JPH0236836A - 内視鏡画像処理装置 - 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１ 本発明は画像を複数の色信号に分解し、分解した色信号
の出力レベルを独立に可変できる手段を設けた内視鏡画
像処理装置に関する。

［従来の技術］ 近年、細長の挿入部を体腔内に挿入することによって、
切開を必要とすることなく、体腔内の患部等を観察した
り、必要に応じ処置具を用いて治療処断のできる内視鏡
が広く用いられるＪ、うに（２つ　ｌこ　。

上記゛内視鏡には、イメージガイドを像伝送手段に用い
た光学式の内視鏡（ファイバスコープ）の他に、最近Ｃ
ＯＤ等の固体撮像索子を用いた電子式の内視鏡（以下、
電子内視鏡又は電子スニ］−ブ）が実用化されるように
なった。

又、ファイバスコープの接眼部にＣＯＤ等の固体撮像索
子を用いＩＣ１ｆｆｆｌ像カメラを接続して−［ニタで
）Ｊラー表示できるようにしたちのちある。

第１９図は本出願人によって特願昭６１−２０７４３２
号で提案された先行例ど殆んど同一の構成を示す。

撮ＦＡ手段を形成するＣ　ＣＤ　１から出力される画像
１５号はアンプ２に入力され、所定の範囲の電圧レベル
増幅される。その後、γ補正回路３に入りγ補正される
。ＲＧ　Ｂ面順次方式の場合にｔよ、γ補正された後の
信号は、）７ナログーデイジタル弯換器（Δ／Ｄ変換器
）１でディジタル品に変換されてから、切換スイッチ５
を粁てメ七り６Ｒ２６Ｇ、６Ｂに記録される。これらメ
しり６Ｒ，６Ｇ。

６Ｂに記録された画像データは、制御信号発生部７から
出力されるタイミング信号の印加によって同時に読み出
され、それぞれＤ／Ａ変換器８でノノナログ量の色信号
Ｒ，Ｇ、Ｂに変換され、画像（」力端子９から出力され
る。しかして、この画像１１１力端子９から出力される
色信号Ｒ，Ｇ、Ｂ及び同期信号発生回路１０から出力さ
れるシンクロ信号によって、モニタの表示画面上に被写
体の画像が表示される。

一方、面順次方式の撮像を行う際の面順次式照明手段は
、白色ランプ１１の白色光をモータ１２で回転駆動され
る回転フィルタ１３を通すことによって、この回転フィ
ルタ１３のＲ，Ｇ、Ｂの各波長の光を透過する色透過フ
ィルタ１４Ｒ，１４Ｇ、１４Ｂによって、Ｒ，Ｇ、［−
３の照明光にしてライトガイド１５に照射する。しかし
工、このライトガイド１５の他端から、被写体に向り−
ＩＪＲ。

Ｇ、Ｂの波長の光で順次照明し、この照明のもとてＣＣ
ＤＩの撮像面に被写体像が結ばれる。

上記先行例では、入出力狛竹がＲ，Ｇ、Ｂ全ての信号に
対してｌｒ、Ｉ−である。このような系が内視鏡画像の
再現性に対し、どのような影響を１）えるかを第２０図
を参照して以下に説明覆る。

第２０図（八）は被９７体の飾石レベルの分布を示す。

一般に、内視鏡におＩジる被写体の輝度レベルは鼻成分
によるしのが多く、青成分によるものが少い。

第２０図ＣＢ）は同図（八）に示した範囲の輝度レベル
に対するディジタル変換後の出力値のヒス１〜グラムを
Ｒ，Ｇ、Ｂ別に示づ−ものである。入力時の特性が被写
体の平均的輝度レベルに１ｊルづいＣ決められている為
、被写体の輝度レベルの偏りがそのまま出力される。

これから明らかなように、Ｇ　（ｇ号は正規分イＩＪ的
に出力される。しかしながら、１又信号は高レベルに偏
り飽和しゃ導くなる。一方、Ｂ信号は低レベルに偏りノ
イズに埋れやすい。

［発明が解決しようとりる問題点］ 第２０図から明らか＜ｒ　Ｊ：うに、先行例では入力時
の特性が被写体の平均的輝瓜レベルに適合させている。

このため、Ｒ４３号は高レベルに偏り、１］信号は低レ
ベルに偏るという欠点がある。この様な欠点は、画像が
持つ有効な情報量を減少させ−（しまう。また、Ｒ信号
が高レベルに偏るため微小レベルの信号をマスクし、そ
の識別を内勤にさせてしまう等の問題も生じる。

本発明は上）ホした点にか／Ｖがみてなされたもの゛（
′、有効に利用しにくかった波長域からし有効な情報量
を得ることのできる内視鏡画像処理装置を提供づること
を目的と覆る。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では内視鏡画像を複数の色信号に分解し、分解し
た各色信号に対し、そのヒストグラムをい出ザる手段と
、各色信号に対して算出されたヒストグラムに基づき、
関数変換りる特性変換手段とを設りることににす、画像
処理に適した情報量を容易に得たり、Ｓ／Ｎの良好な画
像処理を行うことがて゛きる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明Ｊる。

第１図ないし第８図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の内視鏡画像処理装置の構成図、第２図
は第１実施例の全体的構成図、第３図（，１ヒスドグシ
ム袷（出の〕１」−チャー１〜図、第４図は算出された
ヒストグラムの１例を示す特性図、第５図は線用された
ヒス１ヘゲラムから温度変換を行って得られる画像のヒ
ストグラムを示づ特性図、第６図は任意の２点の濃度レ
ベルに対し−（ｍ度変換を行って得られる画像のヒスト
グラムを示ｔ　特性図、第７図は平坦化の特性変換を行
う）１］−チャー１〜図、第８図は第７図の処理によつ
Ｃ得られる画像のヒストグラムを示す特性図である。

第２図に示すように第１実施例の（内視鏡）画像処理装
置８２１は、牛体２２の体腔内に細長の挿入部２３が挿
入される電子内視鏡２４と、この電子内視鏡２４の］−
ニバーザルコード２５のコネクタ２５Ａが接続され、映
像信号処理する機能を有する観察装置２６と、この観察
装置２６と接続され、映像信号をカラー表示刀るカラー
モニタ２７と、前記コネクタ２５△から分岐されＩｃ吸
引クりル２８を介して電子内視鏡２／Ｉど接続される吸
引器２９と、前記観察装置２６と接続され、Ｒ９Ｇ、Ｂ
色信号からヒストグラムを生成すると共に、各色信号に
対し、１１１度のＩＩＰｉ調特性の変換とか調整を行う
画像処理装ｆｆｆｉ　３０とから構成される。

上記電子内視＠２４は、第１図に示Ｊように組長の挿入
部２３内に照明光を伝送Ｊるライトガイド３１が挿通さ
れており、挿入部２３内を挿通されたライトガイド３１
の後端側はさらに第２図に示Ｊユニバーザルコード２５
内を挿通される。しかして、コネクタ２５Δを観察装■
２６に接続りることによっ又光源部３２から照明光が供
給される。

つまり、光源部３２は、白色ランプ３３の白色照明光を
モータ３４で回転駆動される回転−フィルタ３５を経て
ライトガイド３１の入射端に照射覆る。この回転フィル
タ３５には赤１緑、青の各波長の光を透過するフィルタ
３５Ｒ，３５Ｇ、３５Ｂが設（プであるので、この回転
フィルタ３５を通りことによって、ライ１ヘガイト３１
の入射端には赤、緑、青の各波長の光（即らＲ，Ｇ、Ｂ
の照明光が順次供給される。しかして、このライＩ・ガ
イド３１にＪ：つ℃他端側に伝送し、他端（出（ト）ｇ
ｌ）から生体２２内の患部等の被写体に向りてＲ，Ｇ。

Ｂの照明光を出１する。Ｒ，Ｇ、Ｂの光で照明された被
写体は挿入部２３の先端部内に配設した対物レンズ３７
によって、この対物レンズ３７の焦点面に配設したＣＣ
Ｄ３８の１最像面に像が結ばれる。このＣ０Ｄ３８はド
ライバ３９の駆動信号の印加によって、光電変換した電
気信号を出ノＪする。

このＣＣＤ　３８から出力される画像信号は、アンプ４
１に入ツノされ、所定の範囲の電気信号（例えば０〜１
ボルト）に増幅された後、信号ケーブル４２を経（観察
装置２Ｇ内の信号処理部１３を形成づるＡ／Ｄ変換器４
４に入）Ｊされる。このＡ／Ｄ変換器４４ににっで、吊
子化されたディジタル信号に変換され、切換スイッチ４
５を経てメモリ部７１６に入力される。

上記切換スイッチ４５は、回転フィルタ３５の色透過フ
ィルタ３５Ｒ，３５Ｇ、３５Ｂの数と等しい数の切換接
点（つまり３接点）を右し、制御信号発生部４７の切換
信号にＪ二つて順次接点が切換えられる。これら各接点
はメモリ部４６を形成する３つのメモリ４６Ｒ，４６Ｇ
、４６Ｂと順次接続され、オンされた接点を経（メモリ
４６Ｒ１４６Ｇ、４６Ｂにディジタル信号が記録される
。

上記メモリ４．６　Ｒ、４，６Ｇ　、　　４．６８　Ｖ
よ画像処理装置３０と接続されている。この画像処理装
置３０は、作業用メモリ５１、演算処理装置５２、補助
記憶装置５３、外部出力装置５４と、アナログスイッチ
５０とから構成され、これらはメモリ４６Ｒ，４６Ｇ、
４６Ｂと接続されている。

上記作業用メモリ５１は両像処理装置３０にて画像処理
を行う場合には、制御信号発生部４７からの転送タイミ
ングを制ｍする制御信号により、メモリ４６Ｒ，４６Ｇ
、４６Ｂから必要とされる信号データが転送される。こ
の作業メモリ５１に転送された信号データは演算処坤装
貿５２により、ヒストグラムの生成の処理とか、得られ
た色信号データにおりる濃度分布の特性変換処理等を行
い、その結果を作業用メ−しり５１に転送Ｊる。また、
特性変換処理がされた信号データは必要に応じ、補助記
憶装置５３に保存することができるし、ヒス１〜グラム
等をブリンク等の外部出力装置５／Ｉにてプリントアウ
トすることもできる。

又、上記画像処理を行わない場合には、アナ［１グスイ
ツヂ５０をオンして、メ七り４６Ｒ，４６Ｇ／１．６Ｂ
に記憶された信号データを１〕／Ａコンバータ５５ａ、
５５ｂ、５５ｃに同時に出ノＪする。

各Ｄ　／　Ａ　ｍｌンバータ５５ａ、５５ｂ、５５ｃに
て変換されたアブログ色信号は、さらにガンマ補正回路
５６ａ、５６ｂ、５５ｃにてγ補正され、出力端５７か
らモニタ２７側に出力され、カラー表示される。

また、制御信号発生部４７は、同期信号発生回路５８に
タイミング信号を出ツノし、この同期信号発生回路５８
からＳ　Ｙ　Ｎ　Ｃ信号を出力ざｌる。

上記制御信号発生部４７は、回転ノイルタ３５を回転す
るモータ３／Ｉの回転を制御する信シ］も１１１力する
。また、この制御信号発生部４７は、アブ１」グスイッ
チ５０のオン、オフを制御Ｊるど共に、演算処理装置５
２にタイミング信号を送ると」（に、演算処理装置５２
から１１制御信号発生部４７に信号を送ることができる
ようにしてあり、効率良クツ゛−タの転送零を行えるに
うにしている。

このように構成された第１実施例の動作を以下に、３１
明する。

第１図に示すように、ＣＣｌ’）　３８からの画像信号
は、アンプ／１．１にＪ：り所定の範囲の電圧、例えば
Ｏボルトから１ポル１〜までの電圧に増幅される１゜こ
の画像信号はＡ／Ｄ変換器／ｌ７１Ｉににす、ある量子
化レベル（例えば８ビツト）でディジタル化される。こ
のディジタル信号は、切換えスイッチ４５を経由して制
御信号発生部４７からの制御信号に基づき、ＣＣＤ３８
で撮像された画像信号が赤（Ｒ）照明のもとである場合
にはＲ信号用メ［す４６Ｒに、緑（Ｇ）照明のもとであ
る場合にはＧ信号用メモリ４６Ｇに、青（Ｂ）照明のも
どであ１す る場合にはＢ信号用メモリ４６Ｂに記憶される。

各メモリ＝１．６Ｒ，／１．６Ｇ、４６Ｂは人出力が独
立しており、大力と出力をそれぞれ独白のタイミングで
行うことができる。

上記各メモリ４６Ｒ，４６Ｇ、　４６Ｂに記憶された画
像信号データは、画像処理装置３０に入力される。この
場合、画像処理を行わないモードである場合（例えば、
選択スイッチぞの他で選択【″きる。）には、画像処理
装＠３０は制御仁弓発４１部４７に対し、画像処理を行
わない状態であることを表ねＪ信号を送り、この信号に
基づきアナログスイッチ５０はＡンにされ、メモリ４６
Ｒ，４６に記憶された画像信号データは同１ｈにＤ／Ａ
変換器５５ａ、５５ｂ、５５ｃに入力され、アノ１色信
号信月に変換される。その際、γ補正回路５６ａ、５６
ｂ、５６ｃにて所定のγ特性を右する色信号Ｒ，Ｇ、Ｂ
に変換され、同期信号光生回路５８の５ＹＮＣ信号と共
に用内端５７からの［ニタ２７に出力され、このモニタ
２７にて）ｊラー表示される。

一方、上記画像処理装置３０が画像処理し−ドに設定さ
れると、第３図に示Ｊヒストグラムの生成処理を行う。

この第３図を参照してヒストグラムの算出のプロセスを
説明する。

第３図においてヒストグラムの算出を説明覆る。

いま、画像を２次元前列１ｍａｇｅ（Ｘｓｉｚｅ　、Ｙ
　　ｓ′１ｅ）で表わすと、Ｘ　　５ｉｚｅはＸ方向の
画像リーイズを、ｙ　　５ｉｚｅはＹ方向の画像サイズ
を意味１−る。

また、ヒス１〜グラムを１次元前列１１ｉｓｔ（Ｌｅｖ
ｅｌ）で表わすとＬｅｖｃ　ｌ　は濃度レベル数（例え
ば、１］子化レベルが８ビツトならばＯ〜２５５までの
２５６段階）を意味する。

まず、処理すべぎ画像１ｍａｇｅ（×５ｉｚｅ、　Ｙ　
　５ｚｅ）を作業用メモリ５１に転送し、徐出した場合
のヒス１ヘゲラムを保存するためのメモリ内容（例えば
作業用メモリ５１内に設けてあり、このメしり内容をｔ
ｌ　ｉ　ｓｔ　（Ｌｅｖｅ　ｌ　）で表わす）を初期化
（Ｏを代入）する。また、Ｘ方向の位置を承り変数とし
て、Ｘを、Ｙ方向の位置を示づ変数とし１ｙを、画像の
濃度レベルを表わづ変数としてρを用意し、各々を初期
化（Ｏを代入）する３゜ しかして、次に以下の処理を行う。

（１）ｙを１カウントアッ−プづる。

（２）Ｘを初期化（Ｏを代入）′？Ｉ−る。

（３）ｘを１カウントアツプづる。

（４）、Ｑにｘとｙｒ示される位１べの画像１ｍａｇｅ
（Ｘ　。

ｙ）の淵庶レベルを代入りる。

（５）　Ｍｉｓｔ　（、Ｑ　）を１カウン］〜アツプす
る。

（６）　ｘ　＜　Ｘ　　５ｉｚｅならば（３）へ戻り、
他の場合には（７）に移る。

（７）　ｙ＜Ｙ　　５ｉｌｅならば（１）へ戻り、仙の
場合には終了である。

上記（１）から（７）の過程を通して、１次元前列１１
ｉｓｔにヒストグラムが作成される３、第４図は、この
様にして１ｕられたヒストグラムの１例を表ねタムので
ある。横軸は濃度レベル（本実施例ではＯ・〜２５５）
を、縦軸は頻度を表わＭｏ 次に上記のプロセスで生成されたヒストグラム′１４ から、ヒストグラム変換として、例えば１ｌｉ１１反階
謳変換の処理について第５図を参照して説明づ−る。

上記（１）から（７）の過程を、メモリ４６Ｒ，４（３
Ｇ、／１６Ｂの信号データに対しく行うと、第５図（ａ
）、　（ｂ）、　（ｃ）のようなヒストグラムが得られ
る１３これらのヒストダラムは、通常の内視鏡画像に対
するものであり、これら（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）か
ら分るように、王のヒストグラムは詐されたｍ度しベル
数（量子化レベルを８ピッ１−とするとＯ〜２５５）の
一部しか分イロしていない。口の様な画像は、−１ント
ラストが低く、判別が困難である。いま吊子化レベルを
８ビツト、ヒス１ヘゲラムにおＩＪる最大！ｌｉ度レベ
ルをρｍａＸで、最小Ｗｉ度レベルを９ｍ　ｉ　ｎで、
イれぞれ表わすと共に、原画像をＩｍａｇｅ（ｘ　。

ｙ）で表わづ。濃度階調変換Ｆを行った後の画像Ｉｍａ
ｇｅ’　（ｘ　、　ｙ　）は次式で１１ノられる。

Ｉｍａｇｅ’　（ｘ　、　ｙ　）　−２５５（Ｉｍａｇ
ｅ（ｘ　、　ｙ　）　−、Ｏｍ１ｎ）／　（、Ｑ　ｍａ
ｘ　−、Ｑ　ｍ１ｎ）・（１）ここで、　　　１≦Ｘ≦
Ｘ　　ｓ＋ｚｅ１≦ｙ≦Ｙ　　５ＩＺｅ である。

これにより通常の狭い濃度レベル範囲［ρｍｉｎ、ｆｌ
　ｍａｘｌにある第５図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）の
画像１ｍａ（ｌｅ（ｘ、ｙ）は、それぞれ同図（ａ’　
）、　（ｂ’　）、　（Ｃ“）のようにぞの淵瓜レベル
範囲［、Ｇ　ｍｉｎ、ｊ　ｍａｘｌは拡張と平行移動が
なされ、全濃度レベル［０，２５５］に分布するように
なり、コントラストの強調が行われる。また、従来有効
に利用されていなかった波長域（Ｒ，Ｂ）から、有効な
情報量を得る事が出来る。

第６図は上記淵磨レベル範囲［ρｍｉｎ、、ｆｌ　ｍａ
ｘｌの代りに、任意の２点β１．ρ２を指定しで、その
指定された濃度レベル範囲［、Ｇ＋、ｊ２１内に対しで
（１）式の濃度階調変換を行ったもの″（″ある。

次に、上記第１実施例の装置を用いてヒストグラムの平
坦化の処理を行うことを説明り−る。これは、全ての濶
庶においてヒストグラムの高さが同一となるように変換
するものである。いま吊子化レベルを８ピツトずとると
、一つの濃度値が持つべぎ画素数Ｄｏｔは次式で得られ
る。

Ｄｏｔ　−（Ｘ　　５ｉｚｅｘ　ｙ　　５ｉｚｅ）　／
　２５６　＝−（２）またヒス（−グラムにおける累積
密度関数ＣＤ（ｉ）　。

Ｏ≦ｉ≦２５５は次式′Ｃ得られる。

上記平坦化の処理を行うために第７図のフローチャート
に示すプロセスを行う。

処理すべき画像１ｍｅｇｅ（Ｘ　　５ｉｚｅ、　Ｙ　　
５ｉｚｅ）を作業用メモリに転送し、弯換処］！Ｉ！後
の画像１　ｍ　ａ　ｊＪ　（ｉ（Ｘ　　５ｉｚｅ、　Ｙ
　　５ｉｚｅ）を保存するメモリを初期化する。また、
第５図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）に示した様に、画像
のヒストグラムｔよｌ１ｉＳｔ（１−ｅｖｅｌ）に存在
づるものとする。さらに、×力面の位置を承り一変数と
してＸを、Ｙ方向の位置を示す変数としてｙを、作業用
の変数どじてｉ　１．ｉ２．ｊ　１．ｊ２を用意じ、各
々を初期化づ−る。

次に、以下の（１）〜（７）のスブツブの処理を行う。

（１）ｉ２を１カウントアンプ覆る。

２＞２５５ならば（７）ｌ＼、１２≦２５５なら（３）
へ移る。

（３）新しいｍ匪しベルを幹出し、ｊ２１＼代入する。

（４）　、ｊ２−　ｊ　１　＜１ならば（１）ｌ＼戻り
、その他の場合には（５）に移る。

１≦Ｉｍａ（ｌｅ（Ｘ　、　Ｖ　）　＜　ｉ　２なるず
べてのＸとｙについでＩｍａｇｅ’　（ｘ　、　ｙ　＞
にｊ２−１を代入する。

１に１２を、ｊｌにｊ２を代入し、（１）へ戻る。

１≦＋ｍａＯｃ（ｘ　、　Ｖ　）　＜　ｌ　２なるＪ゛
べてのＸとｙについてｌ１ｌｌａ（ｌｅ’　（Ｘ　、　
Ｖ　）にＪ２−１を代入する。

上記の（１）から（７）の過程を通して、Ｉｍａｇｅ（
Ｘ　　５ｉｚｅ、　Ｙ　　５ｉｚｅ）にヒストダラムの
平坦化がなされた画像が作成される。これしこより、第
８図に示すＪ：うに、（ａ）、　（ｂ）’、　（ｃ）に
示勺ヒストグラムの各画像１ｍａｇｅ（ｘ　、　ｙ）は
、同図（ａ’）、（ｂ’）（Ｃ′）に示すように平坦化
された画像Ｉｍａｇｅ’　（ｘ　。

ｙ）に変換される。

１ε） 即ち、８ｍ分布が蜜な部分（ヒス１−グラム中の山部）
は拡張され、濃痕分布が疎な部分（ヒストグラム中の谷
部）は圧縮される。蜜な部分は疎な部分に比較して画素
数が多いため、画像全体どしては拡張される画素数が多
くなり、コントラス１への強調が行われる。

なお本願実施例では、出力信号レベルを色信号毎に変化
させている為、ノＪラーバランスが随１れる事になる。

画像処理を行うには最適であるが、そのままモニタに出
力し゛（し自然色となら＜’にい。このため、画像処理
装置３０は通常外ａｕす゛、必要時のみ制御信号発生部
４７からの制御のもとに作動する。これにより、通常は
従来例と同様にモニタ上に自然色として表示Ｊる事ら可
能である。

また、変換処理をした画像は補助記憶装置５３に保存す
る事も出来るし、ヒストグラムをプリンター等の外部出
力装置５４に出力することも可能である。

本願実施例では、ＲＧＢ信号を用いた面順次式電子内視
鏡に関して述べたが、」ンボジットビデオ信号をアコー
ドする単板式電子内視鏡についても同様に適用すること
が出来る。

第９図は本発明の第２実施例における主要部を小ず。

この第２実施例では、上記第１図に示寸第１実施例にお
いて、新たに設りたスイッチ７１の操作により、このス
イッチ７１のオン信号を例えば制御信号発生部４７は検
出し、光源部３２の照明光量を変化する制御を行うよう
にしている。

即ら、通常の照明光量での照明を行った後、制御信号発
生部４７は、照明光量を小さくする制御命令を絞り制御
回路７２に出力し、絞り羽根７３及びこの絞り羽根７３
を回動させる絞りモータ７１とからなる絞り装置７５の
絞り量を大ぎくする。

この状態で、１フレ一ム分の撮像を行うと、次に制御信
号発生部４７は照明光量を大ぎく覆る制御命令を絞り制
御回路７２に出力し、絞り羽根７３の遮光量を小さ゛く
して、大きな照明光量のもとて撮像を行う。尚、照明光
量が異る状態で撮像した信号は、作業用メモリ５１に転
送され、画像処理が行われる。

上記通常の照明光量での＠像は第１実施例と同様になる
。つまり、Ｒ，Ｇ、Ｂ色信号の分布は第１０図（ａ）の
ようになる。

一方、照明光量を小さくした場合には、赤の照明光のも
とで撮像した画像のヒストグラムは、正規分イ５に近い
特性になり、第１０図（ｂ）のようになる。

さらに照明光量を大きくした場合には、第１０図（Ｃ）
のにうに青のヒストグラムが正規分布に近いものに’ｅ
ｃる。従って、通常の画像の場合では欠如していた部分
の情報量を得ることができる。

次に、内視鏡による今までの色調を維持しつつ、ヒスト
グラム変換による効果を右する第３実施例を以下に説明
する。

この第３実施例の構成は、第１図及び第２図に示す第１
実施例と同様である。この実施例は画像処理装置３０の
画像処理モードでの画像処理の方法が箕り、第１１図に
示１ノｌ：１−により第１２図（ａ）　、　（ｂ）を経
て同図（Ｃ）の処理画像を得る。

すなわち、第１図に示す画像処理装置３０が画像処理モ
ードに設定されると、メ七り４６Ｒ，／１６Ｇ、／！１
．６Ｂのデータが順次作業用メモリ５１に転送される。

この作業用メ亡り５１に転送された例えばＲデータに対
し、演算処理装置５２は２つの画素データを取込み、こ
れらを比較して大ぎい値（小さい値）を残すようにして
、この比較演算をＲデータ全体に行うことにより最大値
（最小値）を検出する。他のＧデータ、Ｂデータに対し
ても同様の比較演算を行うことにより第１２図に示ＪＲ
，Ｇ、Ｂそれぞれの最大値ＩＴＩ　ａ　Ｘ　、最小値ｍ
ｎを検出Ｊる。

、Ｌ記最大値ｍａｘ、最小値ｍ　ｉ　ｎ間を適麿のレベ
ル数に設定し、作業用メモリ５１から順次読出したデー
タがどのレベルに相当づ゛るかを判断覆ると共に、その
レベルにス・１応させたヒストグラム算出用カウンタの
計数値を１つインクリメントする。

この処理をＲデータ全体に対して行うことによりＲ信号
にり４するヒストグラムを算出できる。同様に、他のＧ
−５’−タ、Ｂデータに対して行うことにより、第１１
図の第２の処理、又は第１２図（（ａ）に対して同図）
（ｂ）のようなヒストグラムが得られることになる。

次に上記Ｒデータにお（プる最大値ｍａｘ及び最小値ｍ
　ｉ　ｎの範囲に対して前述したよ・う＜家平坦化の処
理を行う。他のＧデータ及びＢデータに対しても同様に
平坦化の処理を行い、第１２図（Ｃ）に示すようにＲ，
Ｇ、Ｂ信号に対し、平坦化されたヒストグラムを得る。

しかして、アナ１］グスイツチ５０をオンして平坦化さ
れたＲ、Ｇ、Ｂデータが作業用メモリ５１からＤ／Ａ＝
１ンバータ５５ａ。

５５ｂ、５５ｃを経てモニタ２７（第２図参照）に出力
される。

上記平坦化の処理を行うことにより、第１２図（ａ）に
示づ色信号Ｒ，Ｇ、Ｂの平均値Ｍに対し、同図（Ｃ）に
示ず平坦化処理で求められＩＣ処理画像の平均値Ｍ′も
あまり変化しないものとなる。

従って、Ｒ，Ｇ、Ｂのヒストグラム変換後のレベルをほ
ぼ同一にしていた上記第１実施例では、画像全体が白（
又は白っぽく）なってしまい、処埋前の内視鏡の画像と
はかけ１ｉｌｌｌれた色調になってしまうのに対し、こ
の実施例では今までの色調を組積しつつ、口つ、ヒスト
グラム変換の利点も右することにイｆ６．．　又、上記
”＋３実施例は簡ｌｌｊな処理ににリーニ」ン１ヘラス
トの強′ｔＪＩ１１ｊうことができる。

上記３実流例において、ヒス１−グラムの算出前の画像
の平均（自Ｍと平坦化処理後の平均（０Ｍ′が殆／υど
変化しないように１！坦化処理を行うＪ、うにしτし良
い。

第１３図は本発明の第４実施例にお（プる画像処理の］
Ｌｌ−を示づ。

この第３実施例の構成は上記第′１実施例と同様であり
その画像処理が異る。

第１３図に示ずようにＲ，Ｇ、ＢｉｉＥｉｉ（ｍのそれ
ぞれの平均値を算出覆る。このＣツ１出は、メモリ部４
６のＲ，Ｇ、Ｂデータを作業用メ−［す５１に転送しく
、演Ｘ＋処理装置ｔこ、」、り各１犬、Ｇ、Ｂデータの
Ｉｉｌ庶レベルの総和を求め、最大及び最小レベルの区
間数で割れば平均値Ｍが求められる。

次に、次式 ％式％） により、平均値Ｍを変極点に持つ変換デーヅルを作成Ｊ
−る。この場合、平均値Ｍを信号範囲がＯ・−１に９＝
Ｉ　１１る平均値ｍにしている。

つまり、信号範囲はＯ〜１、平均値をｒ丁＋であり、入
力をＸ、出力をｙで表わし、ｐは実数で・、例えばｐ＝
４にすることができる。この場合の弯換デブルの特性は
第１’１図に示Ｊようイ【特性のグラフとなる。

上記変換テーブルを用いて温度変換を行うことにより、
第１５図（ａ）のＲ，Ｇ、Ｂデータは同図（Ｃ）に示Ｊ
ように画像処理されたものが１ｑられる。

この第４実施例にＪ３いてす、Ｒ，Ｇ、Ｂそれぞれの平
均値が概略変化しないようにａ瓜変換が行われる。

第１６図は本発明の第５実施例の内視鏡画像処押装置８
１を丞Ｊ０ この装置８１は、第１９図に示す先行例においで、Ｄ／
Ａ変換器８と画像出力端子９どの間に、変換処理部８２
を設（プた構成になっχいる。その他は、上記第１９図
に示Ｊ先行例と同一の構成である。

上記変換処理部８２の構成を第１７図に示す。

Ｄ／Ａ変換器８によってアナログ化され／、：　Ｒ。

Ｇ、Ｂ信号が入力信号としてウィンド回路９１及び第１
アンプ９２に人力される。このウィンド回路９１は、有
効な画像信号部分、例えば１０〜２５４の値のみを通づ
一回路であって、このウィンド回路９１の出力は平均値
算出回路９３に入）Ｊされ、この回路９３から平均値信
号が第１アンプ９２及び第２アンプ９４のゲイン制御端
に印加される。

しかして、上記平均値信号により第１アンプ９２は、平
均値が信号レベルの中央となる様にゲインコントロール
を行う。一方、第２アンプ９４は、第１アンプ９２のゲ
インコントロールを元に戻すゲインコント［」−ルを行
う。

上記第１アンプ９２の出ノｊはＡ／Ｄ変１り器９５に入
力され、ディジタル信号に変換された後、ＲＯＭで構成
したテーブル９６のアドレス端に印加され、そのアドレ
スに書込まれたメモリ内容を読出Ｊ０このテーブル９６
から読出されたデータはＤ／Ａ変換器９７に入力され、
アナログ信号に変換された後、第２アンプ９４により増
幅されて出力端子９から出力される。

上記デープル９Ｇには、第１８図（Ｃ）に示ＩＪ、うな
１１１１度変換特性のデータが書込まれている。

上記Ａ／Ｄ変換器９５、テーブル９６、Ｄ／Ａ変換器９
７はクロック発生部９８からのクロックによりＡ／Ｄ変
換、デープル９６の読出し、Ｄ／△変換のタイミングが
制卸される。

この第５実施例の動作を以下に説明する。

Ｄ／Ａ変換器８までの動作は第１９図と同様でありその
説明を省略する。

しかして、それぞれＤ／Ａ変換器８を経た入力信号、つ
まりＲ，Ｇ、Ｂ信号は変換処理部８２にそれぞれ入力さ
れる。入ツノされた信号はウィンド回路９１により、入
力信号レベルがＯ〜２５５とした場合、１０−・２４５
のみ通Ｊ−０つまり、特に明るい部分と特に暗い画像部
分が除去される。

このウィンド回路９１の出力は、平均値算出回路９３に
入力され、この回路９３て゛信号が積分されて、画像の
平均の明るさが筒用される。つまり、画像の有効な部分
に対する明るさの平均が算出される。この平均値算出回
路９３の出力は第１アンプ９２のゲイン制胛端に印１」
［１され、このアンプ９２は平均値が信号レベルの中央
に来るようにゲイン調整される。この結果第１８図（ａ
）に示す入力信号のレベル分布に夕・］シ、同図（ｂ）
に示づようイ【出力信号のレベル分布にゲイン調整され
る。

上記第１アンプ９２の出力は、Ａ／Ｄ変換器９５でディ
ジタル化される。この変換はクロック発生部９８のクロ
ックに同期して行われる。しかしで、Ａ／Ｄ変換器９５
の出力は、テーブル９６のアドレス端に印加され、第１
８図（Ｃ）に示す変換特性で？！ｌ１１度変換が行変換
る。

上記デープル９６により濃度変換が行われた信号は、次
段のＤ／Ａ変換器９７によって、再びアナログ信号に戻
され、この場合の信号のレベル分布は第１８図（ｄ）に
示Ｊようになる。

このＤ／Ａ変換器９７の出力は、第２アンプ９４に入力
され、この第２アンプ９４では第１アンプ９２でゲイン
調整したゲインを逆に調整する。

しかして、第１８図（ｅ）に示り信号にする。

以上の変換処理が行われた信号Ｒ，Ｇ、Ｂが変換処理部
８２から出力される。

この第５実施例によっても変換処理前後ｒＲＧ、Ｂそれ
ぞれの濃度の平均値が概略等しくなる。

上述した各実施例は電子内視鏡による画像に限定される
ものでなく、ファイパス−１−ブ（又は硬性内視鏡）に
よる画像に対して行っても良い。

又、第３実施例では温度分布から最大値・最小値を算出
しているがその際に、全画素数の所定の数例えば５％の
ところの値を最大値、最小値どしてもよい。

また濃度レベルで５ステツプ（０〜２５５の場合〉、中
央よりの１ｆｉ１度値を最大値、最小値どしてもよい。

尚、第４．５実施例では滑らかな曲線により変換デープ
ルを構成しＣいるが２本あるいはそれ以上の直線で近似
してもよい。

尚、第５実施例ではガンマ回路３の後に変換処理部８２
を配しているが、逆にガンマ回路３を後にしてもＪ、い
。

尚、第５実施例では、変換処理部８２の一部にアナログ
信号を用いているが、全てディジタル信号てあつがって
もよい。

本願実施例ではＲＧ　１３信号を用いているが、色差信
号でも明磨・彩度・色相信号でもよい。

第４，５実施例にお（〕る変変換テープの特性を決める
ｐの値はＲＧＢ各々の信号に対しＣ異る値であってｂに
い。

上記第３ないし第５実施例では元の信号に対してイの平
均値を概略変えないで内視鏡本来の色調を変えることな
く、色彩等を強調した画像を得ることができる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明にＪ：れば、画像を構成する複
数の色信号に対し、信号毎にヒス１〜グラムを生成りる
手段を設りるど共に、このヒストグラムデータに基づき
各々の色信号を独）ｊに１、′ｊ竹変］条する手段を設
りであるのＣ１これまで利用しにくかった波長域からも
有効な情報量を得ることが（゛さる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の内視鏡画像処理装置の構成図、第２図
は第１実施例の全体的構成図、第３図はヒストグラム幹
出のフローチャート図、第４図は算出されたヒスｌへグ
ラムの１例を示す特性図、第５図は算出されたヒス１ヘ
ゲラムからｌｌ１度変換を行って得られる画像のヒスト
グラムを示Ｊ特性図、第６図は任意の２点の濃度レベル
に対して濃度変換を行っ−Ｃ得られる画像のヒス１−グ
ラムを示す特性図、第７図は平坦化の特性変換を行うフ
ローチャート図、第８図は第７図の処理によっＣ１ｑら
れる画像のヒストグラムを承り特性図、第９図は本発明
の第２実施例の主要部を示す構成図、第１０図は第２実
施例により得られるヒストグラムの特性図、第１１図及
び第１２図は本発明の第３実施例に係り、第１１図は第
３実施例にお（プる画像処理の流れ図、第１２図は画像
処理によって得られるＲ、Ｇ、８画像を示１説明図、第
１３図ないし第１５図は本発明の第４実施例に係り、第
１３図は第４実施例におりる画像処理の流れ図、第１４
図はＳ度特性を行う関数を示す特性図、第１５図は第４
実施例の画像処理によって得られるＲ、Ｇ、Ｂ１１Ｔｉ
１像を示Ｊ説明図、第１（３図ないし第１８図は本発明
の第５実施例に係り、第１６図は第５実施例の構成を示
すブ１コック図、第１７図は第５実論例にお（プる画像
処理部の構成を示づブロック図、第１８図は第５実施例
の動作説明用特性図、第１９図は先行例の構成図、第２
０図は先行例における輝度分布及び色信号のレベルの分
布を示Ｊ特性図である。 ２１・・・内視鏡画像処理装置 ２２・・・電子内視鏡 ２７・・・モニタ ３２・・・光源部 ５２・・・演算処理装置 ５４・・・外部出力装置 ２６・・・観察装置 ３０・・・画像処理装置 ５１・・・作業用メ七り ５３・・・補助記憶装圓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内視鏡による画像を複数の色信号に分解する信号処理手
   段と、前記複数の色信号に対し、それぞれのヒストグラ
   ムの算出手段と、該算出手段によつて算出されたヒスト
   グラムに基づいて、前記色信号の各出力レベルを独立に
   設定可能とする手段とを設けたことを特徴とする内視鏡
   画像処理装置。