JP2710404B2 - 色ずれ防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は検出された色ずれ量が設定値以上の場合に再
フリーズを行わせる手段を設けた色ずれ防止装置に関す
る。

［従来技術］ 近年、固体撮像素子を用いた撮像手段がテレビジョン
カメラとか内視鏡に広く用いられるようになった。

上記撮像手段を用いると、モニタ画面上に表示する画
像の記録とか再生あるいは画像処理して注目する特徴を
顕著化することも容易である。

例えば内視鏡等に用いた場合、詳しく診断するために
画像をフリーズして静止画にする操作が行われることが
あり、この場合色ずれがある画像でフリーズしてしまう
ことが起こり得る。

このため、例えば特開昭61−717191号公報では静止画
像の色ずれを補正して、異なる時刻で撮像された画像の
差に基づいて、画像の色ずれを検出し、その補正量を撮
像者に警告し、撮像者はその警告に基づいて色ずれを補
正する従来例を開示している。

又、特開昭63−167576号では画像にずれがある場合に
はフリーズがかからず画像にずれがない場合のみフリー
ズをかけることのできる画像フリーズ装置が開示されて
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記特開昭61−717191号では、撮像者は色ずれが超こ
るたびに補正を行わなければならず、不便であった。

一方、特開昭60−26986号では、フリーズ用画像信号
を記憶するフレームメモリと、このフレームメモリを制
御する制御回路と、この制御回路を動作するスイッチ等
を設けた操作パネルとを設けたフリーズ回路を提案し
た。

従って、モニタを観察する観察者がフリーズをかけた
い時に、操作パネル上のフリーズスイッチを入れると、
モニタの画像にずれが多くてもフリーズがかかり、観察
者はフリーズをかけ直さなければならず面倒である。

一方、特開昭63−167576号のものでは、画像のずれを
検出した後、フリーズをかけるため、実際にフリーズの
かかった静止画像と画像のずれがないと判断した画像と
が異なるため、必ずしも画像ずれのない静止画像が得ら
れるものでない。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、簡
単な構成で確実に画像ずれの少ない静止画像を得ること
とのできる色ずれ防止装置を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明ではフリーズ指示信号に基づいて画像記憶手段
に画像信号を一時フリーズさせ、そのフリーズした画像
信号の色ずれ量が設定値以内の場合には、そのフリーズ
を保持し、設定値以上の場合にはフリーズ解除を行い、
次にフリーズした画像信号に対して同様の動作を行う再
フリーズ手段を設けることにより、色ずれの画像信号を
確実に静止画として表示できるようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は第１実施例を備えた内視鏡装置の構成を示すブロ
ック図、第２図は第１実施例の構成を示すブロック図、
第３図は内視鏡装置の全体図である。

第３図に示すように第１実施例を備えた内視鏡装置１
は、撮像手段に備えた電子内視鏡２と、この電子内視鏡
２に照明光を供給する光源装置３及び信号処理回路４と
を内臓した、ビデオプロセッサ５と、このビデオプロセ
５と接続され、表示手段としてのカラーモニタ６と、前
記ビデオプロセッサ５と接続された第１実施例の色ずれ
防止ユニット７とから構成される。

上記電子内視鏡２は、細長で例えば可撓性の挿入部８
を有し、この挿入部８の後端に太径の操作部９が連設さ
れている。前記操作部９から側方に可撓性のケーブル11
が延設され、このケーブル11の先端部にコネクタ12が設
けられている。この電子内視鏡２は、上記コネクタ12を
介してビデオプロセッサ５に接続できるようにしてあ
る。

上記挿入部８の先端側には、硬性の先端部13及びこの
先端部13に隣接する後方側に湾曲可能な湾曲部14が順次
設けられている。また、上記操作部９に設けられた湾曲
操作ノブ15を回動操作することによって、上記湾曲部14
を左右方向あるいは上下方向に湾曲できるようになって
いる。また、上記操作部９には、上記挿入部８内に設け
られた処置具チャンネルに連通する挿入口16が設けられ
ている。

第１図に示すように、電子内視鏡２の挿入部８内に
は、照明光を伝達するライトガイド17が挿通されてい
る。このライトガイド17は、第３図に示すケーブル11内
を挿通され、ビデオプロセッサ５に接続することによ
り、このライトガイド71の入射側となる端面には光源装
置３から色順次の照明光が供給される。

電源18から供給される電力により発光するランプ10の
照明光は、モータ21によって回転駆動される回転フィル
タ22を通すことにより、その回転フィルタ22の周方向に
取付けられた赤，緑，青の各色透過フィルタ23R,23G,23
Bを順次通した赤，緑，青の各波長の光、つまり色順次
の光にされ、コンデンサレンズ24を介してライトガイド
17の端面に照射される。

上記ランプ19は、紫外線から赤外線に至る広帯域の光
を発光するもので、キセノンランプとかストロボランプ
等を用いることができる。

尚、モータ21はモータドライバ25によって、その回転
速度が一定となるように駆動制御される。

上記ライトガイド17によって、伝送された照明光は挿
入部８の先端側の端面から前方に出射される。この照明
光で照明された被写体は、挿入部８の先端側に取付けた
対物レンズ27によって、その焦点面に配設された固体撮
像素子としてのCCD28に結像される。

このCCD28は、可視領域を含め、紫外線から赤外領域
に至る広い波長域に感度を有し、このCCD28に結像され
る光学像を光電変換し、信号電荷として蓄積する。

しかして、信号処理回路４内のドライバ29から、信号
線30bを介して伝送された駆動パルスにより、CCD28の信
号電荷は読出され、信号線30aを介して信号処理回路４
内のプリアンプ31に入力される。尚、電子スコープ２の
例えば操作部９には、フリーズ指示／フリーズ解除指示
を行うためのフリーズ／フリーズ解除ボタン32が設けて
ある。

上記プリアンプ31で増幅された映像信号は、プロセス
回路33に入力され、γ補正及びホワイトバランス等の信
号処理が施され、A/Dコンバータ34によって、ディジタ
ル信号に変換されるようになっている。このディジタル
の映像信号は、セレクト回路35によって、例えば赤
（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色に対応する３つのＲ
用メモリ36R,G用メモリ36G,B用メモリ36Bに選択的に記
憶されるようになっている。上記メモリ36R,36G,36Bに
記憶された信号データは同時に読出され、D/Aコンバー
タ37によってアナログ信号に変換され、R,G,B色信号と
して出力されると共に、エンコーダ38に入力され、この
エンコーダ38からNTSCコンポジット信号として出力され
る。

上記エンコーダ38から出力されるコンポジットビデオ
信号又はRGB信号は、カラーモニタ６に入力され、被写
体像をカラー表示する。尚、例えばD/Aコンバータ37の
前又は後には、患者データ、日付等のデータを映像信号
に重畳するスーパーインポーズ回路（図示略）が設けて
ある。

上記信号処理回路４内には、システム全体のタイミン
グを作るタイミングジェネレータ39が設けられ、このタ
イミングジェネレータ39の出力信号によって、モータド
ライバ23、ドライバ29及びメモリコントローラ40の各回
路間の同期が取られているとともに、RGB信号の同期信
号SYNCを外部に出力できるようにしてある。

上記メモリコントローラ40は、R,G,B用メモリ36R,36
G,36Bに対し、色信号データの読出し／書込みの制御を
行う。

又、このメモリコントローラ40は、端子41を経て入力
されるフリーズ指令信号／フリーズ解除指令信号FC/FCC
により、メモリ36R,36G,36Bのフリーズ／フリーズ解除
の制御を行う。

尚、フリーズ／フリーズ解除ボタン32は、信号線30c
を介して端子42に接続されている。

しかして、ビデオプロセッサ５に色ずれ防止ユニット
７のコネクタ43を接続することにより、色ずれ防止ユニ
ット７には例えば２つの色信号G,Bと、同期信号SYNC、
ボタン32のフリーズ指示／フリーズ解除指示信号FD/FCD
とが入力されると共に、メモリコントローラ40にフリー
ズ指令／フリーズ解除指令信号FC/FCCを出力できるよう
にしてある。

この色ずれ防止ユニット７はフリーズ／フリーズ解除
ボタン32によって、フリーズ指示が行われると、一時メ
モリコントローラ40にフリーズ指令信号FCを出力すると
共に、２つの色信号G,Bの相関量を求めて色ずれ量の検
出を行い、この色ずれ量が設定値以下の色ずれ量の場合
にはメモリコントローラ40にフリーズ指令信号FCを保持
させる。又、検出した色ずれ量が設定値以上の場合には
フリーズ解除指令信号FCCを出力し、その後に再びフリ
ーズ指令信号FCを一時的に出力して同様の動作を行い、
（フリーズ解除指示信号FCDが入力されない限り）、検
出した色ずれ量が設定値以下となる画像を最終的にフリ
ーズする機能を有する。

次に第２図を参照して、色ずれ防止ユニット７を説明
する。

同期信号SYNCは、タイミング発生回路51に入力され、
各回路で必要とされるタイミング信号としてのマスクパ
ルスMP、クランプパルスCP及びリセットパルスRPを発生
する。

又、色信号R,G,B内、内視鏡画像として相関の高い２
つの色信号G,Bはそれぞれバッファ回路52a,52bに入力さ
れる。

上記バッファ回路52a,52bから出力された各色信号
は、逆がγ補正を行う逆γ補正回路53a,53bに入力さ
れ、逆γ補正が行われた後、それぞれマスク回路54a,54
bに入力される。各マスク回路54a,54bには、第３図に示
すように患者氏名その他のデータ、日付等のデータ領域
6Aをマスクし、内視鏡画像6B部分の映像信号部分を通す
ようにするためのマスクパルスMPが印加され、該マスク
パルスMPに同期して内視鏡画像6B部分の映像信号部分が
切り出され、次段のAGC回路55a,55bに入力される。

上記AGC回路55a,55bは、２つの色信号G,Bの映像レベ
ルを合わせる機能を行い、このレベルが揃えられた各信
号はそれぞれクランプ回路56a,56bに入力される。各ク
ランプ回路56a,56bには、タイミングパルス発生回路51
で生成されたクランプパルスCPにより、各信号のペデス
タルレベルがクランプされ、ペデスタルレベルが揃えら
れる。

上記クランプ回路56a,56bの出力信号は、減算回路57
に入力され、両信号の差分が検出され、さらに次段の絶
対値回路58によって、差分の絶対値が算出される。

通常の内視鏡画像は、G,B画像成分間の相関が高いの
で、色ずれ量が小さい場合には絶対値回路58の出力値が
小さくなり、一方色ずれ量が大きい場合には絶対値回路
58の出力値は小さくなる。

つまり絶対値回路58の出力値は対応する２つの画素の
色ずれ量を表わす色ずれ量検出信号となる。

上記絶対値回路58の出力信号は、マスク回路59に入力
され、必要とされる映像信号以外のノイズ分を除去する
マスクパルスMPによりカットされ、積分回路60に入力さ
れる。

この積分回路60は、検出制御回路61の制御のもとで、
１画面分の色ずれ量を積分して１画面での色ずれ量を求
め、次段の比較回路62に出力する動作を行う。

上記検出制御回路61には、タイミング発生回路51から
のリセットパルスRPが入力され、このリセットパルスRP
を積分回路60に出力することにより、積分回路60が以前
に積分した色ずれ量をリセットさせ、次の１画面分の色
ずれ信号を積分する動作を行わせる。

上記積分回路60の出力信号が入力される比較回路62に
は、さらに基準値設定回路64からフリーズを許可する上
限の色ずれ量に対応する基準値電圧が入力され、積分回
路60からの色ずれ量と比較する。しかして、積分回路60
からの色ずれ量と比較する。しかして、積分回路60から
の色ずれ量が基準値以内、つまり許容される色ずれ量以
内の場合には、比較回路62は“H"レベルのフリーズ許可
信号を出力し、基準値以上の場合には“L"レベルの信
号、フリーズを解除させる信号を出力する。

上記比較回路62の出力は、フリーズ＆フリーズ解除回
路63に入力される。

このフリーズ＆フリーズ解除回路63には、さらに信号
処理回路４を介して、フリーズ／フリーズ解除ボタン32
からのフリーズ指示／フリーズ解除指示信号FD/FCDが入
力される。このフリーズ＆フリーズ解除回路63は、フリ
ーズ／フリーズ解除ボタン32によるフリーズ指示信号FD
が入力されると、一旦フリーズ指令信号FCをメモリコン
トローラ40に出力し、Ｒ用,G用,B用メモリ36R,36G,36B
を一旦フリーズ状態に設定する。つまり書込みを禁止
し、新しい画像データに更新されるのを禁止（停止）す
る。次に、検出制御回路61に信号を送り、積分回路60を
リセットさせ、一時的にフリーズされた画像信号に対す
る色ずれ量を１画面分について積分させる。しかして、
このフリーズされた画像信号に対する積分回路60の積分
信号を比較回路62により、基準値と比較し、比較回路62
の出力が“H"レベルの場合にはフリーズ＆フリーズ解除
回路63からフリーズ許可信号又はフリーズ指令信号FCを
続けて出力し、一時的なフリーズ画像をフリーズ状態に
保持する。一方、この比較回路62の出力が“L"レベルの
場合には、フリーズ＆フリーズ解除回路63はフリーズ解
除指令信号FCCを出力し、メモリコントローラ40を介し
てメモリ36R,36G,36Bをフリーズ解除状態にし、再びフ
リーズ指令信号FCを出力する。つまり、新しい画像デー
タの書込みを行わせる。尚、フリーズ解除が行われる
と、検出制御回路61はリセットパルスRPを積分回路60に
出力し、次のフリーズ画像に対する色ずれ検出動作を行
うまでの間、色ずれ検出動作を停止させる。このフリー
ズ指令信号FCにより、新しい画像データがＲ用,G用,B用
メモリ36R,36G,36Bに１フレーム分格納されると、この
フリーズされた画像に対する色ずれ量検出及びその結果
フリーズするかいないかの判断が完了するまで一旦フリ
ーズ状態に設定される。

しかして、上述のように、このフリーズした画像に対
してその色ずれ量を検出し、基準値以下の場合にはその
フリーズ画像をフリーズ保持し、基準値以上の場合には
フリーズ解除して新しい画像を取込み、同様の動作を繰
り返す。

従って、フリーズ指示を行って若干の時間の後には、
色ずれ量の少ないフリーズ画像を得ることができる。

フリーズ画像を動画に戻すには、フリーズ／フリーズ
解除ボタン32を押圧してフリーズ解除指示信号FCDを出
力すると、フリーズ＆フリーズ解除回路回路63はメモリ
コントローラ40を介してＲ用,G用,B用メモリ36R,36G,36
Bのフリーズ状態を解除し、動画モードにする。

この第１実施例によれば、使用者としての医師はフリ
ーズ画像を得たと思う部位のフレーミングを決定した
後、フリーズ／フリーズ解除ボタン32を押圧してフリー
ズ指示信号FDを出力すれば、その部位の画像を一旦フリ
ーズして、その画像の色ずれ量を検出し、色ずれ量が少
ないと判断される場合にはフリーズを保持し、色ずれ量
が大きい場合には、フリーズ解除出力が出力されない限
り（フリーズ中止の指示を行わない限り）フリーズを解
除して、再び新しい画像に対して基準値以下の色ずれ量
の画像を検出する動作を繰り返し行い、色ずれ量の少な
いフリーズ画像を保持することになる。

従って、この第１実施例によれば、色ずれ量の判断手
段で色ずれ量が少ないと判断されたその画像をフリーズ
画像として確実に保持できる。

又、この第１実施例によれば、新たにメモリ手段を設
けることなく、簡単な回路構成にて色ずれ量少ない静止
画（フリーズ画）を得られる。またこの色ずれ量の少な
いフリーズ画は、１回のフリーズ指示動作にて得られ
る。

従って、面順次式の内視鏡における操作性の向上の可
能にすると共に、色ずれ量の少ない静止画により診断能
の向上にも寄与できる。

第４図は本発明の第２実施例の色ずれ防止ユニット71
を示す。

この第２実施例は第２図に示す第１実施例において、
クランプ回路56a,56bの出力信号は除算回路72に入力さ
れ、２つの色信号G,B間の比が算出される。算出された
比の内、分母がノイズレベル、つまり原画像において黒
レベル又はこれに近いものは算出結果にエラーを生じさ
せるため、ノイズレベル等の影響を取り除くべく、レベ
ル制限回路73を通し、算出した映像信号の比のレベルを
制御してマスク回路59に送る。

このマスク回路59の出力は、積分回路60に入力され、
この積分回路60の出力は、比較回路62に入力される。こ
の比較回路62の出力は、フリーズ＆フリーズ解除回路63
に入力されると共に、タイマ回路74に入力される。この
タイマ回路74は、比較回路62の出力が“L"レベルの場合
にはフリーズ＆フリーズ解除回路63から出力される信号
を遅延してこのフリーズ＆フリーズ解除回路63に出力
し、比較回路62の出力信号が“H"レベルの場合には遅延
動作を停止する。

つまり色ずれ量が大きい場合には、タイマ回路74によ
って、一定間隔で一時的に動画及び静止画の表示を行わ
せる。そしてこの静止画の場合にその色ずれ量が基準値
以下か否かの判断を行い、基準値以上の場合には、この
動画及び静止画の表示を引き続き行い、基準値以下の色
ずれ量の場合には、タイマ回路74の遅延動作を停止させ
ると共に、フリーズ＆フリーズ解除回路63からフリーズ
指令信号FCCを出力させてフリーズ状態を保持させる。

この第２実施例の概略の動作は第５図のようになる。

第５図（ａ）に示すようにフリーズ／フリーズ解除ボ
タン32の操作でフリーズ指示信号FDが出力されると、フ
リーズ＆フリーズ解除回路63はリセットパルスRPに同期
して、同図（ｂ）に示す“H"のフリーズ指令信号FCを出
力する。この信号FCにより、メモリ36R,36G,36Bは同図
（ｄ）に示すように静止画モードになる。この静止画モ
ードの期間は、少くともこの静止画に対して色ずれ検出
を行い、その判断結果が行われる期間続く。

上記フリーズ指令信号FCは、タイマ回路74に入力さ
れ、比較回路62による判断が色ずれ量が大きいと判断す
ると（第５図（ｅ）で“L"レベル）、タイマ回路74は第
５図（ｃ）に示すように、このフリーズ指令信号FCを一
定時間Ｔ遅延して、フリーズ＆フリーズ解除回路63に出
力する。このため、フリーズ＆フリーズ解除回路63は一
定時間Ｔ毎にフリーズ指令信号FCを出力する。

上記フリーズ指令信号FCが出力されない期間は、フリ
ーズ解除期間となり、メモリ36R,36G,36Bは動画モード
になる。

このようにして、一定時間Ｔ毎に静止画及び動画モー
ドが繰り返される。

しかして、各静止画モードの際、その静止画に対する
色ずれ量が検出され、例えばその色ずれ量が基準値以下
であると比較回路62が判断すると、その出力は“H"レベ
ルとなり、この“H"レベルによりタイマ回路74の遅延動
作を停止すると共に、第５（ｂ）に示すようにフリーズ
＆フリーズ解除回路63からフリーズ指令信号FCを継続的
に出力させ、メモリ36R,36G,36Bはフリーズモードが保
持される。

尚、フリーズ解除指示を行うと、フリーズモードが解
除され、通常の動画モードに戻る。

この第２実施例は、上記第１実施例と同様の効果を有
すると共に、例えばG,Bの画像信号の比を算出して色ず
れ量の検出を行っているので、明るさの変化による色ず
れ量検出レベルが変動するのを防止でき、色ずれ検出能
力が向上する。

尚、上記各実施例では、メモリ36R,36G,36Bから読出
された信号に対して色ずれ量の検出を行っているが、本
発明はこれに限定されるものでなく、メモリ36R,36G,36
Bに書込まれる信号を取込、直接色ずれ量の検出を行う
ようにしても良い。

又、色ずれ検出を行うためにメモリ手段を設け１フィ
ールド又は１フレーム前の同色間のレベル差を検出する
等して色ずれ量の検出を行うようにしても良い。又、メ
モリ手段を設け、異色間のレベル差等の検出により、色
ずれ量の検出を行うようにしても良い。

又、色ずれ量の検出を行う場合、画像信号が飽和して
いる部分については色ずれ検出に用いないようにしても
良い。又、色ずれ量の検出を行わない画像信号部分（期
間）又は色ずれ量の検出を行う画像信号部分を用いて色
ずれ量検出の規格化を行うようにしても良い。

尚、色ずれ量検出のためにメモリ手段を設けた場合に
は、１フィールド／フレーム期間内で色ずれ量検出を行
える場合があり、この場合にはフリーズ指示を行った場
合、その色ずれ量が基準値以上の場合には動画と殆ど変
わらないようにすることもできる。

尚、本発明はファイバスコープの接眼部にCCD等を内
蔵したテレビカメラを装着したテレビカメラ外付け方式
の装置にも適用できる。

発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、フリーズ指示手段
により、画像記憶手段に記憶される画像信号をその画像
信号の色ずれ量が設定値以内であるか否かの判断結果が
出るまで記憶し、設定値以上の場合には、その記憶を解
除して解除後の画像信号に対して同様の動作を行うこと
により、設定値以内の色ずれ量の画像信号を静止画とし
て画像記憶手段に保持するようにしているので、色ずれ
量の少ない画像信号を静止画として確実に保持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例を備えた内視鏡装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図は第１実施例の構成を示すブロック図、第
３図は内視鏡装置の全体図、第４図は本発明の第２実施
例の構成を示すブロック図、第５図は第２実施例の動作
説明図である。 １……内視鏡装置、２……電子内視鏡 ３……光源装置、４……信号処理回路 ５……ビデオプロセッサ、６……カラーモニタ ７……色ずれ防止ユニット 32……フリーズ／フリーズ解除ボタン 36R,36G,36B……メモリ 40……メモリコントローラ 60……積分回路、61……検出制御回路 62……比較回路、64……基準値設定回路 63……フリーズ＆フリーズ解除回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異る波長域の照明光で順次照明された被写
   体を撮像する撮像手段と、撮像された画像信号を一時記
   憶する画像記憶手段とを備えた内視鏡撮像装置におい
   て、 フリーズ指示信号により、前記画像記憶手段に対して画
   像を一時フリーズさせるフリーズ指令信号を出力するフ
   リーズ指令手段と、前記フリーズされた静止画に対する
   色ずれ量の検出を行う色ずれ検出手段と、前記色ずれ検
   出手段で検出され色ずれ量が設定値以内か否かの判断を
   行う判断手段と、前記判断手段が設定値以内と判断した
   場合には前記フリーズ指令信号を保持し、前記設定値以
   上と判断した場合には前記フリーズ指令信号を一旦解除
   して、新しい画像を前記画像記憶手段にフリーズさせる
   再フリーズ制御手段とを設けたことを特徴とする色ずれ
   防止装置。