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JP3790911B2 - Electronic endoscope device - Google Patents

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JP3790911B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体撮像素子を駆動して被写体像の光電変換を行う撮像手段を備えた電子内視鏡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、体腔内等の観察部位に挿入部を挿入し、ライトガイドファイバ束等の照明光伝送手段により照明光を伝送して挿入部先端より観察部位に照射することで、観察部位の像を得て、観察部位の観察及び処置を行う内視鏡装置が広く普及している。
【0003】
この内視鏡装置の一つに、挿入部の先端に固体撮像素子、例えばCCDを配設し、観察部位の像を対物光学系で撮像面に結像させて電気信号に変換し、この電気信号を信号処理することでモニタ等に観察部位の画像を表示させたり、情報記録装置等に画像データとして記憶させることのできる電子内視鏡装置がある。
【0004】
本出願人は例えば特願平8−133631号において、2線読み出しCCDを備えた内視鏡が接続可能な電子内視鏡装置を提案している。この2線読み出しCCDは、駆動周波数を低くするために水平転送レジスタを2本有し、水平方向の奇数番目に位置する信号電荷と水平方向の偶数番目に位置する信号電荷とを別々の水平転送レジスタにて同時に転送し、1水平転送期間内に2ラインの水平転送レジスタから奇数番目の信号電荷と偶数番目の信号電荷とを別々に読み出すものである。この構成のCCDにおいては、信号電荷を電圧に変換するFDA(フローティングディフュージョンアンプ)等の出力系にゲインばらつきを有すると、そのばらつきが水平転送レジスタ間の出力信号のレベル差ばらつき、つまり奇数番目と偶数番目との出力信号のレベル差ばらつきとなってしまう。この出力レベル差はモニタ上の内視鏡画像に縦縞となって現れるため、画質劣化の原因となっている。
【0005】
従って、この出力レベル差を補正するために、従来はアナログ回路上に設けたトリマ抵抗にて、アンプゲインを調整してレベルばらつきの補正を行っていた。また、信号処理回路にて縦縞の繰り返しの周波数を減衰させるフィルタ処理を行い、縦縞の発生を解消することも行われていた。
【0006】
【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、CCDの出力レベル差に個体間ばらつきが生じると、信号処理回路において出力信号のレベル差が生じてしまう。また、信号処理回路にてフィルタ処理を行うことにより、周波数特性の高域部分に特性の劣化を生じ、出力画像の解像度の低下を招いてしまうという問題点があった。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、補正のための回路を追加することなく、固体撮像素子の個体間及びチャンネル間のレベル差の補正を確実に行うことができ、かつ出力画像の画質劣化を防ぐことが可能な電子内視鏡装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明による電子内視鏡装置は、複数チャンネル読み出し型の固体撮像素子を備えた内視鏡を着脱自在に接続し、前記固体撮像素子で得られた映像信号の信号処理を行う信号処理回路を有する電子内視鏡装置において、前記固体撮像素子より読み出された複数系統の映像信号をそれぞれデジタル信号に変換するA/D変換器と、前記複数系統のデジタル映像信号の値をそれぞれ調整するレベル調整手段と、前記複数系統のデジタル映像信号における所定要素の値に基づき前記レベル調整手段の調整量をそれぞれ独立に制御する制御手段と、を備えたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1ないし図6は本発明の第1実施形態に係り、図1は電子内視鏡装置の映像信号処理系の構成を示すブロック図、図2はクランプ回路の動作波形を示す波形図、図3はOBクランプ回路の構成を示すブロック図、図4はCCDにおけるOB部のサブサンプリングを示す説明図、図5はCCDにおける映像部のサブサンプリングを示す説明図、図6はOBクランプ回路の動作波形を示す波形図である。
【0010】
図1に示すように本実施形態の電子内視鏡装置1は、先端に固体撮像素子を備え体腔内等を観察する内視鏡2と、この内視鏡2からの出力信号を電気的に処理するためのカメラコントロールユニット(以下、CCUと記載する)3と、観察部位を照明するためのR,G,Bの面順次照明光を内視鏡2に設けられた図示しないライトガイドに供給する図示しない光源装置と、CCU3からの標準フォーマットのテレビジョン信号を画像表示するための図示しないモニタとを有して構成されている。
【0011】
内視鏡2は、CCU3に対して着脱自在に接続され、先端に固体撮像素子としてのCCD4を有しており、光源装置からライトガイドを通じて観察部位に照射されるR,G,Bの面順次照明光に応じた被写体像を電気信号に変換し、R,G,Bの各色成分の信号を得るようになっている。
【0012】
また、内視鏡2にはスコープ種類を判別するためのスコープID信号を出力するスコープID回路5が設けられ、搭載したCCD4の種類に応じたスコープID信号がCCU3に送られるようになっている。CCD4には画素数の異なる複数種が存在し、電子内視鏡装置ではこれら複数種のCCD4を搭載した複数種の内視鏡2がCCU3に接続されて用いられる。
【0013】
スコープID回路5は、CCU3の患者回路と2次回路との間を絶縁状態で信号伝送するフォトカプラ35に接続され、スコープID回路5からのスコープID信号がフォトカプラ35を介して2次回路側のCPU34に送られる。CPU34には、ROM33と、フォトカプラ29を介して患者回路側のROM27とが接続されており、CPU34は前記スコープID信号を基にCCDの種類を判別し、CCD判別信号を2次回路側のROM33と患者回路側のROM27に送る。
【0014】
CCU3の患者回路側には、ROM27,同期信号発生回路(以下、SSGと記載する)26,水晶発振器(以下、CXOと記載する)28,CCDドライブ回路(DRV)25が設けられ、SSG26の出力を基にCCDドライブ回路25によりCCD4の種類に応じたCCD駆動信号が生成されるようになっている。2次回路側には、ROM33,SSG32,可変水晶発振器(以下、VCXOと記載する)31,位相同期回路(以下、PLLと記載する)30が設けられ、PLL30で患者回路側と2次回路側との位相同期がとられた状態でSSG32により信号処理用の各種タイミング信号が生成されるようになっている。
【0015】
SSG26,SSG32は、FPGA(Field Programmable Gate Array )にて構成される同期信号発生回路であり、CPU34からのCCD判別信号により選択されるROM27,ROM33内のFPGAのプログラムデータによってそれぞれCCDの種類に応じた内部回路配線が定義される。
【0016】
SSG26はCXO28からのクロックにより駆動タイミング信号を発生し、CCDドライブ回路25はこの駆動タイミング信号を基にCCD駆動信号を生成してCCD4に対して供給する。SSG32はVCXO31からのクロックにより信号処理用の各種タイミング信号を発生し、CCU3の2次回路側の各回路ブロックに供給する。
【0017】
内視鏡2の先端に配置されたCCD4は、複数系統例えば2系統の水平転送レジスタを有する複数チャンネル例えば2チャンネル読み出し型のものであり、CCD駆動信号に基づいて被写体像を電気信号に変換し、水平方向の奇数画素目を一方の水平転送レジスタ、偶数画素目を他方の水平転送レジスタからそれぞれ出力する。この2系統のCCD出力信号は、CCU3に設けられた同一の2系統の信号処理回路にて処理される。なお、このCCD出力信号は、R,G,Bの面順次照明光により得られた各色成分の信号となっており、R,G,Bの各色成分の信号が時系列的にCCU3に送られる。
【0018】
CCU3には、2系統の信号処理回路として、プリアンプ6a,6b、アンプ8a,8b、CDS回路9a,9b、ローパスフィルタ(LPF)10a,10b、クランプ回路11a,11b、A/D変換器12a,12b、OBクランプ回路13a,13b、デジタル乗算器14a,14b、ラインメモリ15a,15bが設けられ、患者回路側のプリアンプ6a,6bと2次回路側のアンプ8a,8bとがアイソレーショントランス7a,7bにより絶縁されている。
【0019】
2系統のCCD出力信号は、患者回路側のプリアンプ6a,6bにより増幅され、アイソレーショントランス7a,7bを介して2次回路側のアンプ8a,8bに送られて増幅される。一方のアンプ8bの出力はPLL30にも送られ、PLL30によって2次回路側のVCXO31が発生するクロックと患者回路側のCXO28が発生するクロックとの間で位相同期が掛けられる。アンプ8a,8bの出力はCDS回路9a,9bによりベースバンド帯域に変換され、ローパスフィルタ10a,10bでナイキスト周波数以上の周波数成分が除去される。
【0020】
ローパスフィルタ10a,10bの出力はクランプ回路11a,11bによりアナログクランプされた後、A/D変換器12a,12bによりデジタル映像信号に変換される。デジタル映像信号はOBクランプ回路13a,13bによりデジタルクランプされ、後段のレベル調整手段としてのデジタル乗算器14a,14bによってCPU34から送られる乗算係数を基に映像信号のホワイトバランス補正が行われる。デジタル乗算器14a,14bの出力はラインメモリ15a,15bに同時に書き込まれて交互に読み出され、これによって、2系統のデジタル映像信号における奇数画素目の水平転送レジスタ出力と偶数画素目の水平転送レジスタ出力が元の順序に並べ替えられ、1系統のデジタル映像信号として出力される。
【0021】
ラインメモリ15a,15bの後段には、輪郭強調回路16、拡大処理回路17、同時化メモリ18、リニアマトリクス回路19、ガンマ(γ)補正回路20、動画メモリ21、静止画メモリ22、D/A変換器23、75Ωドライブ回路(75ΩDRV)24が設けられ、標準フォーマットのテレビジョン信号としてモニタに出力されるようになっている。
【0022】
前記ラインメモリ15a,15bの出力のデジタル映像信号は、輪郭強調回路16により輪郭成分の強調が行われ、拡大処理回路17でモニタ上に表示される内視鏡画像の大きさに応じた拡大率で電子拡大処理が行われる。同時化メモリ18には、拡大処理回路17から出力されるR,G,Bの各色成分の面順次デジタル映像信号が時系列的に書き込まれ、R,G,Bの同時化信号として読み出される。同時化メモリ18の出力はリニアマトリクス回路19により色変換が行われ、ガンマ補正回路20によりガンマ補正がなされる。ガンマ補正回路20の出力は動画メモリ21,静止画メモリ22を通してD/A変換器23に送られてアナログ映像信号に変換される。D/A変換器23によってアナログR,G,B信号に変換された映像信号は75Ωドライブ回路24を通してインピーダンスマッチングがとられた後、図示しないモニタに送られる。
【0023】
次に、このように構成された本実施形態の電子内視鏡装置1における主要部の作用を説明する。
【0024】
図2はクランプ回路11a,11bの動作波形の状態を示したものである。図2において、基準電圧Vref のトップ及びボトムは、後段のA/D変換器12a,12bのリファレンス電圧のトップ及びボトムである。クランプ回路11a,11bにおけるアナログのクランプ電位は、図中破線で示すようにA/D変換器12a,12bのリファレンス電圧のボトムより高く設定している。このクランプ電位が映像信号のOBレベル(CCDのOB部の出力レベル)となっている。従って、クランプ回路11a,11bにより、ローパスフィルタ10a,10bの出力信号は映像信号のOBレベルが設定されたクランプ電位にクランプされる。
【0025】
一般に、光源装置内の回転フィルタに装着されているR,G,Bフィルタは、各色成分の透過率が異なるため、図2に示すようにCCD出力信号はR,G,Bの各色成分に振幅の差を生じてしまう。また、原色の被写体を撮像した場合も同様である。このようなCCD出力信号の各色成分の振幅が大きく異なるような場合、クランプされたOBレベルは各色成分の信号振幅に影響を受け、ずれを生じてしまう。
【0026】
そこで、本実施形態ではOBクランプ回路13a,13bによって各色毎のOBレベルの平均値を求めてデジタル的にクランプを行うことにより、各色成分の振幅のばらつきによる影響をなくすようにする。
【0027】
クランプ回路11a,11bの出力はA/D変換器12a,12bでデジタル信号に変換されてOBクランプ回路13a,13bに入力される。OBクランプ回路13a,13bは、図3に示すように、OBレベル平均手段36、データラッチ手段37、減算器38、映像レベル平均手段39を有して構成される。
【0028】
OBクランプ回路13a,13bでは、まずOBレベル平均手段36において、図4に示すように、デジタル映像信号のOB部の期間をサブサンプリングし、1画面分のOBレベル平均値を各色毎に算出する。図4の例のように、100画素(H)×100画素(V):映像部,10画素(H)×100画素(V):OB部のCCDの場合、各チャンネル毎に半分の水平方向の画素数の出力がある。ここでは、4画素(H)×64画素(V)だけOB部の出力がサブサンプリングされ、各色毎にOBレベルの加算平均が行われる。
【0029】
次いで、データラッチ手段37において、前記算出された各色毎のOBレベル平均値がラッチタイミング信号に基づいて次の同色成分の面順次信号がOBクランプ回路13a,13bに入力するまでホールドされ、減算器38によって、この入力された1周期後の同色成分面順次信号から前記データラッチ手段37で保持したOBレベル平均値が減算される。
【0030】
このとき、各色成分毎のOBレベルはA/D変換器12a,12bのリファレンス電圧のボトムに一致し、このOBレベルでデジタル的にクランプが行われることになる。これにより、映像信号の各色成分の振幅のばらつきに影響されないクランプが可能である。
【0031】
図6にOBクランプ回路13a,13bの動作波形を示す。図6ではOBクランプ回路の入力信号及び出力信号をアナログ的に表記している。OBレベル平均手段36で入力信号の各色毎のOBレベルの平均値を求めてデータラッチ手段37で各色成分出力の1周期だけOBレベル平均値を保持し、減算器38で1周期後の同色成分の面順次信号からデータラッチ手段37の出力を減算することにより、A/D変換器12a,12bのリファレンス電圧のボトムに一致したOBレベルでデジタル的にクランプが行われ、出力信号として後段のデジタル乗算器14a,14bに送られる。
【0032】
さらに、映像レベル平均手段39において、図5に示すように、前記減算器38出力(クランプ後の映像信号)の映像部の期間をサブサンプリングし、1画面分の映像信号平均値を各色毎に算出する。図5の例では、64画素(H)×64画素(V)だけ映像部の出力がサブサンプリングされ、各色毎に映像信号レベルの加算平均が行われる。この映像信号平均値は、R,G,Bの各色について時系列的にCPU34に送られる。
【0033】
図示しない操作スイッチ等によりホワイトバランス補正の指令がCPU34に対して行われると、CPU34は、OBクランプ回路13a,13bから時系列的に送られる2系統のR,G,Bの映像信号平均値を例えば8周期の期間ごとに平均し、これら各色の平均値の逆数の比を算出してホワイトバランス補正係数をそれぞれの系統毎に決定する。また、OBクランプ回路13aの出力から算出したG信号の映像信号平均値と、OBクランプ回路13bの出力から算出したG信号の映像信号平均値の逆数の比を求め、チャンネル間のレベル差を補正するためのレベル差補正係数を決定する。
【0034】
前記OBクランプ回路13a,13bの出力は、それぞれデジタル乗算器14a,14bに入力され、ここでホワイトバランス補正及びチャンネル間レベル差補正のための乗算処理が行われる。デジタル乗算器14a,14bには、前記CPU34で求められたホワイトバランス補正係数及びレベル差補正係数に基づく乗算係数が与えられる。このとき、デジタル乗算器14aには、OBクランプ回路13aから出力された映像信号平均値を基に算出されたホワイトバランス補正係数が乗算係数として与えられ、デジタル乗算器14bには、OBクランプ回路13bから出力された映像信号平均値を基に算出されたホワイトバランス補正係数に2系統の映像信号平均値より算出されたレベル差補正係数を乗した値が乗算係数として与えられる。
【0035】
このように、デジタル乗算器14a,14bにおいて前記乗算係数でそれぞれ乗算処理を行うことにより、2系統の映像信号の各色成分毎の平均値に応じてホワイトバランス補正を行うのと同時に、チャンネル間の映像信号の出力レベルのばらつき補正を行うことができる。
【0036】
本実施形態では、内視鏡を付け替える毎に必ず行うホワイトバランス補正時において、2チャンネル読み出し型CCDの各チャンネル出力の所定期間内の映像信号平均レベルを算出し、一方のチャンネルの映像信号平均レベルを他方のチャンネルの映像信号平均レベルに一致させるようなレベル差補正係数を求める。またこれと同時に、各チャンネル毎のR,G,B各色成分の映像信号平均レベルを算出し、この結果よりホワイトバランス補正を行うためのホワイトバランス補正係数を求める。ホワイトバランス補正を行う2つのレベル調整手段のうち、一方のレベル調整手段には、一方のチャンネルの映像信号平均レベルから算出したホワイトバランス補正係数を、他方のレベル調整手段には、他方のチャンネルの映像信号平均レベルから算出したホワイトバランス補正係数にレベル差補正係数を乗じたものを入力する。これにより、ホワイトバランス補正を行うと同時に両チャンネル間のレベル差補正を行う。
【0037】
内視鏡検査中は、内視鏡の先端部より金属製の処置具を延出させて患部の処置を行ったり、レーザー照射を行うことがある。このような場面、つまり過度の反射光が画面上に存在する画像や、スポット状の輝点が画面上に存在する画像を撮像した場合では、各画素間に入力する光量の差が大きく、2系統のCCDの出力段に転送される電荷量自体に差が生じてしまう。このような状況下においてレベル差補正係数を求めると、映像信号の平均レベルが偏って正確な補正係数が求められない場合がある。また、照明光量が不足している場合では、補正係数算出時の計算誤差が大きくなり、十分な精度のチャンネル間レベル差補正を行うことができない。
【0038】
これに対し、ホワイトバランス補正は、内部が白色のホワイトバランス補正用筒の中に内視鏡の先端を挿入し、照明光量が適正な状態のもとで一様な輝度の画像を撮像して得られた映像信号を基に行うため、2チャンネルそれぞれの所定期間内の映像信号平均値レベルは殆ど同じとなる。故に本実施形態では、ホワイトバランス補正時に、ホワイトバランス補正係数を求めると同時にレベル差補正係数を求めて、チャンネル間の映像信号の出力レベルのばらつき補正を行うようにしている。
【0039】
以上のように第1実施形態によれば、ホワイトバランス補正を行うのと同時に各チャンネル間の出力レベル差の補正を行うことで、複数系統の出力を有するCCDを使用する場合において、チャンネル間の出力レベル差を補正するための回路を特に追加する必要がなく、出力レベルの補正を確実に行うことができ、画質の向上を図ることができる。また、映像信号の比較的安定したホワイトバランス補正時の2系統の出力を利用することで、安定した精度の良い補正を行うことができる。
【0040】
なお、本実施形態の応用例として、ホワイトバランス補正を行うデジタル乗算器の代わりに、AGC(オートゲインコントロール)回路や色調調整回路に用いるデジタル乗算器を用いて出力レベル差の補正を行っても良い。
【0041】
図7ないし図9は本発明の第2実施形態に係り、図7はCCUに設けられる発振回路の構成を示すブロック図、図8はCCUに設けられる位相同期発振回路の構成を示すブロック図、図9は信号処理回路のローパスフィルタ周辺の部分構成を示すブロック図である。
【0042】
第2実施形態は、図1に示した第1実施形態のCCUにおいて、CCDの種類に応じて回路特性の切換えを行う部分の構成を変更したものである。具体的には、図1のCXO28、PLL30及びVCXO31、ローパスフィルタ10a,10bの部分の変形例を図7ないし図9に示す。なお、他の部分に関しては第1実施形態と同様であるため、構成及び動作の説明を省略する。
【0043】
前述したように、内視鏡2の先端に配設されるCCD4は、画素数の違いにより複数種類のものが存在する。通常画素数のCCDと高解像用の多画素数のCCDでは、駆動信号及び駆動周波数が異なっている。第1実施形態と同様に、内視鏡に設けられたスコープID回路5から出力されるスコープID信号に応じて、CPU34により搭載されたCCD4の種類が判別され、この判別結果に応じてCCU3内の回路特性が切り換えられる。
【0044】
図7に前記CXO28の代わりとなる発振回路の構成を示す。発振回路101は、通常画素数のCCD用の駆動周波数のクロックを出力するCXO102と、多画素数のCCD用の駆動周波数のクロックを出力するCXO103とを有しており、これらのCXO102,103の電源端子にはそれぞれ出力イネーブル端子を有するレギュレータ104,105が接続されている。CXO102,103の出力端はセレクタ106に接続されており、セレクタ106の出力がSSG26に供給されるようになっている。
【0045】
CPU34からのCCD判別結果に応じて、適宜セレクタ106でCXO102,103のいずれかの出力が選択され、CCDの画素数に適合した駆動用クロックがSSG26に送られる。このとき、レギュレータ104,105の出力イネーブル端子にはCCD判別結果に基づいて制御信号が送られ、出力が選択されていない方のCXOの発振出力を停止する構成となっている。
【0046】
図8に前記PLL30及びVCXO31の代わりとなる位相同期発振回路の構成を示す。位相同期発振回路108は、CCD出力信号から駆動周波数の基本波成分を抜き出すために、通常画素数のCCD駆動周波数用のバンドパスフィルタ(BPF)109と、多画素数のCCD駆動周波数用のバンドパスフィルタ110とを有しており、これらのバンドパスフィルタ109,110の出力端はセレクタ111に接続されている。セレクタ111の出力端には位相比較器112,ローパスフィルタ113が順に接続され、ローパスフィルタ113の後段には、通常画素数のCCDの駆動周波数と同一周波数のクロックCLK1を発生するVCXO114と、多画素数のCCDの駆動周波数と同一周波数のクロックCLK2を発生するVCXO115とが並列に設けられている。VCXO114,115の出力端はセレクタ116に接続され、セレクタ116の出力がSSG32に供給されると共に、位相比較器112にフィードバックされるようになっている。
【0047】
CPU34からのCCD判別結果に応じて、適宜セレクタ111でバンドパスフィルタ109,110のいずれかの出力が選択され、CCDの画素数に適合した駆動周波数の基本波成分が位相比較器112の一方の入力端子に送られる。また、CCD判別結果に応じて適宜セレクタ116でVCXO114,115のいずれかの出力が選択され、CCDの画素数に適合した駆動周波数と同一周波数のクロックがSSG32に送られると共に、位相比較器112の他方の入力端子にフィードバックされる。
【0048】
図9に前記ローパスフィルタ10a,10bの代わりに複数のローパスフィルタを設けた信号処理回路の部分構成を示す。CCU3の信号処理回路において、CDS回路9a,9bの後段には、通常画素数のCCD用のローパスフィルタ118と、多画素数のCCD用のローパスフィルタ119とが設けられており、これらのローパスフィルタ118,119の出力端はセレクタ120に接続され、セレクタ120の出力端がクランプ回路11a,11bに接続されている。
【0049】
CPU34からのCCD判別結果に応じて切り換えられるCCDの駆動周波数とA/D変換器12a,12bのサンプリング周波数の違いにより、適宜セレクタ120でローパスフィルタ118,119のいずれかの出力が選択され、CCDの画素数に適合した駆動周波数及びナイキスト周波数に対応するフィルタ処理が行われる。
【0050】
従って、第2実施形態によれば、異なる種類のCCDが搭載されている内視鏡を使用する際に、回路特性の切換えを行う構成を最小限にすることが可能である。また、大地の電位に対してフローティングされている患者回路内に配設されている複数のCXOのうち、使用していないCXOの発振を止めることにより、不要輻射等のEMC性能を高めることができる。
【0051】
第2実施形態における回路特性の切り換え動作、あるいは第1実施形態におけるFPGAにて構成された同期信号発生回路の内部回路の定義は、内視鏡着脱時のチャタリングにより異なるCCD判別結果検出がなされて誤った回路特性の切り換え及びFPGAの内部回路の誤定義を行ってしまうおそれを防ぐため、CCD判別結果が確定された後、例えば十分に時間が経過した後に、CCD判別結果に基づく回路特性の切り換え及びFPGAの内部回路の定義を行うことが望ましい。
【0052】
図10ないし図13は本発明の第3実施形態に係り、図10はCCU内の信号処理回路における拡大処理回路の構成を示すブロック図、図11は映像信号の拡大処理を説明する作用説明図、図12は垂直方向の拡大処理のタイミングチャート、図13は水平方向の拡大処理のタイミングチャートである。
【0053】
第3実施形態は、図1に示した第1実施形態のCCUにおいて、信号処理回路における拡大処理回路17の構成及び動作を示したものである。
【0054】
輪郭強調回路16から出力された映像信号は、拡大処理回路17の入力段に設けられたフレームメモリ40に書き込まれる。フレームメモリ40では、後述するRE1信号により映像信号が拡大率に応じて間欠的に読み出される。フレームメモリ40から読み出された映像信号は、後段のラインメモリ41,42に後述するWE1信号,WE2信号に応じてライン毎に振り分けて記憶される。このラインメモリ41,42の出力はFPGAにて構成される演算回路43に入力される。
【0055】
拡大処理回路17には図示しない水平カウンタ及び垂直カウンタが存在する。垂直カウンタ出力の垂直アドレスはROMで構成されるVKROM44に、水平カウンタ出力の水平アドレスは同じROMで構成されるHKROM45に入力され、垂直アドレスに応じてVKROM44ではWE信号,ABSEL信号が生成され、水平アドレスに応じてHKROM45ではRE信号,CE信号が生成されて出力される。WE信号,ABSEL信号,RE信号は、これらの信号に基づいて演算回路43内のフリップフロップ及び論理回路によってRE1信号,WE1信号,WE2信号が生成され、CE信号は演算回路43内の制御信号として用いられる。
【0056】
ラインメモリ41,42から読み出された2系統の映像信号は、演算回路43に入力されて内部のフリップフロップ(以下、FFと記載する)46,47を経由した後、同じくFF48を経由したABSEL信号によって、インバータ及び加算器にて構成される減算器49のA端子,B端子のいずれかに選択的に入力される。減算器49の出力結果(B−A)信号及び桁上がり符号は、それぞれFF50,51を経由して演算回路43から一時出力される。
【0057】
VKROM44は、WE信号,ABSEL信号を出力すると共に垂直係数アドレスVCを出力する。この垂直係数アドレスVC及び演算回路43から出力された(B−A)信号は、それぞれFF52,53を経由してROMで構成されたVROM54にて乗算され、FF55及び演算回路43内のFF56を経由して加算器57の一方の入力端に入力される。また、減算器49のB端子入力信号は、時間合わせのFF58〜61を経由して加算器57の他方の入力端に入力される。
【0058】
加算器57の出力はFF62に入力され、FF62を出力した信号はインバータ及び加算器にて構成される減算器63のD端子に入力される。また、FF62を出力した信号は、FF64を経由したCE信号による出力イネーブル端子を持つFF65で適宜ホールドされ、減算器63のC端子に入力される。減算器63の出力結果(D−C)信号及び桁上り符号は、それぞれFF66,67を経由して演算回路43から一時出力される。
【0059】
HKROM45は、RE信号,CE信号を出力すると共に水平係数アドレスHCを出力する。この水平係数アドレスHC及び演算回路43から出力された(D−C)信号は、それぞれFF68,69を経由してROMで構成されたHROM70にて乗算され、FF71及び演算回路43内のFF72を経由して加算器73の一方の入力端に入力される。また、減算器63のC端子入力信号は、時間合わせのFF74〜77を経由して加算器73の他方の入力端に入力される。加算器73の出力はFF78を経由して演算器43から出力され、同時化メモリ18に送られる。
【0060】
VKROM44及びHKROM45から出力されるWE信号,ABSEL信号,RE信号は、演算回路43内のFF48,79,80を経由した後、論理回路によって論理演算がなされ、この論理演算結果がそれぞれRE1信号,WE1信号,WE2信号としてFF81,82,83から出力される。
【0061】
次に、上記のように構成された拡大処理回路17の入力段のメモリ部の動作を説明する。フレームメモリ40に記憶された映像信号は、RE1信号に応じてフレームメモリ40から順次読み出される。読み出された映像信号は、WE1信号,WE2信号に応じてラインメモリ41,42に振り分けられ、後段の垂直拡大回路部に拡大率に応じたパターンで送られる。
【0062】
ここで、ラインメモリ41,42から読み出される映像信号について説明する。簡単のために4画素(H)×4画素(V)の映像信号を5画素(H)×5画素(V)に拡大する場合について述べる。本実施形態では、拡大処理として直線補間を行っており、図11に示すように、垂直方向に直線補間を行い4画素(H)×5画素(V)に変換した後に、水平方向に直線補間を行い5画素(H)×5画素(V)に拡大する。
【0063】
垂直方向の直線補間後の映像信号Y(m,n)は、以下の(1)式で表すことができる。

Figure 0003790911
【0064】
ここで、垂直方向の直線補間を行うためには、あるラインの映像信号を複数回読み出す必要がある。これはフレームメモリ40から読み出した映像信号をラインメモリ41,42に格納し、これらを複数回読み出すことで対応している。2個のラインメモリのうち一方には奇数ラインの映像信号が、他方には偶数ラインの映像信号が書き込まれるようにWE1信号,WE2信号によって書き込み制御され、同時にこれらの信号が読み出される。
【0065】
垂直方向に拡大した後、水平方向に直線補間して拡大を行う。水平方向の直線補間後の映像信号Z(m,n)は、以下の(2)式で表すことができる。
Figure 0003790911
【0066】
ここで、水平方向の直線補間を行うためには、ある画素の映像信号を複数回読み出す必要がある。これはフレームメモリ40から映像信号を読み出す際に、RE1信号を制御して信号をホールドした状態のままラインメモリ41,42に書き込むことで実現している。
【0067】
次いで演算回路43の動作を説明する。ラインメモリ41,42から読み出された映像信号は演算回路43に入力され、まず垂直拡大回路部において垂直方向の拡大処理が行われる。垂直方向及び水平方向の拡大を行う直線補間は、以下の(3)式で表すことができる。
Y(m,n)=α×X(i,j)+β×X(k,l) …(3)
【0068】
ここで、
α+β=1 …(4)
であるから、(3)式は以下のように変形できる。
Figure 0003790911
【0069】
拡大処理回路17内の図示しない垂直カウンタの出力は、ROMで構成されたVKROM44に入力される。このVKROM44は、垂直カウンタの出力の垂直アドレスを参照アドレスとして、垂直方向のライン位置に応じて垂直補間係数αと、ラインメモリ41,42へ送るWE1信号,WE2信号を生成するためのWE信号及びラインメモリ41,42のどちらの出力が奇数ラインか偶数ラインかを判別するためのABSEL信号とがテーブルとして書き込まれている。また、このVKROM44内には接続される内視鏡2に搭載されたCCD4の種類に応じて前記テーブルが複数書き込まれており、第1実施形態で述べたCCD判別結果に基づくCCDセレクト信号により、これらのテーブルの選択が行われる。
【0070】
演算回路43内部では、ラインメモリ41,42から読み出された映像信号の減算処理(X(i,j)−X(k,l))が行われ、この減算結果はVROM54に入力される。2つのラインメモリ出力のどちらをX(i,j),X(k,l)に当てはめるかはABSEL信号によって選択実行される。VROM54には、VKROM44から出力されるコード化された垂直補間係数αと映像信号の減算結果との乗算を行うテーブルが書き込まれている。VROM54の出力は、演算回路43に戻され、時間合わせのため遅延されたX(k,l)と加算され垂直方向の拡大処理が行われる。
【0071】
図12に垂直拡大回路部のタイミングチャートを示す。ここでは垂直方向に4/3倍の拡大を行う場合を示している。
【0072】
VKROM44に入力される垂直アドレスに応じて、WE信号,ABSEL信号が出力され、これらの信号を基にWE1信号,WE2信号が生成される。このWE1信号,WE2信号に応じてラインメモリ41,42に映像信号が書き込まれ、1ライン遅延した後に出力される。このラインメモリ41,42の出力信号を基に、垂直拡大回路部において上記数式で示される直線補間が行われる。
【0073】
垂直拡大回路部において垂直方向に拡大された映像信号は、次いで水平拡大回路部において水平方向の拡大処理が行われる。
【0074】
拡大処理回路17内の図示しない水平カウンタの出力は、ROMで構成されたHKROM45に入力される。このHKROM45は、水平カウンタの出力の水平アドレスを参照アドレスとして、水平方向の画素の位置に応じて水平補間係数α′と、フレームメモリ40へ送るRE1信号を生成するためのRE信号及び水平方向に映像信号をホールドするためのCE信号とがテーブルとして書き込まれている。また、このHKROM45内には接続される内視鏡2に搭載されたCCD4の種類に応じて前記テーブルが複数書き込まれており、CCD判別結果に基づくCCDセレクト信号により、これらのテーブルの選択が行われる。
【0075】
演算回路43内部では、垂直方向拡大後の映像信号Y(m,n)の減算処理(Y(i,j)−Y(k,l))が行われ、この減算結果はHROM70に入力される。垂直方向拡大後の映像信号は、フレームメモリ40から読み出される時点で、ある画素の信号はホールドされ複数回読み出された形になっている。この読み出しのタイミングに応じて、減算結果をCE信号で更新する。HROM70には、HKROM45から出力されるコード化された水平補間係数α′と映像信号の減算結果との乗算を行うテーブルが書き込まれている。HROM70の出力は、演算回路43に戻され、時間合わせのため遅延されたY(k,l)と加算され水平方向の拡大処理が行われる。
【0076】
図13に水平拡大回路部のタイミングチャートを示す。ここでは水平方向に13/10倍の拡大を行う場合を示している。
【0077】
HKROM45に入力される水平アドレスに応じて、RE信号,CE信号が出力され、これらの信号とABSEL信号を基にRE1信号が生成される。このRE1信号に応じてフィールドメモリ40から映像信号が読み出され、ラインメモリ41,42で1ライン遅延した後に出力され、垂直拡大回路部により垂直方向に拡大された後に水平拡大回路部に送られる。またこの垂直方向に拡大された映像信号は、CE信号による出力イネーブル端子を持つFF65に送られる。前記垂直方向に拡大された映像信号とCE信号により出力制御されるFF65の出力信号を基に、水平拡大回路部において上記数式で示される直線補間が行われる。
【0078】
垂直方向及び水平方向の拡大処理を行う回路において、前記(3)式に示したY(m,n)=α×X(i,j)+β×X(k,l)による直線補間を行う場合、従来の構成では2種類の補間係数α及びβを発生させるための2種類のROMを設ける必要があった。また、α×X(i,j)とβ×X(k,l)の演算を行うための2種類のROMも必要となる。これに対して本実施形態の回路構成を持つ拡大処理回路では、補間係数αを発生させる1種類のROMと、α×(X(i,j)−X(k,l))の演算を行う1種類のROMとにより拡大処理が行うことができる。
【0079】
従って、第3実施形態によれば、垂直方向及び水平方向の拡大処理を行う回路を配設した信号処理回路において、補間係数を発生させるROM、あるいは演算を行うROMの個数を少なくすることが可能であり、回路規模の削減及びコストの低下を図ることが可能である。
【0080】
[付記]
(1) 複数チャンネル読み出し型の固体撮像素子を備えた内視鏡を着脱自在に接続し、前記固体撮像素子で得られた映像信号の信号処理を行う信号処理回路を有する電子内視鏡装置において、
前記固体撮像素子より読み出された複数系統の映像信号をそれぞれデジタル信号に変換するA/D変換器と、
前記複数系統のデジタル映像信号の値をそれぞれ調整するレベル調整手段と、
前記複数系統のデジタル映像信号における所定要素の値に基づき前記レベル調整手段の調整量をそれぞれ独立に制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
【0081】
(2) 前記制御手段は、前記複数系統のデジタル映像信号における所定期間内のそれぞれの平均レベルに基づいて前記レベル調整手段の調整量を制御することを特徴とする付記1に記載の電子内視鏡装置。
【0082】
(3) 前記レベル調整手段はホワイトバランス補正回路であることを特徴とする付記1に記載の電子内視鏡装置。
【0083】
(4) 前記制御手段は、前記複数系統のデジタル映像信号における所定期間内のそれぞれの映像信号平均レベルよりレベル差補正係数を算出すると共に、前記各デジタル映像信号における所定期間内の各色成分の映像信号平均レベルよりホワイトバランス補正係数を算出し、これらのレベル差補正係数とホワイトバランス補正係数に基づいて前記ホワイトバランス補正回路の補正量を制御することを特徴とする付記3に記載の電子内視鏡装置。
【0084】
(5) 前記レベル調整手段は色調調整回路であることを特徴とする付記1に記載の電子内視鏡装置。
【0085】
(6) 前記レベル調整手段はAGC(オートゲインコントロール)回路であることを特徴とする付記1に記載の電子内視鏡装置。
【0086】
(7) 映像信号を信号処理する信号処理回路において、
前記映像信号の画素位置に応じたアドレスを発生するアドレス発生回路と、
前記アドレスに応じて補間係数及び遅延制御信号を発生するROMと、
前記遅延制御信号に基づき前記映像信号を遅延させる遅延回路と、
前記遅延回路の出力と前記映像信号との差分を演算する減算回路と、
前記補間係数と前記減算回路の差分出力との乗算を行う乗算回路と、
前記乗算回路の出力と前記映像信号とを加算する加算回路と、を有してなり、
前記映像信号の画素の電子拡大処理を行う拡大処理回路を備えたことを特徴とする信号処理回路。
【0087】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、補正のための回路を追加することなく、固体撮像素子の個体間及びチャンネル間のレベル差の補正を確実に行うことができ、かつ出力画像の画質劣化を防ぐことが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る電子内視鏡装置の映像信号処理系の構成を示すブロック図
【図2】クランプ回路の動作波形を示す波形図
【図3】OBクランプ回路の構成を示すブロック図
【図4】CCDにおけるOB部のサブサンプリングを示す説明図
【図5】CCDにおける映像部のサブサンプリングを示す説明図
【図6】OBクランプ回路の動作波形を示す波形図
【図7】第2実施形態に係るCCUに設けられる発振回路の構成を示すブロック図
【図8】第2実施形態に係るCCUに設けられる位相同期発振回路の構成を示すブロック図
【図9】第2実施形態に係る信号処理回路のローパスフィルタ周辺の部分構成を示すブロック図
【図10】第3実施形態に係るCCU内の信号処理回路における拡大処理回路の構成を示すブロック図
【図11】映像信号の拡大処理を説明する作用説明図
【図12】垂直方向の拡大処理のタイミングチャート
【図13】水平方向の拡大処理のタイミングチャート
【符号の説明】
2…内視鏡
3…カメラコントロールユニット(CCU)
4…CCD
5…スコープID回路
10a,10b…ローパスフィルタ(LPF)
11a,11b…クランプ回路
13a,13b…OBクランプ回路
14a,14b…デジタル乗算器
15a,15b…ラインメモリ
17…拡大処理回路
34…CPU
36…OBレベル平均手段
37…データラッチ手段
38…減算器
39…映像レベル平均手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic endoscope apparatus including an imaging unit that drives a solid-state imaging device to perform photoelectric conversion of a subject image.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an insertion part is inserted into an observation site such as a body cavity, an illumination light is transmitted by illumination light transmission means such as a light guide fiber bundle, and the observation site is irradiated from the distal end of the insertion unit to obtain an image of the observation site. Endoscope apparatuses for observing and treating an observation site are widely used.
[0003]
One of the endoscope apparatuses is provided with a solid-state image sensor, for example, a CCD at the distal end of the insertion portion, and an image of an observation site is formed on an imaging surface by an objective optical system and converted into an electrical signal. There is an electronic endoscope apparatus that can display an image of an observation site on a monitor or the like by processing a signal, or store it as image data in an information recording apparatus or the like.
[0004]
For example, in Japanese Patent Application No. 8-133631, the present applicant has proposed an electronic endoscope apparatus to which an endoscope having a two-line readout CCD can be connected. This two-line readout CCD has two horizontal transfer registers in order to lower the driving frequency, Odd-numbered signal charges in the horizontal direction and even-numbered signal charges in the horizontal direction Are transferred simultaneously in separate horizontal transfer registers, and two lines are transferred within one horizontal transfer period. Separate odd-numbered and even-numbered signal charges from the horizontal transfer register It is to read. In a CCD with this configuration, if there is a gain variation in an output system such as an FDA (floating diffusion amplifier) that converts signal charges into a voltage, the variation will occur. Output signal level difference variation between horizontal transfer registers, that is, odd and even output signal level difference variation End up. This output level difference appears as vertical stripes in the endoscopic image on the monitor, which causes image quality degradation.
[0005]
Therefore, in order to correct this output level difference, conventionally, a trimming resistor provided on the analog circuit is used to adjust the amplifier gain to correct the level variation. Further, the signal processing circuit performs a filter process for attenuating the repetition frequency of vertical stripes to eliminate the generation of vertical stripes.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional electronic endoscope apparatus, when the individual output variation occurs in the output level difference of the CCD, the output signal level difference occurs in the signal processing circuit. Further, when the signal processing circuit performs the filtering process, there is a problem in that the characteristic is deteriorated in the high frequency part of the frequency characteristic and the resolution of the output image is lowered.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can reliably correct a level difference between individual solid-state image pickup devices and between channels without adding a circuit for correction, and an output image. An object of the present invention is to provide an electronic endoscope apparatus that can prevent image quality degradation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An electronic endoscope apparatus according to the present invention Multiple In an electronic endoscope apparatus having a signal processing circuit for detachably connecting an endoscope including a channel readout type solid-state image pickup device and performing signal processing of a video signal obtained by the solid-state image pickup device. Read from the element Multiple An A / D converter for converting each system video signal into a digital signal; Multiple Level adjusting means for adjusting the value of each digital video signal of the system; Multiple Control means for independently controlling the amount of adjustment of the level adjusting means based on the value of a predetermined element in the digital video signal of the system.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 6 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing system of an electronic endoscope apparatus, and FIG. 2 is a waveform diagram showing operation waveforms of a clamp circuit. 3 is a block diagram showing the configuration of the OB clamp circuit, FIG. 4 is an explanatory diagram showing sub-sampling of the OB portion in the CCD, FIG. 5 is an explanatory diagram showing sub-sampling of the video portion in the CCD, and FIG. 6 is an operation of the OB clamp circuit. It is a wave form diagram which shows a waveform.
[0010]
As shown in FIG. 1, an electronic endoscope apparatus 1 according to this embodiment includes an endoscope 2 that has a solid-state imaging device at its tip and observes the inside of a body cavity and the like, and an output signal from the endoscope 2 is electrically transmitted. A camera control unit (hereinafter referred to as CCU) 3 for processing and R, G, B plane sequential illumination light for illuminating the observation site are supplied to a light guide (not shown) provided in the endoscope 2. And a monitor (not shown) for displaying an image of a standard format television signal from the CCU 3.
[0011]
The endoscope 2 is detachably connected to the CCU 3 and has a CCD 4 as a solid-state imaging device at the tip thereof. The R, G, B planes are sequentially irradiated from the light source device to the observation site through the light guide. A subject image corresponding to the illumination light is converted into an electrical signal, and signals of R, G, and B color components are obtained.
[0012]
Further, the endoscope 2 is provided with a scope ID circuit 5 for outputting a scope ID signal for discriminating the scope type, and a scope ID signal corresponding to the type of the mounted CCD 4 is sent to the CCU 3. . There are a plurality of types of CCDs 4 having different numbers of pixels. In an electronic endoscope apparatus, a plurality of types of endoscopes 2 equipped with these types of CCDs 4 are connected to the CCU 3 and used.
[0013]
The scope ID circuit 5 is connected to a photocoupler 35 that transmits a signal between the patient circuit and the secondary circuit of the CCU 3 in an insulated state, and the scope ID signal from the scope ID circuit 5 is connected to the secondary circuit side via the photocoupler 35. To the CPU. The CPU 34 is connected to a ROM 33 and a ROM 27 on the patient circuit side via a photocoupler 29. The CPU 34 discriminates the type of CCD based on the scope ID signal, and sends the CCD discrimination signal to the ROM 33 on the secondary circuit side. To the ROM 27 on the patient circuit side.
[0014]
On the patient circuit side of the CCU 3, a ROM 27, a synchronization signal generation circuit (hereinafter referred to as SSG) 26, a crystal oscillator (hereinafter referred to as CXO) 28, a CCD drive circuit (DRV) 25 are provided, and an output of the SSG 26 Based on the above, a CCD drive signal corresponding to the type of the CCD 4 is generated by the CCD drive circuit 25. On the secondary circuit side, a ROM 33, SSG32, a variable crystal oscillator (hereinafter referred to as VCXO) 31, and a phase synchronization circuit (hereinafter referred to as PLL) 30 are provided, and in the PLL 30, the patient circuit side and the secondary circuit side are provided. Various timing signals for signal processing are generated by the SSG 32 in a phase-synchronized state.
[0015]
SSG 26 and SSG 32 are synchronization signal generation circuits composed of FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). Each of the SSGs 26 and SSG 32 corresponds to the type of CCD depending on the program data of the FPGA in the ROM 27 and ROM 33 selected by the CCD discrimination signal from the CPU 34. Internal circuit wiring is defined.
[0016]
The SSG 26 generates a drive timing signal based on the clock from the CXO 28, and the CCD drive circuit 25 generates a CCD drive signal based on this drive timing signal and supplies it to the CCD 4. The SSG 32 generates various timing signals for signal processing by the clock from the VCXO 31 and supplies the timing signals to each circuit block on the secondary circuit side of the CCU 3.
[0017]
The CCD 4 arranged at the distal end of the endoscope 2 is Multiple systems such as Has two horizontal transfer registers Multiple channels eg This is a two-channel readout type that converts a subject image into an electrical signal based on a CCD drive signal and outputs horizontal odd-numbered pixels from one horizontal transfer register and even-numbered pixels from the other horizontal transfer register. . The two CCD output signals are processed by the same two signal processing circuits provided in the CCU 3. The CCD output signal is a signal of each color component obtained by the R, G, B field sequential illumination light, and the signal of each color component of R, G, B is sent to the CCU 3 in time series. .
[0018]
The CCU 3 includes preamplifiers 6a and 6b, amplifiers 8a and 8b, CDS circuits 9a and 9b, low-pass filters (LPF) 10a and 10b, clamp circuits 11a and 11b, an A / D converter 12a, as two signal processing circuits. 12b, OB clamp circuits 13a and 13b, digital multipliers 14a and 14b, and line memories 15a and 15b. The preamplifiers 6a and 6b on the patient circuit side and the amplifiers 8a and 8b on the secondary circuit side are isolated from the transformers 7a and 7b. It is insulated by.
[0019]
The two CCD output signals are amplified by the preamplifiers 6a and 6b on the patient circuit side, sent to the amplifiers 8a and 8b on the secondary circuit side via the isolation transformers 7a and 7b, and amplified. The output of one amplifier 8b is also sent to the PLL 30, and phase synchronization is applied between the clock generated by the VCXO 31 on the secondary circuit side and the clock generated by the CXO 28 on the patient circuit side. The outputs of the amplifiers 8a and 8b are converted into baseband bands by the CDS circuits 9a and 9b, and frequency components higher than the Nyquist frequency are removed by the low-pass filters 10a and 10b.
[0020]
The outputs of the low-pass filters 10a and 10b are analog clamped by the clamp circuits 11a and 11b, and then converted into digital video signals by the A / D converters 12a and 12b. The digital video signal is digitally clamped by the OB clamp circuits 13a and 13b, and the white balance correction of the video signal is performed based on the multiplication coefficient sent from the CPU 34 by the digital multipliers 14a and 14b as level adjusting means in the subsequent stage. The outputs of the digital multipliers 14a and 14b are simultaneously written into the line memories 15a and 15b and alternately read out, whereby the odd-numbered pixel horizontal transfer register output and the even-numbered pixel horizontal transfer in the two systems of digital video signals. The register outputs are rearranged in the original order and output as one system of digital video signals.
[0021]
Following the line memories 15a and 15b are an outline emphasis circuit 16, an enlargement processing circuit 17, a synchronization memory 18, a linear matrix circuit 19, a gamma (γ) correction circuit 20, a moving image memory 21, a still image memory 22, and a D / A. A converter 23 and a 75Ω drive circuit (75ΩDRV) 24 are provided, and are output to a monitor as a standard format television signal.
[0022]
The digital video signals output from the line memories 15a and 15b are subjected to contour component enhancement by the contour enhancement circuit 16, and an enlargement ratio corresponding to the size of the endoscopic image displayed on the monitor by the enlargement processing circuit 17. The electronic enlargement process is performed. In the synchronization memory 18, the frame sequential digital video signals of the R, G, and B color components output from the enlargement processing circuit 17 are written in time series, and are read out as the R, G, and B synchronization signals. The output of the synchronization memory 18 is color-converted by a linear matrix circuit 19 and gamma-corrected by a gamma correction circuit 20. The output of the gamma correction circuit 20 is sent to the D / A converter 23 through the moving image memory 21 and the still image memory 22 and converted into an analog video signal. The video signal converted into the analog R, G, B signal by the D / A converter 23 is impedance matched through the 75Ω drive circuit 24 and then sent to a monitor (not shown).
[0023]
Next, the operation of the main part of the electronic endoscope apparatus 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
[0024]
FIG. 2 shows the state of operation waveforms of the clamp circuits 11a and 11b. In FIG. 2, the top and bottom of the reference voltage Vref are the top and bottom of the reference voltage of the A / D converters 12a and 12b in the subsequent stage. The analog clamp potential in the clamp circuits 11a and 11b is set higher than the bottom of the reference voltage of the A / D converters 12a and 12b as shown by the broken line in the figure. This clamp potential is the OB level of the video signal (the output level of the OB portion of the CCD). Therefore, the output signals of the low-pass filters 10a and 10b are clamped by the clamp circuits 11a and 11b to the clamp potential at which the OB level of the video signal is set.
[0025]
In general, the R, G, and B filters mounted on the rotary filter in the light source device have different transmittances for each color component, so that the CCD output signal has an amplitude for each of the R, G, and B color components as shown in FIG. Will cause a difference. The same applies to the case where a primary color subject is imaged. When the amplitude of each color component of such a CCD output signal is greatly different, the clamped OB level is affected by the signal amplitude of each color component, causing a shift.
[0026]
Therefore, in this embodiment, the average value of the OB level for each color is obtained by the OB clamp circuits 13a and 13b and digitally clamped, thereby eliminating the influence due to the variation in the amplitude of each color component.
[0027]
Outputs of the clamp circuits 11a and 11b are converted into digital signals by the A / D converters 12a and 12b and input to the OB clamp circuits 13a and 13b. As shown in FIG. 3, the OB clamp circuits 13a and 13b include an OB level averaging means 36, a data latch means 37, a subtractor 38, and a video level averaging means 39.
[0028]
In the OB clamp circuits 13a and 13b, first, in the OB level averaging means 36, as shown in FIG. 4, the period of the OB portion of the digital video signal is sub-sampled, and the OB level average value for one screen is calculated for each color. . In the case of a CCD of 100 pixels (H) × 100 pixels (V): video portion and 10 pixels (H) × 100 pixels (V): OB portion as in the example of FIG. 4, half the horizontal direction for each channel There is an output of the number of pixels. Here, the output of the OB portion is subsampled by 4 pixels (H) × 64 pixels (V), and the OB level is added and averaged for each color.
[0029]
Next, the data latch means 37 holds the calculated OB level average value for each color until the next frame sequential signal of the same color component is input to the OB clamp circuits 13a and 13b based on the latch timing signal. 38, the OB level average value held by the data latch means 37 is subtracted from the inputted same color component frame sequential signal after one cycle.
[0030]
At this time, the OB level for each color component coincides with the bottom of the reference voltage of the A / D converters 12a and 12b, and digital clamping is performed at this OB level. As a result, it is possible to perform clamping that is not affected by variations in the amplitude of each color component of the video signal.
[0031]
FIG. 6 shows operation waveforms of the OB clamp circuits 13a and 13b. In FIG. 6, the input signal and output signal of the OB clamp circuit are expressed in analog form. The OB level averaging means 36 obtains the average value of the OB level for each color of the input signal, the data latch means 37 holds the OB level average value for one period of each color component output, and the subtractor 38 holds the same color component after one period. By subtracting the output of the data latch means 37 from the frame sequential signal, digital clamping is performed at the OB level that coincides with the bottom of the reference voltage of the A / D converters 12a and 12b, and the subsequent digital signal is output as the output signal. It is sent to the multipliers 14a and 14b.
[0032]
Further, in the video level averaging means 39, as shown in FIG. 5, the period of the video portion of the output of the subtractor 38 (video signal after clamping) is subsampled, and the average value of the video signal for one screen is obtained for each color. calculate. In the example of FIG. 5, the output of the video section is subsampled by 64 pixels (H) × 64 pixels (V), and the video signal level is averaged for each color. The average value of the video signal is sent to the CPU 34 in time series for each color of R, G, and B.
[0033]
When a white balance correction command is issued to the CPU 34 by an operation switch or the like (not shown), the CPU 34 calculates the average values of the two R, G, and B video signals sent in time series from the OB clamp circuits 13a and 13b. For example, averaging is performed every 8 periods, and the ratio of the reciprocal of the average value of each color is calculated to determine the white balance correction coefficient for each system. Further, the ratio of the reciprocal of the average video signal value of the G signal calculated from the output of the OB clamp circuit 13a and the average video signal value of the G signal calculated from the output of the OB clamp circuit 13b is obtained, and the level difference between the channels is corrected. A level difference correction coefficient for determining the level difference is determined.
[0034]
The outputs of the OB clamp circuits 13a and 13b are input to digital multipliers 14a and 14b, respectively, where multiplication processing for white balance correction and inter-channel level difference correction is performed. The digital multipliers 14a and 14b are given multiplication coefficients based on the white balance correction coefficient and the level difference correction coefficient obtained by the CPU 34. At this time, the white multiplier correction coefficient calculated based on the average value of the video signal output from the OB clamp circuit 13a is given to the digital multiplier 14a as a multiplication coefficient, and the OB clamp circuit 13b is supplied to the digital multiplier 14b. A value obtained by multiplying the white balance correction coefficient calculated based on the average video signal value output from the video signal by the level difference correction coefficient calculated from the two video signal average values is given as a multiplication coefficient.
[0035]
In this way, by performing multiplication processing with the multiplication coefficients in the digital multipliers 14a and 14b, white balance correction is performed according to the average value for each color component of the two systems of video signals, and at the same time, between channels. It is possible to correct variations in the output level of the video signal.
[0036]
In the present embodiment, at the time of white balance correction that is always performed every time the endoscope is replaced, the video signal average level within a predetermined period of each channel output of the 2-channel readout CCD is calculated, and the video signal average level of one channel is calculated. A level difference correction coefficient is obtained so as to match the average video signal level of the other channel. At the same time, the video signal average level of each color component of R, G, B for each channel is calculated, and a white balance correction coefficient for performing white balance correction is obtained from this result. Of the two level adjustment means for performing white balance correction, one of the level adjustment means has a white balance correction coefficient calculated from the average video signal level of one channel, and the other level adjustment means has the white balance correction coefficient of the other channel. The white balance correction coefficient calculated from the average video signal level is multiplied by the level difference correction coefficient. Thereby, white balance correction is performed and level difference correction between both channels is performed at the same time.
[0037]
During an endoscopic examination, a treatment tool may be treated by extending a metal treatment tool from the distal end of the endoscope or laser irradiation may be performed. In such a scene, that is, when an image in which excessive reflected light is present on the screen or an image in which spot-like bright spots are present on the screen is captured, the difference in the amount of light input between the pixels is large. There is a difference in the amount of charge transferred to the output stage of the system CCD. If the level difference correction coefficient is obtained under such circumstances, the average level of the video signal may be biased and an accurate correction coefficient may not be obtained. Further, when the amount of illumination light is insufficient, the calculation error at the time of calculating the correction coefficient becomes large, and the inter-channel level difference correction cannot be performed with sufficient accuracy.
[0038]
On the other hand, white balance correction involves inserting the tip of an endoscope into a white balance correction tube with a white interior and capturing an image with uniform brightness under the appropriate illumination light quantity. Since the processing is performed based on the obtained video signal, the average level of the video signal within a predetermined period of each of the two channels is almost the same. Therefore, in the present embodiment, at the time of white balance correction, the white balance correction coefficient is obtained and at the same time the level difference correction coefficient is obtained to correct the variation in the output level of the video signal between channels.
[0039]
As described above, according to the first embodiment, the white balance correction is performed at the same time as the output level difference between the channels is corrected. There is no need to add a circuit for correcting the output level difference, the output level can be corrected reliably, and the image quality can be improved. In addition, stable and accurate correction can be performed by using two systems of outputs at the time of relatively stable white balance correction of the video signal.
[0040]
As an application example of this embodiment, output level difference correction may be performed using a digital multiplier used in an AGC (auto gain control) circuit or a color tone adjustment circuit instead of a digital multiplier that performs white balance correction. good.
[0041]
FIGS. 7 to 9 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an oscillation circuit provided in the CCU, and FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a phase-locked oscillation circuit provided in the CCU. FIG. 9 is a block diagram showing a partial configuration around the low-pass filter of the signal processing circuit.
[0042]
In the second embodiment, in the CCU of the first embodiment shown in FIG. 1, the configuration of the part that switches the circuit characteristics according to the type of CCD is changed. Specifically, modifications of the CXO 28, PLL 30 and VCXO 31, and low-pass filters 10a and 10b in FIG. 1 are shown in FIGS. Since other parts are the same as those in the first embodiment, the description of the configuration and operation is omitted.
[0043]
As described above, there are a plurality of types of CCDs 4 arranged at the distal end of the endoscope 2 depending on the number of pixels. A drive signal and a drive frequency are different between a CCD having a normal number of pixels and a CCD having a large number of pixels for high resolution. Similar to the first embodiment, the type of the CCD 4 mounted by the CPU 34 is determined according to the scope ID signal output from the scope ID circuit 5 provided in the endoscope, and in the CCU 3 according to the determination result. The circuit characteristics are switched.
[0044]
FIG. 7 shows the configuration of an oscillation circuit that can replace the CXO 28. The oscillation circuit 101 includes a CXO 102 that outputs a clock having a driving frequency for a CCD having a normal number of pixels and a CXO 103 that outputs a clock having a driving frequency for a CCD having a large number of pixels. Regulators 104 and 105 each having an output enable terminal are connected to the power supply terminals. The output ends of the CXOs 102 and 103 are connected to the selector 106, and the output of the selector 106 is supplied to the SSG 26.
[0045]
Depending on the CCD discrimination result from the CPU 34, the selector 106 selects one of the outputs of the CXOs 102 and 103 as appropriate, and a driving clock suitable for the number of pixels of the CCD is sent to the SSG 26. At this time, a control signal is sent to the output enable terminals of the regulators 104 and 105 based on the CCD discrimination result, and the oscillation output of the CXO whose output is not selected is stopped.
[0046]
FIG. 8 shows a configuration of a phase-locked oscillation circuit that replaces the PLL 30 and the VCXO 31. In order to extract the fundamental wave component of the driving frequency from the CCD output signal, the phase-locked oscillation circuit 108 and a band-pass filter (BPF) 109 for the CCD driving frequency having the normal number of pixels and a band for the CCD driving frequency having a large number of pixels are used. A pass filter 110, and the output ends of these band pass filters 109 and 110 are connected to the selector 111. A phase comparator 112 and a low-pass filter 113 are connected in order to the output terminal of the selector 111. A VCXO 114 that generates a clock CLK1 having the same frequency as the drive frequency of the CCD having the number of normal pixels and a multi-pixel are connected to the subsequent stage of the low-pass filter 113. A VCXO 115 that generates a clock CLK2 having the same frequency as the drive frequency of several CCDs is provided in parallel. The output terminals of the VCXOs 114 and 115 are connected to the selector 116, and the output of the selector 116 is supplied to the SSG 32 and fed back to the phase comparator 112.
[0047]
Depending on the CCD discrimination result from the CPU 34, the selector 111 selects one of the outputs of the band pass filters 109 and 110 as appropriate, and the fundamental component of the drive frequency that matches the number of pixels of the CCD is one of the phase comparators 112. Sent to the input terminal. Further, the selector 116 appropriately selects the output of the VCXO 114 or 115 according to the CCD discrimination result, and a clock having the same frequency as the drive frequency suitable for the number of pixels of the CCD is sent to the SSG 32 and the phase comparator 112 Feedback is provided to the other input terminal.
[0048]
FIG. 9 shows a partial configuration of a signal processing circuit provided with a plurality of low-pass filters instead of the low-pass filters 10a and 10b. In the signal processing circuit of the CCU 3, a low-pass filter 118 for a CCD having a normal number of pixels and a low-pass filter 119 for a CCD having a large number of pixels are provided after the CDS circuits 9a and 9b. The output terminals 118 and 119 are connected to the selector 120, and the output terminal of the selector 120 is connected to the clamp circuits 11a and 11b.
[0049]
Depending on the difference between the CCD drive frequency switched according to the CCD discrimination result from the CPU 34 and the sampling frequency of the A / D converters 12a, 12b, the selector 120 selects the output of the low-pass filters 118, 119 as appropriate. Filter processing corresponding to the drive frequency and Nyquist frequency suitable for the number of pixels is performed.
[0050]
Therefore, according to the second embodiment, it is possible to minimize the configuration for switching the circuit characteristics when using an endoscope in which different types of CCDs are mounted. Moreover, EMC performance such as unnecessary radiation can be improved by stopping the oscillation of the unused CXO among the plurality of CXOs arranged in the patient circuit floating with respect to the ground potential. .
[0051]
The switching operation of the circuit characteristics in the second embodiment or the definition of the internal circuit of the synchronization signal generating circuit configured by the FPGA in the first embodiment is such that different CCD discrimination results are detected by chattering when the endoscope is attached / detached. In order to prevent the possibility of erroneous switching of circuit characteristics and erroneous definition of the internal circuit of the FPGA, switching of circuit characteristics based on the CCD determination result, for example, after a sufficient time has elapsed after the CCD determination result is determined It is desirable to define the internal circuit of the FPGA.
[0052]
FIGS. 10 to 13 relate to a third embodiment of the present invention, FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the enlargement processing circuit in the signal processing circuit in the CCU, and FIG. 11 is an operation explanatory view for explaining the enlargement processing of the video signal. 12 is a timing chart of the vertical enlargement process, and FIG. 13 is a timing chart of the horizontal enlargement process.
[0053]
The third embodiment shows the configuration and operation of the enlargement processing circuit 17 in the signal processing circuit in the CCU of the first embodiment shown in FIG.
[0054]
The video signal output from the contour emphasizing circuit 16 is written into a frame memory 40 provided at the input stage of the enlargement processing circuit 17. In the frame memory 40, the video signal is intermittently read according to the enlargement ratio by the RE1 signal described later. The video signals read from the frame memory 40 are sorted and stored for each line in the later-stage line memories 41 and 42 according to WE1 and WE2 signals described later. The outputs of the line memories 41 and 42 are input to an arithmetic circuit 43 constituted by an FPGA.
[0055]
The enlargement processing circuit 17 includes a horizontal counter and a vertical counter (not shown). The vertical address of the vertical counter output is input to the VKROM 44 composed of ROM, and the horizontal address of the horizontal counter output is input to the HKROM 45 composed of the same ROM, and the WE signal and ABSEL signal are generated in the VKROM 44 according to the vertical address. In response to the address, the HKROM 45 generates and outputs an RE signal and a CE signal. Based on these signals, the WE signal, the ABSEL signal, and the RE signal are generated by the flip-flop and logic circuit in the arithmetic circuit 43 to generate the RE1, WE1, and WE2 signals, and the CE signal is used as a control signal in the arithmetic circuit 43. Used.
[0056]
The two video signals read out from the line memories 41 and 42 are input to the arithmetic circuit 43, passed through internal flip-flops (hereinafter referred to as FFs) 46 and 47, and then the ABSEL also passed through the FF 48. Depending on the signal, the signal is selectively input to either the A terminal or the B terminal of the subtractor 49 composed of an inverter and an adder. The output result (B-A) signal and the carry code of the subtractor 49 are temporarily output from the arithmetic circuit 43 via the FFs 50 and 51, respectively.
[0057]
The VKROM 44 outputs a WE signal and an ABSEL signal and a vertical coefficient address VC. The vertical coefficient address VC and the (B-A) signal output from the arithmetic circuit 43 are multiplied by the VROM 54 constituted by the ROM via the FFs 52 and 53, respectively, and pass through the FF 55 and the FF 56 in the arithmetic circuit 43. And input to one input terminal of the adder 57. Further, the B terminal input signal of the subtractor 49 is input to the other input terminal of the adder 57 via the time adjustment FFs 58 to 61.
[0058]
The output of the adder 57 is input to the FF 62, and the signal output from the FF 62 is input to the D terminal of the subtractor 63 configured by an inverter and an adder. The signal output from the FF 62 is appropriately held by the FF 65 having an output enable terminal based on the CE signal via the FF 64 and input to the C terminal of the subtractor 63. The output result (DC) signal and carry code of the subtracter 63 are temporarily output from the arithmetic circuit 43 via the FFs 66 and 67, respectively.
[0059]
The HKROM 45 outputs the RE signal and the CE signal and also outputs the horizontal coefficient address HC. The horizontal coefficient address HC and the (DC) signal output from the arithmetic circuit 43 are multiplied by the HROM 70 constituted by the ROM via the FFs 68 and 69, respectively, and pass through the FF 71 and the FF 72 in the arithmetic circuit 43. And input to one input terminal of the adder 73. Also, the C terminal input signal of the subtracter 63 is input to the other input terminal of the adder 73 via the time adjustment FFs 74 to 77. The output of the adder 73 is output from the computing unit 43 via the FF 78 and sent to the synchronization memory 18.
[0060]
The WE signal, ABSEL signal, and RE signal output from the VKROM 44 and HKROM 45 pass through the FFs 48, 79, and 80 in the arithmetic circuit 43, and then undergo logical operations by the logic circuit. The logical operation results are respectively obtained as the RE1 signal and WE1. Signals and WE2 signals are output from the FFs 81, 82, and 83.
[0061]
Next, the operation of the memory unit at the input stage of the enlargement processing circuit 17 configured as described above will be described. The video signals stored in the frame memory 40 are sequentially read from the frame memory 40 in response to the RE1 signal. The read video signal is distributed to the line memories 41 and 42 according to the WE1 signal and the WE2 signal, and sent to the subsequent vertical enlargement circuit unit in a pattern corresponding to the enlargement ratio.
[0062]
Here, the video signal read from the line memories 41 and 42 will be described. For the sake of simplicity, a case where a video signal of 4 pixels (H) × 4 pixels (V) is enlarged to 5 pixels (H) × 5 pixels (V) will be described. In this embodiment, linear interpolation is performed as enlargement processing. As shown in FIG. 11, linear interpolation is performed in the vertical direction and converted to 4 pixels (H) × 5 pixels (V), and then linear interpolation is performed in the horizontal direction. To enlarge to 5 pixels (H) × 5 pixels (V).
[0063]
The video signal Y (m, n) after the linear interpolation in the vertical direction can be expressed by the following equation (1).
Figure 0003790911
[0064]
Here, in order to perform vertical linear interpolation, it is necessary to read a video signal of a certain line a plurality of times. This is dealt with by storing the video signals read from the frame memory 40 in the line memories 41 and 42 and reading them out a plurality of times. Writing is controlled by the WE1 and WE2 signals so that an odd line video signal is written in one of the two line memories and an even line video signal is written in the other, and these signals are read out simultaneously.
[0065]
After enlarging in the vertical direction, enlargement is performed by linear interpolation in the horizontal direction. The video signal Z (m, n) after horizontal linear interpolation can be expressed by the following equation (2).
Figure 0003790911
[0066]
Here, in order to perform horizontal linear interpolation, it is necessary to read a video signal of a certain pixel a plurality of times. This is achieved by reading the video signal from the frame memory 40 and writing it to the line memories 41 and 42 while controlling the RE1 signal and holding the signal.
[0067]
Next, the operation of the arithmetic circuit 43 will be described. The video signals read from the line memories 41 and 42 are input to the arithmetic circuit 43, and first, vertical enlargement processing is performed in the vertical enlargement circuit unit. Linear interpolation for performing vertical and horizontal enlargement can be expressed by the following equation (3).
Y (m, n) = α × X (i, j) + β × X (k, l) (3)
[0068]
here,
α + β = 1 (4)
Therefore, the equation (3) can be modified as follows.
Figure 0003790911
[0069]
The output of a vertical counter (not shown) in the enlargement processing circuit 17 is input to a VKROM 44 constituted by a ROM. The VKROM 44 uses a vertical address output from the vertical counter as a reference address, a WE signal for generating a vertical interpolation coefficient α according to the vertical line position, a WE1 signal and a WE2 signal to be sent to the line memories 41 and 42, and An ABSEL signal for determining which output of the line memories 41 and 42 is an odd line or an even line is written as a table. In addition, a plurality of the tables are written in the VKROM 44 according to the type of the CCD 4 mounted on the endoscope 2 to be connected. By the CCD select signal based on the CCD discrimination result described in the first embodiment, These tables are selected.
[0070]
In the arithmetic circuit 43, a subtraction process (X (i, j) -X (k, l)) of the video signal read from the line memories 41 and 42 is performed, and the subtraction result is input to the VROM 54. Which of the two line memory outputs is applied to X (i, j) and X (k, l) is selected and executed by the ABSEL signal. In the VROM 54, a table for multiplying the coded vertical interpolation coefficient α output from the VKROM 44 and the subtraction result of the video signal is written. The output of the VROM 54 is returned to the arithmetic circuit 43 and added with X (k, l) delayed for time adjustment, and the vertical enlargement process is performed.
[0071]
FIG. 12 shows a timing chart of the vertical enlargement circuit unit. Here, a case where enlargement of 4/3 times is performed in the vertical direction is shown.
[0072]
The WE signal and the ABSEL signal are output according to the vertical address input to the VKROM 44, and the WE1 signal and the WE2 signal are generated based on these signals. A video signal is written in the line memories 41 and 42 in accordance with the WE1 and WE2 signals, and is output after being delayed by one line. Based on the output signals of the line memories 41 and 42, linear interpolation shown by the above formula is performed in the vertical enlargement circuit unit.
[0073]
The video signal enlarged in the vertical direction in the vertical enlargement circuit unit is then subjected to horizontal enlargement processing in the horizontal enlargement circuit unit.
[0074]
An output of a horizontal counter (not shown) in the enlargement processing circuit 17 is input to an HKROM 45 constituted by a ROM. This HKROM 45 uses the horizontal address of the output of the horizontal counter as a reference address, the horizontal interpolation coefficient α ′ according to the position of the pixel in the horizontal direction, the RE signal for generating the RE1 signal to be sent to the frame memory 40, and the horizontal direction. CE signals for holding video signals are written as a table. Further, a plurality of the tables are written in the HKROM 45 in accordance with the type of the CCD 4 mounted on the endoscope 2 connected thereto, and these tables are selected by a CCD select signal based on the CCD discrimination result. Is called.
[0075]
In the arithmetic circuit 43, the subtraction process (Y (i, j) -Y (k, l)) of the video signal Y (m, n) after the vertical expansion is performed, and this subtraction result is input to the HROM 70. . When the video signal after the vertical enlargement is read from the frame memory 40, the signal of a certain pixel is held and read out a plurality of times. The subtraction result is updated with the CE signal in accordance with the read timing. In the HROM 70, a table for multiplying the coded horizontal interpolation coefficient α ′ output from the HKROM 45 and the subtraction result of the video signal is written. The output of the HROM 70 is returned to the arithmetic circuit 43 and added with Y (k, l) delayed for time adjustment to perform horizontal enlargement processing.
[0076]
FIG. 13 shows a timing chart of the horizontal enlargement circuit unit. Here, a case where 13/10 magnification is performed in the horizontal direction is shown.
[0077]
The RE signal and the CE signal are output according to the horizontal address input to the HKROM 45, and the RE1 signal is generated based on these signals and the ABSEL signal. In response to the RE1 signal, a video signal is read from the field memory 40, output after being delayed by one line in the line memories 41 and 42, enlarged in the vertical direction by the vertical enlargement circuit, and then sent to the horizontal enlargement circuit. . The video signal expanded in the vertical direction is sent to the FF 65 having an output enable terminal for the CE signal. On the basis of the video signal expanded in the vertical direction and the output signal of the FF 65 that is output-controlled by the CE signal, linear interpolation represented by the above equation is performed in the horizontal enlargement circuit unit.
[0078]
When performing linear interpolation by Y (m, n) = α × X (i, j) + β × X (k, l) shown in the above equation (3) in a circuit that performs vertical and horizontal enlargement processing In the conventional configuration, it is necessary to provide two types of ROMs for generating two types of interpolation coefficients α and β. In addition, two types of ROMs are required for performing the calculation of α × X (i, j) and β × X (k, l). On the other hand, in the enlargement processing circuit having the circuit configuration of this embodiment, one kind of ROM that generates the interpolation coefficient α and the calculation of α × (X (i, j) −X (k, l)) are performed. Enlarging processing can be performed with one type of ROM.
[0079]
Therefore, according to the third embodiment, it is possible to reduce the number of ROMs that generate interpolation coefficients or ROMs that perform computations in a signal processing circuit provided with circuits that perform vertical and horizontal enlargement processing. Therefore, it is possible to reduce the circuit scale and the cost.
[0080]
[Appendix]
(1) Multiple In an electronic endoscope apparatus having a signal processing circuit for detachably connecting an endoscope having a channel readout type solid-state imaging device and performing signal processing of a video signal obtained by the solid-state imaging device,
Read from the solid-state image sensor Multiple An A / D converter that converts each video signal of the system into a digital signal;
Said Multiple Level adjusting means for adjusting the values of the digital video signals of the system,
Said Multiple Control means for independently controlling the amount of adjustment of the level adjusting means based on the value of a predetermined element in the digital video signal of the system;
An electronic endoscope apparatus comprising:
[0081]
(2) The control means includes the Multiple The electronic endoscope apparatus according to appendix 1, wherein an adjustment amount of the level adjusting unit is controlled based on an average level in a predetermined period in a digital video signal of a system.
[0082]
(3) The electronic endoscope apparatus according to appendix 1, wherein the level adjusting means is a white balance correction circuit.
[0083]
(4) The control means includes the Multiple The level difference correction coefficient is calculated from the average level of each video signal within a predetermined period in the digital video signal of the system, and the white balance correction coefficient is calculated from the average level of the video signal of each color component within the predetermined period of each digital video signal. The electronic endoscope apparatus according to appendix 3, wherein a correction amount of the white balance correction circuit is controlled based on the level difference correction coefficient and the white balance correction coefficient.
[0084]
(5) The electronic endoscope apparatus according to appendix 1, wherein the level adjusting means is a color tone adjusting circuit.
[0085]
(6) The electronic endoscope apparatus according to appendix 1, wherein the level adjusting means is an AGC (auto gain control) circuit.
[0086]
(7) In a signal processing circuit for processing video signals,
An address generation circuit for generating an address corresponding to a pixel position of the video signal;
A ROM for generating an interpolation coefficient and a delay control signal according to the address;
A delay circuit for delaying the video signal based on the delay control signal;
A subtraction circuit for calculating a difference between the output of the delay circuit and the video signal;
A multiplication circuit for multiplying the interpolation coefficient by the difference output of the subtraction circuit;
An adder circuit for adding the output of the multiplier circuit and the video signal;
A signal processing circuit comprising: an enlargement processing circuit that performs electronic enlargement processing of pixels of the video signal.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably perform the correction of the level difference between the individual solid-state image pickup devices and between the channels without adding a correction circuit, and to deteriorate the image quality of the output image. There is an effect that can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing system of an electronic endoscope apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram showing an operation waveform of a clamp circuit.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an OB clamp circuit.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing sub-sampling of an OB portion in a CCD.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing sub-sampling of a video part in a CCD.
FIG. 6 is a waveform diagram showing operation waveforms of the OB clamp circuit.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an oscillation circuit provided in the CCU according to the second embodiment.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a phase-locked oscillation circuit provided in the CCU according to the second embodiment.
FIG. 9 is a block diagram showing a partial configuration around a low-pass filter of a signal processing circuit according to a second embodiment.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an enlargement processing circuit in a signal processing circuit in a CCU according to a third embodiment.
FIG. 11 is an operation explanatory diagram illustrating video signal enlargement processing;
FIG. 12 is a timing chart of the vertical enlargement process
FIG. 13 is a timing chart of horizontal enlargement processing;
[Explanation of symbols]
2. Endoscope
3 ... Camera Control Unit (CCU)
4 ... CCD
5. Scope ID circuit
10a, 10b ... Low pass filter (LPF)
11a, 11b ... Clamp circuit
13a, 13b ... OB clamp circuit
14a, 14b ... Digital multiplier
15a, 15b ... line memory
17 ... Expansion processing circuit
34 ... CPU
36 ... OB level averaging means
37. Data latch means
38 ... Subtractor
39 ... Meaning of video level

Claims (1)

複数チャンネル読み出し型の固体撮像素子を備えた内視鏡を着脱自在に接続し、前記固体撮像素子で得られた映像信号の信号処理を行う信号処理回路を有する電子内視鏡装置において、
前記固体撮像素子より読み出された複数系統の映像信号をそれぞれデジタル信号に変換するA/D変換器と、
前記複数系統のデジタル映像信号の値をそれぞれ調整するレベル調整手段と、
前記複数系統のデジタル映像信号における所定要素の値に基づき前記レベル調整手段の調整量をそれぞれ独立に制御する制御手段と、を具備し、
前記レベル調整手段は、ホワイトバランス補正回路を含んで構成され、
前記制御手段は、前記複数系統のデジタル映像信号における第1の所定期間内のそれぞれの映像信号平均レベルよりレベル差補正係数を算出すると共に、前記各デジタル映像信号における第2の所定期間内の各色成分の映像信号平均レベルよりホワイトバランス補正係数を算出し、これらのレベル差補正係数とホワイトバランス補正係数に基づいて、前記ホワイトバランス補正回路の補正量を制御することを特徴とする電子内視鏡装置。
In an electronic endoscope apparatus having a signal processing circuit for detachably connecting an endoscope provided with a solid-state imaging device of a multi-channel readout type and performing signal processing of a video signal obtained by the solid-state imaging device,
An A / D converter for converting a plurality of video signals read from the solid-state imaging device into digital signals,
Level adjusting means for adjusting the values of the digital video signals of the plurality of systems,
Control means for independently controlling the amount of adjustment of the level adjusting means based on the value of a predetermined element in the digital video signals of the plurality of systems ,
The level adjusting means includes a white balance correction circuit,
The control means calculates a level difference correction coefficient from each video signal average level in a first predetermined period in the digital video signals of the plurality of systems, and each color in the second predetermined period in each digital video signal. An electronic endoscope characterized in that a white balance correction coefficient is calculated from an average video signal level of a component, and a correction amount of the white balance correction circuit is controlled based on the level difference correction coefficient and the white balance correction coefficient. apparatus.
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US6791615B1 (en) 1999-03-01 2004-09-14 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
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JP3813961B2 (en) * 2004-02-04 2006-08-23 オリンパス株式会社 Endoscope signal processing device
JP2006034573A (en) * 2004-07-27 2006-02-09 Pentax Corp Endoscope light source system
JP2007194899A (en) * 2006-01-19 2007-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Video signal clamp circuit
JP4886335B2 (en) * 2006-03-30 2012-02-29 キヤノン株式会社 Imaging apparatus and control method thereof
JP2009189529A (en) * 2008-02-14 2009-08-27 Fujinon Corp Processor unit for endoscope
US20130006055A1 (en) 2008-07-30 2013-01-03 Acclarent, Inc. Swing prism endoscope
JP5863428B2 (en) * 2011-12-05 2016-02-16 Hoya株式会社 Electronic endoscope scope, white balance adjustment method, electronic endoscope system, white balance adjustment jig
JP5639289B2 (en) * 2012-08-07 2014-12-10 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Scanning endoscope device

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