JPS62266028A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、内視鏡装置特にその画像処理技術に関する。

（従来の技術） 近年、内視鏡スニ１−プの先端にＣＯＤ等の固体撮像素
子を配置した内視鏡が開発されている。

これは、例えば胃内壁の様子をカラーＴＶ画像としてカ
ラーブラウン管などに直接表示して観察できるもので、
■内視鏡検査が容易になる、■画像が鮮明である等の有
用性が認められている。そして、この内視鏡により得ら
れた画像を処理して表示することで、新たな診断機能の
向上も期待されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来より内視鏡による画像診断では、臓器粘膜の構造（
ひだの凹凸等）と色の変化（発色、変色等）とによって
病変の変化を検出するが、例えば早期病のような場合に
は、ひだの微妙な性状変化しか呈しないために、しばし
ば病変を見逃がづことがあった。

この場合、ひだの微細な構造ヤＪ色の変化を強調できる
ならば異常の発見が容易となるが、内視鏡画像はカラー
カメラから得られる通常Ｒ，Ｇ、Ｂの成分から成る画像
情報で表わされるため、Ｒ１Ｇ、Ｂから成る画像に例え
ば構造強調を実施しようとずれば、色も変化してしまう
という問題かある。

このように、従来装置にあっては臓器粘膜の構造又は色
の強調処理を独立に実施することかできなかっｌ＝。

そこで、本発明の目的とするところは、構造の微細な変
化のみを強調したり、色の変化のみを強調したり、ある
いはその両者を強調して、粘膜等の異常の発見を容易に
行うことのできる内視鏡装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決づるための手段） 本発明は、Ｒ，Ｇ、８画像を明度、彩度１色相の各画像
に変換する第１の変換手段と、明度。

彩度１色相のうちの１以上の画像について独立に強調処
理を実行する画像強調処理手段と、強調処理後の明度、
彩度１色相画像をＲ，Ｇ、８画像に変換する第２の変換
手段とを設けて内？！鏡装置を構成している。

（作　用） 本発明では、Ｒ，Ｇ、８画像を色の三層性である明度、
彩度２色相の各画像に変換し、この三層性についての一
以上の画像について独立（こ強調処理を可能としている
。Ｒ，Ｇ、Ｂの画像は、カラー画像を表示するために形
成される色空間であり、強調処理操作にはなじまないも
のであるが、本発明のように色の三属性である３種の色
空間を形成することで、人間の視覚にンツヂした強調処
理が可能となる。しかも、新たな色空間について独立に
強調処理が可能であるため、例えば明度を強調した時に
（構造強調に対応する）、色まで変化してしまうという
ことがない。そして、このような強調処理後の画像を再
度Ｒ，Ｇ、Ｂ画像に変換することで、所望のカラー画像
を表示することかできる。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づき説明する。

第１図は、本発明に係る内視鏡装置のブロック図である
。＠１図において、１は先端部に固体撮像素子であるＣ
０Ｄ２を配置した内視鏡スコープであり、３は前記Ｃ０
Ｄ２からの信号出力をカラービデオ信号に形成するＴＶ
回路部である。尚、カラービデオ信号の生成に際しては
、波長の賃なるＲｌＧ、Ｂの光で順次Ｃ０Ｄ２上に結像
させるいわゆる面順次方式は、あるいはＣＣＤ２上にモ
ザイクフィルタを形成して同時にＲ，Ｇ、Ｂ情報を得る
いわゆる点順次方式のいずれを採用してもよい。

４は前記カラービデオ信号をＲ，Ｇ、、Ｂ信号に変換す
るエンコーダ、５はこのエンコーダ４からのＲ，Ｇ、Ｂ
信号をそれぞれＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、６Ｒ，６
Ｇ、６ＢはそれぞれＲ用、Ｇ用、Ｒ用の画像メモリであ
る。１２はこの各画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６ＢからのＲ
，Ｇ、Ｂのディジタル信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換
器であり、１４は前記Ｄ／Ａ変換器１２からの信号に基
づき画像を表示するディスプレイである。

上記の構成は、内視鏡で得られた原画像をＲｌＧ、Ｂ変
換してディスプレイ１４に表示するという従来からの原
画像表示用のユニットである。本実施例では、この原画
像表示用ユニットに下記の構成の処理画像表示用ユニッ
トを接続することによって、構造、色を独立に強調処理
することを可能としている。

第１の変換手段である第１の変換ユニット７は、前記各
画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６ＢからのＲ，Ｇ。

Ｂ情報を入力し、これを色の三属性である明度（Ｉ〉、
彩度（Ｓ）１色相（）−１）の各画像に変換するユニッ
トである。尚、色の三属性の関係は第２図の模式図に示
づ通りであり、明度（１）は、原画像の白黒情報（定量
的には輝度情報に対応する）であり、壁の構造をよく表
わす。彩度（Ｓ）は１京画像の各色についての色のあざ
やかさく白で薄められる度合）を表わし、色相（１−（
＞は原画像の赤、青等の色おいて波長で表わすことがで
きる。

また、Ｒ，Ｇ、Ｂ情報を上記１．Ｓ、８画像に変換する
方式としては、カラーグラフィクの分野で公知であり、
その−例として米国Ａ　ＣＭ　（Ｔｈｅ　Ａｓ５ｏｃｉ
ａｔｉｏｎ　Ｆｏｒ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｍａｃｈｉｎ
ｅｒｙ）　−８ＩＧＧＲＡＰＨ（Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｉｎ
ｔｅｒｅｓｔ　Ｇｒｏｕｐ　ｏｎ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　
Ｇｒａｐｈｉｓｓ）から１９７９年に提案されたＨ３Ｉ
変換モデル等がある、。

２０は上記１．Ｓ、８画像を独立に強調処理づる画像強
調処理手段であり、１．Ｓ、Ｈ用の各画像メモリ８１８
８．８Ｈ，画像処理ユニット９及びコントロールコンソ
ール１６から構成される。

前記コントロール」ンソール１６は、例えば内視鏡スコ
ープの把持部に設けられ、オペレータの入力に基づき前
記第１の変換ユニット７に変換指令を出力すると共に、
強調処理のための指令を前記画像処理ユニット９に出力
するものである。前記各画像メモリ８１．８３．８Ｈは
、前記第１の変換ユニット７で変換処理された１、Ｓ、
Ｈ像をそれぞれ記憶し、その後画像処理ユニット９で強
調処理された画像を記憶するものである。前記画像処理
ユニット９は、前記コントロールコンソール１６からの
指令に基づき、前記画像メモリ］。

８８．８Ｈからの１．Ｓ、ｌ−１画像を入力し、この各
画像を独立して強調処理し、処理画像を各画像メモリ８
Ｉ、８８．８Ｈに記憶するようになっている。

第２の変換手段である第２の変換ユニット１０は、前記
画像メモリ８１，８Ｓ、８Ｈに記憶された強調処理後の
Ｉ、Ｓ、Ｈ１ｉ！！ｉ像を入力し、これをＲ，Ｇ、８画
像に変換するものである。

そして、第２の変換ユニット１０で形成されたＲ、Ｇ、
８画像を表示するための構成として、画像メモリ１１Ｒ
，１１Ｇ、１１Ｂ、Ｄ／Ａ変換器１３及びディスプレイ
１５が設けられている。

以上のように構成された装置の作用について説明する。

先ず、内視鏡スコープ１を患者の体腔内に挿入し、例え
ば胃内壁に照明光を照射してその反射光をＣ０Ｄ２で検
出し、電気（ｅ号に変換する。、ＴＶ回路部３ではこれ
を標準のビデオ信号例えばＮＴＳＣ信号に形成する３、
このＮ王ＳＣ信号はエンコーダ４によってＲ，Ｇ、Ｂ信
号に変換され、それぞれＡ／Ｄ変換器５でディジタル信
号に変換された後に各画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂに記
憶される１、この画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂに記憶さ
れたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、Ｄ／Ａ変換器１２でアナログ信
号に変換され、原画像がディスプレイ１４上にカラー表
示されることになる。これによって、胃内壁の画像診断
が可能になる。

く画像強調処理例１〉 ここで、上記胃内壁の微細なひだの構造をより正確に診
断したい場合には、下記のような画像処理を行う。

先ず、オペレータの操作入力に基づぎコントロールコン
ソール１６より第１の変換ユニット７に対して画像処理
実行命令が出力される。そうすると、この第１の変換ユ
ニット７は前記画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６ＢよりＲ，０
，８信号を入力し、これを公知の（ＲＧＢ）→（Ｈ，Ｓ
、Ｉ）変換方式によってｌ−１，Ｓ、Ｉ信号に変換して
出力覆る１゜そして、このＨ，Ｓ、１画像はそれぞれ画
像メモリ８１−１．８８．８１に記憶される。

一方、前記コントロールコンソール１６は、オペレータ
の操作入力に基づき、例えば構造強調の指令を画像処理
ユニツ１〜９に対して出力すると、この画像処理ユニツ
（〜９では画像メモリ８■に記憶された１画像について
、例えば第３図に示１バンドパスフィルタをｔＭＪこと
になる、。

フィルタ処理された１画像は、その後画像メモリ８Ｉに
再び記憶される。そして、画像メモリ８１−１．８Ｓ内
の未処理のト１．　Ｓ画像と、画像メモリ８■内のフィ
ルタ処理後の１像は、第２の変換ユニット１０に入力さ
れ、ここでＲ，Ｇ、８画像に変換される。その後、Ｒ，
Ｇ、８画像は画像メモリ１１Ｒ，１１Ｇ、１１１３に一
旦記憶された後、Ｄ／Ａ変換器１３でアナログ信号に変
換されてディスプレイ１５上に画像表示されることにな
る。

ここで、このディスプレイ１５上に表示されたカラー画
像と、ディスプレイ１／ｌ上に表示された原画について
のカラー画像とを比較すると、ディスプレイ１５上の画
像は先の処理で明度（Ｉ）情報についてのみバンドパス
フィルタが庵されているため、胃内壁のひだの＠造のみ
が強調され、色調については１京画像の情報が保存され
た画像となつている。従って、色調を損なうことなくひ
だの構造のみを強調処理でき、ひだの微＠な変化をも診
断可能となる。

く画像強調処理例２〉 同様に、第３図に示すバンドパスフィルタを色相（Ｓ）
画像についてのみ施こずことができる。

この場合、コントロールコンソール１６より画像処理ユ
ニット９に対して色相強調の指令が出力されるようにす
ればよい。そう覆ると、画像処理ユニット９では、画像
メモリ８Ｓ内のＳ画像についてのみバンドパスフィルタ
を施こし、ディスプレイ１５上に表示される画像は、色
のあざやかさに関する空間上の変化のみ強調された画像
となる。

このような強調処理の実用性としては、例えば胃粘膜は
一般に赤色を呈するが、その中で病変部は発赤して更に
赤味を帯びることがしばしば１ｇｌ！察されるため、上
記のフィルタ処理を行うことにより発赤部分のみがより
強調されて診断能が向上する。

また、病変部が変色した場合にあっては、色相（Ｓ）画
像に上記の゛フィルタ処理を実行すると変色部分を強調
した画像を得ることかできる。。

く画像強調処理例３〉 画像の強調処理は、Ｈ，ｓ、ｒ像についてそれぞれ独立
に行うことができるため、上述した処理例１．２のよう
に３種の画像のうちの１種についてのみ実行するものに
限らず、２種以上の画像について強調処理することも可
能である。

例えば、画像メモリ８１．８Ｓ内のｒ像、Ｓ像について
フィルタ処理を行うことも可能であり、この場合には上
記の処理例１．２で得られた画像を複合した結果が表示
される。。

く画像強調処理例４〉 強調処理の変形例としては、フィルタ処理に限らず診断
能の向上に寄与する種々の強調処理を採用するεとがで
き、例えばＳ像に対して第４図に示すような非直線的な
ゲイン変＃（ウィンドウ処理）を行うこともｈ用である
。この場合、発赤部位、血管像を強調する効果が期待で
きる。

このように、強調処理の例としては種々前えられる。そ
して、いずれの画像に対していかなる強調処理を実行す
るかについては」ントロールコンソール１６によって画
像を選択し、かつ、各種強調処理に対応するための処理
機能を画像処理ユニット９に備えておけばよい。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

上記実施例では原画像用の表示系（画像メモリ６Ｒ〜６
Ｂ、Ｄ／Ａ変換器１２及びディスプレイ１４）の他に、
処理画像用の表示系（画像メモリ１１Ｒ〜１１Ｂ、Ｄ／
Ａ変換器１３及びディスプレイ１５）を別個に設けたが
、−の表示系を兼用することもできる。この場合、原画
像、処伸画像を切り変えて表示するか、あるいは一画面
を２領域に分割して各領域に同時に表示することもでき
る。

また、画像の強調処理はフリーズスイッチと連動させ、
診断目的の画像が表示されたら該画像をフリーズさせ、
この画像に対して各種強調処理を行うようにしてもよい
。

尚、本発明の応用例として、第１の変換手段７で色の三
属性である明磨、彩度１色相の各画像が１ｑられるため
、この各画像について数値解析を行い、この結果を表示
あるい（。１．記録出力覆ることもできる。

［発明の効果１ 以上詳述したように、本発明によれば内視鏡カラー画像
の構造又は色のみを独立に強調処理することができ、粘
膜等の異常の発見を容易に行うことのできる診断能の高
い内視鏡装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置のブロック図、第２図は
色の三属性の関係を示す概略説明図、第３図は強調処理
の一例としてのバンドパスフィルタ特性の特性図、第４
図は強調処理の一例としてのウィンドウ特性の特性図で
ある。 １・・・内視鏡ス」−ブ、　２・・・固体Ｗ＆像素子、
７・・・第１の変換手段、　１０・・・第２の変換手段
、２０・・・画像強調処理手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内視鏡スコープの挿入先端に配置された固体撮像素子よ
   り得られた情報を、Ｒ、Ｇ、Ｂ画像に変換し、このＲ、
   Ｇ、Ｂ画像に基づいて内視鏡カラー画像を表示する内視
   鏡装置において、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ画像を明度、彩度、色
   相の各画像に変換する第１の変換手段と、明度、彩度、
   色相のうちの１以上の画像について独立に強調処理を実
   行する画像強調処理手段と、強調処理後の明度、彩度、
   色相画像をＲ、Ｇ、Ｂ画像に変換する第２の変換手段と
   を設けたことを特徴とする内視鏡装置。