JPH0734792B2

JPH0734792B2 - 電子内視鏡装置

Info

Publication number: JPH0734792B2
Application number: JP2139045A
Authority: JP
Inventors: 茂西村
Original assignee: 富士写真光機株式会社
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPH0430827A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電子内視鏡装置に係り、特に面順次方式で撮像
する医用電子内視鏡装置に関する。

〔従来の技術〕

１つのCCD2次元センサから順次各色の照明光に対応した
色画像を得る面順次方式は、CCD2次元センサの個数を多
くとれない場合に有効であり、近年医用電子内視鏡装置
に応用されつつある。

かかる電子内視鏡装置は、照明光に対応して順次撮像し
て得た各色別の面順次画像信号を赤、緑、青のフィール
ドメモリを介して同時式に変換し、カラー画像としてカ
ラーTVに再生できるように構成されている。また、モニ
タ画像を静止させるフリーズ指令が加えられると、前記
赤、緑、青のフィールドメモリの記憶画像をラッチし、
静止画をモニタできるようになっており、更にハードコ
ピー装置と接続され、記録指令が加えられると、その静
止画をハードコピーできるようになっている。

ところで、面順次方式では各色チャンネルの色画像は１
フレームづつ遅れて発生しており、これを同時式に変換
してカラー画像として再生しているため、従来の電子内
視鏡装置は、フリーズ指令によってモニタ画像を静止さ
せると、被写体と内視鏡先端部間の動きにより静止した
モニタ画像に色ずれが発生する場合があった。

そこで、従来、静止したモニタ画像の色ずれを防止する
ために、フリーズ指令を入力すると、現在撮影中の画像
が静止画か動画かを判別し、静止画と判別されたときの
み、赤、緑、青のフィールドメモリの記憶画像をラッチ
し、色ずれのない静止画を得るようにした電子内視鏡装
置が提案されている（特開平2-41131号公報、特開平2-4
1132号公報、特開平2-55030号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の電子内視鏡装置は、フリーズ
指令を入力したときに、現在撮影中の画像が動画と判断
されると、各色別のフィールドメモリの記憶画像がラッ
チされず、直ちに静止画を得ることができない場合があ
り、この場合はフリーズ指令を出力してから実際に色ず
れのない静止画を得るまでに時間的ずれが発生する。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、フリ
ーズ指令によって面順次撮像方式でも色ずれのない静止
画を常に再生することができるとともに、所望のシーン
を静止させたいときに時間的ずれを感じさせずに直ちに
静止させることができる電子内視鏡装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は前記目的を達成するために、面順次方式で順次
各色別の画像を撮像し、この撮像により得た面順次画像
信号を各色別に記憶する第１の記憶手段を介して同時式
に変換し、カラー画像として再生するようにした電子内
視鏡装置において、１フィールドまたは１フレームの面
順次画像信号を色別に記憶し、これらを同時に出力する
第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段の出力と第２に
記憶手段の出力のうち、いずれか一方を切換出力する切
換手段と、１フィールド又は１フレームの面順次画像信
号を所定の周期で入力し、入力した前後の１フィールド
又は１フレームの面順次画像信号に基づいて静止画か動
画かを所定の周期毎に判別する判別手段と、前記判別手
段が静止画と判別する毎に、前記第２の記憶手段の記憶
内容を最新の面順次画像信号に更新させるとともに、フ
リーズ指令を入力すると、前記記憶手段の記憶内容の更
新を禁止し且つ前記切換手段を前記第２の記憶手段の出
力側に切り換える制御手段と、を備えたことを特徴とし
ている。

〔作用〕

本発明によれば、所定の周期毎に現在撮影中の画像が静
止画か動画かをサンプリングチェックし、静止画と判別
する毎に、面順次画像信号を色別に記憶しこれらを同時
に出力する第２記憶手段の記憶内容を最新の面順次画像
信号に更新させるようにしている。これにより、上記記
憶手段には、常に色ずれのない最新の面順次画像信号が
記憶されることになる。

そして、フリーズ指令を入力すると、直ちに上記記憶手
段の記憶内容の更新を禁止し、これにより記憶手段から
色ずれのない最新の静止画像信号を得るようにしてい
る。

また、切換手段によって第１の記憶手段の出力と第２の
記憶手段の出力とを切り換えることにより、１つのモニ
タに動画と静止画とを適宜切換え表示することができ
る。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る電子内視鏡装置の好
ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係る電子内視鏡装置の一実施例を示す
ブロック図である。この電子内視鏡装置は、面順次方式
で順次所望の色画像を撮像し、この撮像により得た面順
次画像信号を同時式に変換してカラー画像として再生す
るものであり、照明ランプ10からの光は集光レンズ12、
色フイルタディスク14及びライトガイド16を介して内視
鏡先端部より被写体18を照明する。即ち、色フイルタデ
ィスク14はそれぞれ中心角120°の赤フイルタ、緑フイ
ルタ、及び青フイルタを有し、モータ20によって所定の
回転速度（例えば20rps）で回転させられている。これ
により、照明ランプ10からの光は、この回転する色フイ
ルタディスク14を介して1/60秒の周期で順次変化する赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の照明光となり、ラ
イトガイド16を介して被写体18に加えられる。

内視鏡先端部に設けられた撮像レンズ22は、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の各照明光によって照明された被写体18を撮像し、これ
をCCDセンサ24の受光部に結像し、CCDセンサ24は入射光
を光電変換して各照明光に対応したRGB画像信号をアン
プ26を介してそれぞれA/D変換器28及びフリーズ制御回
路60に出力する。

A/D変換器28は入力するRGB画像信号（アナログ信号）を
１画素づつデジタル信号に変換し、このデジタル信号を
それぞれ２組のＲ、Ｇ、Ｂのフィールドメモリ32、34、
36及びフィールドメモリ42、44、46に出力する。

フィールドメモリ32、34、36はフィールド選別用パルス
発生回路38によって制御される。即ち、フィールド選別
用パルス発生回路38は、色フィルタ位置検知器30から
Ｒ、Ｇ、Ｂの各照明光に同期した信号を入力しており、
各照明光に対応したRGB画像信号をその色に対応したフ
ィールドメモリに記憶させるべく、各フィールドメモリ
32、34、36に書込み信号を順次出力し、フィードメモリ
の記憶内容を更新させる。これらのフィールドメモリ3
2、34、36に記憶されたRGB画像信号は同時に読み出さ
れ、それぞれ切換スイッチ48、D/A変換器52、54、56を
介してビデオ出力端子57、58、59から出力される。

そして、上記のようにして同時式に変換されたRGBビデ
オ信号は、カラーTVに加えられてカラー画像として再生
される。

一方、フィールドメモリ42、44、46はフィールド選別用
パルス発生回路38及びフリーズ制御回路60によって制御
される。

フリーズ制御回路60は、前述したようにRGB画像信号が
順次加えられており、またモニタ画像を静止させるため
のフリーズ指令信号及びフィールド選別用パルス発生回
路38からＧ画像信号を６フィールド期間（0.1秒）毎に
入力するためのG-ENパルスを入力し得るようになってい
る。このフリーズ制御回路60は、６フィールド期間毎に
入力するＧ画像信号に基づいて撮像画像が静止画か動画
かを周期毎（0.1秒毎）に判別し、静止画と判別する毎
に、フィールドメモリ42、44、46の記憶内容を最新のRG
B画像信号に更新させるとともに、フリーズ指令信号を
入力すると、直ちに各フィールドメモリ42、44、46をラ
ッチする。これにより、各フィールイドメモリ42、44、
46はそれぞれ予設定のフリーズ期間（数秒間）、その記
憶内容が更新されず、同一画面のRGB画像信号を出力
し、モニタ画像は色ずれのない静止画となる。

次に、上記フリーズ制御回路60について第２図及び第３
図を参照しながら詳説する。

第２図は上記フリーズ制御回路60の一実施例を示すブロ
ック図である。このフリーズ制御回路60は、輪郭信号発
生回路61、比較回路62、メモリ63、カウンタ64、判別回
路65、アンド回路66及びナンド回路67から構成されてい
る。

輪郭信号発生回路61は入力端子ＢよりRGB面順次画像信
号（第３図（Ｂ））が加えられている。この画像信号
は、面順次方式で入力するＲ、Ｇ、Ｂの画像信号であ
り、▲▼パルス（第３図（Ａ））の周期に同期した
波形を有している。尚、第３図（Ａ）上で、Ｏは奇数フ
ィールド、Ｅは偶数フィールドを示す。

この輪郭信号発生回路61は、入力する画像信号が示す画
像の輪郭部（コントラストが急変する位置）を検出して
輪郭信号を比較回路64及びメモリ63に出力する。

メモリ63は上記輪郭信号を一時記憶し、これを一定時間
経過（0.1秒）後に比較回路62に出力するもので、フィ
ールド選別用パルス発生回路38から入力端子Ｅを介して
加えられるG-ENパルス（第３図（Ｅ））によって偶数フ
ィールドのＧ画像信号（第３図（Ｃ）の出力期間中のみ
動作可能となり、輪郭信号発生回路61から加えられる輪
郭信号を書き込むとともに、0.1秒後にその書き込んだ
輪郭信号の読み出しを行う。

比較回路62は輪郭信号発生回路61から加えられる輪郭信
号とメモリから加えられる0.1秒遅延された偶数フィー
ルドのＧ画像信号の輪郭信号とを比較する。そして、第
３図（Ｇ）に示すように２入力信号の一致不一致を示す
比較信号（不一致時にＨレベルとなるパルス信号（第３
図（Ｄ））をラインＤを介して判別回路65に出力する。

判別回路65の他の入力には、入力端子ＥからG-ENパルス
（第３図（Ｅ））と、カウンタ64からラインＧを介して
ENパルス（第３図（Ｇ））とが加えられている。ここ
で、カウンタ64は、G-ENパルスと▲▼パルスとを入
力しており、第３図に示すようにＧ−ENパルス（第３図
（Ｅ））の立ち上がり時に同期してＨレベルとなり、そ
の後３つの▲▼パルス（第３図（Ａ））をカウント
すると、Ｌレベルに立ち下がるENパルス（第３図
（Ｇ））を出力する。

判別回路65は撮像画像が静止画か動画かを示す判別パル
スを出力するので、この判別パルスは、第３図（Ｆ）に
示すように、比較信号（最初のパルス信号）に同期して
Ｈレベルとなり、また、G-ENパルスの立ち下がり時に同
期して、判別パルスがＨレベルのときにはＬレベルに立
ち下がり、ＬレベルのときにはＨレベルに立ち上がり、
更に、判別パルスがＨレベルのときにはENパルスの立ち
下がり時に同期して立ち下げられるパルス信号である。

即ち、判別回路65は、静止画と判別すると、G-ENパルス
の立ち下がりに同期して立ち上がり、３フィールド期間
経過後に立ち下がる判別パルスを出力し、動画と判別す
ると、比較信号（最初のパルス信号）に同期して立ち上
がり、G-ENパルスの立ち下がりに同期して立ち下がる判
別パルスを出力する。

上記判別回路から出力される判別パルスはアンド回路66
に加えられる。アンド回路66の他の入力にはカウンタ64
からENパルスが加えられており、アンド回路66は２入力
パルスのアンド条件をとり、そのアンド出力（第３図
（Ｈ））をラインＨを介してナンド回路67に加える。

ナンド回路67の他の入力には入力端子Ｉからフリーズ指
令時にＬレベルとなるフリーズ指令信号（第３図
（Ｉ））が入力できるようになっており、ナンド回路67
はアンド回路66の出力がＨレベルとなり、且つフリーズ
指令信号が出力されないとき（Ｈレベル信号のとき）、
Ｌレベルの書換指令パルス（第３図（Ｊ））をラインＪ
を介してフィールドメモリ42、44、46のイネーブル端子
ENに出力する。

一方、フィールドメモリ42、44、46の端子R/Wには、ナ
ンド回路43、45、47からRGB画像信号の書込み信号が加
えられるようになっている。ここで、ナンド回路43、45
及び47には、それぞれRGB画像信号を各色別に選別する
フィールド選択パルスR-R/W、G-R/W、B-R/Wが加えら
れ、他の入力にはそれぞれフリーズ指令信号が加えられ
ており、ナンド回路43、45及び47は、フリーズ指令信号
が出力されないとき（Ｈレベル信号のとき）、RGB画像
信号の書込み信号（Ｌレベル信号）を順次フィールドメ
モリ42、44及び46の端子R/Wに出力する。

フィールドメモリ42、44及び46は、イネーブル端子ENに
フリーズ制御回路60から書換指令パルスが加えられてい
るときのみ書き換え可能となり、R/W端子にナンド回路4
3、45及び47から順次加えられる書込み信号によって、
面順次RGB画像信号を各色別に書き込む。即ち、フィー
ルドメモリ42、44及び46の記憶内容は、第３図（Ｊ）の
書換指令パルスのt₁間でB_-1からB₃の画像信号に、t₂間
でR₀からR₄の画像信号に、t₃間でG₀からG₄の画像信号に
書き換えられていく。そして、フィールドメモリ42、4
4、46に記憶されたRGB画像信号は、同時に読み出されて
Ｒ、Ｇ、Ｂの出力端子Ｋ、Ｌ、Ｍに出力される（第３図
（Ｋ）、（Ｌ）、（Ｍ））。尚、フィールドメモリの画
像信号の書き込み中には、その書き込み中の画像信号が
同時に読み出される。

ところで、書換指令パルスは、前述したよう撮像画像が
静止面と判別され、且つフリーズ指令が出力されていな
いとき（フリーズ指令信号がＨレベル信号のとき）に出
力されるため、フィールドメモリ42、44及び46には、フ
リーズ指令入力前の最新の静止画の画像信号が記憶され
ることになる。一方、フリーズ指令が入力されると、書
換指令パルスは出力されなくなり、フィールドメモリ4
2、44及び46の記憶内容の更新が禁止され、これにより
色ずれのない静止画が得られることになる。

さて、フィールドメモリ42、44及び46から同時に読み出
されるRGB画像信号は、第１図に示すように切換スイッ
チ48に出力されるとともに、D/A変換器72、74、76を介
してビデオ出力端子77、78、79から出力される。

切換スイッチ48は、フリーズ指令信号を入力したか否か
によってフィールドメモリ42、44、46の出力とフィール
ドメモリ32、34、36の出力のうち、いずれか一方を切換
出力する。従って、ビデオ出力端子57、58、59をカラー
TVに接続することにより、動画又は静止画を再生するこ
とができる。

一方、ビデオ出力端子77、78、79をカラーTVに接続する
ことにより、フリーズ指令を入力していないときには、
撮像中の色ずれのない最新の静止画像を順次更新しなが
ら再生し、フリーズ指令を入力したときには、フリーズ
指令の入力時点に記憶している色ずれのない最新の静止
画像を再生することができる。

ところで、３図（Ｉ）の点線で示すように、アンド回路
66のＨレベル出力の途中でフリーズ指令を入力すると
き、第３図（Ｊ）に示すような３フィールド分の長さを
有する書換指令パルスが得られなくなる。

これに対する対応としては、例えば第４図に示すように
前述したフリーズ制御回路60のナンド回路67の後段に微
分回路68とワンショット回路69を設け、微分回路68によ
ってナンド回路67の出力の立ち下がり微分をとり、その
微分信号をトリガー信号としてワンショット回路69に加
え、ワンショット回路69から３フィールド分の長さを有
する書換指令パルスを出力するようにすればよい。

第５図は本発明に係る電子内視鏡装置の他の実施例を示
す要部ブロック図である。尚、第１図と共通の部分に関
しては同一の符号を付し、その説明は省略する。

第５図において、フリーズ制御回路80は第１図のフリー
ズ制御回路60とほぼ同一に構成されているが、静止画と
判別したときに１フィールド分の長さを有する書換指令
パルスを出力する点で相違する。また、フィールドメモ
リ92、94及び96はそれぞれフィールドメモリ32、34及び
36の出力を入力するように構成されている。

そして、フリーズ制御回路80から書換指令パルスが各フ
ィールドメモリ92、94及び96に加えられると、各フィー
ルドメモリ92、94及び96に記憶されているRGB画像信号
は、そのときにフィールドメモリ32、34及び36から出力
されるRGB画像信号に同時に書き換えられる。

上記構成によれば、第１図に示した実施例の場合に比べ
て書き換えに要する時間が短く、且つ静止画と判別した
時点により近い（２フィールド分だけ近い）RGB画像信
号に書き換えることができる。

尚、本実施例では順次入力する色画像のうち、同一色画
像同士を比較するようにしたが、異なる色画像同士を比
較するようにしてもよい。また、動画か静止画かを判別
する手段は本実施例に限らず、先行する色画像と後続の
色画像との相互相関に基づいて判別する方法など、２つ
の色画像の一致、不一致に基づいて判別するものであれ
ばいかなる方法を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る電子内視鏡装置によれ
ば、面順次方式で撮像された時間的に先行する画像と後
続の画像との一致、不一致に基づいて静止画か動画かを
判別し、静止画と判別する毎にフリーズ専用メモリの記
憶内容を最新の面順次画像信号に更新させるようにし、
フリーズ指令を入力すると、直ちに上記記憶内容の更新
を禁止するようにしたため、フリーズ指令によって色ず
れのない静止画を常に再生することができ、且つフリー
ズ指令の入力と同時に時間的ずれを感じさせずに直ちに
静止させることができる。

また、面順次画像信号を同時式に変換するための通常の
メモリの出力と、上記フリーズ専用メモリの出力とを適
宜切り換えるようにしたため、必要に応じて１つのモニ
タに動画又は上記静止画を表示させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子内視鏡装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図のフリーズ制御回路の詳細
を含むブロック図、第３図（Ａ）乃至（Ｍ）はそれぞれ
第２図を説明するために用いた各部の信号波形図、第４
図は第２図に示したフリーズ制御回路の改良例を示すブ
ロック図、第５図は本発明の実施例を示す要部ブロック
図である。 32、34、36、42、44、46、92、94、96……フィールドメ
モリ、38……フィールド選別用パルス発生回路、48……
切換スイッチ、60、80……フリーズ制御回路、61……輪
郭信号発生回路、62……比較回路、63……メモリ、64…
…カウンタ、65……判別回路、66……アンド回路、67…
…ナンド回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】面順次方式で順次各色別の画像を撮像し、
この撮像により得た面順次画像信号を各色別に記憶する
第１の記憶手段を介して同時式に変換し、カラー画像と
して再生するようにした電子内視鏡装置において、１フィールドまたは１フレームの面順次画像信号を色別
に記憶し、これらを同時に出力する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段の出力と第２に記憶手段の出力のう
ち、いずれか一方を切換出力する切換手段と、１フィールド又は１フレームの面順次画像信号を所定の
周期で入力し、入力した前後の１フィールド又は１フレ
ームの面順次画像信号に基づいて静止画か動画かを所定
の周期毎に判別する判別手段と、前記判別手段が静止画と判別する毎に、前記第２の記憶
手段の記憶内容を最新の面順次画像信号に更新させると
ともに、フリーズ指令を入力すると、前記記憶手段の記
憶内容の更新を禁止し且つ前記切換手段を前記第２の記
憶手段の出力側に切り換える制御手段と、を備えたことを特徴とする電子内視鏡。