JP4459506B2

JP4459506B2 - 内視鏡用自動調光装置および電子内視鏡装置

Info

Publication number: JP4459506B2
Application number: JP2002090467A
Authority: JP
Inventors: 正高橋
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP2003284682A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡（スコープ）を胃など器官内に挿入し、所定の部位の像を観察することができる内視鏡装置に関し、特に、被写体像の明るさが一定となるように観察部位に照射される照明光の光量を調整する自動調光に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内視鏡装置では、被写体像に応じた画像信号に基づいて被写体の明るさ（被写体の輝度）を検出し、被写体の適切な明るさを示す参照値と比較して照明光の光量調整が行われる。参照値より輝度値の方が大きければ絞りを閉じて光量を減少させ、逆に、参照値より輝度値の方が小さければ絞りを開いて光量を増加させる。参照値と比較される被写体像の明るさを表す値としては、被写体全体の明るさ平均を示す平均輝度値、あるいは最高輝度を表すピーク値が適用されており、オペレータは、プロセッサに備えられたスイッチを操作することによって参照値のレベルを設定変更することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
平均輝度値を参照値と比較して光量調整を行った場合、ハレーション（被写体像の一部が明るすぎて白く映し出される状態）が発生し易くなり、検査、処置等に支障を来たす。一方、ピーク輝度値を参照値と比較して光量調整を行った場合、ハレーションの発生を抑えることはできるが、観察される被写体像が全体的に暗くなる傾向にある。参照値のレベルを設定変更することによってある程度明るさの問題を解決することはできるが、オペレータにとっては、内視鏡操作をしている間に参照値のレベルを設定変更することが難しい。そのため、処置等を行っている間、被写体の明るさを常に適正な明るさに維持することが困難となる。
【０００４】
そこで本発明では、ハレーション発生を抑えながら被写体像を適切な明るさに維持する光量調整を行うことが出来る電子内視鏡装置および内視鏡用自動調光装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡装置は、撮像素子を有するビデオスコープとビデオスコープが接続されるプロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、プロセッサでは撮像素子から読み出される画像信号が処理されて、モニタなどへビデオ信号が出力される。本発明の電子内視鏡装置は、ヒストグラムデータを得るため、撮像素子から読み出される画像信号に基づいてヒストグラム処理を施すヒストグラム処理手段と、ヒストグラムデータに基づいて、ハレーションが発生しているか否かを検出するハレーション検出手段とを備える。例えば、ヒストグラムデータに基づいて、被写体像を構成する全画素の数に対する高輝度画素の数の割合を示すハレーション発生割合を算出し、ハレーション発生割合が０以外の値であるか否かを判別することによってハレーションを検出すればよい。被写体像の明るさを示す輝度値は、例えば輝度レベルとして０〜２５５の範囲のいずれかの値に定められる。高輝度画素はハレーション境界輝度値以上の輝度値を有する画素であり、ハレーション境界輝度値はハレーション発生とみなす閾値（境界値）となる輝度値である。輝度値が０〜２５５の範囲である場合、およそ２００〜２３０のいずれかの値に定められる。あるいは、２２０〜２３０のいずれかの値に定めてもよい。
【０００６】
また、電子内視鏡装置は、画像信号に基づいて被写体像の代表的な明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、代表輝度値が参照輝度値以下であるか否かを判別する代表輝度値判別手段とを備える。代表輝度値には、例えば、被写体像の平均的な明るさを示す輝度平均値、あるいは被写体像全体の中で最大輝度値であるピーク輝度値を適用すればよい。参照輝度値は、光量調整を行うか否かを決定するために基準となる代表輝度値を示しており、例えば、代表輝度値が輝度平均値である場合、輝度値のとりうる範囲の中で中間付近の輝度値を参照輝度値とすればよい。光量調整に関し、電子内視鏡装置は、モニタなどに映し出される被写体像の明るさが一定となるように被写体を照明する光の光量を調整する光量調整手段を備えており、所定の時間間隔ごとに光量調整を行う。例えば、１フレーム分の画像信号の読み出し期間に合わせて行えばよく、１フレーム期間毎に代表輝度値、ヒストグラムデータを読出し、それに合わせて光量調整を行えばよい。
【０００７】
本発明に係わる光量調整手段は、ハレーションが発生している場合には光量を減少させ、代表輝度値が参照輝度値以下である場合には、代表輝度値と参照輝度値との差に基づいて光量を増加させる。例えば、光源部が、ハロゲンランプなどの光源と、ビデオスコープ内に設けられる光ファイバー束の入射端との間に絞りを設けた構成の場合、絞りを開閉させることによって光量を増加させ、あるいは光量を減少させる。また、発光ダイオードをビデオスコープ先端に設けた構成の場合、発光ダイオードへ送る電流量を調整することによって光量の増減を行う。
【０００８】
光量減少に関しては、平均輝度値を用いる代わりにハレーション発生の有無を検出することによって光量調整を行うため、ハレーションのない被写体像をモニタなどに映し出すことができる。また、光量増加に関しては、代表輝度値と参照輝度値との差に基づいて光量調整が行われるため、被写体像が暗くならずに適切な明るさが維持される。
【０００９】
ハレーションを絶対発生させないことを考慮すれば、光量制御手段は、ハレーション発生の場合には代表輝度値に関係なく優先的に光量を減少させるのが望ましい。
【００１０】
処置等のため鉗子を使用する場合、ハレーションが発生しやすくなる。この場合、ハレーション発生を検知する度に光量減少を行うと、被写体像全体として暗くなってしまう。そのため、光量制御手段は、鉗子使用の場合、代表輝度値および参照輝度値との差に基づいて光量を減少および増加させることが望ましい。
【００１１】
本発明の内視鏡用自動調光装置は、ヒストグラムデータを得るため、被写体像に応じた画像信号に基づいてヒストグラム処理を施すヒストグラム処理手段と、ヒストグラムデータに基づいて、ハレーションが発生しているか否かを検出するハレーション検出手段と、画像信号に基づいて、被写体像の代表的な明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、代表輝度値が基準となる代表輝度値を示す参照輝度値以下であるか否かを判別する代表輝度値判別手段と、ハレーションの有無と代表輝度値および参照輝度値とに基づいて、被写体像の明るさが適切な明るさとなるように被写体を照明する光の光量を所定の時間間隔ごとに調整する光量調整手段とを備え、光量調整手段は、ハレーションが発生している場合には光量を減少させ、代表輝度値が参照輝度値以下である場合には、代表輝度値と参照輝度値との差に基づいて光量を増加させることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態である電子内視鏡装置について説明する。
【００１３】
図１は、第１の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。電子内視鏡装置は、胃など体内の器官に対して検査、手術などを行うための装置であり、検査等が開始されると、ビデオスコープが観察部位の撮影のため体内へ挿入される。
【００１４】
電子内視鏡装置では、撮像素子としてＣＣＤ５４を有するビデオスコープ５０と、ビデオスコープ５０から送られてくる画像信号を処理するプロセッサ１０とが備えられ、被写体像を表示するモニタ３２’がプロセッサ１０に接続される。ビデオスコープ５０はプロセッサ１０に着脱自在に接続されており、また、プロセッサ１０にはキーボード３４’が接続される。
【００１５】
光源ランプ１２から放射された光は、集光レンズ（図示せず）を介してビデオスコープ５０内に設けられた光ファイバー束５１の入射端５１Ａに入射する。光ファイバー束５１は、ランプ１２から放射される光を観察部位のあるビデオスコープ５０の先端側へ伝達する光ファイバーであり、光ファイバー束５１を通った光は出射端５１Ｂから出射する。これにより、観察部位Ｓに光が照射される。
【００１６】
観察部位Ｓにおいて反射した光は、対物レンズ（図示せず）を通ってＣＣＤ５４の受光面に到達し、これにより観察部位Ｓの像がＣＣＤ５４の受光面に形成される。本実施形態では、カラー撮像方式として単板同時式が適用されており、ＣＣＤの受光面上にはイエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）の色要素が市松状に並べられた補色カラーフィルタ（図示せず）が受光面の各画素に対応するよう配置されている。ＣＣＤ５４では、補色カラーフィルタを通る色に応じた被写体像の画像信号が光電変換により発生し、１フレームもしくは１フィールド分の画像信号が、色差線順次方式に従って所定時間間隔ごとに順次読み出される。カラーテレビジョン方式としては例えばＮＴＳＣ方式が適用されており、１／３０（１／６０）秒間隔ごとに１フレーム（１フィールド）分の画像信号が順次読み出され、プロセッサ１０へ送られる。
【００１７】
プロセッサ１０の信号処理回路２０には、ＣＣＤ５４から出力される画像信号のゲインコントロールを行うＣＣＤゲイン制御回路、画像信号読み出しのタイミング（ディレイタイム）を調整するタイミング回路、ホワイトバランス調整のためにＲ，Ｇ，Ｂのゲインコントロールを行うＲ、ＧおよびＢゲイン制御回路、ガンマ補正を行うためのガンマ補正回路、輝度信号、色差信号を生成するためのカラーマトリクス回路などが含まれている（いずれも図示せず）。信号処理回路２０に入力された画像信号に対して様々な処理が各回路において施され、その結果、映像信号が生成される。生成された映像信号はＮＴＳＣコンポジット信号、Ｙ／Ｃ分離信号（Ｓビデオ信号）、ＲＧＢ分離信号などのビデオ信号としてモニタ３２’へ出力され、これにより被写体像がモニタ３２’に映し出される。
【００１８】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４はプロセッサ１０全体を制御しており、ＩＣチップで構成される信号処理回路２０などの各回路に制御信号を出力するとともに、光量調整等を実行するためのプログラムを格納したＲＯＭ（図示せず）を有する。ビデオスコープ５０内にはデータ書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ５７が設けられており、ビデオスコープ５０の特性に関するデータがＥＥＰＲＯＭ５７にあらかじめ記憶されている。ビデオスコープ５０がプロセッサ１０に接続されると、ＥＥＰＲＯＭ５７内に格納されたデータがプロセッサ１０へ送られ、メモリ２６に格納される。
【００１９】
プロセッサ１０のフロントパネルには一連のパネルスイッチ３０が設けられており、パネルスイッチ３０に対する操作に応じた処理が実行される。アップスイッチ３０Ａおよびダウンスイッチ３０Ｂは、後述する参照輝度値を設定するためのスイッチであり、オペレータによってアップスイッチ３０Ａおよびダウンスイッチ３０Ｂが操作されると、操作に応じた信号がＣＰＵ２４へ送られる。送られてきた信号に基づき、参照値が設定される。また、キーボード３４’において患者情報などの文字情報をモニタ３２’に表示するためキー操作がなされると、キーボード３４’の操作に応じた信号がＣＰＵ２４へ入力され、その信号に基いてＣＲＴＣ（ＣＲＴコントローラ）２２へ制御信号が送られる。そして、キー操作に応じたキャラクタ信号がＣＲＴＣ２２から出力され、ビデオ信号にスーパーインポーズされる。また、ＲＴＣ（Real Time Clock）２８から日時のデータがＣＰＵ２４によって読み出され、現在の日時に応じたキャラクタ信号がＣＲＴＣ２２から出力される。
【００２０】
ライトガイド５１の入射端５１Ａと光源１２との間には被写体Ｓに照射される光の光量を調整するための絞り３４が設けられており、絞り３４はモータ３３の駆動によって開閉する。モータ３３はステッピングモータであり、絞り制御回路３２から送られてくるパルス信号に従って駆動（回転）する。よって、絞り３４の駆動量、すなわち絞り３４の開度の変化量はパルス信号に従う。本実施形態では、絞り３４を全開から全閉まで駆動させるに必要なパルス数は２４０である。信号処理回路２０では、送られてくる画像信号に基づいて１フレーム分の輝度信号が生成され、ヒストグラム回路２３へ送られる。ヒストグラム回路２３では、送られてくる輝度信号に基づいて被写体像の明るさに関するヒストグラムデータが生成され、ＣＰＵ２４へ出力される。そして、ヒストグラムデータに基づいて絞り制御回路３２へ制御信号が出力され、被写体像の明るさが一定となるように絞り３４が開閉する。ビデオスコープ５０内には、処置等で使用する鉗子（図示せず）を挿入するための鉗子チャンネル（図示せず）が形成されており、必要に応じて鉗子が挿入される。
【００２１】
図２は、プロセッサ１０内のＣＰＵ２４において実行されるメインルーチンを示した図である。
【００２２】
ステップＳ１０１では、ＣＰＵ２４の初期設定、変数の初期設定が行われる。ステップＳ１０２ではパネルスイッチ３０に関する処理が行われ、所定のスイッチが操作された場合にそのスイッチに対する処理が実行される。ステップＳ１０３では、キーボード３４’に関する処理が行われ、所定のキーが操作された場合、そのキー操作に対する処理が実行される。
【００２３】
ステップＳ１０４ではクロック処理が行われ、ＲＴＣ２８から日時、時刻に応じたデータが読み出され、モニタ３２’に日時、時刻が表示される。ステップＳ１０５では、ビデオスコープ５０に関する処理が施される。そして、ステップＳ１０６では、その他の処理が施される。プロセッサ１０の主電源がＯＦＦになるまで、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６が繰り返し実行される。
【００２４】
図３は、自動調光処理を実行する割り込みルーチンを示した図である。本実施形態では、１フレーム分の画像信号読出しに従って、１／３０秒ごとにメインルーチンに割り込んで自動調光処理が行われる。
【００２５】
ステップＳ２０１では、ヒストグラム回路２３において１画面分の被写体像の明るさに関するヒストグラム（図４参照）のデータが生成され、ＣＰＵ２４によって読み出される。ヒストグラムは、モニタ３２’に表示される被写体像を構成する各画素の輝度値としてとりうる値を横軸とし、信号処理回路２０（図１）からヒストグラム回路２３（図１）に送られてきた１フレーム分の輝度信号を構成する全画素についてその横軸の各輝度値に応じた画素の個数（度数）を縦軸にとったグラフを表す。本実施形態では、被写体像の明るさが輝度値として０〜２５５の範囲のいずれかの値に定められる。ステップＳ２０１が実行されると、ステップＳ２０２へ進む。
【００２６】
ステップＳ２０２では、ヒストグラムデータに基づいて、ハレーション発生割合を表す定数ｖｐ１、高輝度画素割合を表す変数ｖｐ２および輝度平均値を表す変数ｖｍのそれぞれの値が算出される。ハレーション発生割合ｖｐ１は、被写体像を構成する全画素の中でハレーション境界輝度値（定数ＣＢ１）以上の輝度を有する画素の割合を示す。ハレーション境界輝度値ＣＢ１は、この値以上であればモニタ３２’の画面上においてハレーションが発生するとみなされる輝度値であり、ここでは、例えば２２７に設定されている（図４参照）。高輝度画素割合ｖｐ２は、被写体像を構成する全画素の中で高輝度境界輝度値（変数ＣＢ２）以上の輝度を有する画素の割合を示す。高輝度境界輝度値ＣＢ２は、この値以上であれば高輝度とみなされる輝度値であり、ここでは、例えば１９７に設定されている（図４参照）。輝度平均値ｖｍは、次式で示すように、各輝度値における画素の数とその輝度値との乗数の総和を１フレームの総画素数で割ることによって算出される。ただし、ｊは輝度値、ｎｊは輝度値ｊを有する画素の数（度数）を示す。
ｖｍ＝（Σｎｊ×ｊ）／Σｎｊ（ｊ＝０〜２５５）・・・・（１）
ステップＳ２０２が実行されると、ステップＳ２０３へ進む。
【００２７】
ステップＳ２０３では、算出されたハレーション発生割合ｖｐ１が参照ハレーション割合（定数ＣＰ１）より大きいか否かが判断される。参照ハレーション割合ＣＰ１は、光量調整を実行するための基準となる割合であり、ハレーション発生割合ｖｐ１が参照ハレーション割合ＣＰ１よりも大きければ光量を減少させる。ここでは、参照ハレーション割合ＣＰ１は、ハレーション発生を最大限抑えることを考慮して、１％に定められている。すなわち、ハレーションが被写体像のごく一部に発生していてもハレーション発生が検知される。ステップＳ２０３において、算出されたハレーション発生割合ｖｐ１が参照ハレーション割合ＣＰ１より大きいと判断された場合、ステップＳ２０４へ進む。
【００２８】
ステップＳ２０４では、被写体像が適切な明るさとなるように、絞り３４を所定量だけ駆動させるための制御信号が絞り制御回路３２へ出力される。本実施形態では、絞り３４の駆動量はモータ３３の回転数と比例関係にあり、モータ３３の回転量は絞り制御回路３２から出力されるパルス数に従う。図５に示すように、本実施形態では、パルス数と高輝度割合ｖｐ２との対応関係を示す表Ｔ１から光量減少時のパルス数が定められる。すなわち、ステップＳ２０２で算出された高輝度割合ｖｐ２の値に基づいてパルス数、すなわち絞り３４の駆動量が定められる。ステップＳ２０４が実行されると、ステップＳ２０５へ進む。
【００２９】
ステップＳ２０５では、光量減少実行提示変数ｖｃが０に設定される。ただし、光量減少実行提示変数ｖｃは、光量減少の処理を行ったか否かを示す変数であり、光量減少を行った場合には０に設定され、行っていない場合には１に設定される。さらに、ステップＳ２０５では、光量増加実行提示変数ｖｃ２が１に設定される。光量増加実行提示変数ｖｃ２は、光量増加の処理を行ったか否かを示す変数であり、光量増加を行った場合には０に設定され、行っていない場合には１〜Ｃ２のいずれかに設定される。ただし、光量増加処理カウンタ定数を「Ｃ２」で表す。光量増加処理カウンタ定数Ｃ２は、光量減少を行ってからハンチング防止のために絞り３４を駆動させない期間に対応しており、ここでは光量増加処理カウンタ定数Ｃ２は６に設定されている。したがって、光量増加実行提示変数ｖｃ２は、光量減少を行った後すぐに絞り３４を駆動させないために割り込みルーチンの割り込み回数を計数するカウンタとしての機能を合わせ持つ。ステップＳ２０５が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【００３０】
一方、ステップＳ２０３において、算出されたハレーション発生割合ｖｐ１が参照ハレーション割合ＣＰ１より大きくないと判断された場合、ステップＳ２０６へ進み、輝度平均値ｖｍが参照輝度値ＣＭより小さいか否かが判断される。参照輝度値ＣＭは、被写体像の適正な明るさを維持するための基準となる輝度値であり、ここでは１２８に設定されている。ステップＳ２０６において輝度平均値ｖｍが参照輝度値ＣＭより小さくないと判断された場合、被写体像は適切な明るさとみなせるため、ステップＳ２１４へ進み、光量増加実行提示変数ｖｃ２が光量増加処理カウンタ定数Ｃ２の値に設定される。ステップＳ２１４が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【００３１】
一方、ステップＳ２０６において、輝度平均値ｖｍが参照輝度値ＣＭより小さいと判断された場合、ステップＳ２０７へ進み、光量減少実行提示変数ｖｃが０であるか否かが判断される。光量減少実行提示変数ｖｃが０であると判断された場合、光量減少のため絞り３４を駆動させた後すぐに光量増加のため絞り３４を駆動させると絞り３４がハンチング状態になる恐れがあることから、絞り３４を駆動させることなくステップＳ２１３へ進む。ステップＳ２１３において光量減少実行提示変数ｖｃが１に設定されると、割り込みルーチンは終了する。
【００３２】
一方、ステップＳ２０７において光量減少実行提示変数ｖｃが０ではないと判断された場合、ステップＳ２０８へ進み、光量増加実行提示変数ｖｃ２が光量増加処理カウンタ定数Ｃ２の値以上であるか否かが判断される。光量増加実行提示変数ｖｃ２が光量増加処理カウンタ定数Ｃ２の値以上ではないと判断された場合、ステップＳ２１１へ進み、光量増加実行提示変数ｖｃ２が０であるか否かが判断される。光量増加実行提示変数ｖｃ２が０ではないと判断された場合、絞り３４のハンチングを防止するため、絞り３４を駆動させずにステップＳ２１２へ進む。そして、ステップＳ２１２では、光量増加実行提示変数ｖｃ２に１が加算される。したがって、本実施形態では、光量減少が行われた後「Ｃ２−１」回まで、光量増加は実行されない。ステップＳ２１２が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【００３３】
一方、ステップＳ２０８において光量増加実行提示変数ｖｃ２が光量増加処理カウンタ定数Ｃ２の値以上である、あるいはステップＳ２１１において光量増加実行提示変数ｖｃ２が０であると判断された場合、光量増加を実行するため、ステップＳ２０９へ進む。ステップＳ２０９では、絞り３４が所定の開度まで開くように、輝度平均値ｖｍと参照輝度値ＣＭとの差に基づいて絞り制御回路３２へ制御信号が送られる。ここで、絞り３４の駆動量（変動量）に応じたパルス数は、図５に示す表Ｔ２に基づいて定められる。ステップＳ２０９が実行されると、ステップＳ２１０へ進み、光量が増加されたことを表すため光量増加実行提示変数ｖｃ２が０に設定される。ステップＳ２１０が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【００３４】
このように第１の実施形態によれば、ヒストグラムデータに基づいてハレーション発生割合ｖｐ１、輝度平均値ｖｍが算出される。ハレーション発生割合ｖｐ１の値からハレーション発生が検出されると、光量を減少させるために絞り３４が所定量だけ閉じる。ハレーションが発生しておらず、かつ輝度平均値ｖｍが参照輝度値ＣＭより小さい場合、光量を増加させるために絞り３４が所定量だけ開く。なお、ステップ２０６において輝度平均値ｖｍの値が参照輝度値ＣＭの値以下の場合に続くステップにて光量を増加させるようにしてもよい。
【００３５】
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、ビデオスコープ５０内の鉗子チャンネルに鉗子が挿入されている状態を考慮して光量調整が行われる。その他の構成に関しては、第１の実施形態と同じである。
【００３６】
図６は、第２の実施形態における自動調光処理を実行する割り込みルーチンを示した図である。
【００３７】
ステップＳ３０１、Ｓ３０２の実行は、それぞれ図３のステップＳ２０１、Ｓ２０２の実行と同じである。すなわち、ヒストグラムデータが生成され、ハレーション発生割合ｖｐ１、高輝度画素割合ｖｐ２、輝度平均値ｖｍが算出される。ステップＳ３０２が実行されると、ステップＳ３０３へ進む。
【００３８】
ステップＳ３０３では、鉗子使用状態変数ｖｆが０であるか否かが判断される。鉗子使用状態変数ｖｆは鉗子を使用しているか否かを示す変数であり、鉗子が使用されている場合には鉗子使用状態変数ｖｆは１に設定され、鉗子が使用されていない場合には鉗子使用状態変数ｖｆは０に設定される。本実施形態では、オペレータが鉗子を使用する場合、鉗子使用の設定をするためにキーボード３４’を操作する。そして、キーボード３４’に対する操作に従って、鉗子使用状態変数ｖｆが１もしくは０に設定される。ステップＳ３０３において鉗子使用状態変数ｖｆが０であると判断された場合、ステップＳ３０４へ進み、第１の実施形態と同様の光量調整が行われる。すなわち、ステップＳ３０４の実行は、ステップＳ２０３からステップＳ２１４の実行と同じである。ステップＳ３０４が実行されると、割り込みルーチンは終了する。一方、ステップＳ３０３において鉗子使用状態変数ｖｆが０ではないと判断された場合、ステップＳ３０５へ進む。
【００３９】
ステップＳ３０５では、輝度平均値ｖｍと参照輝度値ＣＭとの差（｜ｖｍ−ＣＭ｜）が許容値ＣＡより大きいか否かが判断される。許容値ＣＡは、被写体像の明るさが適正であるとみなせる許容範囲を示す。輝度平均値ｖｍと参照輝度値ＣＭとの差が許容値ＣＡより大きくないと判断された場合、絞り３４を駆動させることなくこのまま割り込みルーチンは終了する。一方、輝度平均値ｖｍと参照輝度値ＣＭとの差が許容値ＣＡより大きいと判断された場合、光量調整を実行するためにステップＳ３０６へ進む。
【００４０】
ステップＳ３０６では、輝度平均値ｖｍが参照輝度値ＣＭより大きいか否かが判断される。輝度平均値ｖｍが参照輝度値ＣＭより大きいと判断された場合、ステップＳ３０７へ進み、絞り３４が所定量だけ閉じるように、絞り制御回路３２へ制御信号が送られる。このとき、絞り３４の駆動量に対応するパルス信号は、図５の表Ｔ１に基づいて算出される。一方、輝度平均値ｖｍが参照輝度値ＣＭより大きくないと判断された場合、ステップＳ３０８へ進み、絞り３４が所定量だけ開くように、絞り制御回路３２へ制御信号が送られる。このとき、絞り３４の駆動量に対応するパルス信号は、図５の表Ｔ２に基づいて算出される。ステップＳ３０７もしくはステップＳ３０８が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【００４１】
このように第２の実施形態によれば、鉗子が使用されている場合には、輝度平均値ｖｍと参照輝度値ＣＭとの差に基づいて光量減少および光量増加が実行される。
【００４２】
第１および第２の実施形態では輝度平均値ｖｍを適用しているが、被写体像の明るさを示す代表的な値として、輝度平均値の代わりにピーク値などを適用させてもよい。
【００４３】
光量調整を行うための構成に関しては、光ファイバー束に入射する光の光量を絞りの開閉によって調整する代わりに、発光ダイオードをビデオスコープ先端に設けた構成において、発光ダイオードへ供給する電流を制御することによって被写体へ照射される光の光量を調整してもよい。また、電子内視鏡装置の代わりに、内視鏡用光源装置に対して上述した光量調整を行う構成を適用させてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ハレーション発生を抑えながら被写体像を適切な明るさに維持する光量調整を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】プロセッサ内のＣＰＵにおいて実行されるメインルーチンを示した図である。
【図３】自動調光処理動作を実行する割り込みルーチンを示した図である。
【図４】被写体像の明るさに関するヒストグラムを示した図である。
【図５】モータを駆動させるためのパルス数設定に関する表を示した図である。
【図６】第２の実施形態における自動調光処理動作を実行する割り込みルーチンを示した図である。
【符号の説明】
１０プロセッサ
２４ＣＰＵ
３２絞り制御回路
３３モータ
３４絞り（ｉｒｉｓ）
５０ビデオスコープ
５４ＣＣＤ（撮像素子）
ｖｐ１ハレーション発生割合
ｖｐ２高輝度画素割合
ｖｍ輝度平均値（代表輝度値）
ＣＭ参照輝度値

Claims

撮像素子を有するビデオスコープと前記ビデオスコープが接続されるプロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、
被写体像の明るさに関するヒストグラムデータを得るため、前記撮像素子から読み出される画像信号に基づいてヒストグラム処理を施すヒストグラム処理手段と、
前記ヒストグラムデータに基づいて、ハレーションが発生しているか否かを検出するハレーション検出手段と、
前記画像信号に基づいて、被写体像の平均的な明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値が、基準となる代表輝度値を示す参照輝度値以下であるか否かを判別する代表輝度値判別手段と、
前記ハレーション検出手段により検出された前記ハレーションの有無と、前記代表輝度値および前記参照輝度値とに基づいて、被写体像の明るさが適切な明るさとなるように被写体を照明する光の光量を所定の時間間隔ごとに調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、ハレーションが発生している場合には光量を減少させ、また、ハレーションが発生せず、かつ前記代表輝度値が前記参照輝度値より小さい場合には、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差に基づいて光量を増加させる一方、ハレーションが発生せず、かつ、前記代表輝度値が前記参照輝度値以上である場合には、光量増減の調整を行わないことを特徴とする電子内視鏡装置。
前記光量調整手段が、ハレーション発生の場合には前記代表輝度値に関係なく優先的に光量を減少させることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
前記光量調整手段が、鉗子使用の場合、前記代表輝度値および前記参照輝度値との差に基づいて光量を減少および増加させることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
被写体像の明るさに関するヒストグラムデータを得るため、被写体像に応じた画像信号に基づいてヒストグラム処理を施すヒストグラム処理手段と、
前記ヒストグラムデータに基づいて、ハレーションが発生しているか否かを検出するハレーション検出手段と、
前記画像信号に基づいて、被写体像の平均的な明るさを示す代表輝度値を算出する代表輝度値算出手段と、
前記代表輝度値が基準となる代表輝度値を示す参照輝度値以下であるか否かを判別する代表輝度値判別手段と、
前記ハレーション検出手段により検出された前記ハレーションの有無と、前記代表輝度値および前記参照輝度値とに基づいて、被写体像の明るさが適切な明るさとなるように被写体を照明する光の光量を所定の時間間隔ごとに調整する光量調整手段とを備え、
前記光量調整手段が、ハレーションが発生している場合には光量を減少させ、また、ハレーションが発生せず、かつ前記代表輝度値が前記参照輝度値より小さい場合には、前記代表輝度値と前記参照輝度値との差に基づいて光量を増加させる一方、ハレーションが発生せず、かつ、前記代表輝度値が前記参照輝度値以上である場合には、光量増減の調整を行わないことを特徴とする内視鏡用自動調光装置。