JP3047558B2 - Electronic endoscope device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内等の検査，診断
や、工業用としてはパイプの内部の検査等を行うための
電子内視鏡装置に関し、特に、被写体を照明したときに
生じる明暗の差によって画像の明暗輪郭等画質が部分的
に低下するのを補正することができるようにした電子内
視鏡装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic endoscope apparatus for inspecting and diagnosing the inside of a body cavity and the like, and for inspecting the inside of a pipe for industrial use, and more particularly to an electronic endoscope apparatus which is produced when an object is illuminated. The present invention relates to an electronic endoscope apparatus capable of correcting a partial decrease in image quality such as a light-dark contour of an image due to a light-dark difference.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電子内視鏡装置は、体腔内等の検査や診
断等を行うものであって、内視鏡本体の挿入部を体腔内
に挿入して、この挿入部に内装したライトガイドを介し
て照明光を被写体に向けて照射し、その反射光をＣＣＤ
等からなる固体撮像手段に受光させて電気信号に変換
し、この信号をケーブルを介してプロセッサに伝送し
て、所定の信号処理を行って、ＣＲＴ等のディスプレイ
装置に表示するようにしたものである。2. Description of the Related Art An electronic endoscope apparatus performs inspection and diagnosis of the inside of a body cavity and the like, and inserts an insertion portion of an endoscope body into a body cavity to provide a light guide provided inside the insertion portion. Illumination light is directed toward the subject through the
The solid-state image pickup means, which is configured to receive light, converts the signal into an electric signal, transmits the signal to a processor via a cable, performs predetermined signal processing, and displays the signal on a display device such as a CRT. is there.

【０００３】ここで、例えば体腔管のように、細くて奥
行のある被写体を撮影する場合には、被写体のうち挿入
部の先端に近い位置からは極めて強い反射光が入射さ
れ、遠い部位からは殆ど反射光が得られない。このため
に、固体撮像手段における強い光を受光する部位は容易
に飽和状態となり、所謂白つぶれが発生することにな
る。これに対して、被写体が遠い位置にあるときには、
十分な反射光を受光することができず、画像が暗くな
り、全体としてディスプレイ装置に表示される画像が不
鮮明になってしまう。また、体腔壁を撮影する場合にお
いても、体腔壁に近い位置を撮影する場合と、遠い場合
とでは反射光の光量が異なり、やはり鮮明な画像が得ら
れない場合がある。従って、従来技術においては、固体
撮像素子が飽和しない程度の照明を被写体に向けて照射
し、暗い部分については画像信号の増幅率を上げること
によって、そのコントラストを強調するようにしていた
が、このような手法では、信号のＳ／Ｎが低下するとい
う欠点がある。[0003] Here, when photographing a thin and deep subject such as a body cavity tube, extremely strong reflected light is incident from a position near the distal end of the insertion portion of the subject, and is reflected from a distant portion. Almost no reflected light can be obtained. For this reason, the portion of the solid-state imaging device that receives strong light easily becomes saturated, and so-called overexposure occurs. On the other hand, when the subject is far away,
Sufficient reflected light cannot be received, the image becomes dark, and the image displayed on the display device as a whole becomes unclear. Also, when imaging the body cavity wall, the amount of reflected light is different between a case where the position is close to the body cavity wall and a case where the position is far from the body cavity wall, and a clear image may not be obtained. Therefore, in the prior art, the solid-state imaging device irradiates the object with illumination that does not saturate, and the contrast is enhanced by increasing the amplification factor of the image signal in the dark portion. Such a method has a disadvantage that the S / N of the signal is reduced.

【０００４】本発明は以上のような従来技術の問題点や
欠点を解消するためになされたものであって、その目的
とすることろは、被写体の遠近の差による固体撮像素子
の受光量の差を確実に補正して、固体撮像素子に近い部
分でも、遠い部分でも共に明確な輪郭をもった画像信号
を取得することができるようにした電子内視鏡装置を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and disadvantages of the prior art. It is an object of the present invention to reduce the amount of light received by a solid-state image sensor due to the difference in the distance between objects. It is an object of the present invention to provide an electronic endoscope apparatus capable of reliably correcting a difference and acquiring an image signal having a clear contour both in a portion close to a solid-state imaging device and in a portion far from the solid-state imaging device.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、撮像手段によって同一の被写体に対して１フレ
ームまたは１フィールド毎にそれぞれ受光量に強弱差を
持った２種類の同一被写体画像を取得させるための画像
強弱差設定手段と、これら受光量に強弱差を持った２種
類の同一被写体画像信号から被写体の輪郭信号を取得す
る手段と、この輪郭信号と、受光量の少ない方の被写体
画像の輝度信号とを合成する手段とを備える構成とした
ことをその特徴とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, one frame is applied to the same object by an image pickup means.
Difference in received light intensity for each frame or field
Images for acquiring two types of identical subject images
Strength difference setting means, and two types with these light intensity differences
From the same subject image signal
Means, the contour signal, and the object with the smaller amount of received light.
And means for synthesizing the luminance signal of the image .

【０００６】[0006]

【作用】このように、画像強弱設定手段によって、固体
撮像素子から出力される被写体画像を、同一の被写体画
像において、それぞれ有効受光量に強弱のレベル差を持
った２種類の同一被写体画像信号を得する。即ち、固体
撮像素子における有効受光量を多くすると、固体撮像素
子に近い部位は白つぶれが生じるものの、遠い位置から
もある程度の反射光の受光が見込まれるので、この部分
の輪郭が明確になる。また、有効受光量を少なくする
と、遠い位置では画像が見難くなるが、近い位置の画像
が、白つぶれ等が生じることなく、鮮明に表示される。
従って、この強弱の差を持った２種類の被写体画像信号
を信号処理した後に、それぞれの被写体画像の輪郭信号
を取り出す。その結果、有効受光量の少ない方の被写体
画像では、実質的に輪郭信号が得られない領域では、有
効受光量の多い方の被写体画像から輪郭信号が得られ、
また有効受光量の多い方の被写体画像では輪郭信号が得
られない部分の領域についても、有効受光量の少ない方
の被写体画像から輪郭信号が得られることになる。この
ように、有効受光量に強弱差を持たせた２つの被写体画
像信号に基づいて輪郭信号を取得し、これと有効受光量
の少ない方の被写体画像からの輝度とを合成することに
よって、中心部分も周辺部分も共に明確なコントラスト
と輪郭を持った画像信号を取得することができる。As described above, the subject image output from the solid-state image sensing device has a level difference in the effective received light amount between the subject images output from the solid-state imaging device by the image strength setting means.
Only two types of the same subject image signal are obtained. That is, when the effective light receiving amount in the solid-state imaging device is increased, a portion close to the solid-state imaging device may be overexposed, but a certain amount of reflected light may be received from a distant position, so that the outline of this portion becomes clear. Further, when the effective light receiving amount is reduced, an image is difficult to see at a distant position, but an image at a close position is clearly displayed without whiteout or the like.
Therefore, after subjecting the two types of subject image signals having the difference in strength to signal processing , the contour signal of each subject image is processed.
Take out. As a result, the subject with less effective light reception
In the image, in areas where no contour signal can be obtained,
The contour signal is obtained from the subject image with the larger effective light reception amount,
In the subject image with the larger effective light receiving amount, the contour signal is not obtained.
In the area of the part that cannot be received,
From the subject image. this
As shown in the figure, two subject images with different effective light reception
The contour signal is obtained based on the image signal, and the
To combine the brightness from the subject image with less
Therefore, it is possible to obtain an image signal having a clear contrast and an outline in both the central part and the peripheral part.

【０００７】而して、光源側を制御する場合には、照明
光量を大きくすることにより固体撮像素子の有効受光量
を多くし、また弱い照明光を被写体に照射することによ
って、固体撮像素子の有効受光量を少なくすることがで
きる。しかも、強い照明光の照射下では、得られる画像
信号は極めて強い反射光が入射される固体撮像素子に近
い部位は白つぶれが生じるものの、遠い位置からもある
程度の反射光の受光が見込まれる程度となし、また、弱
い照明光の照射下においては、遠い位置では画像が見難
くなるが、近い位置の画像が、白つぶれ等が生じること
なく、鮮明に表示される程度の照明とする。When controlling the light source side, the effective light receiving amount of the solid-state imaging device is increased by increasing the amount of illumination, and the illumination of the solid-state imaging device is performed by irradiating the subject with weak illumination light. The effective light receiving amount can be reduced. In addition, under irradiation of strong illumination light, the image signal obtained is such that a portion close to the solid-state imaging device where extremely intense reflected light is incident may be overexposed, but a certain amount of reflected light may be received from a distant position. In addition, under illumination of weak illumination light, it is difficult to see an image at a distant position, but an image at a close position is illuminated such that an image at a close position is clearly displayed without whiteout or the like.

【０００８】また、光源からは一定の光量で照明し、撮
像手段による電荷蓄積時間を制御することによっても、
前述したと実質的に同じように、強弱の差を持った複数
の画像信号が取得される。即ち、撮像手段に電子シャッ
タ機構を付設して、この電子シャッタ機構によって１フ
レーム毎または１フィールド毎に有効電荷蓄積時間を変
化させて、長い時間電荷を蓄積させて得た画像信号と短
い時間電荷を蓄積させて得た画像信号とを取得する。こ
れによって、固体撮像素子からの出力画像信号に強弱の
差を持たせることができる。Also, by illuminating with a constant amount of light from the light source and controlling the charge accumulation time by the imaging means,
In substantially the same manner as described above, a plurality of image signals having strength differences are obtained. That is, an electronic shutter mechanism is attached to the imaging means, and the effective charge accumulation time is changed for each frame or for each field by the electronic shutter mechanism. And an image signal obtained by accumulating. As a result, it is possible to make the output image signal from the solid-state image sensor have a difference in strength.

【０００９】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１乃至図３は、本発明の第１の実施例を
示し、図１に電子内視鏡装置の全体構成を示す。同図に
おいて、１は光源ランプを示し、この光源ランプ１は電
源回路２により駆動されて、所定光量で照明光を出射で
きる構成となっている。このようにして出射された照明
光は光量制御手段３及びコンデンサレンズ４からの照明
光は、内視鏡に装着したライトガイド５により被写体Ｏ
に向けて照射される。このようにして被写体を照明する
ことによって、結像レンズ６を介して固体撮像素子７に
被写体画像を結像させて、この固体撮像素子７から信号
電荷の読み出しが行われる。ここで、この固体撮像素子
７にはモザイク状の色フィルタアレイ８が装着されてお
り、これによって固体撮像素子７により被写体Ｏのカラ
ー画像が取得される。そして、固体撮像素子７を駆動し
て読み出された画像信号を信号増幅器９によって増幅
し、この増幅信号をプロセッサ１０によって信号処理を
行うことによって、モニタ装置にカラー画像として表示
される。また、光源ランプ１から照射される照明光の光
量を調整するために、自動光量制御回路（ＡＬＣ）１１
が設けられており、この自動光量制御回路１１は、信号
増幅器９からプロセッサ１０に伝送される映像信号の輝
度成分をサンプリングして、この輝度成分の信号に基づ
いて自動的に光量調整手段３の駆動回路３ａに駆動信号
として入力して光量の調整が行われる。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows an entire configuration of an electronic endoscope apparatus. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source lamp. The light source lamp 1 is driven by a power supply circuit 2 so as to emit a predetermined amount of illumination light. The illumination light emitted in this manner is emitted from the light amount control means 3 and the condenser lens 4, and the illumination light from the subject O is
Irradiated toward By illuminating the subject in this manner, a subject image is formed on the solid-state imaging device 7 via the imaging lens 6, and signal charges are read from the solid-state imaging device 7. Here, a mosaic color filter array 8 is mounted on the solid-state imaging device 7, whereby a color image of the subject O is acquired by the solid-state imaging device 7. Then, the image signal read by driving the solid-state imaging device 7 is amplified by the signal amplifier 9, and the amplified signal is subjected to signal processing by the processor 10, thereby being displayed as a color image on the monitor device. In order to adjust the amount of illumination light emitted from the light source lamp 1, an automatic light amount control circuit (ALC) 11
The automatic light amount control circuit 11 samples the luminance component of the video signal transmitted from the signal amplifier 9 to the processor 10 and automatically controls the light amount adjusting means 3 based on the luminance component signal. The amount of light is adjusted by inputting it as a drive signal to the drive circuit 3a.

【００１０】ここで、光源ランプ１からライトガイド５
を介して被写体Ｏに向けて照射される照明光は、コンデ
ンサレンズ４とライトガイド５との間に介装したロータ
リシャッタ１２によって間欠的に照射されるようになっ
ている。しかも、照明光の照射期間であっても、均一な
光量で照射されるのではなく、図２の（ａ）に示したよ
うに、所定の階調を有するノーマル照明ＮＬの照射期間
と、このノーマル照明ＮＬより高いレベルの高階調照明
ＨＬの照射期間とが間に遮光期間ＢＬを介して順次繰り
返し行われる。この照明の階調を変化させるには、前述
した光量調整手段３を適宜作動させることもできるが、
電源回路２におけるランプ電流を制御することにより行
うのが、応答性，制御性その他の観点から好ましい。こ
のランプ電流を制御するために、ロータリシャッタ１２
にはセンサ１３が対向配設されており、このセンサ１３
により遮光期間が検出される。そして、このセンサ１３
からの出力信号が方形波発生回路１４に入力され、この
方形波発生回路１４によってノーマル照明と高階調照明
とのいずれの光量で照明するかの判別がなされる。さら
に、この方形波発生回路１４からの出力信号は階段波発
生回路１５に送られて、この階段波発生回路１５で生成
される階段波によって電源回路２の電流制御が行われ
る。Here, the light source lamp 1 to the light guide 5
The illumination light radiated toward the subject O via the light source 5 is intermittently radiated by a rotary shutter 12 interposed between the condenser lens 4 and the light guide 5. Moreover, even during the irradiation period of the illumination light, the irradiation is not performed with a uniform light amount, but as shown in FIG. 2A, the irradiation period of the normal illumination NL having a predetermined gradation The irradiation period of the high gradation illumination HL having a higher level than the normal illumination NL is sequentially and repeatedly performed via a light shielding period BL. In order to change the gradation of the illumination, the light amount adjusting means 3 described above can be appropriately operated.
It is preferable to control the lamp current in the power supply circuit 2 from the viewpoints of responsiveness, controllability and the like. To control this lamp current, the rotary shutter 12
, A sensor 13 is provided opposite to the sensor 13.
Thus, the light-shielding period is detected. And this sensor 13
Is output to the square wave generation circuit 14, and the square wave generation circuit 14 determines which of the light amount of the normal illumination and the high gradation illumination is used. Further, an output signal from the square wave generation circuit 14 is sent to a staircase wave generation circuit 15, and current control of the power supply circuit 2 is performed by the staircase wave generated by the staircase wave generation circuit 15.

【００１１】従って、これらノーマル照明ＮＬ及び高階
調照明ＨＬが照射されている期間に、固体撮像素子７を
構成する各画素に信号電荷の蓄積が行われ、遮光期間Ｂ
Ｌの間にこの信号電荷を読み出すことによって、高低の
２つの階調の画像信号が取得される。この固体撮像素子
８からの画像信号は、図３に示したように、プロセッサ
１０に伝送されて、このプロセッサ１０における信号処
理回路１６によって、クランプ，ブランキング，ガンマ
補正，輪郭補正，ホワイトバランス等の周知の信号処理
が行われる。そして、この信号処理回路１６の出力信号
はＡ／Ｄ変換器１７によってデジタル信号に変換され
て、メモリ回路１８に記憶される。Therefore, during the period in which the normal illumination NL and the high gradation illumination HL are illuminated, signal charges are accumulated in each pixel constituting the solid-state imaging device 7, and the light shielding period B
By reading this signal charge during L, an image signal of two high and low gradations is obtained. The image signal from the solid-state imaging device 8 is transmitted to a processor 10 as shown in FIG. 3, and is clamped, blanked, gamma-corrected, contour-corrected, white-balanced, etc. by a signal processing circuit 16 in the processor 10. Is performed. The output signal of the signal processing circuit 16 is converted into a digital signal by the A / D converter 17 and stored in the memory circuit 18.

【００１２】ここで、照明の階調差に基づいて、固体撮
像素子７により強弱の差がある２種類の画像信号を取得
するのは、この２種類の画像信号に基づいて輪郭補正を
行うためのものであり、このためにメモリ回路１８とし
ては、ノーマル照明ＮＬ照射時に取得した画像信号を記
憶するメモリ１８Ｎと、高階調照明ＨＬ照射時に取得し
た画像信号を記憶するメモリ１８Ｈとから構成される。
そして、これらメモリ１８Ｎ，１８Ｈは、光源ランプ１
からの照明に同期して、書き込み，読み出しの制御が行
われる。即ち、図２の（ｂ）に示したように、ノーマル
照明ＮＬ照射後の遮光期間ＢＬには、メモリ１８Ｎに画
像データ（Ｎ_EN）が書き込まれると共に、メモリ１８Ｈ
からは記憶されている画像データが読み出される。一
方、高階調照明ＨＬの照射後の遮光期間ＢＬとなると、
メモリ１８Ｈに画像データ（Ｈ_EN）が書き込まれ、かつ
メモリ１８Ｎから記憶されている画像データが読み出さ
れる。また、メモリ１８Ｎ，１８Ｈに画像データが書き
込まれる時には、この画像データがそのままメモリ１８
Ｎ，１８Ｈから出力されることになる。従って、図２の
（ｂ）に示したように、メモリ１８Ｎ，１８Ｈからはリ
アルタイム情報とメモリ情報とからなるＮＰ_NR，ＮＰ_NM
及びＨＰ_NR，ＨＰ_NMとが交互に出力される。Here, two types of image signals having a difference in intensity are acquired by the solid-state image sensor 7 based on the gradation difference of illumination because contour correction is performed based on the two types of image signals. For this purpose, the memory circuit 18 includes a memory 18N for storing an image signal obtained during irradiation of the normal illumination NL, and a memory 18H for storing an image signal obtained during irradiation of the high gradation illumination HL. .
The memories 18N and 18H store the light source lamp 1
Writing and reading are controlled in synchronization with the illumination from. That is, as shown in FIG. 2B, in the light-shielding period BL after the irradiation of the normal illumination NL, the image data (N _EN ) is written into the memory 18N and the memory 18H
Reads out the stored image data. On the other hand, when the light-shielding period BL after the irradiation of the high gradation illumination HL is reached,
Image data (H _EN ) is written to the memory 18H, and the stored image data is read from the memory 18N. When image data is written to the memories 18N and 18H, the image data is directly stored in the memories 18N and 18H.
N, 18H. Therefore, as shown in FIG. 2B, NP _NR and NP _NM comprising real-time information and memory information are output from the memories 18N and 18H.
And HP _NR and HP _NM are output alternately.

【００１３】このようにメモリ１８Ｎ，１８Ｈからの出
力信号は、それぞれ輪郭補正を行うために、水平・垂直
輪郭強調回路１９Ｎ，１９Ｈを介することにより輪郭信
号を生成する。即ち、ノーマル照明により得た画像信号
ＮＰ_NR，ＮＰ_NMと、高階調照明により得た画像信号ＨＰ
_NR，ＨＰ_NMとの強弱に差のある２種類の画像信号におけ
るそれぞれの垂直，水平の輪郭信号を個別的に抽出し
て、図２の（ｄ）に示したように、輪郭信号Ｎ及びＨを
取得して、これら輪郭信号とメモリ１８Ｎ側から得られ
る輝度信号とを加算器（またはＯＲ回路）２０で加算し
て、その出力信号Ｄ／Ａ変換器２１を介することによっ
て、図２の（ｅ）に示したようなコンポジット映像信号
が得られる。As described above, the output signals from the memories 18N and 18H pass through the horizontal / vertical contour emphasizing circuits 19N and 19H to generate the contour signals in order to perform the contour correction, respectively. That is, the image signals NP _NR and NP _NM obtained by normal illumination and the image signal HP obtained by high gradation illumination
The vertical and horizontal contour signals of the two types of image signals having a difference between _NR and HP _NM are individually extracted, and the contour signals N and H are extracted as shown in FIG. 2 is obtained by adding the contour signal and the luminance signal obtained from the memory 18N side by an adder (or OR circuit) 20 and passing through an output signal D / A converter 21 of FIG. A composite video signal as shown in e) is obtained.

【００１４】このような構成を採用することによって、
例えば体腔管内の検査を行う場合にあっては、固体撮像
素子７が設けられている内視鏡の挿入部の先端部分が体
腔管壁に近い位置である周辺部分は反射光の光量が多
く、また遠い位置である中央部分からの反射光量は少な
い。従って、固体撮像素子７も、当然ながら、至近距離
では信号電荷の蓄積量が多くなり、また遠い位置につい
ては信号電荷の蓄積量もそれだけ少なくなる。この結
果、周辺部分では固体撮像素子７が容易に飽和してしま
い、中央部分については画面が暗くなって、輪郭が不鮮
明となる。そこで、ノーマル照明ＮＬでは、近距離でも
固体撮像素子７が飽和しない程度の光量で照明を行う。
また、高階調照明ＨＬでは、近距離では固体撮像素子７
が飽和しても、遠距離における輪郭が十分に判別できる
程度の照明光量とする。By adopting such a configuration,
For example, in the case of inspecting the inside of a body cavity tube, the peripheral portion where the distal end portion of the insertion section of the endoscope provided with the solid-state imaging device 7 is close to the body cavity tube wall has a large amount of reflected light, Also, the amount of reflected light from the central portion, which is a distant position, is small. Accordingly, in the solid-state imaging device 7, the amount of accumulated signal charges naturally increases at a short distance, and the amount of accumulated signal charges decreases at a distant position. As a result, the solid-state imaging device 7 is easily saturated in the peripheral portion, and the screen becomes dark in the central portion, and the outline becomes unclear. Thus, in the normal illumination NL, illumination is performed with a light amount that does not saturate the solid-state imaging device 7 even at a short distance.
In the case of high gradation illumination HL, the solid-state image sensor 7
Even if is saturated, the illumination light amount is such that the contour at a long distance can be sufficiently determined.

【００１５】このように階調の異なる２つの照明に基づ
いて得られる２つの画像信号をメモリ回路１８のメモリ
１８Ｎ，１８Ｈにそれぞれ記憶させ、これら各メモリ１
８Ｎ，１８Ｈから出力される画像信号を水平・垂直輪郭
強調回路１９Ｎ，１９Ｈで輪郭信号を抽出して合成する
ことによって、ノーマル照明ＮＬにより得られた画像の
輪郭信号のうち、不鮮明となる被写体のうちの遠距離の
部位における輪郭を高階調照明ＨＬから得られる輪郭信
号で補完することができ、また高階調照明ＨＬにあって
は近距離の部位では固体撮像素子７が飽和してしまう
が、この部位はノーマル照明ＮＬにより明確に輪郭信号
が取得される。従って、これら２つの輪郭信号を加算器
２０で加算し、さらにこの輪郭信号にメモリ１８Ｎの出
力信号における輝度信号を加算することによって、全体
として細部輪郭が鮮明で、高画質の画像信号が取得さ
れ、被写体像の検査等に至便となる。The two image signals obtained based on the two illuminations having different gradations are stored in the memories 18N and 18H of the memory circuit 18, respectively.
By extracting and synthesizing the image signals output from the image signals 8N and 18H by the horizontal / vertical outline emphasizing circuits 19N and 19H, among the outline signals of the image obtained by the normal illumination NL, the image signal of an unclear subject is obtained. The contour at a long distance portion can be complemented by a contour signal obtained from the high gradation illumination HL. In the high gradation illumination HL, the solid-state imaging device 7 is saturated at a short distance portion. The contour signal of this part is clearly obtained by the normal illumination NL. Therefore, by adding these two contour signals by the adder 20 and further adding the luminance signal in the output signal of the memory 18N to this contour signal, a high-definition image signal with a clear detailed contour as a whole is obtained. This is convenient for inspection of a subject image and the like.

【００１６】次に、図４は本発明の第２の実施例を示す
ものであって、この実施例においては、照明光量は一定
にしておき、固体撮像素子７における電荷蓄積時間に差
を持たせることによって、同一被写体画像について、少
なくとも強弱２つの信号を取得するように構成したもの
が示されている。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the amount of illumination light is kept constant and there is a difference in the charge accumulation time in the solid-state imaging device 7. In this case, at least two strong and weak signals are obtained for the same subject image.

【００１７】即ち、固体撮像素子７には電子シャッタ駆
動回路３０が接続されており、この電子シャッタ駆動回
路３０には垂直同期信号（ＶＤ）が入力されるようにな
っており、図５において、（ａ）で示したように垂直同
期信号（ＶＤ）に基づいて、１フィールド期間中におい
て（ｂ）に示したタイミングで掃き出しパルス（ＤＰ）
を固体撮像素子７に出力するように構成されている。こ
のように掃き出しパルス（ＤＰ）が固体撮像素子７に加
えられると、それまで蓄積された電荷はドレンに掃き出
され、従って、（ｃ）に示したように、この掃き出しパ
ルス（ＤＰ）が印加された後の有効電荷蓄積時間（Ｅ
Ｔ）で蓄積された有効電荷のみが読み出される。この結
果、固体撮像素子７からは、（ｄ）で示したように、長
時間電荷蓄積信号（ＬＳ）と短時間電荷蓄積信号（Ｓ
Ｓ）とが交互に出力されることになり、これら２種類の
信号を前述した第１の実施例と同様の処理を行うことに
よって、輪郭が強調補正された画像信号が取得される。That is, an electronic shutter drive circuit 30 is connected to the solid-state imaging device 7, and a vertical synchronizing signal (VD) is input to the electronic shutter drive circuit 30. In FIG. As shown in (a), based on the vertical synchronizing signal (VD), the sweep pulse (DP) during one field period at the timing shown in (b).
Is output to the solid-state imaging device 7. When the sweep-out pulse (DP) is applied to the solid-state imaging device 7 in this manner, the charge accumulated so far is swept out to the drain, and therefore, as shown in (c), the sweep-out pulse (DP) is applied. Effective charge accumulation time (E
Only the effective charges accumulated in T) are read. As a result, from the solid-state imaging device 7, as shown in (d), the long-time charge accumulation signal (LS) and the short-time charge accumulation signal (S
S) are output alternately, and the two types of signals are subjected to the same processing as in the above-described first embodiment, whereby an image signal whose outline is enhanced and corrected is obtained.

【００１８】なお、第１の実施例においては、ノーマル
照明と高階調照明との２種類の照明を行うように構成し
たものを示し、第２の実施例では掃き出しパルスの印加
タイミングを交互に変えることによって、強弱２種類の
画像信号を取得するように構成したが、３段階乃至それ
以上に変化させるように構成することもできる。この場
合には、メモリ回路にはこれら３種類からなる各画像信
号を記憶させるメモリを設けなければならない。また、
固体撮像素子には色フィルタアレイを設けて、同時式で
Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号を取得するようにしたが、固体撮
像素子側には色フィルタを設けず、光源ランプから照射
される照明光をＲ，Ｇ，Ｂの波長光による順次照明とな
し、固体撮像素子を面順次方式で駆動して取得される３
つの画像信号をカラーエンコーダで合成することによっ
てカラー画像とする方式のものにも適用することは可能
である。In the first embodiment, two types of illumination, ie, normal illumination and high gradation illumination, are shown. In the second embodiment, the application timing of the sweep pulse is changed alternately. Thus, the configuration is such that two types of image signals of high and low strength are acquired. However, it is also possible to configure so as to change in three or more stages. In this case, the memory circuit must be provided with a memory for storing these three types of image signals. Also,
The solid-state image sensor is provided with a color filter array to acquire R, G, and B image signals in a simultaneous manner. However, the solid-state image sensor is not provided with a color filter, and is illuminated by a light source lamp. The light is sequentially illuminated by light of R, G, and B wavelengths, and is acquired by driving the solid-state imaging device in a plane sequential manner.
It is also possible to apply to a system in which a color image is formed by combining two image signals with a color encoder.

【００１９】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、固体撮
像素子から同一の被写体像に関して強弱の差を持った２
種類の出力信号を取得するようになし、これらの画像信
号に基づいて輪郭を強調補正するように構成したので、
一の受光レベルを持った被写体画像の輪郭信号を他の受
光レベルを持った被写体画像の輪郭信号により補完する
ことにより撮像手段に近い部位も、撮像手段から離れた
部位も共に明確な輪郭信号を取得することができ、また
このようにして得た輪郭信号を受光量の少ない方の被写
体画像の輝度信号と合成することによって、簡単な信号
処理により中心部分も周辺部分も共に明確なコントラス
トと輪郭を持った高画質の画像信号を取得することがで
きる等の効果を奏する。As described above, according to the present invention, a solid-state image sensor has a difference in strength with respect to the same subject image.
Because it was configured to acquire different types of output signals and to enhance and correct the contour based on these image signals,
The contour signal of the subject image with one light reception level is
Compensation by contour signal of subject image with light level
As a result, the part close to the imaging means is also separated from the imaging means.
Both parts can obtain clear contour signals,
The contour signal obtained in this way is applied to the
By combining with the luminance signal of the body image, a simple signal
Clear contrast for both center and peripheral parts by processing
To obtain high-quality image signals with
It has the effect of cutting .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施例を示す電子内視鏡装置の
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図２】照明光量及びプロセッサにおける各部の信号波
形を示す線図である。FIG. 2 is a diagram showing an illumination light amount and a signal waveform of each part in a processor.

【図３】プロセッサの回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a processor.

【図４】本発明の第２の実施例を示す電子内視鏡装置の
要部構成説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a main part configuration of an electronic endoscope apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図５】第２の実施例における電子シャッタ機構に関す
る複数の信号波形を示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing a plurality of signal waveforms relating to an electronic shutter mechanism in a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 光源ランプ ２ 電源回路 ７ 固体撮像素子 １０ プロセッサ １４ 方形波発生回路 １５ 階段波発生回路 １６ 信号処理回路 １８ メモリ回路 １８Ｎ，１８Ｈ メモリ １９Ｎ，１９Ｈ 水平・垂直輪郭強調回路 ２０ 加算器 ３０ 電子シャッタ駆動回路 REFERENCE SIGNS LIST 1 light source lamp 2 power supply circuit 7 solid-state imaging device 10 processor 14 square wave generation circuit 15 staircase wave generation circuit 16 signal processing circuit 18 memory circuit 18 N, 18 H memory 19 N, 19 H horizontal / vertical contour enhancement circuit 20 adder 30 electronic shutter drive circuit

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 光源部から照射される照明光を被写体に
投光して、その反射光を撮像手段で受光して、光電変換
することにより映像信号を取得するようにしたものにお
いて、前記撮像手段によって同一の被写体に対して１フレーム
または１フィールド毎にそれぞれ受光量に強弱差を持っ
た２種類の同一被写体画像を取得させるための画像強弱
差設定手段と、 これら受光量に強弱差を持った２種類の同一被写体画像
信号から被写体の輪郭信号を取得する手段と、 この輪郭信号と、受光量の少ない方の被写体画像の輝度
信号とを合成する手段と を備える構成としたことを特徴
とする電子内視鏡装置。 The illumination light irradiated from 1. A light source unit is projected onto Utsushitai, receives the reflected light by the image pickup means, in that so as to obtain a video signal by photoelectrically converting, One frame for the same subject by the imaging means
Or there is a difference in light intensity between each field
Image strength for acquiring two types of identical subject images
Difference setting means, and two types of the same subject image having a difference in the amount of received light.
Means for acquiring a contour signal of the subject from the signal, and the contour signal and the brightness of the subject image having the smaller amount of received light
An electronic endoscope apparatus comprising: a unit for synthesizing a signal . 【請求項２】 前記画像強弱差設定手段を前記光源部か
らの照明光に強弱の差を持たせるための階調照明手段で
形成し、この階調照明手段により前記受光量に強弱差を
持つ２種類の同一被写体画像信号を取得するように構成
したことを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡装置。2. The image intensity difference setting means is formed by a gradation illumination means for giving a difference in intensity to illumination light from the light source unit, and the gradation illumination means produces an intensity difference in the received light amount.
2. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein two kinds of the same subject image signals are acquired. 【請求項３】 前記画像強弱設定手段を前記撮像手段に
電子シャッタ機構を接続することにより構成し、この電
子シャッタ機構から出力される掃き出しパルスのタイミ
ングを変化させることによって、前記受光量に強弱差を
持つ２種類の同一被写体画像信号を取得するように構成
したことを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡装置。3. The image intensity setting means is constituted by connecting an electronic shutter mechanism to the image pickup means, and by changing the timing of a sweeping pulse output from the electronic shutter mechanism , a difference in intensity of the received light is obtained. To
2. The electronic endoscope apparatus according to claim 1, wherein two kinds of the same subject image signals are acquired.