JPH01280438A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内視鏡画像における任意画像領域を拡大又は縮
小する機能を設けた内視鏡装置に関する。

［従来の技術］ 近年、ｐＡ艮の挿入部に照明光の出力手段及び観察手段
を設けて、生体又は管腔内等を観察することのできる光
学式内視鏡が広く用いられるようになった。

また、最近上記光学式内視鏡の接眼部にテレビカメラを
装着して映像信号を出力する電子式内視鏡とか挿入部内
に搬像手段を組み込んだ電子式内視鏡も用いられるよう
になった。

上記電子式内視鏡は、光源装置、信号処理装置及び表示
用モニタ装置と組合わせた内視鏡装置として使用される
。

ところで、従来の内視鏡装置において、内視鏡画像をモ
ニタ画面に表示した場合、対象部位をより詳しく観察で
さるように拡大とか縮小できることが望ましく、拡大と
か縮小する機能を備えた従来例がある。

従来例では、内視鏡画像をモニタ画面に表示して、その
一部を拡大する場合、内視鏡挿入部の先端を移動して、
表示画像の中心に拡大を行ないたい部位を表示し、中央
部分の特定の領域について拡大を行っている。

［発明が解決しようどする問題点］ 上記従来例では、表示領域の中央部分に［１的とする対
象部位の画像を設定できる場合には、その画像を拡大縮
小し、観察することができる。

しかしながら、挿入部の先端部の移動が困難となり、目
的とする対象部位を表示画像の中央に移動できない場合
、そのまま拡大してもその対象部位の画像は表示画像部
分からはみ出してしまうため、とくに拡大の場合不都合
があった。

尚、拡大等の画像サイズを変える手段として例えばＵＳ
Ｐ４．６６０，０８１に開示された従来例があるが、上
記欠点を解決するものでない。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、七二
り画面に表示される画像における任意の位置での対象画
像に対し、拡大あるいは縮小表示ができる内視鏡装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では電気的映像信号を生成づる内視鏡搬像手段と
、モニタ画面に表示される映像領域の拡大縮小を行うた
めの情報データの入力手段と、映像上″；３を記憶する
メモリ手段と、該メモリ手段に記憶されたデータに対し
て、メモリ空間上の任意の位置から読出し可能とする読
出し手−段と、画像の拡大縮小を行うためにメモリ手段
からの読出しのタイミングを調整するタイミング手段と
から構成し、任意部位の画像に対する表示位置のタイミ
ングを変え、この部位の画像を中央に設定しなくても映
像領域に収まるような拡大表示を行えるようにしている
。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例における拡大縮小制御回路の構成を示す
ブロック図、第２図は第１実施例の内視鏡装置の構成図
、第３図ないし第６図は第１実施例の動作説明図である
。

第２図に示すように第１実施例の内視鏡装「り１は、電
子内視鏡（以下電子スコープと記す。）２と、この電子
スコープ２に照明光を供給する光源部３と、前記電子ス
コープ２の信号処理する信号処理部４と、この信号処理
部４から出力される映像信号を表示するカラーモニタ５
とから構成される。

上記電子スコープ２は、細長の挿入部６を有し、この挿
入部６内には照明光を伝送づるライトガイド７が挿通さ
れ、この人ｔＪＪ端を光源部３に接続づることにより、
光源部３からライトガイド７に照明光が供給される。即
ち、ランプ８の白色光はコンデンサレンズ９で集光され
、ライトガイド７０入射端面に照射される。このライト
カイト７により伝送され、被写体を照明づる。

照明された被写体は、挿入部６の先端部に取付けた対物
レンズ１１によって、その焦点面に配置されたＣＣＤ１
２に結像される。なお、ＣＣＤ　１２の航面にはモザイ
クカラーフィルタ１２ａが取付けて在り、各画素ごとに
色分解する。

上記ＣＣＤ１２は、ドライバ１３により出力されるドラ
イブ信号により、光電変換された信号電荷が読出され、
ブリプロセス回路１４に入力され、映像信号に変換処理
され、Ａ／Ｄコンバータ１５でディジタル信号に変換さ
れてメモリ１６に記憶される。このメモリ１６に記憶さ
れたディジタル信号は、拡大縮小制御回路１７により、
画像の拡大縮小等の読出し処理及びタイミング処理を行
い、メモリ１６から読出された（拡大又は縮小された）
信号をＤ／Ａコンバータ１８を介してブリプロセス回路
１９に出力する。

このブリブ［］ｔ！ス回路１９によってγ補正とか輪郭
補正等を行い、カラーモニタ５で表示可能な信号にされ
、このモニタ５で表示される。

尚、上記拡大縮小制御回路１７は、データ入力手段とな
る例えばキーボード２１と接続され、このキーボード２
１によって画像の一部を拡大又は縮小づる場合、第１実
施例では拡大しようとする画像部分の座標位置（中心位
置）と倍率αとを指定するのに用いる。（これにより拡
大されることになる両（２１サイズ部分は映像表示領域
の大きさから決定される。） 又、上記ブリプロヒス回路１４の出力映像信号は、拡大
縮小制御回路１７にも入力され、この映像信号に同期し
た基準クロックを生成し、画像の拡大又は縮小等に用い
る。

上記拡大縮小制ｍ１回路１７は、キーボード２１による
拡大等を行う画像領域の位置指定と倍率αの指定で、カ
ラーモニタ５の［ニタ画面における映像表示領域に収ま
るような（はみ出さない）拡大表示用映像信号データを
メモリ１６から出力させる処理を行う。

この拡大縮小制御回路１７の構成を第１図に示ず。

ブリプロセス回路１４により出力される映像信号は基準
クロック発生鼎２３に入力され、この映像イエ号に同期
した基準クロックが生成され、この１工準クロツクは水
平アドレスカウンタ２４及び垂直アドレスカウンタ２５
に入力される。この水平及び垂直アドレスカウンタ２４
．２５はメモリ１６の２次元空間の水平、垂直位置を数
えるアドレスカウンタで、これらアドレスカウンタ２４
．２５にはプリセット値変換器２６からプリセット値を
（ｊえることができる。

十記各アドレスカウンタ２４．２５のアドレスデータは
、指定部位の拡大縮小を行うためのアドレスデータの変
換器２７．２８に入力され、拡大又は縮小の倍率をαと
するとデータの大きさがα倍に変換され、次段の演算器
２９．３０に入力される。これら演算器２９．３０は入
力されるデータに対し、Ａ／α、Ｂ／αの値を加減する
演算を行い、拡大又は縮小表示する開始及び終了アドレ
ス位置データを求め、メモリコントローラ３１に出力す
る。このメモリコントローラ３１は、上記演ｒｉ器２９
．３０を経て入力されるデータと共に、基準クロックが
入力され、水平、垂直のアドレス値及びメモリ１６に必
要な基準クロックを生成する。

キーボード２１は、モニタ画面に表示される映像に対し
、拡大等を望む対象部位等の任意の位「９と、その拡大
（又は縮小）倍率αを指定するもので、この出力はプリ
セット値変換器２６と、データ変換器２７．２８、演算
器２９．３０にも入力される。

上記第１図のブロック構成により画像の拡大について説
明する。

第３図または第５図に示すようにスクリーン（モニタ画
面）３２に表示される映像領域（電子スコープ２のＣＣ
Ｄ１２により得られる画像のみを表示する領域で、スー
パーインボーズ等を表示する領域等は含まれない。）３
３のある領域に対して画像の拡大を行う場合、第３図に
その拡大される（拡大）指定領域３４の中心座標を（Ｘ
ＺＯ。

ＹＺＯ）、映像領域３３の中心座標を（Ｘｓｏ、　Ｙｓ
ｏ）、さらに第４図に示すように映像領域３３及び拡大
の指定領域３４の大きさをそれぞれ２ＡＸ２Ｂ。

２ａ×２ｂ、その倍率をαとすると、拡大指定領域３４
の横（水平）、縦（垂直）サイズａ、ｂは、（ｆ８率α
の指定と、映像表示領域３３のサイズＡ。

Ｂを用いて） ａ＝Ａ／α、　　　　ｂ＝Ｂ／α　　　・・・（１）よ
り求められる。

メモリ空間と、映像領域３３とが１対１で対応するとき
、拡大したい指定領域に対応するメモリ空間上での読出
しをはじめるアドレスの値（Ｘ。

Ｙ）は、（１）式によるサイズａ、ｂ及び指定された中
心座標（Ｘ　ｚｏ、　Ｙ　ｚｏ）を用いて、Ｘ＝Ｘｚｏ
−ａ、　　　　　Ｙ＝Ｘｚｏ−＋−ｂ　　　　　　　・
　　（２）より求められる。

従って、第１図に示すキーボード２１によって、スクリ
ーン３２に表示される映像領域３３内の拡大を望む位Ｈ
（Ｘｚｏ、　Ｙｚｏ）と倍率αを入力する。

このキーボード２１による拡大指定位置（Ｘ　ｚｏ。

Ｙｚｏ）の座標値を各アドレスカウンタ２４．２５のプ
リセット値としてプリセット値変換器２６より各アドレ
スカウンタ２４．２５に送る。プリセット値がセットさ
れたアドレスカウンタ２４．２５は拡大指定位置３４の
座標値よりカウントを開始するが、映像領域３３の大き
ざ２ＡＸ２Ｂと倍率αより（１）式から求められる定数
ａ、ｂの加減算を行う演算器２９．３０により、アドレ
スカウンタ２４．２５から出力されるカウンタデータに
対して水平方向のデータには−ａが、垂直方向のデータ
には＋ｂが加えられ、メＵす１６に与えられるアドレス
のデータは拡大領域の座標（Ｘ　ｚｓ。

ＹＺＳ）に対応するメモリ空間上のアドレスとなる。

水平方向の拡大は第６図に示すように映像領域のある画
素に対して、水平方向に同一の画素のデータをスクリー
ンに表示することにより行うため、水平方向のアドレス
カウンタ２４が順次カウントを行い、出力されるデータ
が拡大縮小を行うアドレスデータの変換器２７に入力さ
れる。この変換器２７により、指定倍率αに対応した分
の同−両県を読出すようにアドレスデータの変換を行う
。

例えば倍率αが２倍の拡大の場合には、アドレスカウン
タの出力　１，２，３．・・・、２ｎ−１，２０アドレ
スデータの変換器の出力　１，１，２，２，３，３゜・
・・、０．０ どなる。また、垂直方向については、同一の走査線を指
定倍率αに対応した分だけ、スクリーン３２に表示する
ように、垂直アドレスカウンタの出力データをアドレス
データ変換器２８によって変換させる。

また、入力手段としてのＶ−ボード２１を使用し、映像
領域３３内の拡大を行ないたい位置を指定し、倍率αを
キーボードを使って入力することでも適用できる。

尚、縮小を行う場合には、縮小前の画像データから部分
的に画像データの抽出を行うことにより縮小表示できる
。

尚、第３図において、ＨＤ、ＶＤは水平及び垂直同期信
号であり、水平及び垂直クリアパルスは表示領域を決定
するパルスを表わす。

この第１実施例によれば、キーボード２１により拡大を
？む部位の中心座標の指定と、その倍率αを指定するこ
とで、拡大を望む部位の画像部分を映像表示領域の中央
に移動しないでも、映像表示領域に収まるように拡大し
て表示できるので、内視鏡の場合のように移動が困難な
場合、特に便利である。

第７図は本発明の第２実施例の構成を示す。

この実施例は、第１図に示す第１実施例において、拡大
縮小の指定入力手段としてキーボード２１の代りにライ
トベン４２を用い、このライトベン４２により入力した
データはプリセット値変換器２６の代りに演算回路４３
に入力される。この演算回路４３はライトベン４２によ
り入力したデータに対して演算し、各アドレスカウンタ
２４゜２５及びアドレスデータ変換器２７．２８に必要
となるデータを送る。各アドレスデータ変換器２７．２
８の出力はメモリコントローラ３１に入力される。その
他の構成要素は第１図と同様である。

尚、この実施例ではライトベン４２により拡大等を望む
部分のサイズに相当する情報を与え、その倍率αは映像
表示領域３３のサイズから決定している。

モニタ画面に表示された第８図（ａ）に示す映像領域３
３に対して拡大したい指定領域４４をライトベン４２を
使って指定する。しかして、このライトペンン４２によ
って得られた指定領域４４の（例えば対角線方向の）２
点の座標値（ＸＺＳＩ。

Ｙｚｓｌ　）　、　　（Ｘｚｓ２　、　ＹＺＳ２　）は
演算回路４２に入力され、拡大される指定領域４４の中
心座標（ＸＺＯ，Ｙ２Ｏ）つまり Ｘｚｏ　＝　（ＸｚｓＩ　＋Ｘｚｓ２　）　／　２Ｙｚ
ｏ−（Ｙｚｓｌ　　＋Ｙｚｓ２　　）／２を求め、さら
に水平、！Ｉ！直方白方向対値ＩＸｚｓｌ。

ＩＹＺｓｌつまり ｌ　Ｘｚｓｌ　＝　ｌ　ＸＺＳＩ　−Ｘｚｓ２　ｌＩ　
Ｙｚｓｌ　＝　ｌ　Ｙｚｓｌ　−Ｙｚｓ２１を求め、絶
対値の大きい方から倍率α、つまりａ−ＨＡＸ（ｌ　Ｘ
ｚｓｌ　／　（２Ａ）、　　ｌ　Ｙｚｓｌ　／　（２Ｂ
））を４ロする。（尚、絶対値の小さい方を採用した場
合は、映像領域３３から拡大画像がはみ出る。）以上の
ようにして求められた計ｎ値により、メ［り空間上のど
の位置からデータを読み始めるかを決める開始点の座標
（ＸＭＳ、　ＶＯ２）　、つまりＸＭＳ＝ＸＺＯ−Ａ／
（２（−Ｘ’　ｚｓｌ　）ＹＨ３＝Ｙｚｏ＋Ｂ／α（−
Ｙ’　ｚｓｌ　）を求める。なお、第８図（ｂ）は、同
図（ａ）の場合に対して実際に読みだされる領域を示（
。

演紳回路４３より求めたメ［す１６のデータを読み始め
るアドレス値である開始点の座標値を各アドレスカウン
タ２４．２５のブリレッ１〜ｌｌｌ′ｉとして送り、そ
の後アドレスカウンタ２４．２５を基準クロックより送
られてくるクリアパルスによって動作される。

アドレスカウンタ２４から出力されるγ−夕はアドレス
データ変換器２７に入力され、倍率αで映像領域に表示
されるようにアドレスデータを第１実施例のように変換
する。尚、ライＩ−ペン４２の代りにキーボード２１と
かマウスでも良い。

上記第２実施例では拡大を行う際の指定として対角方向
の２点を指定したが、第９図に示すように例えばライト
ベン４２により、映像領［３３内の拡大を望む領ｂ２４
５を閉曲線で描く。このライトベン４２による領域４５
を閉曲線でＪｆｉ’ｉ　＜操作の際、各位置データが第
７図に示す演算回路４３に入力され、入力データの比較
により水平方向の最小値Ｘｚｎ＋ｉｎ、　Ｈ人倫ｘ　ｚ
ｍａｘ及び垂直方向の最小値Ｙｚｍｔｎ、最大値Ｙ　ｚ
＋ｎａｘを Ｘ　ｚｍｉｎ＝　Ｘ　ｚｓＩ Ｘ　ｚｍａｘ＝　Ｘ　ＺＳ２ Ｙ　ｚｍｉｎ＝　Ｙ　ｚｓｌ Ｙ　ｚｍａｘ＝　Ｙ　ｚｓ２ のように求める。さらに、これらの値から中心位置（Ｘ
ＺＯ，Ｙｚｏ）を Ｘ　ｚｏ−（Ｘ　ｚｍｉｎ＋　Ｘ　ｚｎａｘ）　／　２
Ｙ　ｚｏ−（Ｙ　ｚｍｉｎ＋　Ｙ　ｚｍａｘ）　／　２
のように求めると共に絶対値Ｉ　Ｘｚｓｌ　、　　ｌ　
Ｙｚｓｌを ｌ　ＸＺＳＩ　＝　ｌ　Ｘｚｎ＋ｉｎ−Ｘｚｍａｘｌｌ
　　ＹＺＳＩ　＝　Ｉ　Ｙｚｍｉｎ　−Ｙｚｍａｘｌの
ように計算し、さらに絶対値Ｉ　Ｘｚｓｌ　／（２Ａ）
及びｌ　Ｙｚｓｌ　／（２Ｂ）の大ぎい方の値から倍率
αを求める。

上記演算回路４３により上記のようにして求められた（
直は、アドレスカウンタ２４，２５、データ変換器２７
．２８に送られ、第７図で述べた処即により画像の拡大
表示が行われる。

第９図で述べた方法によれば、映像領域３３における任
意の形状領域に対し、外接する長方形の指定領域４６〈
第９図で点線で示す領［）が指定され、この指定領域４
６に対し、前述のようにして拡大が行われることになる
。

また、入力手段としてライトベンとかマウス等の任意の
領域指定と、キーボードによる任意の倍率を指定し、拡
大表示を行うようにしても良い。

領域指定で得られるデータＸ　ｚｍｉｎ、　Ｘ　ｚｍａ
ｘ、　ｙ　ｚｎ＋ｉｎ、　ｙ　ｚｍａｘより、その領域
の中心座標（ＸＺＯ，Ｙ２０）を演算回路で計免じ、以
下の場合についてメモリ空間上の読出し開始の位置及び
拡大する領域の中心と、映像領域の中心とが更なるよう
に映像の表示位置を決めるクリアパルスを求める。

（１）拡大後の映像が映＠領域内にある場合（ｌ　Ｘｚ
ｍｉｎ−ＸＺＯＩ　−ａ　＜　ＡまたはｌＹｚｍｉｎ−
Ｙｚｏｌ・αくＢ）： 座標ｆｆｌ　（Ｘｚｇ＋ｉｎ、　Ｙｚｍｉｎ）の８値を
メモリからの読出し開始位置とし、各アドレスカウンタ
のプリセット値として演算回路より出力する。また拡大
後の領域が映像領域内に存在するため、各方向のクリア
パルス（スクリーン上での表示領域を決定する）を変更
し、第１０図に示すように拡大領域の中心座標と、映像
領域の中心座標とが一致するように各方向のクリアパル
スＣｌ−１１，ＣＶＩ。

ＣＨ２，ＣＶ２を基準クロック発生器で作り各アドレス
カウンタへ送る。

（２）拡大後の映像が映像領域からはみ出る場合（ｌ　
Ｘｚｉｉｎ　−Ｘｚｏｌ　−ａ　＞　Ａまたはｌ　’ｙ
’　ｚｍｉｎ　−Ｙｚｏｌ　・α〉Ｂ）： 演算回路によって、拡大領域の中心座標（Ｘ　２０゜Ｙ
ＩＯ）を討算し、さらに倍率αから第１実施例で述べた
式ｍ、（２）からメモリ空間上の読み出しアドレスをＳ
１算する。

以上により、任意の領域指定、任意の倍率の拡大を行う
ことができる。

キーボードとかライトベン等によって入力されたデータ
に対してモニタ画面の映像領域内に指定する拡大領域と
か中心座標の表示を行う手段としてのブロック図を第１
１図に示す。

キーボード６１とかライトベン６２は演算回路６３と接
続され、この演算回路６３によってメモリから読み出し
に必要なデータをつくる。この演算回路６３は第１メモ
リ６４と読出回路６５ど接続される。この読出回路６５
は第１メｔす６４及び第２メモリ６６のデータを読出し
加算回路６７に出力する。

上記第１メモリ６４は、モニタ画面の映像領域内に拡大
指定領域を実ね等で表示したり、座標値の入力に対して
グラフィックでその位置を表示するためのメモリであり
、第２メモリ６６はＡ／Ｄコンバータを介して入力され
る映像信号データを記憶するメモリである。

上記読出回路６５により、第１．第２メモリ６４．６６
に書込まれたグラフィックデータ及び映像信号データが
読出され、加算回路６７で混合され、ボスドブ［］セス
回路６８を介して表示に必要な信号処理が施され、ＣＲ
Ｔ６９に表示される。

］−記のように、グラフィックデータと映像信号データ
を合成することにより、ライトペン６２とかマウス等で
領域の指定と共に、その領域を実線等でスクリーン上に
表示することができる。

第１２図は本発明の他の実施例の主要部を示す。

この実施例は、キーボード７１により、例えば拡大を望
む画像領域のサイズを例えば対角方向の２点で指定づる
。このギルボード７１による指定データはＣＰｔＪ７２
に入力され、この２点に対応づるメ［リアドレスを求め
、アドレスカウンタ７３にそのメモリアドレスデータを
送りプリセットする。またＣＰＵ　７２は、クロックを
分周する分周器７４の分周比を、上記映像表示領域に対
応するメモリサイズを上記２点で指定したサイズに対応
するメモリサイズで除した倍率αに設定し、この分周器
７４を通したクロックをアドレスカウンタ７３に入）ｊ
する。このアドレスカウンタ７３は、プリセット値から
Ｊｉ数し、ぞの計数値は映像信号データ格納メモリ７５
のアドレスとなる。この場合、そのアドレスは同一画素
をα倍時間（クロックを単位時間とする場合）アクレス
し、その読出されたデータはＣＰＵ　７２を介して拡大
用メモリ７６に転送され、１フレ一ム分書込まれる。

上記メモリ７６に書込まれたデータを読出し、スイッチ
７７、Ｄ／Ａコンバータ７８を介してボストプロセス回
路側に出力することにより、映像表示領域に拡大映像を
表示できる。この場合メモリ７６は例えばメモリアドレ
スが最小アドレスから最大アドレスまで書込まれるので
、このメモリ７６からの読出しアドレスは常に変更する
ことを必要としない。

尚、本発明はカラーフィルタを内蔵しないで、面順次式
の照明光のもとてカラー搬像を行う面順次式の撮像手段
を用いた場合にも適用できることは明らかである。又、
撮像手段としてはテレビカメラを用いたものでも良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、モニタ画面に映像表
示される画像における任意画像部位の指定手段と、指定
された画像部位の表示位置のタイミング変更手段と、指
定された画像部位に対して表示領域からはみ出さないよ
うに拡大縮小倍率又はその画像サイズを自動的に設定し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例における拡大縮小制御回路の構成を丞す
ブロック図、第２図は第１実滴例の内視鏡装置の構成図
、第３図ないし第６図は第１実施例の動作説明図、第７
図は本発明の第２実施例の主要部の構成を示づ゛ブロッ
ク図、第８図ないし第１０図は第２実施例の動作説明図
、第１１図は本発明の第３実施例の主要部の構成を示づ
ブロック図、第１２図は本発明の第４実゛施例の主要部
の構成を示すブロック図である。 １・・・内視鏡装置　　　　２・・・電子スコープ３・
・・光源部　　　　　　４・・・信号処狸部５・・・カ
ラーモニタ　　　１２・・・ＣＣＤ１６・・・メモリ １７・・・拡大縮小制御回路 ２１・・・キーボード ２３・・・基準クロック発生器 ２４．２５・・・アドレスカウンタ ２６・・・プリセット値変換鼎 ２７．２８・・・変換器　　２９．３０・・・演ｔｉ器
３１・・・メモリ：】ンＩへ［］−ラ 第３３ 第５図　　　　第４図 ｃＡ、：３昔ミ凶；芒 第６図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内視鏡画像をモニタ画面に表示するため、電気的な映像
   信号に変換する手段と、前記映像信号をディジタル信号
   に変換する手段と、前記ディジタル信号を記憶するメモ
   リ手段と、前記メモリ手段上に記憶された画像データの
   任意の領域を読み出す手段と、読み出した画像に対して
   指定サイズまで拡大又は縮小する手段と、拡大又は縮小
   するサイズ及びモニタ画面に表示される画像の任意の位
   置を指定する指定手段とを有することを特徴とする内視
   鏡装置。