JPH0678312A

JPH0678312A - 電子内視鏡用ビデオ信号処理回路

Info

Publication number: JPH0678312A
Application number: JP4247339A
Authority: JP
Inventors: Naoki Sakurai; 直樹桜井
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1992-08-24
Publication date: 1994-03-18
Anticipated expiration: 2017-02-12
Also published as: JP3255982B2

Abstract

(57)【要約】【目的】照射光量を低下させることなく、ハレーショ
ンを良好に低減し、画質の向上を図るようにする。【構成】ＣＣＤ１０の出力ビデオ信号と所定の基準電
圧を比較してハレーションを起こす信号部分を検出する
ハレーション検出回路１２と、利得制御アンプ１１と、
ハレーション部分が検出されたときに上記利得制御アン
プ１１のゲインを下げるコントロール信号を形成するコ
ントロール信号発生回路１６を設ける。上記コントロー
ル信号による利得制御は、ＲＧＢビデオ信号のうちＧ信
号及びＢ信号の何れか一方又は双方のレベルを下げるよ
うにしてもよく、また各ＲＧＢ信号のレベル比に対応さ
せてＲＧＢ信号の各レベルを下げるようにしてもよい。
更に、高周波成分を高域通過フィルタで取り出し、利得
制御アンプの出力ビデオ信号に混合することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子内視鏡用ビデオ信号
処理回路、特に電子内視鏡画像のハレーションを低減す
るための回路構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子内視鏡装置は、電子内視鏡（電子ス
コープ）を被観察体内に挿入し、この電子内視鏡の先端
に設けられた固体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupl
ed Device)によって捉えられた画像をモニタ上に表示す
るものである。この電子内視鏡装置では、上記ＣＣＤで
得られたビデオ信号に対し増幅、ガンマ補正等の所定の
画像処理を施すビデオ信号処理回路が設けられ、この回
路によって画質の向上が図られるようになっている。

【０００３】

【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では、表示画像において部分的にハ
レーションが生じるという問題がある。即ち、光源装置
によって観察光が体腔内等の被観察体内へ照射されてい
るが、図８の表示画面１に示されるように、ポリープ２
或いは体腔内壁３等へ照射された光が照射角度や水分の
付着状態或いは光量が多いこと等によって部分的に強く
反射され、ハレーションを起こしてしまう。このとき、
光源装置からの照射光量を小さくすることができるが、
この場合は画像全体が暗くなって、観察しづらい画像と
なり、良好な解決策とならない。

【０００４】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、照射光量を低下させることなく、
ハレーションを良好に低減し、画質の向上を図ることが
できる電子内視鏡用ビデオ信号処理回路を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る電子内視鏡用ビデオ信号処理回路は、
固体撮像素子で得られたビデオ信号と所定の基準電圧を
比較してハレーションを起こす信号部分を検出する検出
回路と、ビデオ信号のレベルを可変制御する利得制御回
路と、上記検出回路によって上記基準電圧よりも大きな
信号となるハレーション部分が検出されたときに上記利
得制御回路のゲインを下げるコントロール信号を形成す
るコントロール信号発生回路と、を設けたことを特徴と
する。第２請求項記載の発明は、上記検出回路にてハレ
ーション部分が検出されたとき、上記利得制御回路及び
コントロール信号発生回路ではＲＧＢビデオ信号のうち
Ｇ信号及びＢ信号の何れか一方又は双方のレベルを下げ
るようにしたことを特徴とする。

【０００６】第３請求項記載の発明は、上記検出回路に
てハレーション部分が検出されたとき、上記利得制御回
路及びコントロール信号発生回路ではＲＧＢビデオ信号
の各レベル比に対応させてＲＧＢ信号の各レベルを下げ
るようにしたことを特徴とする。第４請求項記載の発明
は、上記固体撮像素子から得られたビデオ信号を入力
し、高周波成分を取り出す高域通過フィルタを設け、こ
の高域通過フィルタの出力を上記利得制御回路の出力に
加算するようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記の構成によれば、ビデオ信号のハレーショ
ン部分が検出回路にて抽出され、そのハレーション部分
の信号レベルを低下させるコントロール信号が形成され
る。即ち、第２請求項の場合では、ＲＧＢのビデオ信号
の全ての信号に対して一律にレベルを低下させるのでは
なく、輝度に影響を与える度合いが高いＧ信号、Ｂ信号
についてレベルを低下させるコントロール信号が形成さ
れ、このコントロール信号は利得制御回路のゲインを制
御する信号として供給されることになり、これによりハ
レーションを起こす部分のビデオ信号レベルが下げられ
る。

【０００８】また、第３請求項の場合では、サンプリン
グ回路によりＲＧＢビデオ信号の各信号レベルが検出さ
れ、このレベルに応じた比率でＲＧＢのコントロール信
号が発生することになり、例えば白色のビデオ信号につ
いては、最終的なＲ，Ｇ，Ｂの信号比が１：１：１とな
るようにコントロール信号が形成される。この場合は、
ハレーションの除去処理の際にＲ，Ｇ，Ｂのレベルが揃
った良好なビデオ信号が同時に得られるという利点があ
る。

【０００９】更に、第４請求項の発明によれば、ビデオ
信号の高周波成分が抽出され、この高周波成分はゲイン
制御されたビデオ信号に加えられるので、被観察体内の
細部の画質を向上させることができる。

【００１０】

【実施例】図１には、第１実施例に係る電子内視鏡用ビ
デオ信号処理回路の構成が示されており、図において固
定撮像素子であるＣＣＤ１０には、利得制御アンプ（Ｇ
ＣＡ−Gain Control Amplifier）１１が設けられると共
に、ハレーション検出回路１２（ＤＥＴ）が設けられ
る。このハレーション検出回路１２は、図２に示される
ように、差動アンプ１３を有し、この差動アンプ１３の
反転入力端子（−）に電圧源１４から基準電圧Ｖref が
与えられており、非反転入力端子（＋）に入力されたビ
デオ信号の電圧レベルと基準電圧とが比較される。即
ち、図３にはこのハレーション検出回路１２の入出力波
形が示されており、図（ａ）に示される１水平走査期間
（１Ｈ）のビデオ信号がハレーション検出回路１２へ入
力されると、このビデオ信号において基準電圧Ｖref よ
りも高い部分（ハレーション部分）１００が検出される
ことになり、この場合には図（ｂ）に示される検出信号
がハレーション検出回路１２から出力される。

【００１１】図１において、上記ハレーション検出回路
１２には、コントロール電圧発生回路１６が接続されて
おり、このコントロール電圧発生回路１６にはアイリス
信号が入力されると共に、水平駆動信号（ＨＤ）、垂直
駆動信号（ＶＤ）が供給される。従って、このコントロ
ール電圧発生回路１６は、上記水平駆動信号（ＨＤ）、
垂直駆動信号（ＶＤ）に基づき、またアイリス信号によ
って光照射状態を考慮しながら、上記図３（ｂ）の信号
に比例するコントロール電圧を発生させ、このコントロ
ール電圧信号を利得制御アンプ１１へ供給することにな
る。

【００１２】上記ハレーション部分の検出及びコントロ
ール電圧の発生は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のそ
れぞれの信号について実施するようにしてもよいが、簡
略化する方法として、ハレーション部分の検出をＧ信号
のみとすることができる。また、第１実施例では、ビデ
オ信号のレベルを低下させるコントロール電圧の発生
は、Ｇ信号とＢ信号に限定している。即ち、Ｒ信号は画
像の輝度に貢献する度合いが小さく、むしろレベルを高
くしておいた方が赤色が多い体腔内を良好な画質で表示
できるので、ハレーション部分が検出された場合はＧ信
号とＢ信号についてレベルを低下させるコントロール電
圧を形成している。更に、輝度に一番貢献するのは、Ｇ
信号であるから、Ｇ信号のみについてレベルを低下させ
るようにしてもよい。これらの選択的な制御は、上記水
平駆動信号（ＨＤ）、垂直駆動信号（ＶＤ）をコントロ
ール電圧発生回路１６へ供給することによって達成され
る。

【００１３】上記利得制御アンプ１１には、ガンマ補正
回路１７、Ａ／Ｄ変換器１８、１フレーム毎の画像情報
を記憶するメモリ１９、Ｄ／Ａ変換器２０、出力処理を
するエンコーダ２１が接続され、このエンコーダ２１に
モニタ２２が接続されることになる。

【００１４】第１実施例は以上の構成からなり、図１の
ＣＣＤ１０で得られたビデオ信号は、利得制御アンプ１
１に供給されると同時に、ハレーション検出回路１２へ
入力される。そして、このハレーション検出回路１２で
は、図３（ａ）に示されるように、基準電圧Ｖref を超
えるビデオ信号のハレーション部分１００が検出され、
図３（ｂ）の検出信号がコントロール電圧発生回路１６
へ出力される。このコントロール電圧発生回路１６で
は、ビデオ信号のうちＧ信号、Ｂ信号について上記図３
（ｂ）の検出信号に比例するコントロール電圧が形成さ
れ、このコントロール電圧が利得制御アンプ１１のゲイ
ン制御信号として与えられる。従って、Ｇ信号及びＢ信
号について、図３（ａ）のハレーション部分１００のゲ
インが低く設定されることになり、この結果、利得制御
アンプ１１では鎖線２００に示される信号が形成され、
ビデオ信号のハレーション部分をなくすことができる。

【００１５】上記利得制御アンプ１１から出力されたビ
デオ信号は、ガンマ補正回路１７にて光電気変換特性を
改善するためのガンマ補正が施された後に、デジタル信
号とされてメモリ１９へ記憶されることになる。そし
て、このメモリ１９内のビデオ信号は、所定の読出し速
度で読み出され、アナログ信号に変換されてエンコーダ
２１へ供給され、このエンコーダ２１でコンポジットビ
デオ信号等に変換された後に、モニタ２２へ出力され
る。このようにして、画像処理されたビデオ信号は、上
述のようにハレーション部分が取り除かれているので、
図８に示したポリープ２、体腔内壁３も観察しやすい画
像となって表示される。

【００１６】図４には、本発明の第２実施例の構成が示
されており、この第２実施例はＲ，Ｇ，Ｂの各信号レベ
ルに応じたゲイン制御を行うものである。即ち、図示さ
れるように、ＣＣＤ１０で得られるビデオ信号を入力す
るサンプリング回路２４が設けられ、このサンプリング
回路２４にてＲ，Ｇ，Ｂの各信号レベルが検出される。
また、ハレーション検出回路２５は、図５に示されるよ
うに、電圧源１４としてＲ，Ｇ，Ｂの各信号毎に異なる
基準電圧Ｖref1，Ｖref2，Ｖref3が設定され、この基準
電圧Ｖref1，Ｖref2，Ｖref3を垂直駆動信号等により
Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号毎に切り換えて検出動作を行うこと
ができる。そして、コントロール電圧発生回路２６は、
上記サンプリング回路２４で得られた各信号レベル値と
ハレーション検出回路２５の検出値に基づいてコントロ
ール電圧を形成することになる。

【００１７】図６には、第２実施例の動作波形が示され
ており、例えば図（ａ）のＲ，Ｇ，Ｂのビデオ信号がＣ
ＣＤ１０で得られたとすると、ハレーション検出回路２
５ではＲ信号が基準電圧Ｖref1、Ｇ信号がＶref2、Ｂ信
号がＶref3と比較され、図（ｂ）に示される検出信号が
出力される。一方、サンプリング回路２４では、Ｒ，
Ｇ，Ｂの各信号レベルがサンプル値の平均値、ピーク値
等をホールドすることによって検出され、図（ｃ）に示
されるサンプルホールド電圧が形成される。図示のよう
に、一般にビデオ信号のレベルはＲ，Ｇ，Ｂの順で小さ
くなる。そうして、図（ｂ）及び図（ｃ）の信号によっ
て、コントロール発生回路２６では、図（ｄ）に示され
るコントロール電圧が形成され、このコントロール電圧
は利得制御アンプ１１へ供給される。

【００１８】このコントロール電圧によれば、低い電圧
程、大きなゲイン制御信号となり、ビデオ信号はＲ，
Ｇ，Ｂの順で大きなゲインで増幅されるが、ハレーショ
ン部分１００についてはＲ，Ｇ，Ｂの順で小さなゲイン
で増幅される。これによって、例えば白色部分について
は、上記利得制御アンプ１１の出力におけるＲ，Ｇ，Ｂ
の比が１：１：１となる。この第２実施例によれば、ハ
レーション部分が除去されると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の
レベルが一定となり、良好な画質を得るビデオ信号が形
成できることになる。

【００１９】図７には、本発明の第３実施例が示されて
おり、この第３実施例は、高周波成分の混合により画質
の向上を図ったものである。即ち、図示のＣＣＤ１０に
はプリアンプ等として設けられる第１プロセス回路２
８、その後の増幅処理等をする第２プロセス回路２９が
設けられ、この第２のプロセス回路２９の出力がハレー
ション検出回路１２へ供給される。また、第１プロセス
回路２８の出力を入力し、ビデオ信号の高周波成分を抽
出する高域通過フィルタ（ＨＰＦ）３０が設けられ、利
得制御アンプ１１の後段には、この利得制御アンプ１１
の出力に上記ＨＰＦ３０の出力をミックスする混合器３
１が設けられる。

【００２０】この第３実施例によれば、ＣＣＤ１０で得
られたビデオ信号から被観察体内の細部の画像情報が含
まれている高周波成分が抽出され、この高周波成分が上
記第１及び第２実施例で得られたハレーションのないビ
デオ信号に混合される。従って、画像の細部の信号が強
調され、詳細部に渡って画質のよい画像が得られること
になる。もちろん、この第３実施例は第２実施例の構成
に適用することが可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、第１請求項記載の
発明によれば、固体撮像素子で得られたビデオ信号と所
定の基準電圧を比較してハレーションを起こす信号部分
を検出する検出回路と、ビデオ信号のレベルを可変制御
する利得制御回路と、上記検出回路によって上記基準電
圧よりも大きな信号となるハレーション部分が検出され
たときに上記利得制御回路のゲインを低下させるコント
ロール信号を形成するコントロール信号発生回路を設け
たので、照射光量を低下させることなく、ハレーション
を良好に低減することができる。

【００２２】また、第２請求項記載の発明によれば、上
記検出回路にてハレーション部分が検出されたとき、Ｒ
ＧＢビデオ信号のうちＧ信号及びＢ信号の何れか一方又
は双方のレベルを下げるようにし、また第３請求項記載
の発明によれば、ハレーション部分が検出されたとき、
ＲＧＢビデオ信号の各レベル比に対応させてＲＧＢ信号
の各レベルを下げるようにしたので、画質の向上を図り
ながら、ハレーションを効率よく除去することが可能と
なる。

【００２３】更に、第４請求項記載の発明によれば、ビ
デオ信号の高周波成分を高域通過フィルタで取り出し、
利得制御回路の出力に加算するようにしたので、被観察
体の細部の情報を強調して画質の向上を図ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る電子内視鏡用ビデオ
信号処理回路の構成を示す回路ブロック図である。

【図２】第１実施例の検出回路の構成を示す回路図であ
る。

【図３】図２の検出回路の入出力波形を示す図である。

【図４】第２実施例の構成を示す回路ブロック図であ
る。

【図５】第２実施例の検出回路の構成を示す回路図であ
る。

【図６】第２実施例の各部での信号波形を示す図であ
る。

【図７】第３実施例の構成を示す回路ブロック図であ
る。

【図８】従来の装置で表示された画像を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ … ＣＣＤ、１１ … ゲイン制御アンプ（ＧＣＡ）、１２，２５ … ハレーション検出回路（ＤＥＴ）、１３ … 差動アンプ、１４ … 電圧源、１６，２６ … コントロール電圧発生回路、２４ … サンプリング回路、３０ … 高域通過フィルタ（ＨＰＦ）、３１ … 混合器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体撮像素子で得られたビデオ信号と所
定の基準電圧を比較してハレーションを起こす信号部分
を検出する検出回路と、ビデオ信号のレベルを可変制御
する利得制御回路と、上記検出回路によって上記基準電
圧よりも大きな信号となるハレーション部分が検出され
たときに上記利得制御回路のゲインを下げるコントロー
ル信号を形成するコントロール信号発生回路と、を設け
た電子内視鏡用ビデオ信号処理回路。
【請求項２】上記検出回路にてハレーション部分が検
出されたとき、上記利得制御回路及びコントロール信号
発生回路ではＲＧＢビデオ信号のうちＧ信号及びＢ信号
の何れか一方又は双方のレベルを下げるようにしたこと
を特徴とする上記第１請求項記載の電子内視鏡用ビデオ
信号処理回路。
【請求項３】上記検出回路にてハレーション部分が検
出されたとき、上記利得制御回路及びコントロール信号
発生回路ではＲＧＢビデオ信号の各レベル比に対応させ
てＲＧＢ信号の各レベルを下げるようにしたことを特徴
とする上記第１請求項記載の電子内視鏡用ビデオ信号処
理回路。
【請求項４】上記固体撮像素子から得られたビデオ信
号を入力し、高周波成分を取り出す高域通過フィルタを
設け、この高域通過フィルタの出力を上記利得制御回路
の出力に加算するようにしたことを特徴とする上記第１
乃至第３請求項記載の電子内視鏡用ビデオ信号処理回
路。