JP3836653B2 - Electric endoscope generator for electronic endoscope - Google Patents

Description

となり、１画面を生成する時間は上記時間Ｔの４倍となるため、
０．０８０６４×４＝０．３２２５６［sec］
となる。そして、このＮＴＳＣ方式表示の場合、１フレームに１／３０秒かかるため、マスク生成時に必要なフレーム構成数は、
０．３２２５６／（１／３０）＝９．６７６８［枚］
となる。
【０００７】
上記のデータＭ_1aの書込み時間Ｔは、画像形成の初期処理（電源投入時）において必要となる時間ではあるが、１画面を構成するのに、約９．７枚のフレーム数が必要ともなれば迅速な画像表示ができず、マスクデータの書込みを含めた初期処理の時間短縮が望まれている。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マスクの生成処理にかかる時間を短縮し、マスクが付与された被観察体画像の表示を迅速に行うことができる電子内視鏡の電気マスク生成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る電子内視鏡の電気マスク生成装置は、画面の所定部分を覆うための電気マスク信号を記憶するマスク生成用メモリを備え、このマスク信号を固体撮像素子で得られた画像信号に混合する電子内視鏡の電気マスク生成装置において、１画素を１ビット情報で表したビット列マスク信号をマスク画像の１／４につき形成し、このビット列１／４マスク信号を上記マスク生成用メモリに格納し、このマスク生成用メモリからビット列１／４マスク信号をパラレルに読み出すと共に、この１／４マスク信号の読出し方向を変えながらマスク画像の全体を読み出すマスク生成回路と、上記マスク生成用メモリから読み出したパラレルマスク信号をシリアルマスク信号へ変換するシフトレジスタを有し、シリアル変換した１画素１ビット構成のマスク信号に基づき、生成マスクを付与した画像信号を形成するマスク混合回路と、を設けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、１画素を１ビット情報で表した電気マスクのビット列を生成するためのプログラム及びデータを記憶する読出し専用メモリと、上記電気マスクのビット列データを展開させるための読書き自在メモリと、を設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、例えば制御用メモリに保存されているマスク生成データに基づき、マイコン等によって１画素が１ビットの情報で表されたマスク信号（画像信号）が生成され、このマスク信号がマスク生成用メモリに一旦書き込まれる。従って、このマスク生成用メモリへの書込み速度は、１画素１バイト構成の従来に比較すると１／８に短縮される。その後、この１画素１ビット構成のマスク信号は固体撮像素子を用いて形成された原画像信号にシフトレジスタ等を用いて混合され、モニタ等へ出力される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１には、実施形態例に係る電子内視鏡の電気マスク生成装置の構成が示され、図２にはマスクミックス回路内の構成が示されている。この装置は、例えば電子内視鏡のプロセッサ装置に組み込まれており、このプロセッサ装置の全体を統括制御するマイコン１１がマスク生成回路としても機能する。このマイコン１１には、１画素（ピクセル）を１ビットで表した電気マスクのビット列生成データ（プログラム等）を記憶したＲＯＭ（読出し専用メモリ）１２、このマスクビット列データを展開させるためのＲＡＭ（読み書き自在メモリ）１３、マスクの種類を識別するマスク番号（No.）を格納したＥＥＰＲＯＭ１４が接続される。即ち、上記マイコン１１は、ＥＥＰＲＯＭ１４から読み出したマスク番号に対応するマスク生成データをＲＯＭ１２から読み出し、マスク画像の画素に対応したビット列をＲＡＭ１３に展開する。
【００１２】
そして、このマイコン１１には、マスク生成用メモリ１５が接続されており、このマスク生成用メモリ１５には上記ＲＡＭ１３で展開したデータに基づき、１画素１ビット構成のマスク信号が書き込まれる。図３（Ａ）には、一つのマスク画像Ｍ₂ が示されているが、例えばマスク画像Ｍ₂ を４分割した左上のデータＭ_2aが上記マスク生成用メモリ１５に生成される。そして、このマスク生成用メモリ１５をマイコン１１により読出し制御することによって、図３（Ａ）の１枚のマスク画像Ｍ₂ が出力される。
【００１３】
即ち、１／４マスクデータＭ_2aを左上側から走査線に合わせて順次読み出しながら、水平ライン毎に同一のデータＭ_2aを右上側から逆方向に読み出すことにより、図３（Ａ）の右上の１／４データＭ_2bを含むマスク画像Ｍ₂ の上半分を形成し、次にマスク画像Ｍ₂ の下半分については、データＭ_2aを左下側から読み出して左下の１／４データＭ_2cを形成するが、このとき水平ライン毎に同一のデータＭ_2aを右下側から逆方向に読み出して右下の１／４データＭ_2dを得ることにより形成される。
【００１４】
また、上記マスク生成用メモリ１５の出力信号と被観察体画像の原画素信号を混合するマスクミックス回路１６が設けられており、この画素信号は電子内視鏡先端部に配置されたＣＣＤから得られるもので、例えばＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色毎の信号となる。
【００１５】
図２には、上記マスクミックス回路１６の内部構成が示されており、このマスクミックス回路１６はクロック信号を入力するカウンタ１８、マスク信号のビットデータＤ₀ 〜Ｄ₇ をラッチするラッチ回路１９、このラッチ回路１９から出力されたパラレル信号Ｑ₀ 〜Ｑ₇ をシフトクロックに基づいてシリアル信号に変換するシフトレジスタ２０、ＲＧＢの信号毎にマスク信号を混合する信号混合部２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを備えている。この信号混合部２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂでは、８個の論理回路２２を有しており、これによって画素毎にマスク信号が混合される。
【００１６】
実施形態例は以上の構成からなり、次にその作用を説明する。図１のマイコン１１が、上述したようにＥＥＰＲＯＭ１４に設定されたマスク番号に対応した１画素１ビット構成のマスクビット列生成データをＲＯＭ１２から読み出すことになり、上記ＲＡＭ１３にはマスク画像を形成するためのビット列が展開され、このビット列が順次、マスク生成用メモリ１５に書き込まれる。この結果、例えば図３（Ａ）の１／４マスクデータＭ_2aが形成される。このマスクデータＭ_2aは、マスク画像Ｍ₂ の一部を拡大した図３（Ｂ）に示されるように、１画素が１ビットで表されたものであり、例えば遮蔽部の黒画素を”１”、画素データ無しのスルーを”０”に設定する。
【００１７】
そして、上記マスク生成用メモリ１５内のマスクデータＭ_2aは、上述した読み出し方法により４回読み出されることになるが、このマスクデータは、図２に示されるように、８ビット毎にデータＤ₀ 〜Ｄ₇ としてマスクミック回路１６へパラレルに供給される。このマスクミックス回路１６では、ラッチ回路１９、シフトレジスタ２０を介して上記パラレルビットデータがシリアルビットデータへ変換され、このマスク信号のビットデータが信号混合部２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂへ供給される。
【００１８】
例えば、上記信号混合部２１Ｒでは、論理回路２２により赤画素信号Ｒ₀ 〜Ｒ₇ と上記マスク信号のビットデータの反転信号との論理積が演算される。即ち、図３（Ｂ）に示した黒を示すマスクビットデータ”１”は、反転して”０”となるので、赤色信号Ｒ₀ 〜Ｒ₇ が１又は０の何れであっても”０”となり、スルーを示すデータ”０”は、反転して”１”となるので、赤色信号Ｒ₀ 〜Ｒ₇ が１であるとき、”１”となる。これは、緑画素信号Ｇ₀ 〜Ｇ₇ 、青画素信号Ｂ₀ 〜Ｂ₇ についても同様であり、ＲＧＢの全てが”０”となったときに、黒の画素が形成され、それ以外では各色信号がスルーで出力される。このようにして、マスク信号が付与された画像信号が形成され、モニタには図５で説明したように周囲がマスクで覆われた被観察体画像が表示されることになる。
【００１９】
このような実施形態例において、上記マスク生成用メモリ１５内に書き込まれるマスクデータＭ_2aは、１画素１ビットで構成されるので、１画素１バイトで構成する従来よりも、８分の１のデータ量となる。即ち、１画素１バイトの場合、上記１／４マスクデータＭ_2aは、（７６８／２）×（５２５／２）＝１００８００バイトとなるが、１画素１ビットとした場合には、この８分の１の｛（７６８／２）×（５２５／２）｝／８＝１２６００バイトとなる。従って、メモリ１５への書込みフレーム数は９．６７６８／８＝１．２０９６で、約１．２枚となり、短時間に電気マスクを生成することが可能となる。なお、メモリ書込みのためのアドレスは、マスク生成メモリ１５内で自動的に生成できるものを使用すれば不要となる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１画素情報を１ビットで表したビット列１／４マスク信号を形成し、このビット列１／４マスク信号をマスク生成用メモリに書き込み、この１／４マスク信号からマスク画像全体を形成すると共に、上記マスク生成用メモリから読み出したパラレルマスク信号をシリアルマスク信号へ変換しながら生成マスクを付与するので、電源投入時における電気マスクの生成処理にかかる時間を短縮することができ、マスクを付与した被観察体画像の表示及び観察が迅速に行われるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る電子内視鏡の電気マスク生成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のマスクミックス回路内の構成を示す図である。
【図３】実施形態例のマスク画像［図（Ａ）］及びマスクの一部の拡大画像［図（Ｂ）］を示す図である。
【図４】従来の電気マスク生成の一部回路を示すブロック図である。
【図５】図４の回路で処理される画像で、図（Ａ）はマスクをかける前の原画像、図（Ｂ）はマスク画像、図（Ｃ）はマスクをかけた画像、図（Ｄ）はマスクの一部の拡大画像を示す図である。
【図６】電気マスク生成時のメモリ書込み動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，１５ … マスク生成用メモリ、
２，１６ … マスクミックス回路、
１１ … マイコン、
２０ … シフトレジスタ、
２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ … 信号混合部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric mask generating apparatus for an electronic endoscope, and more particularly to a mask generating process for forming a masked image signal using a mask generating memory in a short time.
[0002]
[Prior art]
An electronic endoscope apparatus images an object to be observed with an imaging element, for example, a CCD (Charge Coupled Device) disposed at the tip of a scope (electronic endoscope), and a video signal (image signal) obtained by the CCD. Is subjected to predetermined image processing, whereby an object image is displayed on the monitor. In the monitor screen, an electric mask is provided around the screen, and the above-described object image is displayed in, for example, a circular opening set by the electric mask.
[0003]
FIG. 4 shows a circuit of an electric mask generation unit of an electronic endoscope. In this mask generation unit, a mask signal having a predetermined mask shape is written in the mask generation memory 1, and this mask signal is converted into a mask mix. The circuit 2 mixes the video signal. For example, a video signal input to the mask mix circuit 2 is an R (red), G (green), or B (blue) signal formed from the output of the CCD, and a mask signal for these RGB signals. Is mixed and given.
[0004]
FIG. 5 shows the mixing process of the electric mask signal, and FIG. 5 (A) is an original image input to the mask mix circuit 2 before the mask is applied, which is an object image to be observed. F is projected on the screen 4 together with the lens barrel 3. In this image, a small uneven portion of the lens barrel frame 3 is projected, and surrounding vignetting is generated. On the other hand, as shown in FIG. 5B, a mask (image) M ₁ that shields the periphery and has a circular opening is formed based on the mask signal of the mask generation memory 1, and the mask mix circuit 2 By mixing the signals (A) and (B) in FIG. 5, an easy-to-see screen 4 in which the lens barrel frame 3 and vignetting are hidden is formed as shown in FIG.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the electric mask generation process as described above has a problem that it takes about 9.7 frames (one second or more in time) at the time of mask generation. That is, the mask generation memory 1 in FIG. 4 stores, for example, the quarter data M _1a divided into four as shown by the dotted line in the mask M ₁ in FIG. 5B, and this mask data M _1a is read in the reading direction. One mask image can be formed by sequentially reading four times while changing. In this case, as shown in FIG. 5D in which a part of the mask in FIG. 5B is enlarged, one pixel (pixel) P of the mask image M ₁ is represented by 1-byte data. Is done.
[0006]
Here, when the time for writing the quarter data M _1a to the mask generation memory 1 is calculated, for example, in the NTSC system, 768 horizontal pixels and 525 vertical lines are set, and the clock frequency of the microcomputer is 10 MHz, 1 clock = 1 instruction. When a microcomputer capable of processing is used, assuming that the necessary number of clocks (steps S0 to S8) are multiplied according to the flowchart of the memory write operation in FIG.

And the time to generate one screen is four times the time T,
0.08064 × 4 = 0.32256 [sec]
It becomes. In the case of this NTSC system display, since 1 frame takes 1/30 second, the number of frame configurations necessary for mask generation is
0.32256 / (1/30) = 9.6768 [sheets]
It becomes.
[0007]
The writing time T of the data M _1a is a time required for the initial process of image formation (when the power is turned on), but about 9.7 frames are required to form one screen. Therefore, it is not possible to display images quickly, and it is desired to shorten the initial processing time including writing of mask data.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the time required for mask generation processing and to quickly display an image of an object to be observed provided with a mask. An object of the present invention is to provide an electric mask generating apparatus for an endoscope.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, an electric mask generating apparatus for an electronic endoscope according to the invention of claim 1 includes a mask generating memory for storing an electric mask signal for covering a predetermined portion of a screen, and the mask signal. the in electric mask generating apparatus for an electronic endoscope to be mixed with the image signal obtained by the solid-state image pickup element, to form per bit string mask signal representing one pixel by one bit information to 1/4 of the mask image, the bit sequence 1 The / 4 mask signal is stored in the mask generation memory, the bit string 1/4 mask signal is read out in parallel from the mask generation memory, and the entire mask image is read out while changing the reading direction of the 1/4 mask signal. It includes a mask generation circuit, a shift register for converting parallel mask signal read out from the mask generation memory to the serial mask signal, Based on the mask signal real converted pixel 1 bits, and a mask mixing circuit for forming an image signal obtained by applying the generated mask, characterized in that the provided.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a read-only memory for storing a program and data for generating a bit string of an electric mask in which one pixel is represented by 1-bit information, and read / write for expanding the bit string data of the electric mask. And a memory.
[0010]
According to the above configuration, for example, based on the mask generation data stored in the control memory, a mask signal (image signal) in which one pixel is represented by 1-bit information is generated by a microcomputer or the like. Once written in the mask generation memory. Accordingly, the writing speed to the mask generation memory is reduced to 1/8 compared with the conventional one-pixel 1-byte configuration. Thereafter, the mask signal having a 1-pixel 1-bit configuration is mixed with an original image signal formed using a solid-state imaging device using a shift register or the like, and is output to a monitor or the like.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration of an electric mask generator for an electronic endoscope according to an embodiment, and FIG. 2 shows a configuration in a mask mix circuit. This device is incorporated in, for example, a processor device of an electronic endoscope, and the microcomputer 11 that performs overall control of this processor device also functions as a mask generation circuit. The microcomputer 11 includes a ROM (read only memory) 12 that stores bit sequence generation data (program, etc.) of an electric mask in which one pixel (pixel) is represented by 1 bit, and a RAM (read / write) for expanding the mask bit sequence data. A free memory) 13 and an EEPROM 14 storing a mask number (No.) for identifying a mask type are connected. That is, the microcomputer 11 reads the mask generation data corresponding to the mask number read from the EEPROM 14 from the ROM 12 and develops the bit string corresponding to the pixel of the mask image in the RAM 13.
[0012]
A mask generation memory 15 is connected to the microcomputer 11, and a mask signal having a 1-bit pixel configuration is written into the mask generation memory 15 based on the data developed in the RAM 13. FIG. 3A shows one mask image M _2. For example, upper left data M _{2a obtained} by dividing the mask image M ₂ into four is generated in the mask generation memory 15. Then, the mask generation memory 15 is read and controlled by the microcomputer 11 to output one mask image M _{2 shown} in FIG.
[0013]
That is, by reading out the 1/4 mask data M _2a sequentially from the upper left side according to the scanning line while reading the same data M _2a in the reverse direction from the upper right side for each horizontal line, the upper right side of FIG. forming a top half of the mask image M ₂ containing 1/4 data M _2b, for then the lower half of the mask image M _2, forms a lower left quarter data M _2c reads data M _2a from the lower left side However, at this time, the same data M _2a is read out from the lower right side in the reverse direction for each horizontal line to obtain the lower right quarter data M _2d .
[0014]
Further, a mask mix circuit 16 is provided for mixing the output signal of the mask generating memory 15 and the original pixel signal of the object image to be observed, and this pixel signal is obtained from a CCD disposed at the tip of the electronic endoscope. For example, it is a signal for each color of R (red), G (green), and B (blue).
[0015]
In FIG. 2, the internal structure of a mask mix circuit 16 is shown, the counter 18 the mask mixing circuit 16 for inputting a clock signal, a latch circuit 19 for latching the bit data D ₀ to D ₇ of the mask signal, A shift register 20 that converts parallel signals Q _{0 to} Q ₇ output from the latch circuit 19 into serial signals based on a shift clock, and signal mixing units 21R, 21G, and 21B that mix mask signals for each of RGB signals are provided. ing. Each of the signal mixing units 21R, 21G, and 21B has eight logic circuits 22, whereby a mask signal is mixed for each pixel.
[0016]
The embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described next. The microcomputer 11 in FIG. 1 reads out the mask bit string generation data having a 1-pixel 1-bit configuration corresponding to the mask number set in the EEPROM 14 as described above from the ROM 12, and forms a mask image in the RAM 13. The bit string is developed, and the bit string is sequentially written in the mask generation memory 15. As a result, for example, the ¼ mask data M _{2a shown} in FIG. _3A is formed. In the mask data M _2a , as shown in FIG. 3B in which a part of the mask image M ₂ is enlarged, one pixel is represented by one bit. “Through without pixel data” is set to “0”.
[0017]
The mask data M _2a in the mask generation memory 15 is read out four times by the above-described reading method. This mask data is data D ₀ every 8 bits as shown in FIG. It is supplied in parallel to the mask Mick circuit 16 as to D _7. In the mask mix circuit 16, the parallel bit data is converted into serial bit data through the latch circuit 19 and the shift register 20, and the bit data of the mask signal is supplied to the signal mixing units 21R, 21G, and 21B.
[0018]
For example, in the signal mixing unit 21R, the logical circuit 22 calculates the logical product of the red pixel signals R _{0 to} R ₇ and the inverted signal of the bit data of the mask signal. That is, the mask bit data “1” indicating black shown in FIG. 3B is inverted to “0”, so that the red signal R _{0 to} R ₇ is “1” or “0”. The data “ 0 ” indicating through is inverted and becomes “1”, so that when the red signals R _{0 to} R ₇ are 1, it becomes “1”. The same applies to the green pixel signals G _{0 to} G ₇ and the blue pixel signals B _{0 to} B _{7. When} all of RGB are “0”, a black pixel is formed. The signal is output through. In this way, an image signal to which the mask signal is added is formed, and the object image whose periphery is covered with the mask is displayed on the monitor as described with reference to FIG.
[0019]
In such an embodiment, the mask data M _2a written in the mask generation memory 15 is composed of 1 bit per pixel, so that it is one-eighth of the conventional configuration composed of 1 byte per pixel. It becomes the amount of data. That is, in the case of 1 byte per pixel, the ¼ mask data M _2a is (768/2) × (525/2) = 100800 bytes. {(768/2) × (525/2)} / 8 = 12,600 bytes. Therefore, the number of frames to be written in the memory 15 is 9.6768 / 8 = 1.2096, which is about 1.2, and an electric mask can be generated in a short time. It should be noted that the address for writing to the memory becomes unnecessary if an address that can be automatically generated in the mask generation memory 15 is used.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, to form a bit string quarter mask signal representing one pixel information in one bit, writes the bit string 1/4 mask signal to the mask generation memory, the 1 The entire mask image is formed from the / 4 mask signal, and the generation mask is given while converting the parallel mask signal read from the mask generation memory into a serial mask signal . There is an advantage that the time can be shortened, and the display and observation of the image of the object to be observed provided with the mask can be performed quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric mask generating apparatus for an electronic endoscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration in the mask mix circuit of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a mask image [FIG. (A)] and an enlarged image [part (B)] of a part of the mask according to the embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing a partial circuit of conventional electric mask generation.
5A and 5B are images processed by the circuit of FIG. 4, in which FIG. (A) is an original image before masking, FIG. (B) is a mask image, FIG. (C) is a masked image, and FIG. ) Is a diagram showing an enlarged image of a part of the mask.
FIG. 6 is a flowchart showing a memory write operation when generating an electric mask.
[Explanation of symbols]
1,15 ... memory for mask generation,
2,16 ... Mask mix circuit,
11: Microcomputer,
20 ... shift register,
21R, 21G, 21B ... Signal mixing section.

Claims (2)

In an electric mask generator for an electronic endoscope that includes a memory for generating a mask for storing an electric mask signal for covering a predetermined portion of a screen, and mixes the mask signal with an image signal obtained by a solid-state imaging device.
A bit string mask signal in which one pixel is represented by one bit information is formed for ¼ of the mask image , this bit string ¼ mask signal is stored in the mask generation memory, and the bit string ¼ is generated from the mask generation memory. A mask generation circuit that reads out the mask signal in parallel and reads out the entire mask image while changing the reading direction of the 1/4 mask signal ;
A mask mixture having a shift register for converting a parallel mask signal read from the mask generation memory into a serial mask signal, and forming an image signal to which a generation mask is added based on the serially converted mask signal of one pixel and one bit And an electric mask generating device for an electronic endoscope. A read-only memory for storing a program and data for generating a bit string of an electric mask in which one pixel is represented by one bit information and a readable / writable memory for developing the bit string data of the electric mask are provided. The electric mask generating apparatus for an electronic endoscope according to claim 1.

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