JPH0553244B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、色の三属性空間データを変調処理
するようにした電子内視鏡装置に関する。

（従来の技術） 従来、内視鏡を用いて例えば胃内部を精度良く
観察したい場合、鉗子口より胃内部へ色素散布チ
ユーブを導入し、その色素散布チユーブへ外部よ
り注射筒を用いて、ルゴールあるいはメチレンブ
ルー、トルイジンブルーなどの色素を供給するこ
とにより、その色素を胃内部へ散布していた。

しかしながら、胃内部に色素を散布すること
は、色素自体に毒性があつたりしたりすることも
考えられ、また、色素使用後洗浄が必要となるな
どの手間がかかるという不具合が生じる。

一方、近年の画像処理技術の進展にともないこ
の画像処理技術を応用した電子内視鏡装置が種々
提案され、実用に供されるようになつた。

しかし、従来の電子内視鏡装置を用いて胃内部
を観察している際、更に胃内部の正常部とその異
常部との相違を明確にして医師の診断能を向上さ
せたい場合、やはり上記の色素を胃内部に散布す
ることが多かつた。

（発明が解決しようとする問題点） 従来は、内視鏡装置を用いて胃等の体腔内を観
察している際、医師の診断能を向上させるため体
腔内に色素を散布することが多い。そして、その
ように色素散布を行なうことは、色素自体の毒性
を考慮したり、散布後の洗浄対策が必要となつた
りする不具合が生じる。

この発明は、上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、色素散布を行なうこ
となく医師の診断能を向上させることができる電
子内視鏡装置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の電子内視鏡装置は、上記の目的を達成
するため、被写体を撮像することにより得られる
ビデオ信号を色の三属性空間データに変換するデ
ータ変換手段と、このデータ変換手段により求め
た上記色の三属性空間データにおける色相画像デ
ータを、他の明度画像データ及び彩度画像データ
の何れかあるいは上記ビデオ信号による３原色空
間データに基づいて変調制御する色相変調手段
と、この色相変調手段により変調制御された色相
画像データと上記データ変換手段により求めた上
記色の三属性空間データにおける明度及び彩度の
各画像データとを用いて三原色空間の画像データ
を復元する画像データ復元手段とを具備すること
を特徴とする。

（作用） このような構成であれば、データ変換手段によ
り求めた三属性空間データにおける色相データ
を、色相変調手段により種々変調制御することに
より、ハレーシヨンや画像がぼやけるのを防ぐこ
とができるように特徴強調された３原色空間の画
像データを画像データ復元手段によつて得ること
ができる。従つて、被写体として観察している関
心領域をハレーシヨンや画像がぼやけるのを防ぐ
ことができるように特徴強調して観察することが
できる。

（実施例） 第１図は、本発明が適用された一実施例の電子
内視鏡装置の概略を示すブロツク図である。

この一実施例の電子内視鏡装置は、被写体を撮
像し、ビデオ信号として赤(R)、緑(G)及び青(B)の３
原色空間信号（以下RGB信号）及びNTSCを出
力するカメラ１と、このカメラ１からのRGB信
号の画像データを、色相(H)、彩度(S)及び明度(I)の
色の三属性空間データに変換するHSI変換回路２
と、色の三属性空間データをRGB信号に変換す
る逆HSI変換回路３とを備える。

更に、HSI変換回路２と逆HSI変換回路３との
間に、HSI変調処理を行なうための各種回路を設
けている。

このHSI変調処理を行なうための各種回路は、
色相(H)画像データを１フレーム毎に一時記憶する
ためＨフレームメモリ４、彩度(S)画像データを１
フレーム毎に一時記憶するためのＳフレームメモ
リ５及び明度(I)画像データを１フレーム毎に一時
記憶するための１フレームメモリ６の他に、２次
元デイジタルフイルタリング装置７、フイルタ係
数レジスタ８、加算器９、スイツチ１０及びタイ
ミング回路１１を備える。

そして、２次元デイジタルフイルタリング装置
７は、Ｉフレームメモリ６の明度(I)画像データの
フイルタリングを行なうもので、２次元ハイパス
フイルタ、２次元微分フイルタ、２次元ヒルベル
ト変換フイルタなどのデイジタルフイルタを適宜
選定して用いる。

フイルタ係数レジスタ８は、２次元フイルタリ
ング装置のフイルタ係数を保持するもので、その
フイルタ係数を適宜設定可能なものである。

加算器９は、２次元デイジタルフイルタリング
装置７によるフイルタリングの結果をＨフレーム
メモリ４へ加算するためのものである。

スイツチ１０は、２次元デイジタルフイルタリ
ング装置７によるフイルタリングの結果をそのま
まＨフレームメモリ４へ入力するためのものであ
る。

タイミング回路１１は、上述した各部構成のそ
れぞれの動作タイミングを制御する。

次に、第１図に示す一実施例の電子内視鏡装置
の動作を説明する。

カメラ１によつて体腔内を撮像することにより
カメラ１からRGB信号が出力され、このRGB信
号がHSI変換回路２に加わる。

RGB信号を受けたHSI変換回路２は、RGB信
号の赤(R)データ、緑(G)データ及び青(B)データに基
づいて、色相(H)、彩度(S)及び明度(I)に割り当てる
３種の画像を選択する変換処理を行なう。

そのため、色相(H)画像データ、彩度(S)画像デー
タ及び明度(I)画像データは、１フレーム毎にＨフ
レームメモリ４、Ｓフレームメモリ５及びＩフレ
ームメモリ６にそれぞれ記憶される。

一方、フイルタ係数レジスタ８によつてフイル
タ係数が設定されている２次元デイジタルフイル
タリング装置７では、Ｉフレームメモリ６から明
度(I)画像データを取り込み、この明度(I)画像デー
タのフイルタリングを行なう、そして、スイツチ
１０により加算器９が選択されたとき、２次元デ
イジタルフイルタリング装置７によるフイルタリ
ングの結果が、加算器９を通してＨフレームメモ
リ４内の色相(H)画像データに加算される。また、
スイツチ１０が切換り、２次元デイジタルフイル
タリング装置７とＨフレームメモリ４とが直接的
に接続されたとき、２次元デイジタルフイルタリ
ング装置７によるフイルタリングの結果がそのま
まＨフレームメモリ４へ転送される。こうした動
作が行なわれると、何れにせよ明度(I)画像デー
タ、彩度(S)画像データを一定としたままＨフレー
ムメモリ４の色相(H)画像データが変調制御された
ものとなる。

従つて、逆HSI変換回路３には、Ｈフレームメ
モリ４から変調制御された新たな色相(H)画像デー
タが加わり、この新たな色相(H)画像データと、変
調制御されていないＳフレームメモリ５の彩度(S)
画像データ及びＩフレームメモリ６の明度(I)画像
データとを用いたHSI／RGB変換が逆HSI変換
回路３により行なわれる。

その結果、逆HSI変換回路３の変換出力である
RGB信号は、上述した変調制御に従つてハレー
シヨンや画像がぼやけるのを防ぐことができるよ
うに特徴強調処理がなされたものとなる。

このようなことから、CRT等の表示装置（不
図示）により体腔内を観察している際、関心領域
が例えば胃粘膜であるときに、上述した変調制御
を行なうことによつて、恰かも胃内部に種々の色
素を散布した場合と類似する画像、即ち、胃粘膜
のひだの〓間に色のついたような画像を得ること
ができる。

なお、上述した一実施例の電子内視鏡装置で用
いた２次元デイジタルフイルタリング装置の代り
に、横方向あるいは縦方向のみの１次元デイジタ
ルフイルタリング装置が適用された電子内視鏡装
置としても良い。この場合、フイルタリングの結
果は、２次元デイジタルフイルタリングより劣
る。しかし、製造コストの低減化の観点から優れ
ている。また、Ｉフレームメモリの値を２次元微
分フイルタにより処理を行うと、画像の輪郭部分
の色相を変化させることができるが、このとき色
相を変化させた部分の明度が低下すると輪郭部分
が暗くなり画像がぼやけたようになる。

第２図は、本発明が適用された他の実施例の電
子内視鏡装置の概略を示すブロツク図である。

この他実施例の電子内視鏡装置において、カメ
ラ１、HSI変換回路２、逆HSI変換回路３、Ｈフ
レームメモリ４、Ｓフレームメモリ５、Ｉフレー
ムメモリ６及びタイミング回路１１は、第１図の
一実施例装置と同様の機能構成である。

そして、カメラ１とHSI変換回路２との間に、
前処理系としてNTSCから輝度(Y)／色差（Ｉ、
Ｑ）信号（以下YIQ信号という）分離回路２１
と、そのYIQ信号よりRGB信号を復元するマト
リクス回路２２を設けている。

また、HSI変換回路２と逆HSI変換回路３との
間において、HSI変調処理を行なうため、Ｈフレ
ームメモリ４、Ｓフレームメモリ５及びＩフレー
ムメモリ６の他に、、平均メジアンモード計算回
路２３と、Ｓ／Ｈ変換計算回路２４と、加算器２
５と、スイツチ２６とを備える。

平均メジアンモード計算回路２３は、Ｓフレー
ムメモリ５の彩度(S)画像データより病変部及び正
常部それぞれの平均メジアンあるいはモードを計
算する。

Ｓ／Ｈ変換回路２４は、平均メジアンモード計
算回路２４の計算結果に基づいて、彩度(S)画像デ
ータを色相(H)画像データに変換する。

加算器２５は、Ｓ／Ｈ変換計算回路２４による
変換結果をＨフレームメモリ４へ加算するための
ものである。

スイツチ２６は、Ｓ／Ｈ変換計算回２４による
変換結果をそのままＨフレームメモリ４へ入力す
るためのものである。

次に、第２図に示す他実施例の電子内視鏡装置
の動作を説明する。

カメラ１によつて体腔内を撮像することにより
カメラ１からNTSCが出力され、このNTSCが分
離回路２１に加わる。すると、分離回路２１から
YIQ信号がマトリクス回路２２に送出され、マト
リクス回路２２によりRGB信号が復元されて
HSI変換回路２１に加わる。

RGB信号を受けたHSI変換回路２は、RGBデ
ータを色相(H)、彩度(S)及び明度(I)の各画像データ
に変換し、これらの１フレーム毎に対応するＨフ
レームメモリ４、Ｓフレームメモリ５及びＩフレ
ーム６に転送する。

一方、平均メジアンモード計算回路２３では、
Ｓフレームメモリ５内に記憶された彩度(S)データ
の濃度分布より、例えば胃癌による病変部と正常
部との各濃度の平均メジアンあるいはモードを求
め、この計算結果をＳ／Ｈ変換計算回路２４に転
送する。

すると、Ｓ／Ｈ変換計算回路２４は、平均メジ
アンモード計算回路２３の計算結果に基づいて、
例えば病変部が赤系統の色データとなり、正常部
が緑経統の色データとなるように、彩度(S)画像デ
ータを色相(H)画像データに変換する。なお、色に
ついては、病変部が病変部であると直観する色、
正常部が正常部であると直観する色であればどれ
でもよい。

そして、スイツチ２６により加算器２５が選択
されたとき、Ｓ／Ｈ変換計算回路２４による色相
(H)画像データが、加算器２５を通してＨフレーム
メモリ４内の色相(H)画像データに加算される。ま
た、スイツチ２６が切換り、Ｓ／Ｈ変換計算回路
２４とＨフレームメモリ４とが接続的接続された
とき、Ｓ／Ｈ変換計算回路２４による色相(H)画像
データがＨフレームメモリ４に転送される。この
ようにしても明度(I)画像データ、彩度(S)画像デー
タを一定のまま、Ｈフレームメモリ４の色相(H)画
像データが変調制御されたものとなる。

従つて、第１図に基づいて説明した一実施例同
様に逆HSI変換回路３から出力されるRGB信号
は特徴強調処理がなされ、その結果、表示装置の
画像では、恰かも胃内部に種々の色素を散布した
場合と同様に色がつくことになる。

第３図は、本発明が適用された別の他実施例の
電子内視鏡装置の概略を示すブロツク図である。

この別の他実施例の電子内視鏡において、カメ
ラ１、HSI変換回路２、逆HSI変調回路３、Ｈフ
レームメモリ４、Ｓフレームメモリ５、Ｉフレー
ムメモリ６及びタイミング回路１１は、第１図及
び第２図の各実施例装置と同様の機能構成であ
る。但し、Ｈフレームメモリ４は色相(H)画像デー
タを後述するＧ／Ｈ変換回路３３から取り込む。
また、分離回路２１及びマトリツクス回路２２
は、第２図の他実施例装置と同様の機能構成であ
る。

そして、HSI変換回路２と逆HSI変換回路３と
の間において、HSI変調処理を行なうため、Ｈフ
レームメモリ４、Ｓフレームメモリ５及びＩフレ
ームメモリ６の他に、Ｇフレームメモリ３１と、
パラメータ計算回路３２と、Ｇ／Ｈ変換回路３３
とを備える。

Ｇフレームメモリ３１は、RGB信号の緑(G)画
像データを１フレーム毎に一時記憶する。

パラメータ計算回路３２は、Ｇフレームメモリ
３１の緑(G)画像データより病変部及び正常部それ
ぞれの平均メジアンあるいはモードを求め、この
計算結果をＧ／Ｈ変換回路３３に転送する。

Ｇ／Ｈ変換回路３３は、パラメータ計算回路３
２の計算結果に基づいて、緑(G)画像データを色相
(H)画像データに変換する。

次に、第３図に示す他実施例の電子内視鏡装置
の動作を説明する。

カメラ１から出力されたNTSCにより分離回路
２１でYIQ信号が得られ、このYIQ信号によりマ
トリクス回路２２でRGB信号が得られる。

このRGB信号を受けたHSI変換回路２は、
RGBデータを色相(H)、彩度(S)及び明度(I)の各画
像データに変換し、１フレーム毎に彩度(S)画像デ
ータをＳフレームメモリ５に転送し、明度(I)画像
データをＩフレームメモリ６に転送する。

一方、Ｇフレームメモリ３１には１フレーム毎
に緑(G)画像データが書込まれて記憶される。この
際、パラメータ計算回路３２は、Ｇフレームメモ
リ３１に記憶された緑(G)画像データの濃度分布に
より例えば胃癌による病変部と正常部との各濃度
の平均メジアンあるいはモードを求め、この計算
結果をＧ／Ｈ変換回路３３に転送する。

すると、Ｇ／Ｈ変換回路３３は、パラメータ計
算回路３２の計算結果に基づいて、例えば病変部
が赤系統の色データとなり、正常部が緑系統の色
データとなるように、緑(G)画像データを色相(H)画
像データに変換する。そして、この変換処理で得
られた色相(H)画像データがＨフレームメモリ４に
転送される。そのため、Ｈフレームメモリ４の色
相(H)画像データは緑(G)画像データに基づいて変調
制御されたものとなる。

従つて、第１図及び第２図に基づいて説明した
各実施例同様に逆HSI変換回路３から出力される
RGB信号は特徴強調処理がなされ、その結果、
表示装置の画像では、ハレーシヨンや画像がぼや
けるのを防ぐことができ、恰かも胃内部に種々の
色素を散布した場合と同様に色がつくことにな
る。

このようなことから、本発明の各実施例装置に
よれば、小さな病変部等を見のがすことがなく、
また胃癌の早期発見が容易となり、ひいては医師
の診断能の向上に寄与することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明が適用された電子
内視鏡装置によれば、HSI変調処理として色相画
像データの変調制御を、他の明度画像データ及び
彩度画像データの何れかあるいは３原色空間デー
タに基づいて行なうから、明度や彩度を一定とし
たまま色相のみを変化させることができる。従つ
て、３原色空間の画像データを復元して記録のた
めに供すれば、ハレーシヨンや画像がぼやけるの
を防ぐことができ、体腔内に色素散布を行なつた
と同様の着色画像が得られる。従つて、体腔内の
正常部とその異常部とが相違が電気的な処理で明
確になり、医師の診断能が向上し、操作上の観点
からも好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明が適用され
た各実施例の電子内視鏡装置のそれぞれ概略を示
すプロツク図である。 １……カメラ、２……HSI変換回路、３……逆
HSI変換回路、４……Ｈフレームメモリ、５……
Ｓフレームメモリ、６……Ｉフレームメモリ、７
……２次元デイジタルフイルタリング装置、８…
…フイルタ係数レジスタ、９……加算器、１０…
…スイツチ、１１……タイミング回路、２１……
分離回路、２２……マトリクス回路、２３……平
均メジアンモード計算回路、２４……Ｓ／Ｈ変換
計算回路、２５……加算器、２６……スイツチ、
３１……Ｇフレームメモリ、３２……パラメータ
計算回路、３３……Ｇ／Ｈ変換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体を撮像することにより得られるビデオ
   信号を色の三属性空間データに変換するデータ変
   換手段と、このデータ変換手段により求めた上記
   色の三属性空間データにおける色相画像データ
   を、他の明度画像データ及び彩度画像データの何
   れかあるいは上記ビデオ信号による３原色空間デ
   ータに基づいて変調制御する色相変調手段と、こ
   の色相変調手段により変調制御された色相画像デ
   ータと上記データ変換手段により求めた上記色の
   三属性空間データにおける明度及び彩度の各画像
   データとを用いて３原色空間の画像データを復元
   する画像データ復元手段とを具備することを特徴
   とする電子内視鏡装置。