JP3193416B2 - 色ズレ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は面順次撮像方式に伴う色
ズレを検出する色ズレ検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、細長の挿入部を生体内等に挿入す
ることにより、患部等の被写体を観察することのできる
内視鏡が広く用いられるようになった。

【０００３】また、最近、ＣＣＤ等の固体撮像素子を撮
像手段に用いた電子式内視鏡が実用化されている。

【０００４】前記電子式内視鏡には、赤、緑、青等の波
長の異なる照明光で被写体を順次照明し、各波長の照明
のもとでそれぞれ撮像した画像、つまり、成分画像を合
成してカラー画像を得る面順次式の電子式内視鏡があ
る。

【０００５】この方式ではカラー画像１枚分の画像を得
るために時間が異なる成分画像を合成するため、動きの
ある被写体または、撮像手段と被写体とで相対的に動き
があると、合成したカラー画像に色ズレが生じ易い。

【０００６】さらに、内視鏡検査においては、先端の対
物レンズに粘膜等が付着し像が鮮明に観察できなくなる
場合がある。この様な時、水を内視鏡先端部から対物レ
ンズに向けて噴出させ、レンズを洗浄する送水操作が行
われる。送水時の水は、対物レンズの直前で激しく動く
ため、面順次照明光のもとで照明されると、水は激しい
色ズレを起こした状態で撮像される。また、被検部を洗
浄したり冷却するために、送水を行う内視鏡もある。こ
のときの様子を図１８に示す。

【０００７】図１８を用いて色ズレ発生原理について説
明する。内視鏡先端部から送水が行われた場合、対物レ
ンズ面の直前で水が速く移動する。この場合に、例えば
赤（Ｒ）の照明光のときに、内視鏡先端部から出始めた
赤色の水（物体）として撮像され、緑（Ｇ）のときに、
レンズ正面に水が玉となって移動しこれが緑の物体とし
て撮像され、青（Ｂ）のときに、さらに移動が進んだ青
色の水として撮像される。モニタ上では、これらの各色
画像が合成されて表示されることになる。

【０００８】従って、水の画像は、赤、緑、青及び黄、
シアン、マゼンダの原色画像として高彩度で表示される
ことになり、つまりレインボーカラー状となり、内視鏡
検査を行っている医師の目が非常に疲れるという不具合
をもたらす。

【０００９】このため、本出願人は、特願平２−７０６
４４号公報において、色成分信号により色ズレを判定
し、色ズレと判定した場合に、実際に輝度を生かした疑
似カラー信号を出力することにより、色ズレを軽減する
ことを提案している。

【００１０】また、本出願人は特願平２−２７８４２号
公報において、電子内視鏡の画像信号から、送水操作に
よる色ズレの検知を行う送水検知手段を設け、送水時と
判断したときにのみ疑似カラーを出力することにより、
激しい色ズレのみを軽減することを提案している。すな
わち、この装置では、色ズレ部分を検出して、その部分
にＲＧＢの平均値を補正値として置き換えている。

【００１１】あるいは、特開平３−２４５１３号公報に
は、面順次式の撮像手段に対する色ズレ軽減装置におい
て、原画像より色差信号を生成し、色相を算出した後、
その色相成分を保持する色ズレ部検出装置が開示されて
いる。

【００１２】しかしながら、従来の色ズレ部検出装置
は、色相の変化量が一定値を越えた場合に、色ズレの補
正を行うようになっていた。従って、観察者の色ズレに
対する官能試験結果とは異なる色ズレのレベルの検出を
行っていた。

【００１３】例えば送水・吸引時には、部分的に非常に
大きな色ズレを生じ、色相の変化量が一定値を越えるの
で、補正する必要のない画像全体に対しても、色ズレの
補正処理を行っていた。このため、得られる画像は、不
自然な画像となっていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来の色ズレ検出装置
においては、色相成分のみで色ズレ部を検出しているた
め、観察者の色ズレに対する官能試験結果とは異なる色
ズレのレベルの検出を行っていた。このため、通常の観
察画像のように、観察者が、ほとんど色ズレを検出をで
きない画像と、送水画像などのように、非常に大きく色
ズレを感じる画像との判別は、困難であった。

【００１５】本発明は、前記事情にかんがみてなされた
もので、送水時など色ズレ補正が必要な場合に、必要の
無い画像部分にまで色ズレの補正を行うことなく、観察
者の色ズレ認識のレベルに合い、目視上違和感の無い高
精度な補正を行えるようにするために、送水などの色ズ
レの生じる画像と、通常画像のように色ズレのない画像
とを判別する色ズレ検出装置を提供することを目的とす
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による色ズレ検出
装置は、時系列的に異なる色情報を撮像してカラー画像
を得る撮像装置からのカラー画像信号の色ズレを検出す
る色ズレ検出装置において、入力される前記カラー画像
信号より色に関する要素情報を抽出する色要素抽出手段
と、前記色要素抽出手段で抽出される色要素情報の画素
間変化量を算出する色要素変化算出手段と、前記色要素
変化算出手段で算出される色要素変化量に基づき、所定
色要素変化量の画素を計数する色変化画素計数手段と、
前記色変化画素計数手段で計数される前記所定色要素変
化量の画素数における時間的変化を算出する画素数変化
算出手段と、前記画素数変化算出手段で算出される前記
画素数における時間的変化量に基づき、色ズレの種別を
判別する色ズレ判別手段とを備えたことを特徴とし、ま
た、前記色ズレ判別手段の判別結果に基づき、前記カラ
ー画像に対して色補正する色補正手段を、更に備えたこ
とを特徴とする。

【００１７】

【作 用】上記構成で、時系列的に異なる色情報を撮像
してカラー画像を得る撮像装置からのカラー画像信号よ
り色に関する要素情報を色要素抽出手段が抽出し、この
色要素抽出手段で抽出される色要素情報の画素間変化量
を色要素変化算出手段で算出する。 また、この色要素変
化算出手段で算出される色要素変化量に基づき、色変化
画素計数手段が所定色要素変化量の画素を計数し、この
計数される所定色要素変化量の画素数における時間的変
化を画素数変化算出手段が算出する。

【００１８】この画素数変化算出手段で算出される画素
数における時間的変化量に基づき、色ズレ判別手段が色
ズレの種別を判別する。そして、この判別結果を基に色
補正手段がカラー画像信号に色補正をする。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。図１ないし図５は、本発明の第１実施例
に係り、図１は色ズレ軽減装置の全体的なブロック図、
図２は合成回路のブロック図、図３は原画像と補正画像
との合成比率の関係を一例として示した説明図、図４は
通常画像の例を示す説明図、図５は送水画像の例を示す
説明図、図６は色差変化数の時間変化を示すグラフであ
る。

【００２０】図１に示す色ズレ軽減装置２５は、面順次
式の撮像手段としての電子内視鏡に接続されて、この電
子内視鏡が先端部に有する図示しない固体撮像素子から
の電気信号を標準的な映像信号に変換すると共に、変換
した信号を色ズレ補正した信号、または補正しない信号
として、選択的に切り替えて出力する装置である。

【００２１】この色ズレ軽減装置２５は、前記撮像手段
の撮像した画像の色ズレを検出する色ズレ検出装置２６
を有し、この色ズレ検出装置２６により、色ズレ補正の
ための信号合成比率の可変、及び前記選択的な切り替え
の指示を行うようになっている。色ズレ検出装置２６
は、後述するマトリクス回路、微分回路、比較器、カウ
ンタ回路、及びＣＰＵから構成されている。

【００２２】前記色ズレ軽減装置２５は、図示しないビ
デオ回路により得た前記標準的な映像信号、例えばＲＧ
Ｂ信号を入力して、色要素情報としてのＲ−Ｙ，Ｂ−
Ｙ，Ｙに変換する色要素情報検出手段としてのマトリク
ス回路１を備えている。

【００２３】ＬＰＦ２Ａ，２Ｂは、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色
差信号を入力し、それぞれ帯域制限を行ない高周波成分
を制限するものである。Ａ／Ｄコンバータ３Ａ，３Ｂ
は、入力ＲＧＢ信号に同期して、各Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色
差信号をデジタルデータに変換するようになっている。
１Ｈラインメモリ４Ａ，４Ｂは、後段に接続される後述
の信号処理系による時間遅れと、処理されない前記ＲＧ
Ｂ信号との時間ズレを考慮し、１Ｈ（水平走査）期間信
号を遅らせるものである。これにより、補正信号と、処
理されない原画像の前記ＲＧＢ信号とは、垂直（Ｖ）方
向において１Ｈ期間の時間ズレが生じるが、水平（Ｈ）
方向において時間ズレは生じない。従って、目視上は、
処理による時間ズレは検出されない。

【００２４】１Ｈラインメモリ４Ａ，４Ｂにより、時間
調整を行った色差信号が、ＦＩＦＯ（first in first o
ut）動作を行う画像メモリ５にて、４フィールド期間遅
らされるようになっている。

【００２５】ここで、前記電子内視鏡は、１フィールド
期間にＲＧＢ信号のうち、１フィールド期間において、
１種類の画像データが変化するので、３フィールドの時
間差がある画像信号ならば、全ての画像データが変化し
ているので、色ズレの検出が可能となる。しかし、前記
画像メモリ５では、奇数フィールドと、偶数フィールド
とを一致させるため、４フィールド期間遅らせている。

【００２６】比較回路６Ａ，６Ｂは、前記画像メモリに
より４フィールド期間遅らせた各色差信号と、１Ｈライ
ンメモリ４Ａ，４Ｂが出力する現在の色差信号とを比較
し、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ各々の画像データの一致、不一致に
ついて判定するものである。一致している画像データ、
つまり色差変化の無い画像に関しては、フィールド・メ
モリ７Ａ，７Ｂにて、それぞれ記録するようになってい
る。

【００２７】一方、色要素情報変化検出手段としての微
分回路１６Ａ，１６Ｂは、前記マトリクス回路１から出
力された色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの各変化量をそれぞれ
検出するようになっている。

【００２８】ここで、図４に示すように、通常画像（例
として円形の被写体）において被写体が移動した場合
は、その色差の変化する点は少なく、変化量は比較的一
定している。

【００２９】また、色ズレの激しい画像、例えば図５に
示すような送水画像は、色差の変化する点が多く存在
し、かつ色差のエッジ数の変化が大きいという特徴があ
る。

【００３０】図６には、図４及び図５に示した画像の色
差変化数の様子、つまり色差変化量の時間的な変化を示
している。

【００３１】前記微分回路１６Ａ，１６Ｂは、各色差の
変化量を検出した後、比較手段としての比較器１７Ａ，
１７Ｂにて、設定されたレベル以上の変化量をそれぞれ
検出する。

【００３２】比較器１７Ａ，１７Ｂにより検出された各
色差の変化量は、カウンタ回路９にて、それぞれ時系列
的な色差のエッジ数の変化としてカウントされる。

【００３３】ＣＰＵ１０は、カウンタ回路９が出力する
カウント値の時系列的な変化を監視し、現在の画像が、
送水、吸引等の激しい色ズレが発生している画像である
か、通常粘膜がゆっくりと移動している画像であるか否
かの判別を行う。このように、色ズレ発生判断手段は、
前記カウンタ回路９及びＣＰＵ１０により構成されてい
る。

【００３４】そして、ＣＰＵ１０は、前記判断を基に、
後述するアナログＳＷ１５の切り替えを行うようになっ
ている。

【００３５】また、前記ＣＰＵ１０は、カウンタ回路９
のデータを基に、色差が大きく変化する点の数の経時的
変化に応じて、１Ｈラインメモリ４Ａ，４Ｂより各出力
された原画像と、フィールド・メモリ７Ａ，７Ｂより各
出力された補正用の画像との合成比率を変化させるため
の係数Ｋを、合成回路１１Ａ，１１Ｂへ出力するように
なっている。

【００３６】前記合成回路１１Ａ，１１Ｂの構成例を図
２に示している。前記ＣＰＵ１０により与えられる係数
Ｋは、０≦Ｋ≦１の範囲のデータとする。前記合成回路
１１Ａ（または１１Ｂ）は、前記係数Ｋ及び１Ｈライン
メモリ４Ａ（または４Ｂ）のデータを乗算する乗算器１
１ａと、前記係数Ｋを係数（１−Ｋ）として変換処理す
る演算器１１ｂと、この係数（１−Ｋ）及びフィールド
・メモリ７Ａ（または７Ｂ）のデータを乗算する乗算器
１１ｃとを備えている。また、合成回路１１Ａ（または
１１Ｂ）は、乗算器１１ａ及び乗算器１１ｃの各乗算結
果を加算する加算器１１ｄを備え、この加算器１１ｄか
ら、係数Ｋに応じて可変される合成比率を出力する。
尚、前記合成回路１１Ａ，１１Ｂは、前記動作を行うよ
うに、例えばＤＳＰにて構成するか、あるいはＲＯＭテ
ーブルにて構成することができる。

【００３７】前記ＣＰＵ１０は、係数Ｋの値を、各種の
色ズレの発生パターンに対応して、図３に示すように、
時間的に変化させてコントロールする。すなわち、急激
な送水が発生した場合は、色差平面上の異変動、または
色ズレの発生している画素数が大きいときは、パターン
１のように合成比率の補正画像の比率を急激に増加させ
るように係数Ｋを変化させる。

【００３８】また、緩やかに送水が終了する場合は、パ
ターン２のように合成比率の変化を緩やかに変化させ
る。

【００３９】また、通常の粘膜の観察時においては、目
視上目立つ色ズレはほとんど発生しないが、急激にフレ
ーミングを変化させた場合は、パターン３のように補正
画像による補正を行う。この場合は、完全に補正画像の
みにはならない場合がある。合成回路１１Ａ，１１Ｂに
て原画像と補正画像とが合成された補正信号は、Ｄ／Ａ
１２Ａ，１２Ｂによりアナログ信号に変換され、ＬＰＦ
１３Ａ，１３Ｂにて帯域制限された後、色ズレの激しい
部分は補正された色差信号が、色ズレの発生がほとんど
無い部分は補正しない色差信号が、逆マトリクス回路１
４へ入力されるようになっている。

【００４０】前記逆マトリクス回路１４は、ＬＰＦ１３
Ａ，１３Ｂからの色差信号と、前記マトリクス回路１か
らの補正されていない輝度信号とにより、ＲＧＢ画像信
号を生成するようになっている。

【００４１】アナログＳＷ１５は、逆マトリクス回路１
４から得られる信号処理された画像信号と、処理されて
いない画像信号とをＣＰＵ１０の制御信号により、切り
替えるようになっている。

【００４２】本実施例の色ズレ検出装置２６は、前記電
子内視鏡により撮像された画像において、各画素の色差
の変化量を検出すると共に、該色差が大きく変化する部
位（点）の数の時間的な変化を監視することにより、送
水画像などのように目視上目立つ色ズレと、通常画像の
ように目立たない色ズレとの判別を精度良く行うことが
できる。

【００４３】また、色ズレ軽減装置２５では、色ズレ検
出装置２６の判別結果を基に、高精度な色ズレ補正が可
能となる。そして、色ズレ軽減装置２５では、原画像の
輝度信号はそのまま使用し、目視上目だつ色ズレが生じ
ている色信号のみを補正しているので、目視上自然な色
ズレ補正を行うことができる。

【００４４】さらに、前記色ズレ軽減装置２５では、色
ズレが経時的に変化している場合でも、補正すべき画像
の補正レベル、つまり合成回路１１Ａ，１１Ｂにおける
合成比率を、色ズレの変化量の経時的変化に対応して変
化させている。従って、本実施例では、動画像観察時に
あっても自然な色ズレの補正が可能である。

【００４５】なお、４フィールド期間遅らせた色差信号
と、現在の色差信号とを比較回路６Ａ，６Ｂにて、Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙ各々の画像データの一致、不一致について判
定する場合には、一致している画像データのみをフィー
ルド・メモリ７Ａ，７Ｂに記録するのではなく、不一致
のデータについてもその差が微小の場合は、前記フィー
ルド・メモリ７Ａ，７Ｂに記録しても良い。

【００４６】また、送水時にように色ズレが画面全体に
多数発生することにより、４フィールド前との画像信号
を比較した場合、偶然に色ズレ同士が同色を示し、静止
している画素、あるいは色ズレのない画素との誤った判
定を防止するため、送水時のように激しい色ズレが発生
している場合は、静止画像または色差変化のない画像の
みを記録するフィールド・メモリ７Ａ，７Ｂの書き込み
を停止するようにしても良い。

【００４７】図７は、本発明の第２実施例に係る色ズレ
軽減装置の全体的なブロック図である。本実施例では、
第１実施例の微分回路１６Ａ，１６Ｂ、及び比較器１７
Ａ，１７Ｂに代えて、色要素情報検出手段としての色相
変換テーブル１８、色要素情報変化検出手段としての微
分回路１９、及び比較手段としての比較器２０を備えて
いる。

【００４８】また、本実施例では、第１実施例のカウン
タ回路９、及びＣＰＵ１０に代えて、色ズレ発生判別手
段としてのカウンタ回路９Ａ、及びＣＰＵ１０Ａを備え
ている。そして、色ズレ検出装置２６Ａは、前記色相変
換テーブル１８、微分回路１９、比較器２０、カウンタ
回路９Ａ、及びＣＰＵ１０Ａから構成されている。

【００４９】その他、第１実施例と同様の構成及び作用
については、同じ符号を付して説明を省略する。

【００５０】図６に示すように、本実施例の色ズレ軽減
装置２５Ａは、前記Ａ／Ｄコンバータ３Ａ，３Ｂ出力で
あるデジタルの各色差信号を極座標変換し、色相を算出
するＲＯＭにより構成された色相変換テーブル１８と、
この色相変換テーブル１８から出力された色相データを
微分する微分回路１９と、この微分回路１９により検出
された色相の変化を、設定値と比較することにより色相
が大きく変化のある位置を検出する比較器２０と、比較
器２０により算出された色相の大きく変化する部位の数
をカウントするカウンタ回路９Ａとを備えている。

【００５１】ここで、通常画像と送水画像との異なる点
として、図４に示すように、通常画像は色相の大きく変
化する部位が少なく、図５に示すように送水、吸引等、
激しい色ズレのある画像は、色相の変化する部位が多い
という特徴がある。

【００５２】そこで、ＣＰＵ１０Ａは、前記カウンタ回
路９Ａによりカウントされた色相が大きく変化する部位
の数を基に、現在の画像が、送水、吸引等の激しい色ズ
レが発生している画像であるか、通常粘膜がゆっくりと
移動している画像であるか否かの判別を行う。そして、
ＣＰＵ１０Ａは、前記判断を基に、前記アナログＳＷ１
５の切り替えを行うようになっている。また、ＣＰＵ１
０Ａは、第１実施例のＣＰＵ１０と同様に、前記判断に
応じて、前記合成回路１１Ａ，１１Ｂへ係数ｋを供給す
るようになっている。

【００５３】この構成で、前記色相変換テーブル１８
は、Ａ／Ｄコンバータ３Ａ，３ＢからのＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ
の色差信号出力をそれぞれ極座標変換することで、色相
を算出して、微分回路１９へ出力する。微分回路１９
は、前記色相変換テーブル１８により算出された色相を
微分し、色相の変化量を算出する。

【００５４】比較回路２０は、前記微分回路１９により
算出された色相の変化量と、設定された比較値とを比較
することにより、大きく色相の変化のある位置を検出す
る。カウンタ回路９Ａは、前記比較器２０で検出された
大きく色相の変化する部位（色相変化点）の数をカウン
トする。カウンタ回路９Ａにてカウントされた色相変化
点の数は、ＣＰＵ１０Ａにて、色相変化点の数の多さに
より、通常画像と、送水または吸引画像とに識別され
る。すなわち、色ズレがほとんどない画像、あるいは、
色ズレの激しい画像か、ＣＰＵ１０Ａにより識別され
る。

【００５５】本実施例では、第１実施例と同様に通常画
像と送水画像の識別が可能となると共に、色相の急激な
変化に基づき識別しているので、識別を容易に行うこと
ができる。

【００５６】尚、本実施例の変形例として、色相変換テ
ーブル１８による色相検出に代えて、彩度を求めるよう
にしても良い。

【００５７】図８は、本発明の第３実施例に係る色ズレ
軽減装置の全体的なブロック図である。本実施例の色ズ
レ検出装置２６Ｂは、第１実施例の微分回路１６Ａ，１
６Ｂ、及び比較器１７Ａ，１７Ｂに代えて、色要素情報
検出手段としての彩度変換テーブル２１、及び比較手段
としての比較器２２を備えている。

【００５８】また、前記色ズレ検出装置２６Ｂは、第１
実施例のカウンタ回路９、及びＣＰＵ１０に代えて、色
ズレ発生判別手段としてのカウンタ回路９Ｂ及びＣＰＵ
１０Ｂを備えている。

【００５９】そして、色ズレ検出装置２６Ｂは、前記彩
度変換テーブル２１、比較器２２、カウンタ回路９Ｂ、
及びＣＰＵ１０Ｂから構成されている。その他、第１実
施例と同様の構成及び作用については、同じ符号を付し
て説明を省略する。

【００６０】図８に示すように、本実施例の色ズレ軽減
装置２５Ｂは、前記Ａ／Ｄコンバータ３Ａ，３Ｂからの
デジタル色差信号を彩度信号に変換するＲＯＭテーブル
からなる彩度変換テーブル２１と、この彩度変換テーブ
ル２１により算出された彩度、及びＣＰＵ１０Ｂからの
設定値を比較し、彩度が大きい場合、出力値“１”を出
力する比較器２２と、比較器２２からの出力値“１”の
数をカウントするカウンタ９Ｂとを備えている。

【００６１】ここで、通常画像は、高彩度の面積、つま
り高彩度となる画素数が比較的少ないが、送水画像は接
眼レンズ近くにおいて全反射をするため、非常に高彩度
の色ズレが発生する。このように、通常画像と、送水画
像とでは、高彩度となる画素数に違いが生じている。

【００６２】そこで、前記ＣＰＵ１０Ｂは、前記カウン
タ回路９Ｂによりカウントされた彩度大きな画素の数を
基に、現在の画像が、送水等の激しい色ズレが発生して
いる画像であるか否かの判別を行う。そして、ＣＰＵ１
０Ｂは、前記判断を基に、前記アナログＳＷ１５の切り
替えを行うようになっている。また、ＣＰＵ１０Ｂは、
前記判断に応じて、第１実施例のＣＰＵ１０と同様に、
前記合成回路１１Ａ，１１Ｂへ係数ｋを供給するように
なっている。

【００６３】この構成で、彩度変換テーブル２１は、Ｒ
−Ｙ，Ｂ−Ｙのデジタル色差信号をそれぞれ極座標変換
することにより、彩度を算出する。

【００６４】彩度テーブル２１が算出した彩度は、比較
器２２により、ＣＰＵ１０Ｂからの設定値と比較され
る。比較器２２において、比較された結果、高彩度の画
素の数が、カウンタ回路９Ｂにてカウントされる。ＣＰ
Ｕ１０Ｂは、高彩度の画素が多い場合に送水とみなし、
前記合成回路１１Ａ，１１Ｂの各合成比率をコントロー
ルする。

【００６５】本実施例では、第１実施例と同様な効果と
共に、目視上非常に目立つ高彩度の変化によって色ズレ
の補正法を変化可能となり、色ズレの適正な認識と補正
が可能となる。

【００６６】尚、本実施例の変形例として、彩度変換テ
ーブル２１による彩度検出に代えて、色相を求めるよう
にしても良い。

【００６７】また、前記各実施例において、色ズレ検出
のために比較する色要素情報である色の三属性は、Ｙ，
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ以外に、Ｒ，Ｇ，Ｂ、Ｌ*ａ*ｂ*空間、
あるいはＵＶ平面で行うようにしても良い。

【００６８】図９ないし図１７は本発明の第４実施例に
係り、図９は本実施例の全体構成図、図１０はモード検
出手段のブロック図、図１１は色ずれ部検出手段のブロ
ック図、図１２は補正手段のブロック図、図１３は送水
・通常・染色時における各色差空間分布図、図１４は色差
空間上における分布と設定モードに関する説明図、図１
５は色差空間上における設定モードに関する説明図、図
１６はモード検出に伴う色ずれ画素検出基準の対応を示
した表、図１７は補正手段の演算部の内容を説明するた
めの図である。

【００６９】本実施例の色ズレ軽減装置は、図示しない
内視鏡が面順次方式により撮像した画像の色ズレを軽減
処理するための装置である。

【００７０】図９に示す色ズレ軽減装置１００のビデオ
回路１０１は、前記内視鏡が撮像した信号を入力して信
号処理し、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換して出力するも
のである。

【００７１】前記ビデオ回路１０１から出力される３原
色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、エンコーダ１０２へ入力され、輝
度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙが生成される。この
輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙは、それぞれＡ／
Ｄコンバータ１０３，１０４，１０５によってディジタ
ル信号に変換され、補正手段１０９へ入力される。補正
手段１０９で、色ずれ補正された輝度及び色差信号は、
それぞれＤ／Ａコンバータ１１０，１１１，１１２で各
アナログ信号に変換された後、デコーダ１１３へ入力す
るようになっている。デコーダ１１３において、前記各
アナログ信号は、変換されて、補正後の３原色信号
Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’として生成され、図示しないディスプ
レイに表示される。

【００７２】Ａ／Ｄコンバータ１０３，１０４によって
ディジタル信号に変換された色差信号は、コンバータ１
０６にも入力され、ここで色相θと彩度γに変換され
る。この２つの信号は、モード検出手段１０７及び色ず
れ部検出手段１０８の両方へ入力される。モード検出手
段１０７から出力されるモード信号は、色ずれ部検出手
段１０８と補正手段１０９へ入力される。そして、色ず
れ部検出手段８から出力される色ずれ信号は、補正手段
１０９に各入力され、補正手段１０９は前記モード信号
及び色ずれ信号に基づいて色ずれ補正を行うようになっ
ている。

【００７３】前記モード検出手段７のブロック図を図１
０に示す。前記コンバータ１０６で得られた色相θは、
ＲＯＭ１２０へ入力され、ＲＯＭ１２０からは、色相θ
の値に応じて、予め設定された非標準色閾値（彩度値）
が比較器２１へ出力される。比較器１２１には、前記コ
ンバータ１０６で得られた彩度γも入力されて、前記非
標準色閾値（彩度値）と比較される。比較器１２１から
出力される非標準信号は、カウンタ＜Ｇ＞１２２，カウ
ンタ＜Ｂ＞１２３，カウンタ＜Ｒ”＞１２４にそれぞれ
入力される。

【００７４】また、前記ＲＯＭ１２０は、色相θに応じ
て、どのカウンタを有効にするかを指定する３つの信号
ＥＮＧ，ＥＮＢ，ＥＮＲを、それぞれカウンタ＜Ｇ＞１
２２，カウンタ＜Ｂ＞１２３，カウンタ＜Ｒ”＞１２４
へ出力している。また、カウンタ＜Ｇ＞１２２，カウン
タ＜Ｂ＞１２３，カウンタ＜Ｒ”＞１２４には、図示し
ない内視鏡ビデオ回路からビデオクロックと垂直同期信
号とが、それぞれ入力されている。

【００７５】カウンタ＜Ｇ＞１２２は、ＥＮＧ＝
“１”，非標準信号＝“１”で、ビデオクロックが入る
とカウントアップし、垂直同期信号が入るとカウンタが
クリアされて“０”になる。カウンタ＜Ｂ＞１２３，カ
ウンタ＜Ｒ”＞１２４、も同様の構成となっている。

【００７６】カウンタ＜Ｇ＞１２２，カウンタ＜Ｂ＞１
２３，カウンタ＜Ｒ”＞１２４の各出力は、モード判定
部１２５へ入力される。モード判定部１２５には、前記
垂直同期信号も入力され、この同期信号が入る直前のそ
れぞれのカウント値に基づいてモードを判定し、モード
信号を出力する。

【００７７】図１１は前記色ずれ部検出手段１０８のブ
ロック図である。前記コンバータ１０６で得られた色相
θ、及び前記モード判定部１２５で得られたモード信号
は、ＲＯＭ１３０へ入力されようになっている。ＲＯＭ
１３０からは、前記色相θ及び前記モード信号の値に応
じて、予め設定された非標準色閾値（彩度値）が出力さ
れ、比較器１３１へ入力される。この比較器１３１は、
前記コンバータ１０６て得られた彩度γも入力し、前記
非標準色閾値（彩度値）と比較する。比較器１３１から
は、各画素に対応した色ずれ信号が出力される。

【００７８】図１２は前記補正手段１０９のブロック図
である。前記Ａ／Ｄコンバータ１０３によってディジタ
ル信号に変換された色差信号［Ｒ−Ｙ］は、演算部１４
７、１Ｈメモリ１４０、及びフィールドメモリ１４２へ
入力される。同じく、前記Ａ／Ｄコンバータ１０４によ
ってディジタル信号に変換された色差信号［Ｂ−Ｙ］
は、演算部１５４、１Ｈメモリ１４９、及びフィールド
メモリ１５１へ入力される。

【００７９】また、前記フィールドメモリ１４２及び１
５１には、前記モード信号が入力され、送水時と判断さ
れたときには、メモリ内容の更新は行わないようにして
いる。そして、フィールドメモリ１４２の出力は、演算
部１４７及び１Ｈメモリ１４３へ入力される。同じくフ
ィールドメモリ１５１の出力は、演算部１５４及び１Ｈ
メモリ１５２へ入力される。

【００８０】また、前記色ズレ検出手段１０８で得られ
た色ずれ信号は、演算部１４７，１５４，１４５へ入力
される。

【００８１】前記１Ｈメモリ１４０，１４３，１４５，
１４９，１５２へ入力された信号は、それぞれ１ライン
分遅延された後、さらにそれぞれ１Ｈメモリ１４１，１
４４，１４６，１５０，１５３へ入力され、２ライン分
遅延された信号が各生成される。

【００８２】前記演算部１４７には、前記色差信号［Ｒ
−Ｙ］と、その１ライン遅延信号及び２ライン遅延信号
と、前記フィールドメモリ１４２の出力信号と、その１
ライン遅延信号及び２ライン遅延信号と、前記色ずれ信
号と、その１ライン遅延信号及び２ライン遅延信号との
合計９つの信号が、入力される。また、この演算部１４
７の出力は，１Ｈメモリ４８で１ライン分遅延された
後、色差信号［Ｒ−Ｙ］’として前記Ｄ／Ａコンバータ
１１０へ入力される。

【００８３】同様に、演算部１５４には、前記色差信号
［Ｂ−Ｙ］と、その１ライン遅延信号及び２ライン遅延
信号と、前記フィールドメモリ１５１の出力信号と、そ
の１ライン遅延信号及び２ライン遅延信号と、前記色ず
れ信号と、その１ライン遅延信号及び２ライン遅延信号
との合計９つの信号が、入力される。また、この演算部
１５４の出力は、１Ｈメモリ５５で１ライン分遅延され
た後、色差信号［Ｂ−Ｙ］’として前記Ｄ／Ａコンバー
タ１１１へ入力される。

【００８４】一方、前記輝度信号［Ｙ］は、２Ｈメモリ
５６で２ライン分遅延された後、輝度信号［Ｙ］’とし
てＤ／Ａコンバータ１１２へ入力される。

【００８５】このように構成された本実施例の動作を以
下に説明する。まず、図１３ないし図１５を用いて内視
鏡検査における各モードでの色差空間分布について説明
する。内視鏡検査では患者の体内を撮像するため、通常
は肌色周辺の色差値が得られ、図１３（ｂ）に示したよ
うな範囲の色差空間分布に治まっている。また、内視鏡
検査では異常部位検出のためにメチレンブルーのような
色素を散布することがあり、そのときには図１３（ｃ）
に示したような範囲の色差空間分布となる。さらに、レ
ンズ洗浄のための送水操作を行っているときには、図１
３（ａ）に示したように３原色及びその混合色を示す画
素が多くなり、その分布範囲は非常に広いものとなる。
以上３つのモードにおける色差空間分布を重ね合わせて
みると、図１４（ｄ）に示したように、それらの分布
に、明らかな違いが生じていることが解る。

【００８６】図１６において、モード検出手段７におけ
るモードの判定法を説明する。図１５（ｉ）に示した非
標準色の色差空間、例えば＜Ｒ”＞の領域の画素が表れ
るとカウンタ＜Ｒ”＞２４がカウントアップされる。同
様に、＜Ｂ＞や＜Ｇ＞の領域の画素が表れると、それぞ
れカウンタ＜Ｂ＞２３やカウンタ＜Ｇ＞２２がカウント
アップされる。そして、垂直同期信号によってカウンタ
がクリアされる前に、３つのカウンタ値をモード判定部
１２５が読み取り、それぞれのカウンタ値が一定値以上
の値を示したかどうかによって、モードを判定する。そ
の判定条件を図１６に示している。

【００８７】送水モードかどうかは、図１４（ｄ）で明
らかなように、＜Ｇ＞の領域の画素が一定数以上あるか
どうかで判断される。また、送水でない状態で染色モー
ドであるかどうかは、＜Ｂ＞の領域の画素が一定数以上
あるかどうかで判断される。さらに、送水でない状態で
鮮やかな赤色、すなわち血の色があるかどうかは、＜
Ｒ”＞の領域の画素が一定数以上あるかどうかで判断さ
れる。

【００８８】以上のモード判定結果により、色ずれ部検
出手段１０８の色ずれ部検出基準が変る。

【００８９】すなわち図１６に示したように、通常モー
ドで血の色が認められないときには、図１４（ｅ）の斜
線で示した領域（非標準色（その１））を非標準色と
し、通常モードで血の色が認められたときには図１４
（ｆ）の斜線で示した領域（非標準色（その２））を非
標準色とする。また、染色モードで血の色が認められな
いときには、図１５（ｇ）の斜線で示した領域（非標準
色（その３））を非標準色とし、染色モードで血の色が
認められたときには、図１５（ｈ）の斜線で示した領域
（非標準色（その４））を非標準色とする。

【００９０】さらに、送水モードでは、送水モードにな
る直前のモードにおける非標準色を用いて色ずれ部検出
を行う。従って、モード判定部１２５から出力されるモ
ード信号は、送水モードを除いた４種類のうちから１つ
を選択する信号となっている。すなわち、送水モードに
入ると、直前のモード信号を維持して出力することにな
る。

【００９１】モード信号を受けた色ずれ部検出手段１０
８内のＲＯＭ１３０は、各モードに応じた前記標準色の
彩度の閾値を出力する。そして、比較器３１において、
実際の各画素の彩度と前記非標準色の彩度の閾値とを比
較し、実際の各画素の彩度の方が大きければ、その画素
は色ずれ画素であると見なされる。すなわち、彩度の低
いものは、色ずれ補正の対象とはせず、彩度が高く目立
つ画素のみを色ずれ補正の対象としている。

【００９２】このようにして色ずれ部検出手段１０８か
ら出力された色ずれ信号は、補正手段１０９へ入力され
る。

【００９３】以下、図１７を用いて色ずれ補正の内容を
説明する。◎演算部１４７へ入力される９つの信号に対
して、演算部１４７は、それぞれの信号に対して３段の
シフトレジスタを有している。図１７（ａ）に示したの
は、そのシフトレジスタの状態で、ａ，ｂ，ｃが２ライ
ン前の３画素、ｄ，ｅ，ｆが１ライン前の３画素、ｇ，
ｈ，ｉが現在のラインの３画素に対応している。なお、
注目画素は中央のｅである。また図１７（ｂ）〜（ｅ）
は、色ずれ信号に対するシフトレジスタの状態であり、
○は非色ずれ画素、×は色ずれ画素を示している。これ
らの場合における演算部４７の出力をＦとすると、Ｆの
値は以下のように定義される。

【００９４】（ｂ）Ｆ＝実際のｅ◎ （ｃ）Ｆ＝｛（実際の a+b+c+d+e+g）＋（フィールドメ
モリの f+h+i）｝／９ （ｄ）Ｆ＝｛（実際の a+b+d）＋（フィールドメモリの
c+e+f+g+h+i）｝／９ （ｅ）Ｆ＝（フィールドメモリの a+b+c+d+e+f+g+h+i）
／９ すなわち、色ずれ画素が全くない場合◎ Ｆ＝実際のｅ◎ 色ずれ画素が１つでも含まれる場合◎ Ｆ＝｛（非色ずれ画素の実際の色差値の合計）◎ ＋（色ずれ画素のフィールドメモリの色差値の合計）｝
／９◎ とする。

【００９５】この演算部１４７の出力Ｆは、画像の横方
向を原画像に合わせるために１Ｈメモリ１４８で１ライ
ン分遅延され、色差信号［Ｒ−Ｙ］’として実際の画素
よりちょうど２ライン分遅延して出力されるようになっ
ている。

【００９６】同様にして、演算部１５４の出力は、１Ｈ
メモリ１５５で１ライン分遅延され、色差信号［Ｂ−
Ｙ］’として実際の画素より、ちょうど２ライン分遅延
して出力されるようになっている。

【００９７】一方、輝度Ｙは２Ｈメモリ１５６で２ライ
ン分遅延して輝度信号［Ｙ］’として出力されるように
なっており、前記色差信号［Ｒ−Ｙ］’，［Ｂ−Ｙ］’
と同期してＤ／Ａコンバータへ入力される。

【００９８】本実施例によれば、非標準色の色差値、す
なわち通常現れるはずのない色相あるいは異常に彩度の
高い鮮やかな色のみを補正の対象とするため、目立たな
い色ずれまでも補正して返って見づらくするようなこと
もなく、的確な色ずれ補正ができる。従って、内視鏡検
査の際に石の目の疲れを効果的に防ぐことができる。ま
た、本実施例によれば、送水による色ずれが生じる前の
画像状態に応じて非標準色の色差空間範囲を変えている
ため、染色を行ったり、出血が生じたときにも最も的確
な色ずれ補正の対象画素を検出することができる。

【００９９】さらに、本実施例と、例えば数フィールド
前の色差と、現在の色差値を比較して、その変化量が一
定値を越えると色ズレ画素として判断する検知手段とを
比べてみる。前記検知手段において、色ズレ画素が正常
な画像の値に戻ったときにも色ズレ画素と誤判断してし
まうのに対して、本実施例では、この点を防止でき、よ
けいな画素まで補正して、かえって見ずらい画像となる
ことが防止できる。

【０１００】なお、本実施例においては色差値を用いて
非標準色を定義したが、別の色座標系で非標準色の定義
を行うことも可能である。

【０１０１】

【発明の効果】本発明の色ズレ検出装置によれば、送水
時など色ズレ補正が必要な場合に、必要の無い画像部分
にまで色ズレの補正を行うことなく、観察者の色ズレ認
識のレベルに合い、目視上違和感の無い高精度な補正を
行えるようにするために、送水などの色ズレの生じる画
像と、通常画像のように色ズレのない画像とを判別する
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１実施例に係る色ズレ軽減装置の全体
的なブロック図。

【図２】図２は合成回路のブロック図。

【図３】図３は原画像と補正画像との合成比率の関係を
一例として示した説明図。

【図４】図４は通常画像の例を示す説明図。

【図５】図５は送水画像の例を示す説明図。

【図６】図６は色差変化数の時間変化を示すグラフ。

【図７】図７は第２実施例に係る色ズレ軽減装置の全体
的なブロック図。

【図８】図８は第３実施例に係る色ズレ軽減装置の全体
的なブロック図。

【図９】図９は第４実施例に係る装置の全体構成図。

【図１０】図１０はモード検出手段のブロック図。

【図１１】図１１は色ずれ部検出手段のブロック図。

【図１２】図１２は補正手段のブロック図。

【図１３】図１３は送水・通常・染色時における各色差空
間分布図。

【図１４】図１４は色差空間上における分布と設定モー
ドに関する説明図。

【図１５】図１５は色差空間上における設定モードに関
する説明図。

【図１６】図１６はモード検出に伴う色ずれ画素検出基
準の対応を示した表。

【図１７】図１７は補正手段の演算部の内容を説明する
ための図。

【図１８】図１８は色ズレ発生原因を示す説明図。

【符号の説明】

１…マトリクス回路 ４Ａ，４Ｂ…１Ｈラインメモリ ５…画像メモリ ６Ａ，６Ｂ…比較回路 ７Ａ，７Ｂ…フィールド・メモリ ９…カウンタ回路 １０…ＣＰＵ １１Ａ，１１Ｂ…合成回路 １４…逆マトリクス回路 １５…アナログＳＷ １６Ａ，１６Ｂ…微分回路 １７Ａ，１７Ｂ…比較器 ２５…色ズレ軽減装置 ２６…色ズレ検出装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−71791（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−173292（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−231626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−113427（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−270392（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/64 H04N 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時系列的に異なる色情報を撮像してカラ
   ー画像を得る撮像装置からのカラー画像信号の色ズレを
   検出する色ズレ検出装置において、入力される前記カラー画像信号より色に関する要素情報
   を抽出する色要素抽出手段と 、前記色要素抽出手段で抽出される色要素情報の画素間変
   化量を算出する色要素変化算出手段と 、前記色要素変化算出手段で算出される色要素変化量に基
   づき、所定色要素変化量の画素を計数する色変化画素計
   数手段と 、前記色変化画素計数手段で計数される前記所定色要素変
   化量の画素数における時間的変化を算出する画素数変化
   算出手段と 、前記画素数変化算出手段で算出される前記画素数におけ
   る時間的変化量に基づき、色ズレの種別を判別する色ズ
   レ判別手段と 、 を備えたことを特徴とする色ズレ検出装置。
2. 【請求項２】 前記色ズレ判別手段の判別結果に基づ
   き、前記カラー画像に対して色補正する色補正手段を、
   更に備えたことを特徴とする請求項１記載の色ズレ検出
   装置。