DE10351024B4

DE10351024B4 - Elektronische Endoskopeinrichtung

Info

Publication number: DE10351024B4
Application number: DE10351024.9A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kobayashi
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2023-11-01
Also published as: DE10351024A1; US7029437B2; JP2004147924A; US20040092792A1; JP4390440B2

Abstract

Elektronische Endoskopeinrichtung, die einen Bildbeobachtungsteil (50) mit einem Bildsensor (54) und einen Bildprozessor (10) hat, umfassend eine Lichtquelle (12), die Licht zum Beleuchten eines Objektes (S) abgibt, ein Pixelluminanz-Erfassungsmittel (55), das aus Bildpixelsignalen, die aus dem Bildsensor (54) ausgelesen werden, für jedes einer Vielzahl von Pixeln (Pij), die ein auf einer Anzeigevorrichtung (32) dargestelltes Objektbild (A) erzeugen, einen Luminanzpegel (Yij) erfasst, ein Unterteilungsmittel, das das Objektbild (A) in mehrere aus Pixeln (Pij) bestehende Blöcke (Bxy) unterteilt, ein Blockmittelwert-Rechenmittel, das für jeden Block (Bxy) aus den Luminanzpegeln (Yij) der in diesem Block (Bxy) enthaltenen Pixel (Pij) einen gemittelten Blockluminanzpegel (YBxy) berechnet, der den gemittelten Luminanzpegel dieses Blocks (Bxy) angibt, ein Spitzenwert-Bestimmungsmittel, das die gemittelten Blockluminanzpegel (YBxy) miteinander vergleicht und den größten dieser Pegel zu einen Spitzenwert-Luminanzpegel (Yp) bestimmt, ein Repräsentativluminanz-Rechenmittel, das einen die Helligkeit des Objektbildes (A) angebenden repräsentativen Luminanzpegel (RI) aus dem Spitzenwert-Luminanzpegel (Yp) berechnet, und ein Helligkeits-Einstellmittel (23), das die Helligkeit des Objektbildes (A) auf Grundlage eines Vergleichs des repräsentativen Luminanzpegels (RI) mit einem Referenzluminanzpegel (Yr) einstellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Endoskopeinrichtung, die einen Bildbeobachtungsteil mit einem Bildsensor und einem Bildprozessor hat. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur automatischen Helligkeitseinstellung für ein Endoskop sowie ein Verfahren zum Einstellen eines auf einem Monitor dargestellten Objektbildes.
In einer elektronischen Endoskopeinrichtung werden Bildpixelsignale aus einem Bildsensor ausgelesen, der an einem Endabschnitt eines Bild- oder Videobeobachtungsteils vorgesehen ist. Aus den Bildpixelsignalen wird dann ein Luminanzpegel berechnet, der die Helligkeit eines dargestellten Objektbildes angibt. Über die Differenz zwischen diesem Luminanzpegel und einem Referenzpegel, der eine geeignete Helligkeit des Objektbildes angibt, wird dann die Helligkeit des Objektbildes geeignet eingestellt. Beispielsweise wird die Lichtmenge zur Beleuchtung des Objektes von einer Blende eingestellt, während die Belichtungszeit an dem Bildsensor über eine elektronische Verschlussfunktion eingestellt wird.
Die Helligkeitsmessung erfolgt üblicherweise mit einer Mittelwertmessung, bei der die mittlere Helligkeit berechnet wird, oder eine Spitzenwert- oder Peakmessung, die einen vergleichsweise hohen Luminanzpegel in dem Objektbild als Spitzen- oder Peakluminanzpegel ermittelt. Je nach Situation wählt die Bedienperson eine dieser Messmethoden.
Befindet sich der Endabschnitt des Bildbeobachtungsteils sehr nahe an dem betrachteten Teil, oder erstreckt sich ein Endabschnitt eines metallischen Behandlungsinstrumentes wie einer Zange über die Endfläche des Bildbeobachtungsteils, so dass ein Bild dieses Endabschnittes dargestellt wird, so kann im Randbereich des Bildschirms eine sogenannte Halo- oder Lichthofbildung auftreten, bei der ein weißes Bild dargestellt wird. Tritt die Halobildung im Randbereich bei Anwendung der vorstehend genannten Spitzenwertmessung auf, so erfolgt die Helligkeitseinstellung in der Weise, dass der Luminanzpegel abgesenkt wird, selbst wenn eine geeignete Gesamthelligkeit des Objektbildes vorliegt. Dieses Problem kann dadurch vermieden werden, dass der Bereich um den zentralen Teil des Bildschirms als Spitzenwertmessbereich eingestellt wird, in dem eine Spitzenwertmessung vorgenommen wird, während der Randbereich als Mittelwertmessbereich eingestellt wird, in dem eine Mittelwertmessung durchgeführt wird.
Bei einer Schleimhaut oder einer ungleichmäßigen Oberfläche des betrachteten Körperteils kann es jedoch vorkommen, dass der Helligkeitspegel eines sehr kleinen Bereichs auf dem Bildschirm verglichen mit dem ihn umgebenden Bereich extrem hell wird. Ist ein solch kleiner Bereich mit hohem Helligkeitspegel in dem zentralen Teil lokalisiert, so wird der Spitzenhelligkeitspegel aus diesem Bereich berechnet, wodurch die Helligkeitseinstellung in der Weise erfolgt, dass der Helligkeitspegel abgesenkt wird. Eine solche Einstellung ist der Operation oder Behandlung hinderlich.
Aus der WO 01/52721 A1 ist eine elektronische Endoskopeinrichtung bekannt, die zur Regelung der Leuchtdichte eines Betrachtungsfeldes die erzeugten Bilder des Betrachtungsfeldes digitalisiert und in Luminanzbilder umwandelt. Nach der Umwandlung nehmen die einzelnen Pixel diskrete Werte an, wobei ein kleiner Wert einem dunklen Pixel und ein großer Wert einem hellen Pixel entspricht. In einem Luminanzbild liefern so die Werte der einzelnen Pixel eine Aussage über die Beleuchtungsstärke an der entsprechenden Stelle. Diese Endoskopeinrichtung ist so ausgeführt, dass sie das Luminanzbild in mehrere Teilbilder aufteilt. Für jedes dieser Teilbilder wird ein Luminanzmittelwert bestimmt. Die Luminanzmittelwerte werden mit Gewichtungsfaktoren multipliziert. Zur Ermittlung eines Beleuchtungskriteriums wird die Summe über alle Teilbilder gebildet.
Aus der US 5 269 289 A ist eine Endoskopeinrichtung bekannt, die ebenfalls die Unterteilung eines Objektbildes in Teilbilder vorsieht sowie gemittelte und maximale Luminanzwerte berechnet.
Aus der EP 1 148 713 A2 ist es bekannt, bei einer elektronischen Endoskopeinrichtung die Helligkeit über die Belichtungszeit eines Bildsensors enzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Endoskopeinrichtung, eine Einrichtung zur automatischen Helligkeitseinstellung sowie ein Verfahren anzugeben, die es ermöglichen, ungeachtet der Existenz von kleinen Bereichen mit hohen Luminanzpegeln eine geeignete Helligkeit des Objektbildes aufrecht zu erhalten.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine elektronische Endoskopeinrichtung nach der Erfindung hat einen Bildbeobachtungsteil mit einem Bildsensor und einen Bildprozessor. Ferner hat die Einrichtung eine Lichtquelle, ein Pixelluminanz-Erfassungsmittel, ein Unterteilungsmittel, ein Blockmittelwert-Rechenmittel, ein Spitzenwert-Bestimmungsmittel, ein Repräsentativluminanz-Rechenmittel und ein Helligkeits-Einstellmittel. Die Lichtquelle gibt Licht ab, um ein Objekt zu beleuchten. Das Pixelluminanz-Erfassungsmittel erfasst für jedes einer Vielzahl von Pixeln, die ein auf einer Anzeigevorrichtung dargestelltes Objektbild erzeugen, den Luminanzpegel über Bildpixelsignale, die aus dem Bildsensor ausgelesen werden. Dabei ist das Objektbild ein darzustellendes und zu betrachtendes Bild.
Das Unterteilungsmittel unterteilt das Objektbild in mehrere aus Pixeln bestehende Blöcke. Das Blockmittelwert-Rechenmittel berechnet mehrere gemittelte Blockluminanzpegel. Jeder dieser Blockluminanzpegel gibt einen im Wesentlichen gemittelten Luminanzpegel des zugehörigen Blocks an und wird aus den Luminanzpegeln der in diesem Block angeordneten Pixel berechnet. Dabei ist mit dem Begriff ”im Wesentlichen gemittelt” nicht nur ein streng mathematisch definierter Mittelwert gemeint. Dieser Begriff beinhaltet auch Werte, die man unter Berücksichtigung mehrerer Pixel in dem zugehörigen Block und durch Verwendung der Werte der diesen Pixeln zugeordneten Luminanzpegel erhält. Das Spitzenwert-Bestimmungsmittel vergleicht die gemittelten Blockluminanzpegel miteinander, um den größten von ihnen zu einem Spitzenwert-Luminanzpegel zu bestimmen. Beispielsweise kann ein tatsächlich maximaler gemittelter Blockluminanzpegel zum Spitzenwert-Luminanzpegel bestimmt werden. Sind andererseits mehrere Blöcke vorhanden, die jeweils unterhalb eines maximalen gemittelten Blockluminanzpegels liegen und einen vergleichsweise hohen gemittelten Blockluminanzpegel haben, so kann der über die Blöcke gemittelte Blockluminanzpegel zum Spitzenwert-Luminanzpegel bestimmt werden.
Das Repräsentativluminanz-Rechenmittel berechnet einen repräsentativen Luminanzpegel, der die Helligkeit des Objektbildes angibt. Das Helligkeits-Einstellmittel stellt die Helligkeit des Objektbildes über den repräsentativen Luminanzpegel ein. Größe und Pixelzahl eines Blocks sind so festgelegt, dass ein oben beschriebener Bereich mit hohem Luminanzpegel von diesem Block umfasst ist. Beispielsweise liegt die Pixelzahl in jedem Block bei 30 bis 120.
Um eine geeignete Helligkeit aufrecht zu erhalten, stellt das Helligkeits-Einstellmittel beispielsweise die von der Lichtquelle auf das Objekt abgegebene Lichtmenge oder die Belichtungszeit des Bildsensors entsprechend ein.
Die elektronische Endoskopeinrichtung hat beispielsweise ein Spitzenwertmessbereich-Einstellmittel, das einen Spitzenwertmessbereich um einen zentralen Teil des Objektbildes herum einstellt. Das Spitzenwert-Bestimmungsmittel bestimmt den Spitzenwert-Luminanzpegel aus den in dem Spitzenwertmessbereich enthaltenen Blöcken. Die Einrichtung kann ferner ein Instrumentenerfassungsmittel haben, das die Verwendung eines in einem Instrumentenrohr des Bildbeobachtungsteils anzuordnenden Behandlungsinstrumentes erfasst. Das Spitzenwertmessbereichs-Einstellmittel stellt den Spitzenwertmessbereich so ein, dass aus ihm ein Instrumentenbereich ausgeschlossen ist, in dem der Endabschnitt des Behandlungsinstrumentes dargestellt wird.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
1 ein Blockdiagramm einer elektronischen Endoskopeinrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 ein Flussdiagramm eines Prozesses zur automatischen Einstellung der Lichtmenge,
3 einen Messbereich eines betrachteten Bildes,
4A und 4B ein betrachtetes Bild, in dem ein kleiner Bereich mit hohem Helligkeitspegel vorhanden ist,
5 einen Prozess zur automatischen Einstellung der Lichtmenge nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
6 ein betrachtetes Bild nach dem zweiten Ausführungsbeispiel,
7 ein Blockdiagramm einer elektronischen Endoskopeinrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel,
8 ein Flussdiagramm eines Prozesses zur automatischen Einstellung der Lichtmenge nach dem dritten Ausführungsbeispiel,
9 den Messbereich des betrachteten Bildes nach dem dritten Ausführungsbeispiel,
10 das betrachtete Bild nach einem vierten Ausführungsbeispiel,
11 ein Blockdiagramm einer elektronischen Endoskopeinrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel, und
12 einen Prozess zur automatischen Einstellung der Lichtmenge nach dem fünften Ausführungsbeispiel.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine elektronische Endoskopeinrichtung als erstes Ausführungsbeispiel zeigt.
Die elektronische Endoskopeinrichtung hat einen Video- oder Bildbeobachtungsteil 50 mit einer CCD 54 und einen Video- oder Bildprozessor 10. Der Bildbeobachtungsteil 50 ist lösbar an den Bildprozessor 10 angeschlossen. Ferner sind ein Fernsehmonitor 32 und eine Tastatur 34 an den Bildprozessor 10 angeschlossen.
Wird ein an dem Bildprozessor 10 vorgesehener Lampenschalter (nicht gezeigt) eingeschaltet, so speist eine Lampenstromversorgung 11, die eine Lampensteuerung 11A enthält, eine Lampe 12 mit elektrischem Strom, so dass die Lampe 12 Licht ausgibt. Dieses Licht wird über eine Sammellinse 14 und eine Blende 16 auf eine Eintrittsfläche 51A eines Lichtleitfaserbündels 51 gerichtet. Das Lichtleitfaserbündel 51, das durch den Bildbeobachtungsteil 50 geführt ist, leitet das Licht an einen Endabschnitt 60 des Bildbeobachtungsteils 50.
Das durch das Lichtleitfaserbündel 51 geführte Licht tritt durch dessen Endfläche 51B aus und wird über eine Zerstreuungslinse 52 auf ein Objekt S ausgesendet, wodurch letzteres beleuchtet wird. In dem Bildbeobachtungsteil 50 ist ein Instrumentenrohr 58 angeordnet. Wird ein betrachteter Körperteil behandelt oder operiert, so wird eine Zange KW, die mit einem metallischen Behandlungsinstrument (Endabschnitt) KK versehen ist, in das Instrumentenrohr 58 eingeführt.
Das an dem Objekt S reflektierte Licht tritt durch eine Objektivlinse 53 und erreicht die CCD 54. Dadurch wird auf einer lichtempfindlichen Fläche der CCD 54 ein Bild erzeugt. Zur Erzeugung eines Farbbildes wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Verfahren angewendet, das mit einem chipintegrierten Farbfilter arbeitet. Auf der lichtempfindlichen Fläche der CCD 54 ist ein Farbfilter angeordnet, das in einer schachbrettartigen Anordnung vier Farbelemente für Gelb (Ye), Magenta (Mg), Cyan (Cy) und Grün (G) umfasst. Die vier Farbelemente liegen dabei den in der lichtempfindlichen Fläche angeordneten Pixeln gegenüber. Durch fotoelektrische Wandlung werden in der CCD 54 analoge Bildpixelsignale erzeugt, die dem durch das Farbfilter tretenden Licht entsprechen. Die erzeugten Farbbildpixelsignale bestehen aus mehreren Farbsignalkomponenten.
Dann werden Bildpixelsignale entsprechend einem Teilbild in regelmäßigen Zeitabständen nach dem sogenannten ”Farbdifferenz-Zeilensequenzsystem” aus der CCD 54 ausgelesen. In diesem Ausführungsbeispiel wird als Farbfernsehstandard der NTSC-Standard angewendet. Entsprechend werden Bildpixelsignale entsprechend einem Teilbild in Zeitabständen von 1/60 Sekunde aus der CCD 54 ausgelesen und anschließend einer Vorverarbeitungsschaltung 55 zugeführt.
In der Vorverarbeitungsschaltung 55 befinden sich ein Vorverstärker, eine Abtast-Halte-Schaltung, ein Speicher, eine Bildverarbeitungsschaltung und dergleichen. Die Bildpixelsignale werden verschiedenen Prozessen unterzogen, z. B. einem Weißabgleich, einem Gammaprozess etc., und anschließend in digitale Bildsignale gewandelt. Die digitalen Bildsignale werden temporär in dem Speicher gespeichert und dann einer in dem Bildprozessor 10 vorgesehenen Nachverarbeitungsschaltung 28 zugeführt. Aus den Bildpixelsignalen ermittelte Luminanzsignale werden einer in dem Bildprozessor 10 vorgesehenen Lichteinstellvorrichtung 23 entsprechend dem NTSC-Standard in Zeitabständen von 1/60 Sekunde zugeführt.
In der Nachverarbeitungsschaltung 28 werden die Bildsignale einem vorgegebenen Prozess unterzogen und in Videosignale wie S-Videosignale, R-, G-, B-Komponentensignale und NTSC-Mischsignale gewandelt. Die Videosignale werden dem Monitor 32 zugeführt. Das Objektbild wird dann auf dem Monitor 32 dargestellt.
Die Systemsteuerschaltung 22, die eine CPU 24, eine ROM 25 und einen RAM 26 enthält, steuert den Bildprozessor 10 und führt der Lichteinstellvorrichtung 23, der Nachverarbeitungsschaltung 28 etc. Steuersignale zu. Der Zeitgenerator 30 gibt Taktimpulse aus, die für die einzelnen Schaltungen die zeitliche Abstimmung der Signalverarbeitung festlegen, und führt der Nachverarbeitungsschaltung 28 die Videosignale begleitende, synchronisierte Signale zu.
Die zwischen der Eintrittsfläche 51A des Lichtleitfaserbündels 51 und der Sammellinse 14 angeordnete Blende 16 wird so angesteuert, dass sie die Menge des das Objekt S beleuchtenden Lichtes einstellt. Sie wird durch Antrieb eines Motors 18 geöffnet und geschlossen. Die Lichteinstellvorrichtung 23, die als digitaler Signalprozessor, kurz DSP, ausgebildet ist, steuert den Antrieb der Blende 16, um so die Lichtmenge einzustellen. Die Lichteinstellvorrichtung 23 gibt Steuersignale an einen Motortreiber 20 aus, der an den Motor 18 wiederum ein an einen Motortreiber 20 aus, der an den Motor 18 wiederum ein Treibersignal ausgibt, so dass die Blende 16 um einen vorgegebenen Betrag geöffnet oder geschlossen wird. Wie später beschrieben, wird das zu betrachtende Objektbild in mehrere Blöcke unterteilt. Es werden eine Mittelwertmessung und eine Spitzenwert- oder Peakmessung durchgeführt, um einen repräsentativen Lumunanzpegel zu berechnen, der die Helligkeit des Objektbildes angibt. Die Lichteinstellvorrichtung 23 steuert dann die Helligkeit des Objektbildes so, dass das auf dem Monitor 32 dargestellte Objektbild auf der geeigneten Helligkeit gehalten wird.
In dem Bildbeobachtungsteil 50 sind eine Steuerung 56 und ein EEPROM 57 vorgesehen. Die Steuerung 56 steuert den Bildbeobachtungsteil. Der EEPROM 57 speichert auf den Bildbeobachtungsteil 50 bezogene Daten. Die in dem EEPROM 57 gespeicherten Daten beinhalten die Zahl an Pixeln sowie die Position eines Instrumentenausgangs 59A, der an einer Endfläche 60A angeordnet ist. Die Steuerung 56 liest die Daten aus dem EEPROM 57 aus und gibt Steuersignale an die Vorverarbeitungsschaltung 55 aus. Ist der Bildbeobachtungsteil 50 an den Bildprozessor 10 angeschlossen, so werden die Daten zwischen dem Bildbeobachtungsteil 50 und dem Bildprozessor 10 übertragen.
An einem Bedienfeld 46 befindet sich ein Schalter 46A zum Einstellen eines Referenzluminanzpegels, der einen Standardluminanzpegel für die Lichteinstellung angibt. Mit Betätigen des Schalters 46A wird der Systemsteuerschaltung 22 ein Betätigungssignal zugeführt. Der vorbestimmte Referenzluminanzpegel wird temporär in Form von Daten in dem RAM 26 gespeichert. Die Daten des Referenzluminanzpegels werden der Lichteinstellvorrichtung 23 zugeführt.
2 zeigt einen Prozess zur automatischen Einstellung der Lichtmenge, der von der Lichteinstellvorrichtung 23 durchgeführt wird. Dieser Prozess wird gemäß dem NTSC-Verfahren in Intervallen von 1/60 Sekunde durchgeführt. 3 zeigt einen Messbereich eines betrachteten Bildes. Die 4A und 4B zeigen jeweils ein betrachtetes Bild, in dem ein sehr kleiner Bereich mit hohem Helligkeitspegel vorhanden ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Pixelzahl der CCD 54 kleiner als die des Monitors 32 ist. Ein auf der CCD 54 erzeugtes Objektbild wird demnach direkt auf dem Monitor 32 dargestellt, ohne eine Abwärtsabtastung oder eine Interpolation vorzunehmen.
Wie in 3 gezeigt, wird in Schritt S101 ein zu beobachtendes Objektbild A, im Folgenden als Beobachtungsbild bezeichnet, in mehrere Blöcke B_xy unterteilt, und anschließend werden ein auf die Spitzenwert- oder Peakmessung bezogener Spitzenwertmessbereich A1 und ein auf die Mittelwertmessung bezogener Mittelwertmessbereich A2 definiert. Tatsächlich definiert die Lichteinstellvorrichtung 23 die Blöcke B_xy über einen in ihr enthaltenen Speicher.
Das Beobachtungsbild A entspricht einem auf dem Monitor 32 dargestellten Objektbild und ist aus 8×8 (= 64) Blöcken B_xy (x = 0 bis 7, y = 0 bis 7) zusammengesetzt, die in einer Matrix angeordnet sind. Dabei bezeichnet der Index ”x” die horizontale Richtung und der Index ”y” die vertikale Richtung auf dem Bildschirm des Monitors 32. Jeder Block ist aus 8×8 = 64 Pixeln (x = 0 bis 7, y = 0 bis 7) zusammengesetzt. Der Index ”i” bezeichnet die horizontale Richtung und der Index ”j” die vertikale Richtung auf dem Bildschirm. Jedem Pixel P_ij ist ein Luminanzpegel Y_ij zugeordnet, dessen Wert durch das entsprechende Luminanzsignal definiert ist, das von dem Bildbeobachtungsteil 50 ausgegeben wird. Die Helligkeit des Beobachtungsbildes wird durch 256 Pegelwerte dargestellt, wobei diese Pegelwerte durch eine Ganzzahl von 0 bis 255 repräsentiert sind.
Der Spitzenwertmessbereich A1 für die Spitzenwertmessung ist um den zentralen Teil des Beobachtungsbildes A herum so festgelegt, dass er die zentrale Position C enthält. Der Mittelwertmessbereich A2 für die Mittelwertmessung entspricht dem Gesamtbereich des Beobachtungsbildes A. Das Verhältnis von Mittelwertmessbereich A2 zu Spitzenwertmessbereich A1 ist in diesem Beispiel 1 zu 3.
Da ein Organ wie der Darm rohrförmig ist, wird die Innenwand dieses Organs, die sich in der Nähe der Endfläche 60A befindet, im Randteil des Bildschirms dargestellt, was bedeutet, dass das Bild der Innenwand im Randbereich des Beobachtungsbildes A erscheint. Wird ferner das Behandlungsinstrument KW eingesetzt, so wird dessen metallischer Endabschnitt KK im Randteil des Bildschirms dargestellt. Dies bedeutet, dass das Bild des Endabschnittes KK teilweise im Randbereich des Beobachtungsbildes A erscheint.
Da der metallische Endabschnitt KK oder das sich in der Nähe der Endfläche 60A des Bildbeobachtungsteils 50 befindende Objekt in dem Randbereich dargestellt wird, tritt in letzterem gelegentlich eine Halo- oder Lichthofbildung auf. Wie in 3 gezeigt, enthält der Spitzenwertmessbereich A1 nicht den Randbereich des Beobachtungsbildes A. Die Bedienperson kann deshalb den interessierenden Teil, der sich in dem zentralen Bereich befindet, mit einem vergleichsweisen hohen Luminanzpegel betrachten. Nachdem Schritt S101 ausgeführt ist, fährt der Prozess mit Schritt S102 fort.
In Schritt S102 wird für jeden Block B_xy nach folgender Formel ein mittlerer Luminanzpegel YB_xy, im Folgenden als ”mittlerer Blockluminanzpegel” berechnet, wodurch 64 mittlere Blockluminanzpegel YB_xy ermittelt werden. YB_xy = ΣY_ij/(i × j) (1)
In Schritt S103 wird ein mittlerer Luminanzpegel J_ave bezogen auf den Mittelwertmessbereich A2 und ein Spitzenwert-Luminanzpegel Y_p bezogen auf den Spitzenwertmessbereich A1 berechnet.
Der mittlere Luminanzpegel J_ave wird aus 64 mittleren Blockluminanzpegeln YB_xy nach folgender Formel berechnet. J_ave = ΣYB_xy/x × y (2)
Andererseits wird für den Spitzenwert-Luminanzpegel Y_p aus den 64 mittleren Blockluminanzpegeln YB_xy der maximale Pegel ausgewählt, indem die Pegel YB_xy miteinander verglichen werden.
In Schritt S104 wird ein repräsentativer Luminanzpegel RI des Beobachtungsbildes A nach folgender Formel berechnet, wobei α, β Gewichtungskoeffizienten angeben. RI = α × J_ave + β × Y_p (3)
Die Werte der Gewichtungskoeffizienten α, β werden entsprechend der jeweils vorliegenden Situation voreingestellt. Dabei ist der Wert des Gewichtungskoeffizienten α verglichen mit dem Wert des Gewichtungskoeffizienten β ausreichend klein.
In Schritt S105 wird ermittelt, ob die Differenz zwischen dem repräsentativen Luminanzpegel RI und dem Referenzluminanzpegel Y_r größer als eine tolerierbare Differenz C ist. Wird festgestellt, dass die Differenz zwischen dem repräsentativen Luminanzpegel RI und dem Referenzluminanzpegel Y_r größer als die tolerierbare Differenz C ist, so fährt der Prozess mit Schritt S106 fort, in dem die Lichteinstellvorrichtung 23 ein der Differenz entsprechendes Steuersignal an den Motortreiber 20 ausgibt. Die Blende 16 wird so mit einem vorgegebenen, dieser Differenz entsprechenden Wert angesteuert, so dass die Helligkeit des dargestellten Objektbildes geeignet eingestellt wird. Nach Schritt S106 endet der Prozess.
Wird dagegen festgestellt, dass die Differenz zwischen dem repräsentativen Luminanzpegel RI und dem Referenzluminanzpegel Y_r nicht größer als die tolerierbare Differenz C ist, was bedeutet, dass der repräsentative Luminanzpegel RI im Wesentlichen mit dem Referenzluminanzpegel Y_r übereinstimmt, so wird der Prozess direkt beendet.
In 4A ist ein Beobachtungsbild A gezeigt, das ein Pixel mit hohem Luminanzpegel enthält. In dieser Situation wird der zu betrachtende Körperteil innerhalb des Spitzenwertmessbereichs A1 dargestellt, wobei ein Pixel P_ij (i = j = 4) in dem Block YB_mn (0 ≤ m ≤ 7, 0 ≤ n ≤ 7) infolge der Schleimhaut oder der unregelmäßigen Oberfläche des Körperteils einen hohen Luminanzpegel (= 255) hat, während die übrigen Pixel einen Luminanzpegel haben, der gleich dem Referenzluminanzpegel (= 128) ist. In diesem Fall wird zunächst aus 64 in dem Block B_mn angeordneten Pixeln ein mittlerer Blockluminanzpegel YB_mn berechnet und der Spitzenwert-Luminanzpegel Y_p ermittelt, indem die berechneten mittleren Blockluminanzpegel YB_xy miteinander verglichen werden. Der Luminanzpegel des Pixels P₄₄ wird demnach nicht direkt als Spitzenwert-Luminanzpegel Y_p festgelegt, sondern auf Grundlage des Pixels P₄₄ sowie der übrigen Pixel, die den Referenzluminanzpegel aufweisen, bestimmt.
Auch wenn mehrere einen kleinen Bereich VS bildende Pixel jeweils vergleichsweise hohe Luminanzpegel haben, wird in jedem Block der mittlere Blockluminanzpegel YB_xy berechnet und der Spitzenwert-Luminanzpegel Y_p aus der Vielzahl der mittleren Blockluminanzpegel YB_xy berechnet, wie in 4B gezeigt ist.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird demnach in jedem Block B_xy der mittlere Blockluminanzpegel YB_xy berechnet und aus der Vielzahl der mittleren Blockluminanzpegel YB_xy, die den in dem Spitzenwertmessbereich A1 angeordneten Blöcken zugeordnet sind, der Spitzenwert-Luminanzpegel Y_p ermittelt. Dagegen wird der Wert J_ave aus den mittleren Blockluminanzpegeln YB_xy berechnet, die den in dem Mittelwertmessbereich A2 angeordneten Blöcken zugeordnet sind. Dann wird der repräsentative Luminanzpegel RI aus dem mittleren Luminanzpegel J_ave und dem Spitzenwert-Luminanzpegel Y_p berechnet und die Blende auf Grundlage der Differenz zwischen dem repräsentativen Luminanzpegel RI und dem Referenzluminanzpegel Y_r angesteuert.
Der Spitzenwert-Luminanzpegel Y_p kann direkt als repräsentativer Luminanzpegel RI festgelegt werden, indem α auf 0 gesetzt wird. Der Spitzenwertmessbereich A1 kann auch in einem Bereich definiert werden, der von dem in 3 gezeigten Bereich A1 verschieden ist. Beispielsweise kann der Gesamtbereich als Spitzenwertmessbereich A1 festgelegt werden. Der Mittelwertmessbereich A2 kann lediglich als Randbereich des Bildschirms festgelegt werden, der den Spitzenwertmessbereich A1 nicht enthält.
In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Einstellung der Messbereiche A1, A2 und der Blöcke B_xy zu Beginn des Prozesses zur automatischen Einstellung der Lichtmenge. Sie kann jedoch auch in der Anfangseinstellung nach Einschalten der Stromversorgung erfolgen.
Der Spitzenwertmessbereich kann auch auf einen Bereich eingestellt werden, der von dem gezeigten Bereich A1 verschieden ist und einen zentralen Bereich des Objektbildes enthält.
Die Pixel in den Blöcken B_xy können in Größe und Zahl verschieden von den in 3 gezeigten sein.
Auch ist es möglich, die von der Lampe 11 ausgegebene Lichtmenge direkt einzustellen, anstatt die Blende 16 zu verwenden.
Ist die Pixelzahl der CCD 54 größer als die des Monitors 32, so kann die automatische Einstellung der Lichtmenge entsprechend den Pixeln vorgenommen werden, die das auf dem Monitor 32 darzustellende Objektbild bilden. Das Objektbild kann durch eine Bildbearbeitung, z. B. eine Abwärtsabtastung, erzeugt werden.
Der mittlere Blockluminanzpegel kann auf Grundlage der Luminanzpegelverteilung berechnet werden. Beispielsweise wird jeder Pixelpegel mit der entsprechenden Pixelzahl multipliziert und die Summe dieser multiplizierten Werte durch die Gesamtpixelzahl dividiert.
In den 5 und 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten dadurch, dass zwei Spitzenwertmessbereiche definiert werden.
5 zeigt einen Prozess zur automatischen Einstellung der Lichtmenge in dem zweiten Ausführungsbeispiel. 6 zeigt ein Beobachtungsbild in dem zweiten Ausführungsbeispiel.
In Schritt S201 wird das Beobachtungsbild A in mehrere Blöcke B_xy unterteilt. Ferner werden ein erster Spitzenwertmessbereich A'1, ein zweiter Spitzenwertmessbereich A'2 und ein Mittelwertmessbereich A'3 definiert.
Wie in 6 gezeigt, ist der erste Spitzenwertmessbereich A'1 um das Zentrum des Beobachtungsbildes A definiert. Der rechteckige zweite Spitzenwertmessbereich A'2 ist so festgelegt, dass er den ersten Spitzenwertmessbereich A'1 umgibt. Schließlich ist der Mittelwertmessbereich A'3 als Bereich definiert, der sich durch Ausschluss der Bereiche A'1 und A'2 aus dem Gesamtbereich des Beobachtungsbildes A ergibt.
In Schritt S202 wird entsprechend Schritt S102 des ersten Ausführungsbeispiels der mittlere Blockluminanzpegel YB_xy berechnet. In Schritt S203 werden ein erster Spitzenwertpegel Y_p1 aus dem ersten Spitzenwertmessbereich A'1, ein zweiter Spitzenwertpegel Y_p2 aus dem zweiten Spitzenwertmessbereich A'2 und ein mittlerer Luminanzpegel J_ave aus dem Mittelwertmessbereich A'3 berechnet.
In Schritt S204 wird der repräsentative Luminanzpegel RI nach folgender Formel berechnet. RI = α' × J_ave + β' × Y_p1 + γ' × Y_p2 (4)
Dabei ist β' größer als γ'.
Ist der Endabschnitt 60 des Bildbeobachtungsteils 50 in Richtung der Organachse angeordnet, so befindet sich der betrachtete Teil der Organinnenwand in der Nähe des Endabschnittes 60. Das entsprechende Bild wird deshalb in, einer Position dargestellt, die sich nahe dem Randbereich des Bildschirms befindet. Der Luminanzpegel wird demnach umso höher, je näher sich die Darstellungsposition dem Randbereich befindet. Der erste Spitzenwertmessbereich A'1 und der zweite Spitzenwertmessbereich A'2 werden entsprechend den vorstehend beschriebenen, auf die Luminanzpegel bezogenen Umständen definiert. Der erste Spitzenpegel Y_p1 wird demnach als wichtiger betrachtet als der zweite Spitzenwertpegel Y_p2.
Entsprechend den Schritten S105 und S106 des ersten Ausführungsbeispiels wird in den Schritten S205 und S206 der repräsentative Luminanzpegel RI mit dem Referenzluminanzpegel Y_r verglichen und die Blende 16 angesteuert, wenn die Differenz zwischen dem repräsentativen Luminanzpegel RI und dem Referenzluminanzpegel Y_r größer als die tolerierbare Differenz C ist.
Im Folgen wird unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Spitzenwertmessbereich abhängig von der Verwendung des Instrumentes geändert wird.
In dem Bildbeobachtungsteil 50' ist an dem Instrumentenrohr 58 ein Instrumentensensor SE vorgesehen, der an die Steuerung 56 angeschlossen ist. Der Instrumentensensor SE erfasst das Einführen des Behandlungsinstrumentes KW und gibt ein Erfassungssignal an die Steuerung 56 aus. Die Steuerung 56 gibt ein Steuersignal, das die Verwendung des Instrumentes KW anzeigt, an die Systemsteuerschaltung 22 aus. Die Systemsteuerschaltung 22 führt der Lichteinstellvorrichtung 23 das Erfassungssignal zu. In dem EEPROM 57 sind im Voraus Positionsdaten des an der Endfläche 60A vorgesehenen Instrumentenausgangs 59A gespeichert worden. Wird der Bildbeobachtungsteil 50' an den Bildprozessor 10 angeschlossen, so werden die die Positionsdaten des Instrumentenausgangs 59A enthaltenden Daten der Systemsteuerschaltung 22 und dann der Lichteinstellvorrichtung 23 zugeführt.
8 ist ein Flussdiagramm eines in dem dritten Ausführungsbeispiel durchgeführten Prozesses zur automatischen Einstellung der Lichtmenge. 9 zeigt einen Messbereich des Beobachtungsbildes.
In Schritt S301 wird ermittelt, ob das Behandlungsinstrument KW verwendet wird. Wird festgestellt, dass das Behandlungsinstrument KW nicht verwendet wird, so wird der Lichteinstellvorrichtung 23 das Erfassungssignal nicht zugeführt und der Prozess fährt mit Schritt S302 fort. In Schritt S302 werden entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der erste Spitzenwertmessbereich A'1, der zweite Spitzenwertmessbereich A'2 und der Mittelwertmessbereich A'3 definiert. Nach Schritt S302 fährt der Prozess mit Schritt S304 fort.
Wird dagegen festgestellt, dass das Behandlungsinstrument KW verwendet wird, so fährt der Prozess mit Schritt S303 fort. In Schritt S303 werden die Blöcke B_xy eingestellt und ein erster Spitzenwertmessbereich A''1, ein zweiter Spitzenwertmessbereich A''2 und ein Mittelwertmessbereich A''3 definiert. Dabei ist der zweite Spitzenwertmessbereich A''2 so definiert, dass ein L-förmiger Bereich KA, im Folgenden als Instrumentenbereich bezeichnet, aus einem rechteckigen Bereich entfernt wird. Der Instrumentenbereich KA wird entsprechend den in dem EEPROM 57 gespeicherten Positionsdaten definiert. Der erste Spitzenwertmessbereich A''1 und der mittlere Messbereich A''3 werden ähnlich wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel definiert.
Wird das Instrument KW verwendet, so wird das Bild des Endabschnittes KK des Instrumentes KW in dem Instrumentenbereich KA dargestellt. Der Instrumentenbereich KA ist dabei nicht in den beiden Spitzenwertmessbereichen A''1 und A''2 enthalten. Tritt in dem Instrumentenbereich KA wegen des metallischen Endabschnittes KK des Instrumentes KW eine Halobildung auf, so erfolgt die Berechnung des Spitzenwertpegels unter Nichtberücksichtigung dieser Halobildung. Nach Schritt S303 fährt der Prozess mit Schritt S304 fort.
Die Schritte S304 bis S308 entsprechen den Schritten S202 bis S206 nach 5. So werden der mittlere Blockluminanzpegel YB_xy der erste Spitzenwertpegel Y_p1, der zweite Spitzenwertpegel Y_p2 und der mittlere Luminanzpegel J_ave sowie der repräsentative Luminanzpegel RI berechnet. Dann wird die Blende 16 entsprechend der Differenz zwischen dem repräsentativen Luminanzpegel RI und dem Referenzluminanzpegel Y_r angesteuert.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 10 ein viertes Ausführungsbeispiel beschrieben. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass eine Vielzahl von verschiedenartigen Blöcken definiert wird.
10 zeigt das Beobachtungsbild in dem vierten Ausführungsbeispiel.
Der zweite Spitzenwertmessbereich A'2 ist durch acht Blöcke B'1 bis B'8 gebildet, die hinsichtlich Größe oder Zahl der Pixel jeweils verschieden von den Blöcken B_xy des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels sind. In den Blöcken B'1 bis B'8 ist jeweils die Pixelzahl größer als die der Blöcke B_xy.
Die automatische Einstellung der Lichtmenge ist in dem vierten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen die gleiche wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel. So wird der mittlere Blockluminanzpegel für jeden Block berechnet. Außerdem werden der erste Spitzenwertpegel Y_p1, der zweite Spitzenwertpegel Y_p2 sowie der mittlere Luminanzpegel J_ave berechnet. Anschließend wird der repräsentative Luminanzpegel RI berechnet und die Blende 16 entsprechend der Differenz zwischen dem repräsentativen Luminanzpegel RI und dem Referenzluminanzpegel Y_r angesteuert. Da die Pixelzahl in jedem der Blöcke B'1 bis B'8 größer als die in dem Block B_xy ist, erfolgt die Berechnung des mittleren Blockluminanzpegels für die Blöcke B'1 bis B'8 unbeeinflusst von dem in 4B gezeigten kleinen Bereich mit hohem Luminanzpegel, wodurch wiederum der repräsentative Luminanzpegel RI unbeeinflusst von Pixeln mit hoher lokaler Luminanz berechnet wird.
Die Blöcke B'1 bis B'8 können sich in ihrer Größe oder Pixelzahl von denen in 10 gezeigten unterscheiden. Außerdem können die Blöcke B'1 bis B'8 auch innerhalb des ersten Spitzenwertmessbereichs A'1 und nicht innerhalb des zweiten Spitzenwertmessbereichs A'2 definiert sein.
Unter Bezugnahme auf die 11 und 12 wird im Folgenden ein fünftes Ausführungsbeispiel beschrieben. Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Ladungsbetrag an dem Bildsensor mittels einer elektronischen Verschlussfunktion eingestellt wird, anstatt die Lichtmenge über eine Blende einzustellen.
11 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Endoskopeinrichtung, die das fünfte Ausführungsbeispiel bildet. In dem fünften Ausführungsbeispiel wird das Luminanzsignal der Systemsteuerschaltung 22' zugeführt, wobei das repräsentative Luminanzsignal RI berechnet wird, und es wird ein Steuersignal entsprechend dem repräsentativen Luminanzpegel RI und dem Referenzluminanzpegel Y_r an die Bildbeobachtungsteil-Steuerung 56 ausgegeben. Die CCD 54 verfügt über eine elektronische Verschlussfunktion, d. h. die Ladungsspeicherzeit wird über ein Auslesezeit-Steuersignal eingestellt, das von der Steuerung 56 zugeführt wird. Die Steuerung 56 gibt das Steuersignal, das ihr von der Systemsteuerschaltung 22' zugeführt wird, an die CCD 54 aus, wodurch die Ladungsspeicherzeit, d. h. die Verschlusszeit, so eingestellt wird, dass das Objektbild auf einer geeigneten Helligkeit gehalten wird.
12 zeigt einen Prozess zur automatischen Helligkeitseinstellung in dem fünften Ausführungsbeispiel. Die Schritte S401 bis S405 sind im Wesentlichen gleich den Schritten S101 bis S105, die in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Dann wird in Schritt S406 das Ladungsspeicher-Steuersignal der CCD 54 zugeführt, und es werden die Ladungen mit einer vorgegebenen Verschlusszeit aus der CCD 54 ausgelesen, so dass das Objektbild seine geeignete Helligkeit behält.

Claims

Elektronische Endoskopeinrichtung, die einen Bildbeobachtungsteil (50) mit einem Bildsensor (54) und einen Bildprozessor (10) hat, umfassend eine Lichtquelle (12), die Licht zum Beleuchten eines Objektes (S) abgibt, ein Pixelluminanz-Erfassungsmittel (55), das aus Bildpixelsignalen, die aus dem Bildsensor (54) ausgelesen werden, für jedes einer Vielzahl von Pixeln (P_ij), die ein auf einer Anzeigevorrichtung (32) dargestelltes Objektbild (A) erzeugen, einen Luminanzpegel (Y_ij) erfasst, ein Unterteilungsmittel, das das Objektbild (A) in mehrere aus Pixeln (P_ij) bestehende Blöcke (B_xy) unterteilt, ein Blockmittelwert-Rechenmittel, das für jeden Block (B_xy) aus den Luminanzpegeln (Y_ij) der in diesem Block (B_xy) enthaltenen Pixel (P_ij) einen gemittelten Blockluminanzpegel (YB_xy) berechnet, der den gemittelten Luminanzpegel dieses Blocks (B_xy) angibt, ein Spitzenwert-Bestimmungsmittel, das die gemittelten Blockluminanzpegel (YB_xy) miteinander vergleicht und den größten dieser Pegel zu einen Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p) bestimmt, ein Repräsentativluminanz-Rechenmittel, das einen die Helligkeit des Objektbildes (A) angebenden repräsentativen Luminanzpegel (RI) aus dem Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p) berechnet, und ein Helligkeits-Einstellmittel (23), das die Helligkeit des Objektbildes (A) auf Grundlage eines Vergleichs des repräsentativen Luminanzpegels (RI) mit einem Referenzluminanzpegel (Yr) einstellt.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Helligkeits-Einstellmittel (23) zur Einhaltung einer geeigneten Helligkeit die von der Lichtquelle (12) auf das Objekt (S) abgegebene Lichtmenge einstellt.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Helligkeits-Einstellmittel (23) zur Einhaltung einer geeigneten Helligkeit die Belichtungszeit des Bildsensors (54) einstellt.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Spitzenwertmessbereichs-Einstellmittel, das einen Spitzenwertmessbereich (A1) um einen zentralen Bereich (C) des Objektbildes (A) herum einstellt, wobei das Spitzenwert-Bestimmungsmittel den Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p) aus Blöcken (B_xy) bestimmt, die in dem Spitzenwertmessbereich (A1) enthalten sind.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Spitzenwertmessbereichs-Einstellmittel, das einen Spitzenwertmessbereich (A1) um einen zentralen Teil (C) des Objektbildes (A) herum einstellt, ein Mittelwertmessbereichs-Einstellmittel, das in dem Objektbild (A) einen Mittelwertmessbereich (A2) so einstellt, dass dieser zumindest einen Randteil des Objektbildes (A) enthält, und ein Mittelwert-Rechenmittel, das einen über die in dem Mittelwertmessbereich (A2) enthaltenen Blöcke (B_xy) gemittelten Luminanzpegel (J_ave) berechnet, wobei das Spitzenwert-Bestimmungsmittel den Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p) aus den in dem Spitzenwert-Messbereich enthaltenen Blöcken (B_xy) bestimmt und das Repräsentativluminanz-Rechenmittel den repräsentativen Luminanzpegel (RI) aus dem Spitzenwert-Luminanzpegel (Yp) und dem gemittelten Luminanzpegel (J_ave) berechnet.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Repräsentativluminanz-Rechenmittel den Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p) mit einem Spitzenwert-Gewichtungskoeffizienten (β) und den gemittelten Luminanzpegel (J_ave) mit einem Mittelwert-Gewichtungskoeffizienten (α) multipliziert, um den repräsentativen Luminanzpegel (RI) zu erhalten.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Spitzenwertmessbereichs-Einstellmittel, das einen ersten Spitzenwertmessbereich (A'1) um einen zentralen Teil des Objektbildes (A) herum sowie einen zweiten Spitzenwertmessbereich (A'2) um den ersten Spitzenwertmessbereich (A'1) herum einstellt, wobei das Spitzenwert-Bestimmungsmittel aus den in dem ersten Spitzenwertmessbereich (A'1) enthaltenen Blöcken (B_xy) einen ersten Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p1) und aus den in dem zweiten Spitzenwertmessbereich (A'2) enthaltenen Blöcken (B_xy) einen zweiten Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p2) bestimmt und das Repräsentativluminanz-Rechenmittel den repräsentativen Luminanzpegel (RI) über den ersten (Y_p1) und den zweiten Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p2) berechnet.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Repräsentativluminanz-Rechenmittel den ersten Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p1) mit einem ersten Spitzenwert-Gewichtungskoeffizienten (β') und den zweiten Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p2) mit einem zweiten Spitzenwert-Gewichtungskoeffizienten (γ') multipliziert, um den repräsentativen Luminanzpegel (RI) zu erhalten, und der erste Spitzenwert-Gewichtungskoeffizient (β') größer als der zweite Spitzenwert-Gewichtungskoeffizient (γ') ist.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Mittelwertmessbereichs-Einstellmittel, das in dem Objektbild (A) einen Mittelwertmessbereich (A'3) so einstellt, dass dieser zumindest einen Randteil des Objektbildes (A) enthält, und ein Mittelwert-Rechenmittel, das einen über die in dem Mittelwertmessbereich enthaltenen Blöcke (B_xy) gemittelten Luminanzpegel (J_ave) berechnet, wobei das Repräsentativluminanz-Rechenmittel den repräsentativen Luminanzpegel (RI) über den ersten Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p1), den zweiten Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p2) und den mittleren Luminanzpegel (J_ave) berechnet.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteilungsmittel die Blöcke (B_xy) so einstellt, dass jeder Block (B_xy) im Wesentlichen die gleiche Größe und im Wesentlichen die gleiche Zahl an Pixeln (P_ij) hat.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteilungsmittel verschiedenartige Blöcke (B_xy) einstellt, die sich in der Zahl an Pixeln (P_ij) und/oder der Größe voneinander unterscheiden.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteilungsmittel erste Blöcke (B_xy), die aus einer ersten Zahl an Pixeln (P_ij) bestehen, und zweite Blöcke (B_xy) einstellt, die aus einer die erste Zahl übersteigenden zweiten Zahl an Pixeln (P_ij) bestehen, und das Unterteilungsmittel die zweiten Blöcke (B_xy) in dem ersten Spitzenwert-Messbereich (A1) oder dem zweiten Spitzenwert-Messbereich (A2) einstellt.
Endoskopeinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Instrumentenerfassungsmittel (SE), das die Verwendung eines in einem Instrumentenrohr (58) des Bildbeobachtungsteils (50) anzuordnendes Behandlungsinstrumentes (KW) erfasst, wobei das Spitzenwertmessbereich-Einstellmittel den Spitzenwertmessbereich (A''1, A''2) so einstellt, dass ein Instrumentenbereich (KA), in dem ein Teil (KK) des Behandlungsinstrumentes (KW) dargestellt wird, von dem Spitzenwertmessbereich (A''1, A''2) ausgeschlossen ist.
Einrichtung zur automatischen Helligkeitseinstellung für ein Endoskop, umfassend ein Pixelluminanz-Erfassungsmittel (55), das aus Bildpixelsignalen, die aus einem Bildsensor (54) eines Bildbeobachtungsteils (50) ausgelesen werden, für jedes einer Vielzahl von Pixeln (P_ij), die ein auf einer Anzeigevorrichtung (32) dargestelltes Objektbild (A) erzeugen, einen Luminanzpegel (Y_ij) erfasst, ein Unterteilungsmittel, das das Objektbild (A) in mehrere aus Pixeln (P_ij) bestehende Blöcke (B_xy) unterteilt, ein Blockmittelwert-Rechenmittel, das für mehrere Blöcke (B_xy), die durch Unterteilung des Objektbildes (A) festgelegt sind, aus den Luminanzpegeln (Y_ij) der in diesen Blöcken (B_xy) enthaltenen Pixel (P_ij) jeweils einen gemittelten Blockluminanzpegel (YB_xy) berechnet, der im Wesentlichen den gemittelten Luminanzpegel des jeweiligen Blocks (B_xy) angibt, ein Spitzenwert-Bestimmungsmittel, das die gemittelten Blockluminanzpegel (YB_xy) miteinander vergleicht und den größten dieser Pegel zu einem Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p) bestimmt, ein Repräsentativluminanz-Rechenmittel, das einen die Helligkeit des Objektbildes (A) angebenden repräsentativen Luminanzpegel (RI) aus dem Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p) berechnet, und ein Helligkeits-Einstellmittel (23), das die Helligkeit des Objektbildes (A) auf Grundlage eines Vergleichs des repräsentativen Luminanzpegels (RI) mit einem Referenzluminanzpegel (Yr) einstellt.
Verfahren zum Einstellen der Helligkeit eines unter Verwendung einer elektronischen Endoskopeinrichtung erhaltenen Objektbildes (A), bei dem für jedes einer Vielzahl von Pixeln (P_ij), die ein auf einer Anzeigevorrichtung (32) dargestelltes Objektbild (A) erzeugen, ein Luminanzpegel (Y_ij) aus Bildpixelsignalen erfasst wird, die aus einen in einem Bildbeobachtungsteil (50) vorgesehenen Bildsensor (54) ausgelesen werden, für mehrere Blöcke (B_xy), die durch Unterteilen des Objektbildes (A) festgelegt werden, jeweils ein aus den Luminanzpegeln (Y_ij) der in dem zugehörigen Block (B_xy) angeordneten Pixel (P_ij) ein gemittelter Blockluminanzpegel (YB_xy) berechnet wird, die gemittelten Blockluminanzpegel (YB_xy) miteinander verglichen werden, um den größten der mittleren Blockluminanzpegel (YB_xy) zu einem Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p) zu bestimmen, aus dem Spitzenwert-Luminanzpegel (Y_p) ein repräsentativer Luminanzpegel (RI) berechnet wird, der die Helligkeit des Objektbildes (A) angibt, und die Helligkeit des Objektbildes (A) auf Grundlage eines Vergleichs des repräsentativen Luminanzpegels (RI) mit einem Referenzluminanzpegel (Yr) eingestellt wird.