JPH02206424A - 内視鏡用信号処理回路 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は内視鏡画像の低周波成分を抑圧する信号処理手
段を備えた内視鏡用信号処理回路に関する。

［従来技術］ 近年、イメージガイドで伝送された光学像を肉眼観察す
る光学式の内視鏡の他に、イメージガイドを用いること
なく、対物レンズの焦点面にＣＯＤ等の固体ｌｌｉ！ｆ
！！ｉ素子を配設し、この固体搬像素子で光電変換した
画像信号をモニタ画面上に表示する電子内視鏡が実用化
された。又、光学式内視鏡の接眼部にＣＣＤ等を右する
ＴＶカメラを装着してモニタ画面上に表示できるように
したＴＶカメラ外付は式内祝Ｒｂ用いられる。

上記電子内視鏡又はＴＶカメラ外付は式内視鏡等の電子
式内視鏡では、上記七ニタ画面に内視鏡画像を表示でき
るような映像信号にするため内視鏡用信号処理回路によ
って信号処理される。

上記（内視鏡用）信号処理回路の従来例として例えば第
８図に示すポストプロセス回路１が広く用いられる。

Ｒ，Ｇ、Ｂ信号はマトリクス回路２に入力されて、輝度
信号Ｙ１色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが作成される。輝度信
＠Ｙ１色差信号Ｒ−Ｙ、１３−Ｙは帯域制限回路３．４
．５にそれぞれ入力される。

色信号の帯域幅は輝度信＠Ｙの帯域幅に比べ狭く設けら
れ、−殻内には輝度信号Ｙは３〜４　Ｍ　Ｈ２、色差信
号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは０．５〜ＩＭＨｚ程度に１！１）域
制限される。これは人間の目の色に関する分解能が輝度
に関する分解能に比べ低いことに起因している１゜ 帯域制限された輝度信号Ｙ１色差信号Ｒ−Ｙ。

Ｂ−Ｙはエンコード回路６に入力されてコンポジット信
号が作成され、図示しないモニタ画面上に内視鏡画像が
カラー表示される。

ところで上記のような構成で信号処理してモニタ画面上
に表示された内視鏡画像のままでは診断しにくい場合が
あった。

このため、上記モニタ画面上に表示される内視鏡画像か
ら診断を行い易いように、診断能の向上を狙ったものと
して、特開昭６３−１１１７９４号とか特開昭６２−２
６６０３０号公報がある。

第１の従来例（６３−１１１７９４号）は、いわゆる色
相強調を行うことにより、注目部位の色相を中心として
色相変化を拡大して、病変部位の抽出を容易にしている
。

又、第２の従来例（６２−２６６０３０号）はＨ８Ｉ変
換を行うことにより、病変部位の存在領域の抽出を容易
にしたものである。

［発明が解決しようとＪる問題点］ 上記第１の従来例の場合は、色相強調をする為の特別の
回路が必要である。又、第２の従来例の場合はＨ８Ｉ８
Ｉ変換その他の画像処理回路が必要になる。いづれの場
合も、その為の回路規模が大きく、小型化の上でもコス
ト的な面からも問題があった。

また、いづれの場合も、調整が難しいという問題があっ
た。

例えば、病変部位を特定する為に第１の従来例は色相を
、第２の従来例の場合には、例えば色相を指示しなけれ
ばならないが、それらをいちいち調整するのがめんどう
である。又、その調整が正しく行なわれないと逆に診断
能の低下を招くという問題があった。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、簡単
な回路構成で実現でき、且つ小型化及び低コストにでき
、さらに無調整でも診断能の向上に寄与できる内視鏡用
信号処理回路を提供Ｊることを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では輝度信号と色差信号とから複合映像信号を生
成するものであって、前記色差信号の低周波成分を抑圧
する手段を設けることにより、簡単な回路構成で診断し
易い内視鏡画像のための複合映像信号を得られるように
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３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の信号処理回路を示し、第２図は第１実
施例を備えた電子式内視鏡装置を示し、第３図は第１実
施例におけるバイパスフィルタの透過特性を示す。

第２図に示すように第１実施例の信号処理回路１１を備
えた電子式内視鏡装置１２は、Ｓ像手段を備えた電子内
視鏡（以下電子スコープと記１゜）１３と、この電子ス
コープ１３に照明光を供給する光源ユニット１４と、前
記電子スコープ１３に対する信号処理を行うビデオプロ
セッサ１５と、このビデオプロセッサ１５から出力され
る複合映像信号によりｒｖｔされた内視鏡画像を表示す
るカラーモニタ１６とから構成される。

上記電子スコープ１３は、体腔内等に挿入可能な細長の
挿入部１７を有し、この挿入部１７の後端には太幅の操
作部１８が形成されている。

上記挿入部１７内には、照明光を伝送するライトガイド
１９が挿通され、このライトガイド１９の後端側は操作
部１８から延出されたユニバーサルコード２１内をさら
に挿通されている。しかして、このユニバーサルコード
２１の端部のコネクタを光源ユニット１４に％Ａ　Ｍ　
することにより、この端部に照明光が供給される。

この光源ユニット１４は、例えば面順次式の光源手段で
ある。

ランプ２３の白色光は、モータ２４で回転駆動される回
転カラーフィルタ２５を通した後、コンデンサレンズ２
６で集光され、ライトガイド１９の端面（入射端面）に
照射される。

上記回転カラーフィルタ２５は、モータ２４で回転され
る回転円板と、この回転円板の周方向に設けた扇状開口
部にそれぞれ取付けた赤、緑、肖の色透過フィルタ２７
Ｒ，２７Ｇ、２７Ｂとから構成される。しかして、各色
透過フィルタ２７Ｒ１２７Ｇ、２７Ｂがランプ２３の照
明光路上に順次介装されることにより、赤、緑、青の各
波長の光がライトガイド１９の入射端面に照射される。

しかして、このライトガイド１９で伝送された赤、緑、
青の各光は、ライトガイド１９の先端面（つまり出射端
面）から前方の患部等の被写体に向けて出射される。

照明された被写体は、先端部に取付けた対物レンズ２８
でその焦点面に配設したＣ０Ｄ２９に結像される。この
Ｃ０Ｄ２９によって、光電変換されて電荷として蓄積さ
れる。しかして、ごデオブロレッサ１５内に収納したＣ
ＯＤ駆動回路３１から信号線３２を経てＣＣＤ２９に印
加されるＣＣＤドライブ信号により読出され、信号線３
２を介してビデオプロセッサ１５内の信号処理回路１１
に入力され、信号処理されて複合映像信号に変換され、
カラーモニタ１６にて画像された被写体像、つまり内視
鏡画像が表示される。

第１実施例の信号処理回路１１の構成を第１図に示す。

信号処理回路１１に入力される信号は、Ａ／Ｄコンバー
タ３３により、ディジタル信号に変換された後、マルチ
プレフナ（切換スイッチ）３４を介しで、Ｒ，Ｇ、Ｂメ
モリ３５Ｒ，３５Ｇ、３５Ｂに入力される。例えば赤の
照明光のもとて搬像された画像信号はＲメモリ３５Ｒに
入力され、イの画像データが一時記憶される。

Ｒ，Ｃ，、Ｂメ七り３５Ｒ，３５Ｇ、３５１３の出力端
は、それぞれＤ／Ａコンバータ３６と接続され、Ｒ，Ｇ
、Ｂメモリ３５Ｒ，３５Ｇ、３５Ｂに格納された各画像
データは同時に続出され、それぞれＤ／Ａコンバータ３
６によりアナログ信号に変換されてアナログの色信号Ｒ
，Ｇ、Ｂとなり、ポストプロセス回路３７を形成Ｊるマ
トリクス回路３８に入力される。このマトリクス回路３
８により、輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｒ−Ｙ、）３Ｙ
に変換され、それぞれ帯域制限回路３９．４０゜４１に
入力される。

上記帯域制限回路３９を通した輝度信号Ｙは、エンコー
ド回路４２に入力される。

一方、帯域制限回路４０．４１をそれぞれ通した色差信
号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、それぞれバイパスフィルタ４３．
４４を通した後、エンコード回路４２に入力される。こ
のエンコード回路４２により、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ
−Ｙ、Ｂ−Ｙと、同期信号Ｓから複合映像信号（コンポ
ジットビデオ化１３）ＣＶが生成され、出力端からカラ
ーモニタ１６側に出力される。

この第１実施例では第８図の従来例どの比較からも分る
ように２つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙをエンコード回路
４２に入力する前に、低周波成分を抑圧する手段として
のバイパスフィルタ４３゜４４を通すようにしている。

これらバイパスフィルタ４３．４４を通ずことにより、
低域周波数成分をほぼカットしていることがその特徴と
なっている。

上記帯域制限回路３９，４０．４１は、第８図に示す従
来例と同様な帯域制限特性を右づるものであり、第３図
（ａ）　、　（ｂ）にその特性を示す。つまり帯域制限
回路３９は、３〜４ＭＨｚ　、帯域制限回路４０．４１
は、０．５〜ＩＭＨ２である。

一方、この実施例に用いられるバイパスフィルタ４３．
４４は、例えば数１０　Ｋ　＋−１１ないし１００ＫＨ
２程度以上の信号を通すバイパスフィルタ特性を右する
しので、その特性を第３図（ｂ）に示しである。

上記帯域制限された輝度信号Ｙは、そのままエンコード
回路４２に入力し、一方色差信Ｍ　Ｒ−Ｙ　。

Ｂ−Ｙは低域信号成分をカットすることにより、輪郭に
ついではそのままモニタ６１で表示し、方色情報につい
ては変化分を結果的に強調して表示するようにしている
。

大部分の内視鏡画像（例えば胃内部の映像）についてい
えば、青や緑色の部位が存在Ｊることは殆んどなく、−
面赤で、輝度斧のみが存在すると言ってム良い画像にな
る。

従って一般的な信号処理回路を用いて内視鏡画像をモニ
タ上に映し出すと、輝度信号Ｙによる内視鏡画像を赤く
ぬりつぶした様になる。

従って、正常部位と病変部とでその色の彩度又はレベル
が変化しているとしても、赤く塗りつぶしたような画像
状態では識別が困難になる。

これに対し、この実施例のように、色のレベル変化のな
い、ないしは色のレベル変化の少ない低周波成分をカッ
トするようにしているので、色のレベル変化が生じてい
る部位を顕著化でき、診断し易い内視鏡画像を表示でき
る。

従って、この第１実施例を用いると、モニタに表示され
た内視鏡画像から病変部を診断することが容易となる。

又、この第１実施例は従来例に比べてバイパスフィルタ
４３．４４を付加するという簡単な回路構成で実現でき
るので、小型且つ低コスト化できる。

尚、上記第１実施例は、単板式のＣ０Ｄ２９を用いた場
合の、信号処理回路１１を示したが、３板式のＣＯＤを
用い、白色照明のもとでカラー撮像を行う場合には、第
１図のポストプロセス回路３７のみで信号処理回路を構
成できる。

第４図は本発明の第２実施例の信号処理回路を示す。

この第２実施例は、例えば３板式のＣＯＤを用いた電子
式内視鏡に対する信号処理回路５１である。

この第２実施例は、上記第１実施例のポストプロセス回
路３７において、色情報に対し、その低周波信号成分を
カットするモードと、カットしないモードとに切換えら
れるようにしたものである。

即ち、バイパスフィルタ４３．４４の入出力端は２回路
のスイッチ８１．８２を右Ｊるリレー５２のそれぞれ接
点ａ、ｂ及びｃ、ｄに接続されている。

一方、リレー５２は信号線５３を介して、操作スイッチ
５４と接続され、このスイッチ５４をオンすることによ
り、リレー５２に電流を流して接Ｑａ、ｂ及びｃ、ｄを
それぞれオンできるようにしである。このモードでは１
、色情報の低周波信号成分をカットしない通常の表示モ
ードの機能となる。

一方、操作スイッチ５４を第４図に示すようにオフにす
ると、スイッチ８１．８２はオフとなり、従って、この
図に示すように接点ａ、ｂ及びＣ０ｄはオープンとなり
、第１実施例のように低周波信号成分をカットする機能
となる。

尚、上記操作スイッチ５４をフットスイッチで形成した
り、電子スコープの操作部に設けた操作スイッチとする
と、内視鏡医が検査中に容易にモードの切換を行うこと
ができる。

第５図は本発明の第３実施例の信号処理回路６１を示す
。

上記第１．第２実施例では、色差信号Ｒ−Ｙ。

Ｂ−Ｙの低周波信号成分をカットしているが、この第３
実施例では、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙめ低周波信号成分
を低減させるものである。

この実施例は、例えば第１図のポストプロセス回路３７
においで、バイパスフィルタ４３．４４とそれぞれ並列
的にローパスフィルタ６２．６３及び減衰器６４．６５
を設け、バイパスフィルタ４３（又は４４）を通した信
号と、ローパスフィルタ６２（又は６３）及び減衰器６
４（又は６５）を通した信号とを加惇器６６（又は・６
７）で加算した後、エンコード回路４２に出力している
。

上記減資器６４又は６５は、入力信号を例えば１／２〜
１／１０に減衰できるものである。

又、上記ローパスフィルタ６２及び６３は、例えば第６
図（ａ）に示すように数１０に〜１００ｋｌ−１ｚ程度
のカットオフ周波数を右するものである（尚、第６図（
ａ）ではバイパスフィルタ４３，４４の低域側のカット
オフ周波数とほぼ等しくしであるが、これより高く設定
しても良い）。

この第３実施例では、色情報の低周波成分をカットする
のでなく、低減化する手段で低周波成分を抑圧づる手段
を形成しているので、モニタ画面に表示された画像では
色情報が低減化されて残っていることになり、色に関し
てもある程度自然に近い状態での画像を得ることができ
る。

例えば、第５図で減衰器６４．６５をその減哀固を例え
ば１／４に設定すると、色差信号Ｒ−Ｙ。

Ｂ−Ｙに対しての帯域特性は第６図（ｂ）に示すように
なる。

従って、色情報の低周波成分がある程度残っているので
、例えば通常の内視鏡画像に慣れている内視鏡医の場合
にも診断し易いものとなる。

尚、上記減衰器６４．６５を可変式の減衰器に変えるこ
とにより、色情報の低周波成分を所望とする減衰量に設
定できるようにしても良い。

第７図は本発明の第４実施例の信号処理回路７１を示す
。

この第４実施例は、モザイクカラーフィルタ７２を有す
るＣ０Ｄ７３から出力される画像信号に対するものであ
る。

ＣＣドライブ信号の印加により、Ｃ０Ｄ７３から出力さ
れる画像信号は、信号処理回路７１内の輝度信号生成回
路７４と、色差信号生成回路（例えばバンドパスフィル
タとローパスフィルタ等で構成される。）７５に入力さ
れ、それぞれ輝度化＠Ｙと、ライン順次の色差信号Ｒ−
Ｙ／Ｂ−Ｙが生成される。このライン順次の色差信号Ｒ
−Ｙ／Ｂ−Ｙは、バイパスフィルタ４３及びローパスフ
ィルタ６２に入力される。このローパスフィルタ６２の
出力は可変減衰器７６を通した後、バイパスフィルタ４
３を通した信号と加算器７７で加算される。この加詐器
７７の出力は、同時化回路７８を通して同時化された色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙにされ、輝度信号Ｙと共に、エン
コード回路７９に入力され、複合映像信号ＣＶが生成さ
れる。

上記可変減衰器５６は、電子ボリューム等で構成され、
外部のリモコン装置８０からの電圧ＶＣにより、その減
衰量を例えば１〜１／１０の範囲で制御できるようにし
である。

この第４実施例では、単一の可変減衰器７６で所望とづ
る減衰量に設定Ｃぎる。又、その減資九ｌを１に設定す
れば、通常の複合映像信号を出力できるように設定でき
る。

尚、この第４実施例にお（プる輝度信号生成回路７４及
び色差信号生成回路７５は帯域制限回路機能も含む。

尚、例えば第１実施例において、帯域制限回路４０とバ
イパスフィルタ４３の機能を兼ねるバンドパスフィルタ
にすることもできる。これは他の実施例等にも適用でき
る。

又、本発明は搬像手段を電子スコープで形成したものに
限らず、ファイバスコープ等の光学式内視鏡の接眼部に
ＴＶカメラを取付けたものにも適用できることは明らか
である。

尚、例えば上記第４実施例において、輝度信号生成回路
７４及び色差信号生成回路７５として、Ｗ１ｉｉ！１制
限を行わないもので構成し、エンコード回路７９の代り
に逆マトリクス回路を用いてＲ，Ｇ。

Ｂ信号を出力し、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号によりカラーモニタで
カラー表示する構成にしても良い。このようにりると、
複合映像信号の場合よりも解像度を向上できる。

尚、上述した各実施例等を部分的に組合わせて異る実施
例を構成することもできる。

［発明の効果］ 以上述へたように本発明によれば、色信号に対し、その
低周波成分を抑圧する手段を設けであるので、簡単な構
成で且つ低コストで内視鏡画像の診断に適した信号処理
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の信（４処理回路の構成を示すブロック
図、第２図は第１実施例を幅えた電子式内視鏡装置の構
成図、第３図は第１実施例を形成するバイパスフィルタ
等の周波数特性を示す特性図、第４図は本発明の第２実
施例の構成を示すブロック図、第５図は本発明の第３実
施例の構成を示Ｊブロック図、第６図は第３実施例にお
けるローパスフィルタ等の周波数特性を示す特性図、第
７図は本発明の第４実施例の構成を示すブロック図、第
８図は従来例の構成を示すブロック図である。 １１・・・信号処理回路 １２・・・電子式内祝鏡装置 １３・・・電子スコープ　　１４・・・光源ユニット１
５・・・ビデオプロセッサ １６・・・カラーモニタ　　２９・・・ＣＯＤ３７・・
・ポストプロセス回路 ３８・・・マトリクス回路 ３９．４０．４１・・・帯域制限回路 ４３．４４・・・バイパスフィルタ ４２・・・エンコード回路 第３図 第５図 ／６１ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 輝度信号と色差信号から複合映像信号を生成する内視鏡
   用信号処理回路において、 前記色差信号の低周波成分を抑圧する手段を設けたこと
   を特徴とする内視鏡用信号処理回路。