras are arranged in multiple planes to have different shooting angles in an endoscope module inserted into an organ of a patient, and the shooting range of the multiple cameras arranged in multiple planes can be varied, whereby the captured image is displayed on one monitor screen. According to the present invention, there is provided a multi-faceted variable image display system of a multi-faceted endoscope that allows a variable display range to be displayed.
To this end, the present invention provides a plurality of endoscope cameras for capturing images by varying the photographing range in front and specific side directions along the inclination direction of each inclined plane according to the adjustment operation of the photographing range, and the photographing range of the plurality of endoscope cameras. Shooting range adjusting unit which adjusts each individually, camera driving unit which is driven individually to change the shooting range for each endoscope camera according to the adjustment operation from the shooting range adjusting unit, and shooting by varying the shooting range individually in different directions from each endoscope camera An image processing unit for processing individual image signals to compensate for the image cross region between the plurality of image signals, a multiplexer for multiplexing and outputting the captured image signal processed by the individual image signals, and the multiplexer To capture video signals in different directions And an image monitor configured to simultaneously display on one screen in a state of following the image variation according to the change in the shooting range.
Description
본 발명은 환자의 환부에 대해 각기 다른 방향을 다면으로 촬영하는 다면 내시경의 촬영 범위를 가변할 수 있도록 함에 의해 환부의 관찰 시야각을 넓힐 수 있도록 하는 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-faceted image display system of a multi-faceted endoscope to widen the viewing angle of the affected area by varying the imaging range of the multi-faceted endoscope to take different directions with respect to the affected part of the patient.
일반적으로, 환자의 식도, 위장, 대장, 직장 등과 같이 수술이나 부검을 통해 직접적으로 병변을 볼 수 없는 장기에 대해서는, 카메라가 장착된 기구를 관찰하도록 하는 내시경 장치가 이용되고 있다. In general, an endoscope apparatus for observing a device equipped with a camera is used for organs in which the lesion is not directly seen through surgery or autopsy such as the esophagus, stomach, colon, rectum, etc. of a patient.
이러한 내시경 장치는 일반적으로 사용되는 종류로서, 기관지경(氣管支鏡), 식도경(食道鏡), 위경(胃鏡), 십이지장경(十二指腸鏡), 직장경(直腸鏡), 방광경(膀胱鏡), 복강경(腹腔鏡), 흉강경(胸腔鏡), 종격경(縱隔鏡), 심장경(心臟鏡) 등과 같이 인체의 장기 부위 별로 특화된 내시경이 개발되어 있다.Such endoscopy devices are generally used, such as bronchoscope, esophagus, stomach, duodenum, rectal, bladder, Specialized endoscopes have been developed for different organ parts of the human body, such as laparoscopy, thoracoscopic, mediastinum, and heart.
이러한 내시경 장치는, 1개의 통으로 되어 있는 직달경(直達鏡)을 통해 장기를 직접 육안으로 볼 수 있는 방식과, 렌즈시스템을 이용하여 환부를 관찰할 수 있도록 하는 방식으로부터 발전하여, 최근에는 소형 카메라를 직접 장기에 삽입하는 방식이 주로 이용되고 있다. The endoscope device has been developed from a method in which the organs can be directly seen through the straight tube of a single cylinder and a method of observing the affected area using a lens system. The method of inserting directly into an organ is mainly used.
소형 카메라를 직접 장기에 삽입하는 내시경 장치의 경우에는, 장기 안으로 소형 카메라를 삽입하여 직접 장기의 점막, 내벽 등을 다양하게 촬영 및 기록하여 장기의 미세한 병변까지 조기에 발견, 진단할 수 있도록 되어 있다. In the case of an endoscope device in which a small camera is directly inserted into an organ, a small camera is inserted into the organ to directly photograph and record various mucous membranes and inner walls of the organ to detect and diagnose microscopic lesions at an early stage. .
그러나, 이러한 소형 카메라를 이용하는 내시경 장치의 경우에는, 한대의 카메라만이 내시경의 전방에 장착되어 있어서 해당 소형 카메라가 제공할 수 있는 최대 시야각 범위 내의 환부에 대해서만 병변 관찰이 가능하도록 되어 있기 때문에, 내시경이 향하는 정면 주변의 환부에 대해서는 미세한 관찰이 어렵다는 문제점이 있다.However, in the endoscope device using such a small camera, since only one camera is mounted in front of the endoscope, lesion observation is possible only for lesions within the maximum viewing angle range that the small camera can provide. There is a problem that minute observation is difficult with respect to the affected part around the front face.
더욱이, 특정 장기의 전체 영역을 골고루 관찰하기 위해서는 내시경 장치의 이동 방향을 수시로 전환하여 단일의 소형 카메라를 이용하여 일일이 촬영해야 하므로, 내시경을 통한 병변의 관찰 시간이 길어질 뿐만 아니라, 환자도 큰 고통을 느낄 수 밖에 없다는 문제점이 있다. In addition, in order to evenly observe the entire area of a particular organ, the endoscopy device must be changed from time to time and photographed with a single small camera, so that the observation time of the lesion through the endoscope is not only long, but also the patient suffers a great pain. There is a problem that you have to feel.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 환자의 장기에 삽입되는 내시경 모듈에 서로 다른 촬영 각도를 갖도록 복수의 카메라를 다면으로 배치하고, 다면 배치된 복수 카메라의 촬영 범위를 가변할 수 있도록 함에 의해, 촬영 영상이 하나의 모니터 화면을 통해 표시 범위를 가변하여 표시될 수 있도록 하는 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템을 제 공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to arrange a plurality of cameras in multiple faces to have different shooting angles in an endoscope module inserted into an organ of a patient, and By varying the shooting range, it is possible to provide a variable image display system of a multi-scope endoscope so that the captured image can be displayed by varying the display range through a single monitor screen.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 환자의 장기에 내시경 모듈을 삽입하여 병변 여부를 관찰하기 위한 내시경의 영상 표시 시스템에 있어서, 상기 내시경 모듈의 전면 중앙부를 중심으로 공통적으로 전방을 향함과 동시에 서로 다른 각도의 측면 방향으로 각각 경사지도록 배치되어, 촬영 범위의 조정 조작에 따라 각 경사면의 경사 방향을 따르는 전방 및 특정 측면 방향을 촬영 범위가 가변되어 영상을 각각 촬영하는 복수의 내시경 카메라와, 상기 복수의 내시경 카메라의 촬영 범위를 각각 개별적으로 조정하는 촬영범위 조정부, 상기 촬영범위 조정부로부터의 조정 조작에 따라 상기 복수의 내시경 카메라 별로 촬영 범위를 가변하기 위해 개별 구동되는 카메라 구동부, 상기 복수의 내시경 카메라로부터 각각 다른 방향에서 촬영 범위를 개별적으로 가변하여 촬영된 복수의 영상 신호에 대해 각 영상 신호들 간의 영상 교차 영역을 보상할 수 있도록 개별 영상신호 처리하는 영상 처리부, 상기 영상 처리부로부터 각각 개별 영상신호 처리된 각기 다른 방향의 촬영 영상 신호를 멀티플렉싱하여 출력하는 멀티플렉서 및, 상기 멀티 플렉서를 통한 각기 다른 방향의 촬영 영상 신호를 촬영 범위의 가변에 따른 영상 변이에 추종하는 상태로 하나의 화면에 동시 표시하는 영상 모니터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템을 제공한다. In order to achieve the above object, according to the present invention, in the image display system of the endoscope for observing the lesion by inserting the endoscope module in the organ of the patient, the front end of the endoscope module in common to the front and the common A plurality of endoscope cameras arranged to be inclined in the lateral direction at different angles at the same time, and for capturing an image by varying the shooting range in front and specific side directions along the inclined direction of each inclined plane according to the adjustment operation of the shooting range; A shooting range adjusting unit for individually adjusting a shooting range of the plurality of endoscope cameras, a camera driving unit individually driven to vary a shooting range for each of the plurality of endoscope cameras according to an adjustment operation from the shooting range adjusting unit, and the plurality of endoscopes Shooting range in different directions from the camera An image processor which processes individual image signals so as to compensate for an image crossing area between respective image signals with respect to a plurality of image signals that are individually variable and photographed, and photographed image signals of different directions processed by respective image signals from the image processor. A multiplexer for multiplexing and outputting a video signal and a video monitor for simultaneously displaying captured video signals in different directions through the multiplexer on a single screen in a state of following image variations due to a change in a shooting range. A multi-faceted variable image display system of a multi-faceted endoscope is provided.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 인체의 장기를 관찰하기 위한 내시경 모듈에 복수의 소형 카메라를 촬영 초점 및 광각을 고려하여 상호 일정 각도를 갖도록 다면으로 배치하여 환부의 전방 및 측부의 다면 촬영이 가능하도록 하되, 각 소형 카메라의 촬영 범위를 사용자가 개별적으로 가변 조정할 수 있도록 함으로써, 다면 촬영된 각 영상을 하나의 모니터 화면에 동시 출력할 수 있도록 하되, 각각 개별적으로 가변 조정되어 촬영되는 내시경 영상을 모니터 화면의 영상 표시 영역이 가변되도록 표시함에 따라, 종래의 단방향 내시경보다 휠씬 더 미세하게 장기의 병변 여부를 관찰할 수 있게 되고, 사용자가 복수의 소형 카메라에 대한 촬영 범위를 자유롭게 조정할 수 있게 되어 장기의 환부 전면에 대한 동시 촬영 및 관찰이 가능하여 내시경 시술에 소요되는 시간이 대폭으로 감소될 수 있다는 효과를 갖게 된다. As described above, according to the present invention, a plurality of small cameras are disposed on the endoscope module for observing the organs of the human body to have multiple angles in consideration of the photographing focus and the wide angle so as to have multiple angles so that multi-sided imaging of the front and side of the affected part is possible. However, by allowing the user to individually adjust the shooting range of each small camera, it is possible to simultaneously output each of the multiple images taken on one monitor screen, but the endoscope images that are individually variable adjusted to shoot the monitor screen As the image display area of the display is variable, the lesions of the organs can be observed much more finely than the conventional unidirectional endoscope, and the user can freely adjust the photographing range of the plurality of small cameras so that the organs are affected. Simultaneous imaging and observation of the entire surface allows for complete endoscopic procedures This has the effect that the time required can be significantly reduced.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
즉, 도 1은 본 발명에 따른 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템에 대한 전체 외관 구성을 나타낸 도면이다. That is, FIG. 1 is a view showing the overall appearance of the multi-faceted variable display system of the multi-faceted endoscope according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템은, 영상 모니터(12)를 갖춘 내시경 영상 표시 장치(10)에 신호 전송 라인(14)을 통해 인체 내부에 직접 삽입되는 내시경 모듈(16)이 연결되어 있는데, 상기 내시경 모듈(16)에는 다방향으로 촬영이 가능한 복수의 내시경 카메라(18,20,22)가 각각 촬영 범위의 조정이 가능한 형태로 배치되어 있다. As shown in FIG. 1, the multi-faceted variable image display system of the multi-faceted endoscope according to the present invention is directly inserted into the human body through a
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 내시경 모듈(16)의 전면 중앙부에 는 일정 조도의 광을 조사하여 각 카메라(18,20,22)의 환부 촬영을 위한 시야를 확보해 주는 광원(24)이 설치된다. As shown in FIGS. 2A and 2B, the front center portion of the
또한, 상기 내시경 모듈(16)의 전면에는 상기 광원(24)의 설치 위치인 중앙부를 중심으로 하여 공통적으로 모두 전방을 향하는 경사 방향을 갖되, 서로 다른 각도의 측면 방향을 따라 각각 형성된 제1경사부(19)와, 제2경사부(21), 제3경사부(23)를 갖추고 있고, 각 경사부(19,21,23)에는 각 경사면의 경사 방향을 따라 배치되어 있는 제1내시경 카메라(18), 제2내시경 카메라(20), 제3내시경 카메라(22)가 설치된다. In addition, the front end of the
상기 각 내시경 카메라(18,20,22)는 카메라의 촬영 초점 및 촬영 가능한 각도의 한계 내에서 각 경사부(19,21,23)의 경사 방향을 따라 전방 및 각기 담당하는 측면을 촬영할 수 있도록 되어 있는데, 해당 내시경 모듈(16)의 삽입 형태에 따라 상기 제1경사부(19)가 상방 좌측 방향을 향하는 경우에는, 상기 제1내시경 카메라(18)가 전방의 일부 및 상방 좌측 부분을 촬영할 수 있고, 내시경 모듈(16)의 삽입 형태에 의해 상기 제2경사부(21)가 상방 우측 방향을 향하는 경우에는, 상기 제2내시경 카메라(20)가 전방의 일부 및 상방 우측 부분을 촬영할 수 있으며, 상기 제3경사부(23)가 하측 방향을 향하는 경우에는, 상기 제3내시경 카메라(22)가 전방의 나머지 부분 및 하측 부분을 촬영할 수 있도록 되어 있다. Each endoscope camera (18, 20, 22) is to be able to shoot the front and each side in charge along the inclination direction of each of the inclined portion (19, 21, 23) within the limits of the camera focusing and the angle of shooting possible However, when the first
여기서, 본 발명에서는 내시경 카메라(18,20,22)가 3개 배치되는 것을 일예로 하여 설명하고 있지만, 이에 한정되지는 않는 것으로서 검사할 장기의 종류와, 장기 위치 등에 따라 최소 2개 또는 적어도 4개 이상의 내시경 카메라를 내시경 모 듈에 장착하는 것도 얼마든지 가능함은 물론이다.Here, in the present invention, the three endoscope cameras (18, 20, 22) is described as an example, but not limited to this, at least two or at least four, depending on the type of organ to be examined, organ location, etc. It is of course possible to mount more than one endoscope camera to the endoscope module.
또한, 상기 내시경 모듈(16)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1∼제3내시경 카메라(18,20,22)가 사용자의 조작에 따라 각각 개별적으로 촬영 범위를 가변할 수 있도록 되어 있는 바, 상기 각 내시경 카메라(18,20,22)는 각기 담당하는 촬영 영역 내에서 상,하,좌,우 방향으로 카메라 렌즈를 움직여서 검사 부위의 영상을 촬영하게 된다. In addition, as shown in FIG. 3, the
여기서, 상기 각 내시경 카메라(18,20,22)의 카메라 렌즈를 움직이기 위해서는 렌즈를 정밀하게 구동하기 위해 스테핑 모터(Stepping Motor)로 이루어진 구동 모터와, 그 구동 모터로부터의 구동력에 따라 카메라 렌즈를 이동 조작하는 렌즈 구동 메카니즘이 해당 내시경 모듈(16) 내에 구비되어 있어야 하고, 상기 구동 모터 및 렌즈 구동 메카니즘은 각각 카메라 구동부(30,32,34)(도 4 참조)에 포함되어 있다. Here, in order to move the camera lens of each endoscope camera (18, 20, 22) to drive the lens precisely the driving motor consisting of a stepping motor (Stepping Motor) and the camera lens in accordance with the driving force from the driving motor A lens driving mechanism for moving operation must be provided in the
한편, 본 발명에서는 상기 렌즈 구동 메카니즘의 구성 및 작동상태에 대해 구체적으로 기재하지는 않았지만, 특정한 구동 메카니즘에 한정되지는 않는 것으로서 통상의 카메라 촬영 위치를 이동하기 위한 어떠한 구동 메카니즘을 적용하여도 무방하다. In the present invention, the configuration and operation state of the lens driving mechanism is not described in detail, but is not limited to a specific driving mechanism, and any driving mechanism for moving a normal camera photographing position may be applied.
그 다음에, 도 4는 본 발명에 따른 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면이다. Next, FIG. 4 is a block diagram of a multi-faceted variable display system of a multi-faceted endoscope according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템은, 제1∼제3내시경 카메라(18,20,22)와 제1∼제3카메라 구동 부(30,32,34) 및 광원(24)을 갖춘 내시경 모듈(16)과, 사용자 입력부(36), 광원 조절부(38), 구동 제어부(40), 입력 포트(42), 제1∼제3영상 엔코더(44,46,48), 제1∼제3영상 디코더(50,52,54), 멀티플렉서(56), 영상 모니터(12)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 4, the multi-faceted image display apparatus of the multi-dimensional endoscope according to the present invention includes first to
상기 제1∼제3카메라 구동부(30,32,34)는 스테핑 모터 및 렌즈 구동 메카니즘 등을 갖추고서, 상기 사용자 입력부(36)에 의한 사용자의 입력 조작에 따라 상기 구동 제어부(40)로부터 구동 제어되어 각각 담당하는 제1∼제3내시경 카메라(18,20,22)의 카메라 렌즈를 상,하,좌,우 방향으로 구동시키게 된다. The first to
상기 사용자 입력부(36)는 상기 내시경 모듈(16)에 갖추어진 광원(24)의 광량을 사용자 설정하는 키버튼과, 각 내시경 카메라(18,20,22)의 촬영 범위 가변을 카메라 별로 개별적으로 수행하기 위한 사용자 입력을 진행하는 키버튼 및 조이스틱을 포함하고 있다. The
상기 광원 조절부(38)는 상기 사용자 입력부(36)를 통한 사용자의 입력 조작에 따라 상기 광원(24)의 온/오프(On/Off) 제어 및 광량 제어를 수행하기 위한 것이다. The light
상기 구동 제어부(40)는 상기 사용자 입력부(36)로부터의 사용자 입력에 따라 상기 제1∼제3카메라 구동부(30,32,34)를 각각 개별적으로 구동 제어하여, 각 카메라 구동부(30,32,34)의 개별 구동에 따라 상기 제1∼제3내시경 카메라(18,20,22)가 촬영 범위를 각각 개별적으로 가변시켜서 검사 부위를 촬영하도록 한다. The
여기서, 상기 사용자 입력부(36) 및 상기 구동 제어부(40)는 각 내시경 카메라(18,20,22)의 촬영 범위를 사용자 입력에 따라 조정할 수 있는 촹영 범위 조정부로서 구성될 수 있다. Here, the
상기 입력 포트(42)는 상기 신호 전송 라인(14)을 통해서 상기 내시경 모듈(16)의 각 내시경 카메라(18,20,22)와 연결되어, 상기 제1∼제3내시경 카메라(18,20,22)로부터 촬영된 영상 신호를 입력받는다. The
상기 제1영상 엔코더(44)는 상기 제1내시경 카메라(18)로부터 촬영 범위가 가변되어 촬영된 제1영상 신호를 다른 내시경 카메라(20,22)로부터의 촬영 영상과 교차되는 영상 영역과 합성하여 엔코딩함에 의해 디지털 영상 데이터 스트림 형태로 출력하고, 상기 제2영상 엔코더(46)는 상기 제2내시경 카메라(20)로부터 촬영 범위가 가변되어 촬영된 제2영상 신호를 다른 내시경 카메라(18,22)로부터의 촬영 영상과 교차되는 영상 영역과 합성하여 엔코딩함에 의해 디지털 영상 데이터 스트림 형태로 출력하며, 상기 제3영상 엔코더(48)는 상기 제3내시경 카메라(22)로부터 촬영 범위가 가변되어 촬영된 제3영상 신호를 다른 내시경 카메라(18,20)로부터의 촬영 영상과 교차되는 영상 영역과 합성하여 엔코딩함에 의해 디지털 영상 데이터 스트림 형태로 출력한다. The
상기 제1영상 디코더(50)는 상기 제1영상 엔코더(30)로부터의 제1영상신호의 디지털 영상 데이터 스트림을 디코딩하여 영상 출력 가능한 영상 신호 형태로 출력하고, 상기 제2영상 디코더(52)는 상기 제2영상 엔코더(32)로부터의 제2영상신호의 디지털 영상 데이터 스트림을 디코딩하여 영상 출력 가능한 영상 신호 형태로 출력 하며, 상기 제3영상 디코더(54)는 상기 제3영상 엔코더(34)로부터의 제3영상신호의 디지털 영상 데이터 스트림을 디코딩하여 영상 출력 가능한 영상 신호 형태로 출력한다. The
상기 멀티플렉서(42)는 상기 제1∼제3영상 디코더(36,38,40)를 통해 각각 디코딩된 제1∼제3영상 신호를 멀티플렉싱하여 상기 영상 모니터(12)에 하나의 내시경 영상 화면으로서 재현되도록 한다.The
그 다음에, 도 5는 도 4에 도시된 영상 엔코더의 상세 구성을 나타낸 도면이다. Next, FIG. 5 is a diagram showing the detailed configuration of the video encoder shown in FIG.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1∼제3영상 엔코더(44,46,48)는 감산기(60)와, DCT부(Discrete Cosine Transform)(62), 양자화부(64), VLC부(Variable Length Coding)(66), 버퍼 메모리(68), 역양자화부(70), IDCT부(Inverse DCT)(72), 프레임 메모리(74), 영상변이 추정부(76), 영상변이 보상부(78)를 각각 포함하여 구성된다. As illustrated in FIG. 5, the first to
상기 감산기(60)는 해당 카메라 영상(즉, 해당 영상 엔코더와 대응하는 내시경 카메라로부터의 영상으로서, 도 5에서는 제1카메라 영상)에 대해 상기 영상변이 보상부(78)에 의해 여타의 카메라 영상(도 5에서는 제2 및 제3카메라 영상)을 통해서 영상 변이 보상값을 감산하여 해당 카메라 영상에 대한 차영상(즉, 제1카메라 영상과 교차되는 제2 및 제 3카메라의 영상영역을 고려한 차영상)을 생성한다. The
상기 DCT부(62)는 상기 감산기로부터의 해당 카메라 영상의 차영상을 DCT 변환하게 되고, 상기 양자화부(64)는 상기 DCT부(62)로부터의 DCT 변환된 영상신호를 상기 버퍼 메모리(68)로부터 제공되는 비트 레이트 제어신호에 따라 양자화 계수를 변경하여 양자화하게 된다. The
상기 VLC부(66)는 상기 양자화부(64)를 통해 양자화된 출력신호를 미리 결정된 가변장 코딩 테이블(VLC Table)에 따라 가변장 코딩 처리하여 데이터 스트림 형태의 영상데이터로 출력하고, 상기 버퍼 메모리(68)는 상기 VLC부(66)로부터 가변장 코딩 처리된 카메라 영상의 데이터 스트림을 버퍼링하여 저장하였다가 출력함과 더불어, 상기 영상 신호가 기준이 되는 비트 레이트를 갖도록 비트 레이트 제어신호를 발생한다. The
상기 역양자화부(70)는 상기 양자화부(64)로부터 양자화된 출력신호를 역양자화 처리하고, 상기 IDCT부(72)는 상기 역양자화된 영상 신호를 IDCT 변환하게 된다. The
상기 프레임 메모리(74)는 상기 IDCT부(72)로부터 IDCT 변환된 영상 신호를 영상 프레임 단위로 저장하였다가 상기 영상변이 추정부(76) 및 영상변이 보상부(78)에 출력한다. The
상기 영상변이 추정부(76)는 상기 프레임 메모리(74)로부터의 해당 카메라 영상(즉, 해당 영상 엔코더와 대응하는 내시경 카메라의 영상으로서, 도 5에서는 제1카메라 영상)을 기준으로 하여 여타의 영상 엔코더로부터 제공되는 여타 카메라 영상(즉, 도 5에서는 제2 및 제3카메라 영상)에 대한 영상 변이 추정(Disparity Estimation)을 진행하여 그 변이 추정값을 발생한다. The
상기 영상변이 보상부(78)는 상기 프레임 메모리(74)로부터의 해당 카메라 영상을 참조하여 상기 영상변이 추정부(76)로부터 제공되는 변이 추정값을 적용하여 카메라의 촬영 범위 가변에 따른 각 영상의 교차 영역에 대한 영상 변이 보상(Disparity Compensation)을 수행함에 의해, 그 결과에 따른 변이 보상값을 상기 감산기(60)에 제공한다. The
한편, 도 5에서는 상기 제1영상 엔코더(44)를 예시하여 제1카메라 영상에 대해서 여타의 제2 및 제3카메라 영상과의 영상 교차 영역에 대한 변이 보상값을 적용하여 영상 엔코딩이 이루어진 구성만을 기재하고 있지만, 상기 제2카메라 영상을 엔코딩하는 제2영상 엔코더(46)와 상기 제3카메라 영상을 엔코딩하는 제3영상 엔코더(48)에 대해서도 도 5의 구성 및 동작이 동일하게 적용될 수 있다. Meanwhile, in FIG. 5, only the configuration in which the image encoding is performed by applying the shift compensation value for the image intersection area with other second and third camera images to the first camera image by using the
그 다음에, 도 6은 도 4에 도시된 영상 디코더의 상세 구성을 나타낸 도면이다. 6 is a diagram showing the detailed configuration of the video decoder shown in FIG.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1∼제3영상 디코더(50,52,54)는 VLD부(Variable Length Decoder)(80)와, 역양자화부(82), IDCT부(84), 영상변이 보상부(86), 가산기(88), 프레임 메모리(90)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 6, the first to
상기 VLD부(80)는 해당 영상 디코더(도 6에서는 제1영상 디코더(50))에 대응하는 영상 엔코더로부터의 카메라 영상 데이터 스트림(도 6에서는 제1영상 엔코더(44)로부터의 제1카메라 영상 데이터 스트림)을 가변장 디코딩 테이블(VLD Table)을 근거로 하여 가변장 디코팅 처리한다. The
상기 역양자화부(82)는 상기 VLD부(80)로부터 가변장 디코딩 처리된 영상 신호를 역양자화하고, 상기 IDCT부(84)는 상기 역양자화된 영상 신호를 IDCT 변환한 다. The
상기 영상변이 보상부(86)는 상기 가산기(88)를 통해 영상 변이 보상값이 가산 처리되어 프레임 메모리(90)에 저장되는 프레임 단위의 영상 신호(즉, 도 6에서는 제1카메라 영상데이터)를 여타 카메라로부터의 영상 데이터(즉, 도 6에서는 제 2 및 제3카메라 영상데이터)와의 영상 교차 영역에 대한 변이를 보상하여 그 변이 보상값을 상기 가산기(88)에 제공한다. The
상기 프레임 메모리(90)는 상기 가산기(88)를 통하여 영상 변이값이 가산된 영상 신호를 영상 프레임 단위로 저장하였다가 상기 영상변이 보상부(86)에 제공한다. The
상기 가산기(88)는 상기 IDCT부(84)로부터의 영상 신호를 상기 영상변이 보상부(86)로부터 제공되는 여타 카메라 영상데이터와의 영상 교차 영역에 대한 변이 보상값을 가산하여 상기 멀티플렉서(56)에 출력한다. The
한편, 도 6에서는 상기 제1영상 디코더(50)를 예시하여 제1카메라 영상 데이터에 대해서 제2 및 제3카메라 영상데이터와의 영상 교차 영역을 위한 변이 보상값을 적용하여 영상 디코딩을 수행하는 구성만을 기재하고 있지만, 상기 제2카메라 영상데이터를 디코딩하는 제2영상 디코더(52)와 상기 제3카메라 영상데이터를 디코딩하는 제3영상 디코더(54)에 대해서도 도 6의 구성 및 동작이 동일하게 적용될 수 있다. Meanwhile, in FIG. 6, the
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에서, 제1∼제3내시경 카메라(18,20,22)를 갖춘 내시경 모듈(16)을 환자의 내부 장기에 삽입하여 병변 여부를 검사하고자 하는 경우에, 사용자 입력부(36)의 조작에 의해 상기 제1∼제3내시경 카메라(18,20,22) 중에서 적어도 하나 이상의 내시경 카메라에 대한 촬영 범위를 해당 내시경 모듈(16)의 정면 방향을 중심으로 서로 좁히고자 하게 되면, 제1∼제3카메라 구동부(30,32,34) 중에서 적어도 하나 이상의 카메라 구동부(30,32,34)에서는 구동 제어부(40)의 구동 제어하에 대응하는 내시경 카메라의 렌즈를 구동하여 촬영 범위를 좁히게 된다. In the present invention made as described above, when the
이에, 제1∼제3영상 엔코더(44,46,48) 중에서 적어도 하나 이상의 영상 엔코더는 대응하는 내시경 카메라로부터 촬영된 카메라 영상신호를 입력받아 여타 카메라로부터의 영상 신호와의 영상 교차 영역 가변에 따른 변이 추정 및 변이 보상을 진행하여 서로 교차되는 영상 촬영 영역에 대해 실시간으로 영상 엔코딩을 수행함에 의해 영상데이터 스트림의 형태로 카메라 영상을 출력한다.Accordingly, at least one video encoder among the first to
또한, 제1∼제3영상 디코더(50,52,54) 중에서 적어도 하나 이상의 영상 디코더는 대응하는 영상 엔코더로부터의 카메라 영상데이터 스트림을 입력받아 여타 카메라로부터 촬영된 영상 데이터 스트림과의 영상 교차 영역의 가변에 의한 변이 보상값을 적용하여 영상 디코딩을 수행한다. In addition, at least one of the first to
그에 따라, 도 7a에 도시된 바와 같이 상기 멀티플랙서(56)를 통해 멀티플랙싱되어 영상 모니터(12)에 표시되는 제1카메라 영상(100)과, 제2카메라 영상(102), 제3카메라 영상(104)은 서로 겹쳐지는 영상 교차 영역이 점차적으로 증가되는 형태로 화면 표시될 수 있게 된다. Accordingly, as shown in FIG. 7A, the
그 반면에, 상기 제1∼제3내시경 카메라(18,20,22) 중에서 적어도 하나 이상 의 내시경 카메라의 영상 촬영 범위를 상기 내시경 모듈(16)의 정면 방향을 중심으로 서로 넓히고자 하는 경우에, 상기 제1∼제3영상 엔코더(44,46,48)에서는 각 내시경 카메라(18,20,22)의 가변되는 촬영 범위에 실시간으로 추종하여 각 카메라 영상신호들 간의 영상 교차 영역의 가변에 따른 변이 추정 및 변이 보상을 통한 영상 엔코딩을 수행한다.On the other hand, in the case where it is desired to widen the image capturing range of at least one endoscope camera among the first to
또한, 상기 제1∼제3영상 디코더(50,52,54)에서는 각 영상 엔코더(44,46,48)로부터 엔코딩된 제1∼제3영상 데이터 스트림을 입력받아서 각 영상데이터들 간의 영상 교차 영역 가변에 따른 영상 변이값의 보상을 통한 영상 디코딩을 수행한다. In addition, the first to
그에 따라, 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 영상 모니터(12)에 표시되는 제1카메라 영상(100)과, 제2카메라 영상(102), 제3카메라 영상(104)은 서로 겹쳐지는 영상 교차 영역이 점차적으로 감소되는 형태로 화면 표시될 수 있게 된다. Accordingly, as shown in FIG. 7B, the
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.While specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it will be apparent that the present invention may be embodied in various modifications by those skilled in the art. Such modified embodiments should not be understood individually from the technical spirit or the prospect of the present invention, but should fall within the claims appended to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템에 대한 전체 외관 구성을 나타낸 도면, 1 is a view showing the overall appearance of the multi-sided variable image display system of the multi-faceted endoscope according to the present invention,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 적용되는 다면 내시경 카메라의 배치 형태를 나타낸 도면, 2a and 2b is a view showing the arrangement of the multi-sided endoscope camera applied to the present invention,
도 3은 본 발명에 적용되는 다면 내시경에 배치된 복수의 소형 카메라에 대한 촬영 범위의 가변 조정 상태를 나타낸 도면, 3 is a view showing a variable adjustment state of the shooting range for a plurality of small cameras arranged in a multi-faceted endoscope applied to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 다면 내시경의 다면 영상 가변 표시 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면, 4 is a block diagram of a multi-faceted image variable display system of a multi-faceted endoscope according to the present invention;
도 5는 도 4에 도시된 영상 엔코더의 상세 구성을 나타낸 도면, FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed configuration of an image encoder illustrated in FIG. 4;
도 6은 도 4에 도시된 영상 디코더의 상세 구성을 나타낸 도면, 6 is a diagram illustrating a detailed configuration of an image decoder illustrated in FIG. 4;
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 다면 내시경의 카메라 촬영 범위가 가변 조정됨에 따른 화면 표시 영역의 가변 표시 상태를 나타낸 도면이다. 7A and 7B are diagrams illustrating a variable display state of a screen display area as the camera photographing range of a multi-scope endoscope is variably adjusted according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
16:내시경 모듈, 18:제1내시경 카메라,16: endoscope module, 18: first endoscope camera,
20:제2내시경 카메라, 22:제3내시경 카메라,20: second endoscope camera, 22: third endoscope camera,
24:광원, 30,32,34:카메라 구동부,24: light source, 30, 32, 34: camera drive unit,
36:사용자 입력부, 38:광원 조절부,36: user input unit, 38: light source control unit,
40:구동 제어부, 42:입력 포트,40: drive control unit, 42: input port,
44,46,48:영상 엔코더, 50,52,54:영상 디코더,44,46,48: video encoder, 50,52, 54: video decoder,
56:멀티플렉서.56: multiplexer.
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