JP2011110281A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】拡大された静止画像が、元の画像のいかなる領域を拡大したものであるかを明確にしつつ、現時点での被写体の状況も容易に確認できる電子内視鏡装置を実現する。
【解決手段】電子内視鏡装置のモニタ８０上には、動画像５２、拡大静止画像５４、および通常静止画像５６が同時に表示される。通常静止画像５６は動画像５２に基づく被写体画像であり、拡大静止画像５４は、通常静止画像５６の一部が拡大された被写体画像である。拡大静止画像５４の拡大率は、拡大ボタンの操作によって調整可能され、拡大表示枠６０が小さいほど、拡大静止画像５４の拡大率は大きくなる。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子内視鏡装置に関し、特に、被写体画像を表示可能な電子内視鏡装置に関する。

電子内視鏡装置を用いた内視鏡観察においては、被写体に向けて出射された照明光の反射光を撮像素子が受光し、画像信号が生成される。こうして生成された画像信号がプロセッサにおいて処理され、モニタ上に被写体画像が表示される。

電子内視鏡装置のモニタ上には、一般に、動画像が表示される。そして動画像を観察中のユーザの指示により、被写体の一部が拡大された静止画像が生成、表示される場合がある。また、電子内視鏡装置における画像表示の例として、拡大された動画像と、拡大前の動画像とを同時にモニタ上に表示すること、および動画像と静止画像を切り換えることが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開平０５−３３７０７７号公報

上述のように、動画像の観察中に被写体の一部が拡大された静止画像が表示されると、拡大された静止画像がその撮影時の被写体のいずれの領域に該当するのか、判断が困難になり得る。これは、常時変化する被写体の動画像が拡大された静止画像とともに表示されているからであり、該動画像は、静止画像の生成時の被写体を示しているとは限らないためである。

また、特許文献１の例のように、複数の動画像を同時にモニタ上に表示する場合、例えば患部などの重要な被写体を静止画像として観察することはできない。さらに、動画像を切り換えて複数の静止画像を同時に表示させた場合、リアルタイムの動画像により現時点での被写体を観察し、静止画像と比較することはできない。

本発明は、拡大された静止画像が、元の画像のいかなる領域を拡大したものであるかを明確にしつつ、現時点での被写体の状況も容易に確認できる電子内視鏡装置の実現を目的とする。

本発明の内視鏡装置は、被写体画像を表示する画像表示手段を備えた内視鏡装置であり、画像表示手段は、動画像と、動画像に基づく通常静止画像と、通常静止画像の一部が拡大された拡大静止画像とを同時に表示可能である。

通常静止画像においては、拡大静止画像として拡大されている拡大領域の範囲を示す第１の指標が表示されることが好ましい。この場合、動画像において、第１の指標に対応した第２の指標が表示されることがより好ましい。また、異なるタイミングで表示される複数の通常静止画像において、位置、形状および大きさが同一の第１の指標が表示可能であることが好ましい。

内視鏡装置は、通常静止画像の表示を指示するための指示部材をさらに有し、指示部材の操作により通常静止画像の表示が指示されると、指示される直前に表示されていた第１の指標が再び表示されることが好ましい。また、指示部材の操作により通常静止画像の表示が指示されると、指示部材が操作されたときの動画像に基づく新たな通常静止画像が表示されることが好ましい。

内視鏡装置においては、拡大静止画像として拡大されている通常静止画像の拡大領域の範囲が調整可能であることが好ましい。動画像は、リアルタイムの被写体画像であることが好ましい。

内視鏡装置は、被写体画像を生成する画像生成手段をさらに有することが望ましい。この場合、画像生成手段は、通常静止画像を電子ズームにより拡大して拡大静止画像を生成することが好ましい。通常静止画像においては、拡大静止画像として拡大されている拡大領域の範囲を示す第１の指標が表示されており、画像生成手段が、第１の指標の大きさに応じた拡大率の拡大静止画像を生成することが好ましい。また、拡大静止画像は、通常静止画像と動画像よりも大きく表示されることが好ましい。

本発明の画像表示部は、被写体画像を表示する内視鏡装置の画像表示部であり、動画像と、動画像に基づく通常静止画像と、通常静止画像の一部が拡大された拡大静止画像とを同時に表示可能であることを特徴とする。

本発明によれば、拡大された静止画像が、元の画像のいかなる領域を拡大したものであるかを明らかにするとともに、現時点での被写体の状況を容易に把握できる電子内視鏡装置を実現できる。

第１の実施形態における電子内視鏡装置のブロック図である。 第１の実施形態の画像表示ルーチンを示すフローチャートである。 表示画面に表示される動画像と静止画像とを例示する図である。 表示画面に表示される動画像と静止画像と通常静止画像とを例示する図である。 通常静止画像の一部が拡大された拡大静止画像を例示する図である。 拡大領域の範囲が変更された拡大静止画像を例示する図である。 被写体の異なる新たな被写体画像を例示する図である。 第２の実施形態における拡大静止画モードが設定されているときの被写体画像を例示する図である。 第２の実施形態における拡大静止画モードが設定されていない状態の被写体画像を例示する図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態における電子内視鏡装置のブロック図である。

電子内視鏡装置１０（内視鏡装置）は、スコープ２０、プロセッサ４０、およびモニタ８０を含む。スコープ２０は、プロセッサ４０に着脱自在に取り付けられる。スコープ２０の先端には、ＣＣＤ２４（画像生成手段）が設けられている。スコープ２０の先端からは、照明光が被写体に出射される。被写体における反射光を受光したＣＣＤ２４により、画像信号が生成される。

こうして生成された画像信号には、スコープ２０の処理回路（図示せず）において増幅処理等が施される。その後、画像信号はプロセッサ４０の信号処理回路４２に送られる。信号処理回路４２においては、動画像生成部４４、静止画像生成部４６、および画像メモリ４８が設けられている。

動画像生成部４４では、制御回路４１の制御の下で、画像信号がＮＴＳＣ信号などの映像信号に変換され、動画像データが生成される。生成された動画像データは、動画像生成部４４から表示回路５０に送られる。表示回路５０においては、必要に応じて動画像データにＡＤ変換処理等が施される。この動画像データがモニタ８０に送られ、動画像が、アナログ映像、あるいはデジタル映像として表示画面８４にリアルタイム表示される。

動画像データは、動画像生成部４４から画像メモリ４８にも送信され、画像メモリ４８において記憶される。撮像処理後に被写体画像を再生する再生モードが設定された場合、画像メモリ４８に記憶されていた動画像データは、制御回路４１の制御の下で、動画像生成部４４、および表示回路５０を介してモニタ８０に送られる。この結果、プロセッサ４０において記憶されていた動画像が表示画面８４上に再生される。なお画像メモリ４８は、静止画像を生成するために設けられており、動画像データは、外部メモリ（図示せず）にも送信され、記憶される。

また、制御回路４１から送信される指示信号により、画像メモリ４８から、所定の動画像データが読み出されて静止画像生成部４６に送られる。この動画像データにより、静止画像生成部４６において、静止画像データが生成される。

静止画像生成部４６には拡大画像処理部４７が設けられている。この拡大画像処理部４７においては、電子ズームにより、静止画像データによる静止画像の一部が拡大される。こうして、元の静止画像を拡大した静止画像が生成される。以下、拡大される前の静止画像を通常静止画像、拡大された静止画像を拡大静止画像とよび、両者を区別する。

通常静止画像、拡大静止画像は、必要に応じて、動画像生成部４４および表示回路５０を介してモニタ８０に送られ、表示画面８４上に表示される。なお通常静止画像、および拡大静止画像も、画像メモリ４８および外部メモリ（図示せず）に記憶可能であり、画像メモリ４８に記憶されると、制御部４１からの指示信号により再生される。

スコープ２０は、ユーザからの指示に応じて様々な処理を電子内視鏡装置１０に実行させるための操作部２２を有する。操作部２２においては、スコープ２０の表面上に、フリーズボタン２５、拡大ボタン２６、および十字キー２７が設けられている。操作部２２におけるこれらの指示部材は、後述するように、通常静止画像、拡大静止画像の生成、表示等のために用いられる。

以上のように信号処理回路４２（画像生成手段）においては、ＣＣＤ２４からの画像信号により動画像が生成され、さらにユーザからの指示により、動画像に基づいた通常静止画像、あるいは拡大静止画像が生成される。これらの生成された被写体画像は、モニタ８０（画像表示手段・画像表示部）により表示可能である。

図２は、本実施形態の電子内視鏡装置１０における画像表示ルーチンを示すフローチャートである。図３〜図７は、本実施形態におけるモニタ８０上の被写体画像の表示例を、それぞれ概略的に示す図である。

画像表示ルーチンは、ユーザにより被写体画像の表示が指示されると開始する。このとき、モニタ８０の表示画面８４には、例えば、被写体を示す動画像（図示せず）のみがリアルタイムで表示されている。ステップＳ１２では、静止画像の生成および表示を指示するフリーズボタン２５（図１参照・指示部材）が押下されたか否かが判断される。ステップＳ１２において、フリーズボタン２５が押下されたと判断されると、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、表示画面８４において、動画像５２と静止画像５５が同時に表示される（図３参照）。動画像５２は、ステップＳ１２でのフリーズボタン２５の押下前から表示されていたリアルタイムの画像であり、フリーズボタン２５の押下により画像サイズが縮小されている。すなわち動画像５２は、表示画面８４の右上端にある小さい第１サブ領域８５に表示され、静止画像５５は、表示画面８４の中心にある大きいメイン領域８６に表示される。なお、このような画像の重畳処理は、制御部４１の制御の下で信号処理回路４２において実行される。

なお、図３以下では、表示画面８４の各領域に示されたアルファベットが同一の画像同士は、同じ被写体の画像であることを示しており、アルファベットが異なる画像は、アルファベット順に経時変化する被写体の画像を例示している。図３は、フリーズボタン２５が押下された瞬間のモニタ８０を例示しているため、静止画像５５に含まれる被写体と、リアルタイムの動画像５２に含まれる被写体とは同一である。

ステップＳ１４の次のステップＳ１６では、拡大ボタン２６（図１参照）が押下されたか否かが判断される。拡大ボタン２６が押下されたと判断されると、ステップＳ１８に進み、押下されない場合、ステップＳ２８に進む。ステップＳ１８では、拡大静止画モードが設定される。この拡大静止画モードにおいては、まず、動画像５２と静止画像５５に加えて、通常静止画像５６が第２サブ領域８７に表示され（図４参照）、ステップＳ２０に進む。

図示されるように、静止画像５５と通常静止画像５６とは、同じ被写体Ａを示しており、互いに相似の静止画像である。それにも関わらず、新たに通常静止画像５６が表示されるのは、メイン領域８６において後に表示される拡大静止画像が、通常静止画像５６のいかなる領域を拡大した画像であるかを容易に判断可能にするためである。このため、通常静止画像５６においては、拡大静止画像として拡大されている領域（以下、拡大領域という）の範囲を示す矩形状の拡大表示枠６０（第１の指標）が示されている。この拡大表示枠６０は、画像メモリ４８に記録されている座標情報の初期値が読み出されることにより、通常静止画像５６上に重畳される。

図４においては、拡大表示枠６０は、通常静止画像５６の輪郭付近に表示されている。これは、メイン領域８６に表示されている画像が、上述のように通常静止画像５６と実質的に同じ画像であって、被写体Ａが拡大されていない静止画像５５だからである。

ステップＳ２０では、再度、拡大ボタン２６（図１参照）が押下されたか否かが判断され、拡大ボタン２６が押下されたと判断されるとステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、通常静止画像５６の一部が拡大された拡大静止画像５４がメイン領域８６に表示され（図５参照）、ステップＳ２４に進む。このように本実施形態では、動画像５２と、動画像５２に基づく通常静止画像５６と、通常静止画像５６の一部が拡大された拡大静止画像５４とが同時に表示される。

このとき、拡大静止画像５４がメイン領域８６に表示され、動画像５２と通常静止画像５６とはメイン領域８６よりも小さい第１、第２サブ領域８５、８７に表示される。このため、例えば、新たに発見された患部などの重要な被写体を含む拡大静止画像５４が、動画像５２および通常静止画像５６よりも大きく表示される。なお第１サブ領域８５と第２サブ領域８７は、互いに同じ形状を有する。

拡大静止画像５４の拡大率は、拡大ボタン２６の操作によって調整可能である。すなわち、拡大ボタン２６を操作することにより拡大表示枠６０の大きさが変更され、それに伴って拡大静止画像５４における拡大率も調整される。拡大表示枠６０が小さいほど、拡大静止画像５４の拡大率は大きくなる。拡大静止画像５４が表示されるメイン領域８６の大きさが一定だからである。このように拡大静止画像５４は、拡大表示枠６０の大きさに対応した拡大率で拡大領域を拡大することにより生成される。

拡大静止画像５４の拡大率（拡大表示枠６０の大きさ）の調整は、ステップＳ２０においても、図５に例示されたように拡大静止画像５４が既に表示されている状態においても可能である。後者の場合、拡大率の変更に伴って拡大静止画像５４が直ちに切り換わる。なお拡大表示枠６０は、形状が一定のままで大きさが調整される。

また、拡大表示枠６０の位置も可変である。ステップＳ２４では、十字キー２７（図１参照）が操作されたか否かが判断され、十字キー２７が操作されたと判断されるとステップＳ２６に進む。ステップＳ２６においては、十字キー２７の操作に応じて拡大表示枠６０が上下左右に移動し、ステップＳ２８に進む。

この結果、通常静止画像５６の拡大領域の範囲は、例えば図５においては被写体Ａの中央よりもやや右下であったのに対し、被写体Ａの上部へと変更される（図６参照）。このように本実施形態では、拡大表示枠６０の位置、大きさ、すなわち通常静止画像５６の拡大範囲が調整可能である。なお、通常静止画像５６における拡大表示枠６０の位置、大きさの情報（画像内において拡大表示枠６０を特定するための座標情報）は、画像メモリ４８（図１参照）に随時、記憶される。

ステップＳ２８では、キャプチャボタン（図示せず）が押下されたか否かが判断され、押下されたと判断されるとステップＳ３０に進み、押下されない場合、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３０では、キャプチャボタンが押下されたときに、モニタ８０上に同時に表示されていた動画像５２、拡大静止画像５４、および拡大表示枠６０を含む通常静止画像５６が、画像メモリ４８（図１参照）における同一ファイルに記憶され、ステップＳ３２に進む。なお、キャプチャボタンの押下による３つの被写体画像の保存は、この他のタイミングで実施されても良い。また、同一、あるいは複数の異なるキャプチャボタンの操作に応じて、上述の画像を個別に保存可能としても良い。

ステップＳ３２では、静止画像の表示を指示するためのフリーズボタン２５（図１参照）が押下されたか否かが判断され、フリーズボタン２５が押下されたと判断されると、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、ステップＳ３２におけるフリーズボタン２５の押下が、所定時間以上の長押しであった否かが判断され、長押しであったと判断されるとステップＳ１４に戻り、所定時間よりも短い短押しであったと判断されるとステップＳ３６に進む。

ステップＳ３６では、最後にフリーズボタン２５が押下されたとき（ステップＳ３２）に既に表示されていた図６の被写体画像とは被写体が異なる新たな被写体画像が表示され（図７参照）、ステップＳ３８に進む。新たな被写体画像のうち、最新の被写体を示すリアルタイムの動画像５２においては、例えば体腔内でのスコープ２０の移動により、被写体がＤからＥに変化している。

そして図７の新たな被写体画像においては、最後にフリーズボタン２５が押下されたときの動画像５２（図６参照、以下、直前の動画像という）と被写体Ｄが同一である新たな通常静止画像５６が表示される。このように、直前の動画像に基づく新たな通常静止画像５６においては、最後にフリーズボタン２５が押下されたときの通常静止画像５６（図６参照）と同じ位置に、同じ形状、かつ同じ大きさの拡大表示枠６０が再び表示されている。

このような同一の拡大表示枠６０の表示は、画像メモリ４８に過去の拡大表示枠６０の位置等を示す情報が記憶されているために可能である。なお、画像メモリ４８に記憶される拡大表示枠６０の情報は、上述の通り、自動的に上書きされる。ここで、ユーザの指示に応じて、該指示があったときに表示されていた所定の拡大表示枠６０に関する情報を独立して記憶、読み出し可能にしても良い。

このように、異なるタイミングで表示される（つまり表示内容の更新前後に亘る）複数の通常静止画像５６においても位置、形状および大きさが同一の拡大表示枠６０が表示可能であるため、効率的な内視鏡観察が可能となる。これは、例えば、蠕動する大腸のように形状が変化する被写体であっても、所定の部位における拡大率の等しい複数の拡大静止画像５４が容易に生成、表示可能だからである。また、ぶれが大きいこと等の理由により良好な拡大静止画像５４が得られなかった場合において、同じ設定条件の下で容易に拡大静止画像５４を生成し直すこともできる。

ステップＳ３８では、例えば拡大ボタン２６（図１参照）の長押し等により、拡大静止画モードの終了が指示されたか否かが判断される。そして拡大静止画モードの終了が指示されていないと判断されるとステップＳ２２に戻る。一方、拡大静止画モードの終了が指示されたと判断されると、表示画面８４には動画像５２と静止画像５５のみが表示（図３参照）され、画像表示ルーチンが終了する。

以上のように本実施形態によれば、通常静止画像５６とともに通常静止画像５６の一部を拡大した拡大静止画像５４が同時に表示される（図５〜７等参照）ため、通常静止画像５６のいずれの領域が拡大されているかが容易に判断可能である。さらに、拡大静止画像５４と通常静止画像５６のみならず、最新の被写体を示すリアルタイムの動画像５２も同時に表示可能であるため、既に生成された静止画像中の被写体と、動画像に含まれる現時点での被写体とを比較することができる。

次に、第２の実施形態について第１の実施形態との相違点を中心に説明する。図８は、第２の実施形態において拡大静止画モードが設定されているときの被写体画像表示を例示する図であり、第１の実施形態における図７に対応する図である。図９は、拡大静止画モードが設定されていない状態で、動画像と動画像の一部が拡大された被写体画像とを例示する図である。

本実施形態では、第１の実施形態の拡大表示枠６０（図４〜７等参照）に相当する第１の拡大表示枠６１（第１の指標）のみならず、動画像５２において第２の拡大表示枠６２（第２の指標）が表示される点が、第１の実施形態と異なる。動画像５２中の第２の拡大表示枠６２の位置、大きさは、通常静止画像５６における第１の拡大表示枠６１の位置、大きさと等しい。

このように、第１の拡大表示枠６１に対応した第２の拡大表示枠６２を併せて表示させることにより、動画像５２、通常静止画像５６、および拡大静止画像５４が同時に表示されているときには、通常静止画像５６における拡大領域と、この拡大領域に対応する領域であって、リアルタイムの動画像５２中の領域とを同時に比較できる。従って、予め生成された通常静止画像５６における被写体と、これに対応する現時点での最新の動画像５２における被写体とを同じモニタ８０上で見比べることができ、より効率的な内視鏡観察が可能になる。

また、本実施形態では、通常静止画像５６が表示されていない状態（図９参照）において、動画像５２と、動画像５２において第２の拡大表示枠６２により囲まれた領域を拡大した拡大動画像５８とを同時に表示させることもできる。このため、現時点で拡大静止画像５４を生成、表示させると、いかなる被写体が拡大静止画像５４中に含まれるかを、常時かつ確実に把握しておくことが可能である。

以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態よりもさらに効率的な内視鏡観察を可能にするように、被写体画像が表示される。

被写体画像および拡大表示枠の表示は、いずれの実施形態にも限定されない。例えば、拡大表示枠６０〜６２の代わりに、拡大される領域の輪郭を部分的に示す指標のみを表示しても良い。また、拡大表示枠６０〜６２の形状を矩形以外にしても良く、ユーザの指示により可変としても良い。拡大表示枠６０〜６２の色を調整可能にしても良い。

また、表示画面８４については、メイン領域８６が最も大きく、第１、第２サブ領域８５、８７がこれより小さいことが好ましいものの、これには限定されない。表示画面８４に含まれる各領域の形状についても、例示された矩形以外であっても良い。なお、第１サブ領域８５と第２サブ領域８７の大きさ、形状が互いに等しくない場合であっても、第１の拡大表示枠６１と第２の拡大表示枠６２は、両領域の互いに対応する位置に表示される。

１０ 電子内視鏡装置（内視鏡装置）
２４ ＣＣＤ（画像生成手段）
２５ フリーズボタン（指示部材）
４２ 信号処理回路（画像生成手段）
６０ 拡大表示枠（第１の指標）
６１ 第１の拡大表示枠（第１の指標）
６２ 第２の拡大表示枠（第２の指標）
８０ モニタ（画像表示手段・画像表示部）

Claims (11)

1. 被写体画像を表示する画像表示手段を備えた内視鏡装置であって、
   前記画像表示手段が、動画像と、前記動画像に基づく通常静止画像と、前記通常静止画像の一部が拡大された拡大静止画像とを同時に表示可能であることを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記通常静止画像において、前記拡大静止画像として拡大されている拡大領域の範囲を示す第１の指標が表示されることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記動画像において、前記第１の指標に対応した第２の指標が表示されることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
4. 異なるタイミングで表示される複数の前記通常静止画像において、位置、形状および大きさが同一の前記第１の指標が表示可能であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内視鏡装置。
5. 前記通常静止画像の表示を指示するための指示部材をさらに有し、前記指示部材の操作により前記通常静止画像の表示が指示されると、指示される直前に表示されていた前記第１の指標が再び表示されることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の内視鏡装置。
6. 前記通常静止画像の表示を指示するための指示部材をさらに有し、前記指示部材の操作により前記通常静止画像の表示が指示されると、前記指示部材が操作されたときの前記動画像に基づく新たな通常静止画像が表示されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の内視鏡装置。
7. 前記拡大静止画像として拡大されている前記通常静止画像の拡大領域の範囲が調整可能であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の内視鏡装置。
8. 前記被写体画像を生成する画像生成手段をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の内視鏡装置。
9. 前記画像生成手段が、前記通常静止画像を電子ズームにより拡大して前記拡大静止画像を生成することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡装置。
10. 前記通常静止画像において、前記拡大静止画像として拡大されている拡大領域の範囲を示す第１の指標が表示されており、前記画像生成手段が、前記第１の指標の大きさに応じた拡大率の前記拡大静止画像を生成することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の内視鏡装置。
11. 被写体画像を表示する内視鏡装置の画像表示部であって、
    前記画像表示部が、動画像と、前記動画像に基づく通常静止画像と、前記通常静止画像の一部が拡大された拡大静止画像とを同時に表示可能であることを特徴とする内視鏡装置の画像表示部。

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