JPS62266031A

JPS62266031A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPS62266031A
Application number: JP61111631A
Authority: JP
Inventors: 菊池　克也
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1987-11-18
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0741022B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、内視鏡装置特にその画像処理技術に関する。

（従来の技術）近年、内視鏡スコープの先端にＣＯＤ等の固体撮像素子
を配置した内視鏡が開発されている。

これは、例えば胃内壁の様子をカラーＴＶ画像としてカ
ラーブラウン管などに直接表示して観察できるもので、
■内視鏡検査が容易になる、■画像が鮮明である等の有
用性が認められている。そして、この内視鏡により得ら
れた画像を処理して表示することで、新たな診断機能の
向上も期待されている。

（発明が解決しようとする問題点）従来より内視鏡による画像診断では、臓器粘膜の構造と
色の変化（発色、変色等）とによって病変の変化を検出
するが、例えば早期筋のような場合には、ひだの微妙な
性状変化しか呈しないために、内ｐＡ鏡カラー画像だけ
観察したのでは構造の変化を認識できず、しばしば病変
を見逃がすことがあった。

この場合、ひだの微細な構造を強調して表示できるなら
ば異常の発見が容易となるが、内視鏡画像はカラーカメ
ラから得られる通常Ｒ，Ｇ、Ｂの成分から成る画像情報
で表わされるため、Ｒ，Ｇ。

Ｂから成る画像に例えば構造強調を実施しようとすれば
、色も変化してしまうという問題がある。

このように、従来装置にあっては臓器粘膜の構造に対し
てのみ強調処理を独立に実施することができなかった。

そこで、本発明の目的とするところは、構造を強調して
表示することにより、構造の微妙な性状変化を観察する
ことができ、病変の早期発見に寄与することが可能な内
視鏡装置を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、内視鏡ス」−プの固体撮像素子より得られた
カラーＲ像情報より明度像を形成する明度像形成手段と
、この明度像を強調処理する画像強調処理手段と、強調
処理された明度像を表示する表示手段とを設けて内視鏡
装置を構成している。

（作　用）本発明では、固体撮像素子より得られたカラー撮像情報
に基づき明度像を形成している。この明度像は搬像部位
の構造をよく反映した白黒濃淡像であり、しかもこの明
度像を強調処理することにより、構造変化のみを強調し
た画像を形成することができる。従ってこの強調された
明度像を表示することで、構造の微妙な性状変化を観察
することができ、病変の早期発見に１大いに寄与するこ
とができる。

（実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づき説明する。

第１図は、本発明に係る内視鏡装置のブロック図である
。同図において、１は先端部に固体Ｓ機素子であるＣ０
Ｄ２を配置した内視鏡スコープであり、３は前記Ｃ０Ｄ
２からの信号出力をカラービデオ信号に形成するＴＶ回
路部である。尚、カラービデオ信号の生成に際しては、
波長の異なるＲ、Ｇ、Ｂの光で順次Ｃ０Ｄ２上に結像さ
せるいわゆる面順次方式は、あるいはＣ０Ｄ２上にモザ
イクフィルタを形成して同時にＲ，Ｇ、Ｂ情報を得るい
わゆる点順次方式のいずれを採用してもよい。

４は前記カラービデオ信号をＲ，Ｇ、Ｂ信号に変換する
エンコーダ、５はこのエンコーダ４からのＲ，Ｇ、Ｂ信
号をそれぞれＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、６Ｒ，６Ｇ
、６ＢはそれぞれＲ用、Ｇ用、Ｒ用の画像メモリである
。７はこの各画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６ＢからのＲ，Ｇ
、Ｂのディジタル信号をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器で
あり、８は前記Ｄ／Ａ変換器７からの信号に基づき画像
を表示するディスプレイである。

上記の構成は、内視鏡で得られた原画像をＲｌＧ、Ｂ変
換してディスプレイ８に表示するという従来からの原画
像表示用のユニットである。本実施例では、この原画像
表示用ユニットに下記の構成の処理画像表示用ユニット
を接続することによ　５　一つて、診断部位の構造のみを強調した明度像（白黒像）
を表示するようにしている。

１０は画像処理ユニットであり、明度像形成手段として
の画像変換ユニット１１１画像強調処理手段としての画
像強調処理ユニット１２及びコントロールコンソール１
３から構成されている。

前記画像変換ユニット１１は、前記画像メモリ６Ｒ，６
Ｇ、６ＢからのＲ，Ｇ、Ｂ情報を入力し、この情報に基
づき色の三属性のうち一つである明度（１）像に変換す
るユニットである。ここで、明度（１）は原画像の白黒
情報（定量的には輝度情報に対応する）であり、壁の構
造をよく表す像である。また、Ｒ，Ｇ、Ｂ情報より明度
（Ｉ）を形成する手法の一例と゛しては、Ｉ＝　０．２９８８　Ｒ十〇。５８６８　Ｇ＋０．１１
４４　Ｂ・・・（１）の演算式を実行する。前記コント
ロールコンソール１３は、例えば内視鏡スコープの把持
部に設けられ、オペレータの入力に基づき前記画像変換
ユニット１１に変換指令を出力すると共に、画像強調処
理のための指令を前記画像強調処理ユニット１２に出力
するものである。尚、上記の各指令はコントロールコン
ソール１３−Ｌに設けられた画像フリーズスイッチ（図
示せず）を押下し、前記ディスプレイ８に表示されるカ
ラー画像を停止した後に行うようにしてもよい。前記画
像強調処理ユニット１２は、コントロール」ンソール１
３からの指令に基づき、前記画像変換ユニット１１から
の明度（１）像に対して強調処理例えばバンドパスフィ
ルタをかける処理を行う。

そして、この強調処理された明度（Ｉ）像を表示するた
めの表示手段として、画像メモリ１４゜Ｄ／Ａ変換器１
５及びディスプレイ１６が設けられている。

以上のように構成された装置の作用について説明する。

先ず、内視鏡スコープ１を患者の体腔内に挿入し、例え
ば胃内壁に照明光を照射してその反則光をＣ０Ｄ２で検
出し、電気信号に変換する。ＴＶ回路部３ではこれを標
準のビデオ信号例えばＮＴＳＣ信号に形成する。このＮ
ＴＳＣ信号はエンコーダ４によってＲ，Ｇ、Ｂ信号に変
換され、それぞれＡ／Ｄ変換器５でディジタル信号に変
換された後に各画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂに記憶され
る。この画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂに記憶されたＲ、
Ｇ、Ｂ信号は、Ｄ／Ａ変換器７でアナログ信号に変換さ
れ、原画像がディスプレイ８上にカラー表示されること
になる。これによって、・胃内壁の画像診断が可能にな
る。

ここで、上記胃内壁の微細なひだの構造をより正確に診
断したい場合には、下記のような画像処理を行う。

先ず、オペレータはコントロールコンソール１３上のフ
リーズスイッチを押下してディスプレイ８上に表示され
る画像をフリーズし、処理画像を特定する。続いて、オ
ペレータの操作入力に基づき、コントロールコンソール
１３より画像変換ユニット１１に対して画像処理実行命
令が出力される。そうすると、この画像変換ユニット１
１は前記画像メモリ６Ｒ，６Ｇ、６ＢよりＲ，Ｇ、Ｂ信
号を入力し、前記式（１）の演算を実行することにより
、Ｒ，Ｇ、８画像を明度（１）画像に変換する。

ざらに、オペレータの操作入力に基づきコントロールコ
ンソール１３より画像強調処理ユニット１２に対して構
造強調の指令が出力される。そうすると、この画像強調
処理ユニット１２は、前記画像変換ユニット１１からの
明度（Ｉ）像に対して、例えば第２図に示すバンドパス
フィルタを施すことになる。

フィルタ処理された明度画像は、画像メモリ１４に一担
記憶された後、Ｄ／Ａ変換器１５でアナログ信号に変換
されてディスプレイ１６上に白黒濃淡像として画像表示
されることになる。

ここで、このディスプレイ１６上に表示された白黒濃淡
画像と、ディスプレイ８上に表示された原画についての
カラー画像とを比較すると、ディスプレイ１６上の画像
は白黒濃淡画像であるがために、胃内壁の構造をよく反
映し、早期癌のようなひだの微妙な性状変化をも見逃さ
ずに観察することが可能となる。しかも、この白黒濃淡
像は画像強調処理ユニット１２でバンドパスフィルタが
施された強調処理画像であるため、上記の病変をより的
確に診断することが可能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

明度像形成手段としては、上記実施例のものに限らず、
少なくとも固体搬像素子２からのカラー撮像情報に基づ
き明度像を形成する種々の手段を採用することができる
。上記実施例における画像変換ユニット１１では、Ｒ，
Ｇ、Ｂ信号から式（１）を実行して明度像を形成したが
、例えばＴＶ回路３からのＴＶ信号例えばＮＴＳＣ信号
に基づき内視鏡カラー画像を表示する方式の場合には、
明度像形成手段でＲ，Ｇ、Ｂ信号に変換し、その模式（
１）により明度像を形成するように構成すればよい。

ざらに、明度像を形成する他の手法としては、第３図に
示す構成を採用してもよい。第３図に示す変換ユニット
２１はＲ，Ｇ、Ｂ信号を明度（■）。

彩度（Ｓ）及び色相（Ｈ）に変換するユニットであり、
入力信号がＮＴＳＣ信号でる場合には一旦Ｒ，Ｇ、Ｂ変
換した後に上記の１七Ｓ、Ｉ変換を行えばよい。

Ｒ，Ｇ、Ｂ情報を上記Ｉ、Ｓ、ｌ−１画像に変換する方
式としては、カラーグラノイクの分野で公知であり、そ
の−例として米国Ａ　ＣＭ　（Ｔｈｅ　Ａｓ５ｏｃｉａ
ｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｍａｃｈｉｎｅ
ｒｙ）　−８Ｉ　ＧＧ　ＲＡＰＨ（Ｓｐｅｃｉａｌ　　
　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ　　Ｇｒｏｕｐ　　ｏｎ　　Ｃｏｍ
ｐｕｔｅｒＧｒａｐｈｉｓｓ）から１９７９年に提案さ
れたトＩＳＩ変換モデル等がある。

上記Ｈ，Ｓ、Ｉ像はそれぞれ画像メモリ２２゜２３．２
４に一旦記憶され、その後明度（１）像についてのみ、
コントロールコンソール２６の指令に基づき画像強調処
理ユニット２５で強調処理を行えばよい。この際、Ｓ像
−〇として入力すれば、色情報は考慮されないため明度
（ｉ）像についての強調処理が可能となる。

また、上記の実施例では内視鏡カラー画像の表示手段６
．７．８と、明度像の表示手段１４，１５．１６とを別
個に設けたが、第４図に示すようにＤ／Ａ変換器３５及
びディスプレイ３６をセレフタ３４の切り換えによって
表示手段として共用し、ディスプレイ３６上に上記両画
像を切り換え表示するか、あるいは一画面に分割表示す
ることもできる。

このために、前記内視鏡からのカラー眼像情報としての
例えばＮＴＳＣ信号をＡ／Ｄ変換器３１でディジタル変
換し、その原画像を画像メモリ３２に記憶しておく。こ
の原画像を表示する場合にはセレクタ３４をＡ端子側に
切り換えて表示する。

一方、明度像は前記画像処理ユニット１０で形成され、
この明度像のみを表示する場合にはメモリ３３に一旦記
憶した後にセレクタ３４のＢ端子を介して表示される。

両画像をディスプレイ３６の一画面に分割表示する場合
には、前記メモリ３３に原画像及び明度像を書き込む。

この際、両画像をデータとして縮小する必要があるため
、アドレスコントローラ３７によって間引きしてデータ
を読み出し、ディスプレイ３６の例えば左右の半分ずつ
に対応するメモリ３３上の２領域に書き込めばよい。そ
して、セレクタ３４でＢ端子を選択す−　１２　＝ればディスプレイ３６上に両画像を分割表示することが
できる。尚、上記のアドレス制御及びセレクタ３６の切
り換えは、システムコントロール３８の指令に基づき行
うことかできる。

［発明の効采１以上詳述したように、本発明によれば固体撮像素子から
のカラー踊像情報より明度像を形成し、かつ、これを強
調して表示することで、構造のみを強調した画像を表示
することができる。従って、構造の微妙な性状変化の観
察が可能となり、病変の早期発見に大いに寄与すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置のブロック図、第２図は
強調処理の一例としてのバンドパスフィルタ特性を示す
特性図、第３図は画像処理ユニットの変形例を示すブロ
ック図、第４図は表示手段を共用した変形例のブロック
図である。１・・・内視鏡スコープ、２・・・固体ｍ像素子、１１
．２１・・・明度像形成手段、１２．１３・・・画像強調処理手段、１４〜１６・・・表示手段、２５．２６・・・画像強調処理手段、３４〜３６・・・表示手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内視鏡スコープの挿入先端に配置された固体撮像
素子により得られたカラー撮像情報に基づき、内視鏡カ
ラー画像を表示する内視鏡装置において、前記カラー撮
像情報より明度像を形成する明度像形成手段と、この明
度像を強調処理する画像強調処理手段と、強調処理され
た明度像を表示する表示手段とを設けたことを特徴とす
る内視鏡装置。
（２）表示手段は、前記内視鏡カラー画像と明度像とを
選択的に切り換えて表示するものである特許請求の範囲
第１項記載の内視鏡装置。
（３）表示手段は、前記内視鏡カラー画像と明度像とを
一画面に分割表示するものである特許請求の範囲第１項
記載の内視鏡装置。