JP2008148835A - 画像信号伝送システム、電子内視鏡、内視鏡プロセッサ - Google Patents
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Abstract
【課題】伝送される画像信号に混入するノイズの影響を低減化する。
【解決手段】電子内視鏡20は撮像素子26、伝送レート変更回路28を有する。撮像素子26は13.5MHzの伝送レートで画素信号を出力する。伝送レート変更回路28は画素信号を受信する。伝送レート変更回路28は受信した同じ画素信号を2倍の伝送レートで2回、内視鏡プロセッサに伝送する。内視鏡プロセッサにおいて、同じ画素信号を比較する。画素信号の信号レベルが異なるとき、ノイズの混入した画素信号と判断する。ノイズの混入した画素信号に補間処理を施す。
【選択図】図2
【解決手段】電子内視鏡20は撮像素子26、伝送レート変更回路28を有する。撮像素子26は13.5MHzの伝送レートで画素信号を出力する。伝送レート変更回路28は画素信号を受信する。伝送レート変更回路28は受信した同じ画素信号を2倍の伝送レートで2回、内視鏡プロセッサに伝送する。内視鏡プロセッサにおいて、同じ画素信号を比較する。画素信号の信号レベルが異なるとき、ノイズの混入した画素信号と判断する。ノイズの混入した画素信号に補間処理を施す。
【選択図】図2
Description
本発明は、伝送中の画像信号に混入する外乱ノイズの影響を低減化する画像信号伝送システムに関する。
生体や構造物の内部などを観察するために、電子内視鏡が用いられている。電子内視鏡には、挿入管の先端に撮像素子を設けられる。撮像素子に生成される画像信号が、伝送ケーブルを介して体外にある内視鏡プロセッサに出力される。
挿入管の先端から内視鏡プロセッサまでの間の伝送経路の何処においても、外乱ノイズが混入する可能性がある。ノイズの混入によって表示される画像の劣化が生じることが問題であった。
伝送ケーブルの強磁性可撓管への内挿(特許文献1参照)、伝送ケーブルの導電性のシールド部材による被覆(特許文献2参照)などのようにノイズの混入を防止する構成が提案されている。
しかし、これらの構成によってもノイズの混入を確実に防ぐことは困難であり、ノイズの混入による表示画像の劣化を抑えることが望まれていた。
特開2003−61901号公報
特開2002−177215号公報
したがって、本発明では、何処かの伝送経路において混入するノイズの影響、または伝送経路全体において混入するノイズの影響を低減化させる画像信号伝送システムの提供を目的とする。
本発明の画像信号伝送システムは、受光面に2次元状に複数配置される画素それぞれの受光量に応じた画素信号を第1の周波数で出力する撮像素子と、同じ画素信号を第1の周波数の2倍以上である第2の周波数で複数回異なるタイミングで送信する送信部と、送信部から異なるタイミングで複数回送られる同じ画素信号を比較することにより画素信号にノイズが混入しているか否かを判断する判断部とを備えることを特徴としている。
なお、判断部は異なるタイミングで送られる複数の画素信号の信号強度が異なるときに画素信号にノイズが混入していると判断することが好ましい。
また、ノイズが混入していると判断された画素信号に対応する画素である注目画素の周囲の画素に対応する画素信号を用いて注目画素における画素信号を補間する補間部を備えることが好ましい。
また、ノイズが混入していると判断された画素信号に対応する画素であるノイズ画素に対して、ノイズが混入されたと判断された画素信号を生成する以前および/または以後に生成した画素信号を用いてノイズ画素における画素信号を補完する補間部を備えることが好ましい。
また、判断部が画素信号にノイズが混入していると判断するときに、比較されるすべての画素信号の中で信号強度の一致する画素信号数が最も多い画素信号をノイズが混入されない画素信号として判断部から出力されることが好ましい。
また、送信部は、同じ画素信号を連続した異なるタイミングで複数回送信することが好ましい。
また、送信部は、同じ画素信号を所定の間隔を空けて複数回送信することが好ましい。
また、送信部が同じ画素信号を複数回送信する間隔が、前記画素信号ごとに異なることが好ましい。
また、送信部が、電子内視鏡の挿入管の先端または電子内視鏡の操作部に設けられることが好ましい。
また、判断部が、電子内視鏡における内視鏡プロセッサに接続されるコネクタまたは内視鏡プロセッサに設けられることが好ましい。
本発明の電子内視鏡は、受光面に2次元状に複数配置される画素それぞれの受光量に応じた画素信号を第1の周波数で出力する撮像素子と、同じ画素信号を第1の周波数の2倍以上である第2の周波数で複数回異なるタイミングで送信する送信部とを備えることを特徴としている。
本発明の内視鏡プロセッサは、受光面に2次元状に複数配置される画素それぞれの受光量に応じた画素信号を第1の周波数で出力する撮像素子と同じ画素信号を第1の周波数の2倍以上である第2の周波数で複数回異なるタイミングで送信する送信部とを備える電子内視鏡から画素信号を受信する受信部と、送信部から異なるタイミングで複数回送られる同じ画素信号を比較することにより画素信号にノイズが混入しているか否かを判断する判断部とを備えることを特徴としている。
本発明によれば、伝送する画像信号へのノイズの混入による影響を信号処理により低減化させることが可能となる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態を適用した画像信号伝送システムを有する内視鏡システムを示す外観構成図である。
図1は、本発明の第1の実施形態を適用した画像信号伝送システムを有する内視鏡システムを示す外観構成図である。
内視鏡システム10は、電子内視鏡20、内視鏡プロセッサ40、およびモニタ11によって構成される。内視鏡プロセッサ40は、電子内視鏡20、及びモニタ11に接続される。
電子内視鏡20は体内に挿入される。電子内視鏡20により体内の撮影が行われる。撮影した画像に相当する画像信号が生成される。画像信号は内視鏡プロセッサ40に伝送される。内視鏡プロセッサ40により、伝送された画像信号に対して所定の信号処理が施される。所定の信号処理を施した画像信号はビデオ信号としてモニタ11に送られ、送られたビデオ信号に相当する画像がモニタ11に表示される。
電子内視鏡20は、挿入管21、操作部22、連結管23、およびコネクタ24によって形成される。挿入管21が、操作部22から延びるように設けられる。操作部22とコネクタ24とが、連結管23を介して連結される。
挿入管21は可撓性を有しており、挿入管21が体内や構造物内部に挿入される。操作部22には、電子内視鏡20および内視鏡システム10が有する機能を実行させるためのスイッチなどが設けられる。コネクタ24を内視鏡プロセッサ40の端子41に装着することにより、電子内視鏡20が、内視鏡プロセッサ40に接続される。
電子内視鏡20の内部構成について図2を用いて説明する。図2は、電子内視鏡20の内部構成を示すブロック図である。電子内視鏡20には、ライトガイド25、撮像素子26、撮像素子ドライバ27、伝送レート変更回路28、内視鏡メモリ29、およびROM30などが設けられる。
ライトガイド25は、コネクタ24から挿入管21の先端まで延設される。撮像素子26は、挿入管21の先端に設けられる。撮像素子ドライバ27およびROM30は、コネクタ24内に設けられる。伝送レート変更回路28および内視鏡メモリ29は、操作部22内に設けられる。
コネクタ24を端子41に接続すると、ライトガイド25は内視鏡プロセッサ40内部に設けられる光源ユニット(図2において図示せず)と光学的に接続される。光源ユニットによって発光される照明光がライトガイド25によって伝達される。伝達された照明光は、ライトガイド25の出射端から出射し、配光レンズ31を介して挿入管21の先端付近に照射される。
照明光による被写体の反射光が対物レンズ32を介して、撮像素子26の受光面に入射する。撮像素子26はCCD撮像素子またはCMOS撮像素子である。撮像素子26は、内視鏡プロセッサ40に設けられるタイミングコントローラ(図2において図示せず)による各動作のタイミングの制御に基づいて撮像素子ドライバ27に駆動される。撮像素子ドライバ27の駆動により、撮像素子26に入射する光学像に相当する画像信号が生成される。なお、画像信号は、1/30毎に生成される。
撮像素子26の受光面には、複数の画素(図示せず)が2次元状に配置される。各画素の受光量に応じた画素信号が生成される。受光面に配置される各画素から順番に画素信号が出力される。なお、画素信号は、たとえば13.5MHzの伝送レート(第1の周波数)で出力される。受光面を形成するそれぞれの画素が生成する複数の画素信号によって、画像信号が構成される。
撮像素子26から出力される画素信号は、順番に伝送レート変更回路28に入力される。伝送レート変更回路28に入力された画素信号は、一旦内視鏡メモリ29に格納される。内視鏡メモリ29に格納された画素信号は伝送レート変更回路28に、読出される。画素信号は伝送レート変更回路28により変更された27MHzの伝送レート(第2の周波数)で出力され、内視鏡プロセッサ40に伝送される。
なお、伝送レート変更回路28からは、以下に説明するように同じ画素信号が2回伝送される。図3は、撮像素子26から画素信号が出力されるタイミング、第1、第2の格納領域への画素信号が格納されるタイミング、第1、第2の格納領域への画像信号の格納状況、および伝送レート変更回路28から画素信号が出力されるタイミングを示すタイミングチャートである。
タイミングt1において、第1、第2、第3、…、第αの画素から画素信号a1、a2、a3、…、aαが出力される(撮像素子出力欄参照)。タイミングt1において出力される画素信号a1、a2、a3、…、aαによって第aのフレームの画像信号Im−aが構成される。タイミングt1の次のタイミングt2において、第1、第2、第3、…、第αの画素から画素信号b1、b2、b3、…、bαが出力される(撮像素子出力欄参照)。タイミングt2において出力される画素信号b1、b2、b3、…、bαによって第bのフレームの画像信号Im−bが構成される。
撮像素子26から伝送レート変更回路28に送られる画素信号は、同じタイミングで内視鏡メモリ29に格納される。なお、内視鏡メモリ29には第1、第2の格納領域(図示せず)が設けられる。第1、第2の格納領域それぞれは1フレームの画像信号を格納可能である。
一方の格納領域に1フレームの画像信号が格納されている間に、他方の格納領域に格納された画像信号が伝送レート変更回路28に読出される。次のタイミングにおいて、他方の格納領域に1フレーム期間に出力される画像信号が格納され、その間に一方の格納領域に格納された画像信号が伝送レート変更回路28に読出される。以後、一方の格納領域への画像信号の格納、読出しが繰返され、他方の格納領域からの画像信号の読出し、格納が繰返される。
例えば、タイミングt1において、第aのフレームの画像信号Im−aを構成する画素信号a1、a2、a3、…、aαが第1の格納領域に格納される(第1の格納領域格納実行欄参照)。タイミングt2において、第bのフレームの画像信号Im−bを構成する画素信号b1、b2、b3、…、bαが第2の格納領域に格納される(第1の格納領域格納実行欄参照)。
第aのフレームの画像信号Im−aは、タイミングt2において伝送レート変更回路29に読出される(伝送レート変更回路読出し/出力欄参照)。また、第bのフレームの画像信号Im−bは、タイミングt2の次のタイミングt3において伝送レート変更回路29に読出される。
伝送レート変更回路29は、27MHzのレートで第1の格納領域または第2の格納領域から画素信号を順番に読出す。読出した画素信号は読出したレートで内視鏡プロセッサ40に伝送される。1フレームの画像信号を構成する画素信号の出力を終えると再度同じ格納領域に格納された画素信号が順番に読出され、内視鏡プロセッサ40に伝送される。すなわち同じ画素信号が2回伝送される。
例えば、タイミングt2の前半期間および後半期間それぞれにおいて、第aのフレームの画像信号Im−aを構成する画素信号a1、a2、a3、…、aαが伝送レート変更回路29に読出され、伝送される(伝送レート変更回路読出し/伝送欄タイミングt2−1、t2−2参照)。同様にタイミングt3の前半期間および後半期間それぞれにおいて、第bのフレームの画像信号Im−bを構成する画素信号b1、b2、b3、…bαが伝送レート変更回路29に読出され、伝送される。
なお、ROM30には電子内視鏡20固有の特性情報が記憶される。電子内視鏡20の特性情報は、後述するように、内視鏡プロセッサ40に送られ、内視鏡プロセッサ40における所定の機能の実行および信号処理等に用いられる。
次に、内視鏡プロセッサ40の内部構成について図4を用いて説明する。図4は、内視鏡プロセッサ40の内部構成を示すブロック図である。内視鏡プロセッサ40には、光源ユニット42、画像処理ユニット43、タイミングコントローラ44、およびシステムコントローラ45などが設けられる。
前述のように、光源ユニット42はライトガイド25に光学的に接続され、被写体を照明するための照明光の供給を行う。なお、光源ユニット25は絞り(図示せず)シャッタ(図示せず)を有し、絞りの開口度やシャッタの開閉はタイミングコントローラ44およびシステムコントローラ45により制御される。
コネクタ24を内視鏡プロセッサ40に接続すると、伝送レート変更回路28と画像処理ユニット43とが電気的に接続される。伝送レート変更回路28が出力する画像信号は画像処理ユニット43に伝送される。
画像処理ユニット43は、前段信号処理回路46、メモリコントローラ47、第1、第2のRAM48a、48b、判断回路49、補間回路50、および後段信号処理回路51によって構成される。前段信号処理回路46、メモリコントローラ47、判断回路49、補間回路50、および後段信号処理回路51が直列に接続される。第1、第2のRAM48a、48bはそれぞれ、メモリコントローラ47および補間回路50に接続される。
画像処理ユニット43に伝送される画像信号を構成する画素信号は、前段信号処理回路46に受信される。前段信号処理回路46において画素信号に対して、A/D変換処理、色補間処理などの所定の信号処理が施される。
所定の信号処理の施された画素信号は、メモリコントローラ47に出力される。前述のように、電子内視鏡20からは同じフレームの画像信号を構成する画素信号それぞれが2回伝送される。伝送される画素信号は、第1のRAM48aに格納される。
なお、第1のRAM48aは第1、第2の格納領域を有しており、それぞれの格納領域に2フレームの画像信号を格納可能である。2回伝送される画素信号は、同じ格納領域に格納される。
例えば、図3のタイミングt2−1において伝送レート変更回路29から伝送される画素信号a1、a2、a3、…、aαは、順番に第1のRAM48aにおける第1の格納領域に格納される(図5第1の格納領域格納実行欄参照)。また、図3タイミングt2−2において伝送レート変更回路29から伝送される画素信号a1’、a2’、a3’、…、aα’も、順番に第1のRAM48aにおける第1の格納領域に格納される。したがって、第aのフレームの画像信号で1回目に送られる画像信号Im−aおよび2回目に送られる画像信号Im−a’が第1のRAM48aに格納される(図5第1の格納領域格納状況欄参照)。
また、タイミングt2の次のタイミングt3において、伝送レート変更回路29から伝送される1、2回目の画像信号Im−b/Im−b’が第1のRAM48aの第2の格納領域に格納される(図5第2の格納領域格納実行欄参照)。
同じフレームの画像信号が2回、第1のRAM48aの一方の格納領域に格納されると、次に格納された画像信号から同じ画素についての2つの画素信号がメモリコントローラ47に読出され、判断回路49に出力される。
例えば、タイミングt2において第1の格納領域に格納された第aのフレームの画像信号Im−a/Im−a’を構成する同じ画素の画素信号の組a1/a1’、a2/a2’、a3/a3’、…、aα/aα’が順番にメモリコントローラ47を介して判断回路49に出力される(図5メモリコントローラ読出し欄参照)。
判断回路49において、入力される2つの画素信号の信号レベルが比較される。画素信号の信号レベルが一致しているときに、画素信号にはノイズが混入されていないと判断される。画素信号の信号レベルが異なるときに、画素信号にノイズが混入していると判断される。
判断回路49から補間回路50に、画素信号とともに判断結果を示すパリティビットが送信される。パリティビットが0のときは、画素信号にノイズが混入されていない状態を示す。パリティビットが1のときは、画素信号にノイズが混入されている状態を示す。なお、送信される画素信号は、電子内視鏡20から1回目または2回目に送られた画素信号のいずれであってもよい。
補間回路50はパリティビットに基づいて、画素信号を第2のRAM48bに格納する。パリティビットが1のときには、入力された画素信号が破棄される。パリティビットが0のときには、入力された画素信号が第2のRAM48bに格納される。
さらに、補間回路50により画素信号の破棄された画素である注目画素に対して補間処理が実行される。補間処理は、図6に示すように、注目画素FPの周囲の8画素を用いて行なわれる。例えば、周囲の8画素SPにおける画素信号の平均を求めて注目画素FPの画素信号として生成する平滑化処理、周囲の8画素SPにおける画素信号の中央値を求めて注目画素FPの画素信号として出力するメディアンフィルタ処理等が行われる。補間処理により得られた注目画素FPの画素信号が第2のRAM48bに格納される。
1フレームの画像信号を構成するすべての画素信号の補間処理を終了すると、画像信号は第2のRAM48bから補間回路50に読出され、後段信号処理回路51に出力される。
後段信号処理回路51に入力された画像信号に対して、クランプ、ブランキング処理等の所定の信号処理が施され、またこれらの画像信号に対してD/A変換が施される。D/A変換された画像信号は、モニタ11に送られる。送られた画像信号に相当する画像がモニタ11に表示される。
なお、システムコントローラ45により内視鏡プロセッサ40全体の動作が制御される。また、タイミングコントローラ44により内視鏡プロセッサ40の各部位における動作のタイミングが調整される。
次にシステムコントローラ45およびタイミングコントローラ44により実行される第1の実施形態におけるノイズ低減化のための動作について、図7のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップ100において、13.5MHzの伝送レートで画素信号を出力するように、撮像素子26を制御する。次にステップS101において、撮像素子26が出力した画素信号を内視鏡メモリ29に格納させる。また、格納した画素信号を27MHzの伝送レートにして、2回異なるタイミングで内視鏡プロセッサ40に送信させる。
ステップS102では、電子内視鏡20から2回異なるタイミングで伝送される画像信号を第1のRAM48aに格納させる。また、第1のRAM48aに格納した画像信号、すなわち複数の画素信号の中で同じ画素に関する2つの画素信号を判断回路49に出力させる。
2つの画素信号を判断回路49に出力させると、次のステップS103に進む。ステップS103では、2つの画素信号の信号レベルが比較させる。2つの画素信号の信号レベルが異なるときには、ステップS104に進む。2つの画素信号の信号レベルが等しいときは、ステップS104をスキップする。
ステップS104では、電子内視鏡20から伝送された画素信号を破棄して、補間処理を実行させる。補間処理の終了後、またはステップS103において2つの画素信号の信号レベルが等しいときにステップS105に進む。
ステップS105では、補間処理により生成した画素信号または比較に用いた画素信号を第2のRAM48bに格納させる。第2のRAM48bへの格納後に、本実施形態におけるノイズ低減化の動作を終了する。
以上のように、本実施形態の画像信号伝送システムによれば、ノイズが混入していると考えられる画素信号を検出して、補間処理を行うことが可能になる。したがって、信号処理によりノイズの影響を低減化することが可能になる。
次に、本発明の第2の実施形態を適用した画像信号電装システムについて説明する。第2の実施形態では、伝送レート変更回路から伝送される伝送レートおよびノイズが混入されていると判断される画素における画素信号の処理について、第1の実施形態と異なっている。以下に、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、第1の実施形態と同じ機能を実行する部位には、同じ符号を付する。
図8に示すように、第1の実施形態と同様、電子内視鏡200には、ライトガイド25、撮像素子26、撮像素子ドライバ27、伝送レート変更回路280、内視鏡メモリ29、およびROM30などが設けられる。ライトガイド25、撮像素子26、撮像素子ドライバ27、内視鏡メモリ29、およびROM30の構成および機能は、第1の実施形態と同じである。
伝送レート変更回路280が画素信号を出力する伝送レートと、同じ画素信号を伝送する回数が、第1の実施形態と異なる。伝送レート変更回路は、撮像素子26が画素信号を出力する伝送レートの3倍である40.5MHzで画素信号を内視鏡プロセッサ40に出力する。また、伝送レート変更回路280により同じ画素信号が3回伝送される。
図9に示すように、第1の実施形態と同様、内視鏡プロセッサ400には、光源ユニット42、画像処理ユニット430、タイミングコントローラ44、およびシステムコンとローラ45などが設けられる。光源ユニット42、タイミングコントローラ44、およびシステムコントローラ45の構成および機能は、第1の実施形態と同様である。
画像信号処理ユニット430の構成が第1の実施形態と異なる。画像処理ユニット43は、前段信号処理回路46、メモリコントローラ47、第1、第2のRAM48a、48b、判断回路490、および後段信号処理回路51によって構成される。
第1の実施形態と同様に、画像処理ユニット430に伝送された画素信号は、前段信号処理回路に受信され、所定の信号処理が施される。所定の信号処理の施された画素信号はメモリコントローラ47に出力される。
第1の実施形態と同様に、メモリコントローラ47により第1のRAM48aに格納される。前述のように、同じフレームの画像信号を構成する画素信号それぞれが3回電子内視鏡20から伝送されており、3回伝送される画素信号は、第1、第2の格納領域のいずれか一方に別々に格納される。なお、第1、第2の格納領域には、3フレームの画像信号を格納可能である。第1の実施形態と同様に、同じ画素について別々に格納された3つの画素信号がメモリコントローラ47に読出され、判断回路490に出力される。
第1の実施形態と同様に、判断回路490において入力される3つの画素信号の信号レベルが比較される。すべての画素信号の信号レベルが一致しているときに、画素信号にはノイズが混入されていないと判断される。画素信号の信号レベルが異なるときに、画素信号にノイズが混入されていると判断される。
第1の実施形態と異なり、第2のRAM48bは判断回路490に接続される。画素信号にノイズが混入されていないと判断したときに、判断回路490によって画素信号が第2のRAM48bに格納される。
画素信号にノイズが混入されていると判断したときに、さらに判断回路490による判断が行なわれ、3つの画素信号の中で2つの画素信号の信号レベルが同じときに信号レベルが同じとなる画素信号が第2のRAM48bに格納される。なお、3つの画素信号の信号レベルがすべて異なるときは、判断回路490により3つの画素信号の平均化した画素信号が、第2のRAM48bに格納される。
1フレームの画像信号を構成するすべての画素信号が第2のRAM48bに格納されると、画像信号は、第2のRAM48bから判断回路490に読出され、後段信号処理回路51に出力される。
第1の実施形態と同様に、後段信号処理回路51に入力された画像信号に対して、所定の信号処理およびD/A変換が施される。D/A変換された画像信号は、モニタ11に送られる。送られた画像信号に相当する画像がモニタ11に表示される。
次にシステムコントローラ45およびタイミングコントローラ44により実行される第2の実施形態におけるノイズ低減化のための動作について、図10のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップ200において第1の実施形態におけるステップS100と同じく、13.5MHzの伝送レートで画素信号を出力するように、撮像素子26を制御する。次にステップS201において、撮像素子26が出力した画素信号を内視鏡メモリ29に格納させる。また、格納した画素信号を40.5MHzの伝送レートにして、3回異なるタイミングで内視鏡プロセッサ40に送信させる。
ステップS202では、電子内視鏡20から3回異なるタイミングで伝送される画像信号を第1のRAM48aに格納させる。また、第1のRAM48aに格納した画像信号、すなわち複数の画素信号の中で同じ画素に関する3つの画素信号を判断回路490に出力させる。
ステップS203では、3つの画素信号の信号レベルすべてが一致するか否かを判断させる。すべての信号レベルが一致していないとき、ステップS204に進む。ステップS204では、3つの画素信号の中で2つの画素信号の信号レベルが一致するか否かを判断させる。
ステップS204において、どの信号レベルも一致していないときには、ステップS205に進む。ステップS205では、3つの信号レベルの平均値を求め、平均値の画素信号を第2のRAM48bに格納させる。
またステップS204において、2つの信号レベルが一致しているときには、ステップS206に進む。ステップS206では、信号レベルの一致する画素信号を第2のRAM48bに格納させる。
ステップS204において、3つすべての画素信号の信号レベルが一致するときには、ステップS208に進む。ステップS208では、比較に用いられた画素信号を第2のRAM48bに格納させる。
ステップS206、ステップS207、またはステップS208において画素信号の第2のRAM48bへの格納を終了すると、本実施形態におけるノイズ低減化の動作を終了する。
以上のように、本実施形態の画像信号伝送システムによっても、ノイズが混入していると考えられる画素信号を検出して、ノイズの混入していない画素信号のみの選択またはノイズの影響を低減化させた画素信号を生成可能である。したがって、信号処理によりノイズの影響を全体的に低減化させることが可能である。
さらに、第1の実施形態と異なり、画素信号にノイズが混入している場合であっても、ノイズが混入していないと考えられる画素信号を選択して、画像の表示に用いるのでより再現性の高い画像を表示することが可能となる。ただし、第1の実施形態と異なり、伝送レート変更回路280により撮像素子26における伝送レートの3倍以上の伝送レートに変更して3回以上同じ画素信号を送らなければならない。それゆえ、伝送レートを3倍化する、より高価な伝送レート変更回路が必要となる。
なお、第1、第2の実施形態において、伝送レート変更回路28、280は、撮像素子26が出力する画素信号と同じ順番で内視鏡メモリ29に格納された画素信号を伝送する構成であるが、1フレーム期間に同じ画素の画素信号が複数回伝送されれば、どのような順番に定められていてもよい(図11伝送レート変更回路読出し/伝送ランダム欄参照)。定められた順番がROM30に記憶され、内視鏡プロセッサ40に認識されれば、画像処理ユニット40におけるノイズ低減化のための処理を行うことは可能である。
あるいは、同じ画素信号を連続で伝送してもよい(図11伝送レート変更回路読出し/伝送連続欄参照)。連続で伝送する場合には、内視鏡メモリ29を省くことが可能になる。ただし、ノイズの混入が伝送レート変更回路28、280からの単一の画素信号の伝送期間より長い場合には、複数回伝送される同じ画素信号に同じ大きさのノイズが混入することがある。このような場合にノイズの影響を十分に低減化することが出来なくなる。したがって、内視鏡メモリ29を用いる場合には、同じ画素信号を連続で伝送しないことが好ましい。
また、第1、第2の実施形態において、伝送レート変更回路28、280は操作部22に設けられる構成であるが、挿入管21の先端に設けられてもよい。挿入管21の先端に設けられれば、挿入管21から操作部22までの間に発生するノイズの影響も低減化することが可能である。伝送レート変更回路28、280および内視鏡メモリ29が十分に小型化できれば、挿入管21の先端に設けることが好ましい。あるいは、伝送レート変更回路28、280はコネクタ24に設けられてもよい。コネクタ14に設ける構成であっても、コネクタ24と内視鏡プロセッサ40との間に生じるノイズの影響を低減化する効果を有する。
また、第1、第2の実施形態において、メモリコントローラ47、第1、第2のメモリ48a、48b、判断回路49、490、および補間回路50は内視鏡プロセッサ40に設けられる構成であるが、伝送レート変更回路28、280より内視鏡プロセッサ40側に設けられれば、何処に設けられてもよい。低減化が望まれるノイズが混入しやすい箇所を、伝送レート変更回路28、280と、メモリコントローラ47、第1、第2のメモリ48a、48b、判断回路49、490、および補間回路51との間に配置すれば、ノイズの影響の低減化が可能である。
また、第1の実施形態において、注目画素FPの周囲の8画素SPにおける画素信号を用いて補間処理を行う構成であるが、注目画素FPを囲むすべての8画素でなく、周囲の複数の画素SPの画素信号により補間処理が行われてもよい。例えば、注目画素FPの上下の2画素、左右の2画素、上下左右の4画素、斜方の4画素における画素信号を用いてもよい。
さらには、周囲の画素でなく、同じ画素についての画素信号で、ノイズが混入していると判断された画素信号と前後するフレーム期間に撮像素子26から出力された画素信号を用いて補間処理が行われてもよい。例えば、図12に示すように、第2のフレーム期間に撮像素子26から出力された特定の画素の画素信号に対して、第1、第3のフレーム期間に撮像素子26から出力された同じ画素の画素信号を用いて補間処理を行うことも可能である。
また、第1の実施形態において、伝送レート変更回路28は、撮像素子26が画素信号を出力する伝送レートの2倍の伝送レートで、画素信号の出力を行なう構成であるが、2倍以上であれば何倍であってもよい。また、送信回数も2回に限られず、複数回であれば何回であってもよい。
また、第2の実施形態において、伝送レート変更回路280は、撮像素子26が画素信号を出力する伝送レートの3倍の伝送レートで、画素信号の出力を行なう構成であるが、3倍以上であれば何倍であってもよい。また、送信回数も3回に限られず、3回以上であれば何回出力されてもよい。
また、第2の実施形態において、3回伝送された同じ画素信号の信号レベルがすべて異なっているときに、すべての画素信号を平均化した画素信号を生成する構成であるが、第1の実施形態における補間回路50のように、周囲の画素の画素信号を用いて補間処理を行う構成であってもよい。
10 内視鏡システム
20、200 電子内視鏡
21 挿入管
22 操作部
24 コネクタ
26 撮像素子
28、280 伝送レート変更回路
29 内視鏡メモリ
30 ROM
40、400 内視鏡プロセッサ
43、430 画像処理ユニット
47 メモリコントローラ
48a、48b 第1、第2のRAM
49、490 判断回路
50 補間回路
20、200 電子内視鏡
21 挿入管
22 操作部
24 コネクタ
26 撮像素子
28、280 伝送レート変更回路
29 内視鏡メモリ
30 ROM
40、400 内視鏡プロセッサ
43、430 画像処理ユニット
47 メモリコントローラ
48a、48b 第1、第2のRAM
49、490 判断回路
50 補間回路
Claims (14)
- 受光面に2次元状に複数配置される画素それぞれの受光量に応じた画素信号を第1の周波数で出力する撮像素子と、
同じ前記画素信号を、前記第1の周波数の2倍以上である第2の周波数で、複数回異なるタイミングで送信する送信部と、
前記送信部から異なるタイミングで複数回送られる同じ前記画素信号を比較することにより、前記画素信号にノイズが混入しているか否かを判断する判断部とを備える
ことを特徴とする画像信号伝送システム。 - 前記判断部は、異なるタイミングで送られる複数の前記画素信号の信号強度が異なるときに、前記画素信号に前記ノイズが混入していると判断することを特徴とする請求項1に記載の画像信号伝送システム。
- 前記ノイズが混入していると判断された前記画素信号に対応する前記画素である注目画素の周囲の前記画素に対応する前記画素信号を用いて、前記注目画素における前記画素信号を補間する補間部を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像信号伝送システム。
- 前記ノイズが混入していると判断された前記画素信号に対応する前記画素であるノイズ画素に対して、ノイズが混入されたと判断された画素信号を生成する以前および/または以後に生成した前記画素信号を用いて、前記ノイズ画素における前記画素信号を補完する補間部を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像信号伝送システム。
- 前記判断部が前記画素信号に前記ノイズが混入していると判断するときに、比較されるすべての前記画素信号の中で信号強度の一致する画素信号数が最も多い画素信号をノイズが混入されない画素信号として前記判断部から出力されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像信号伝送システム。
- 前記送信部は、同じ前記画素信号を連続した異なるタイミングで複数回送信することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像信号伝送システム。
- 前記送信部は、同じ前記画素信号を所定の間隔を空けて複数回送信することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像信号伝送システム。
- 前記送信部が同じ前記画素信号を複数回送信する間隔が、前記画素信号ごとに異なることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像信号伝送システム。
- 前記送信部が、電子内視鏡の挿入管の先端に設けられることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の画像信号伝送システム。
- 前記送信部が電子内視鏡の操作部に設けられることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の画像信号伝送システム。
- 前記判断部が、電子内視鏡における内視鏡プロセッサに接続されるコネクタに設けられることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の画像信号伝送システム。
- 前記判断部が、内視鏡プロセッサに設けられることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の画像信号伝送システム。
- 受光面に2次元状に複数配置される画素それぞれの受光量に応じた画素信号を第1の周波数で出力する撮像素子と、
同じ前記画素信号を、前記第1の周波数の2倍以上である第2の周波数で、複数回異なるタイミングで送信する送信部とを備える
ことを特徴とする電子内視鏡。 - 請求項13に記載の電子内視鏡から前記画素信号を受信する受信部と、
前記送信部から異なるタイミングで複数回送られる同じ前記画素信号を比較することにより、前記画素信号にノイズが混入しているか否かを判断する判断部とを備える
ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013078378A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-02 | Fujifilm Corp | 内視鏡システム及び内視鏡の外部制御装置 |
JP2013215308A (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-24 | Hoya Corp | 内視鏡装置 |
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Family Cites Families (5)
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---|---|---|---|---|
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JP2007306974A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Pentax Corp | 内視鏡プロセッサ、内視鏡プログラム、画像処理システム、及び内視鏡画像記録再生装置 |
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2007
- 2007-12-14 US US11/956,576 patent/US20080143826A1/en not_active Abandoned
- 2007-12-17 DE DE102007060716A patent/DE102007060716A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013078378A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-02 | Fujifilm Corp | 内視鏡システム及び内視鏡の外部制御装置 |
US9319568B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-04-19 | Fujifilm Corporation | Endoscope system and external control device for endoscope |
JP2013215308A (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-24 | Hoya Corp | 内視鏡装置 |
JPWO2015029856A1 (ja) * | 2013-08-27 | 2017-03-02 | オリンパス株式会社 | 処理装置および内視鏡システム |
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