ホワイトバランス調整システム、内視鏡プロセッサ、補正とバランス調整キャップ
【課題】適切なホワイトバランス調整係数を算出する。
【解決手段】内視鏡プロセッサ２０はＤＳＰ２３および入力部２７を有する。ホワイトバランス初期化の操作が入力部２７に入力されるとき、ＤＳＰ２３がホワイトバランス初期化処理を実行する。ホワイトバランス初期化処理においてＤＳＰ２３は撮像素子４３から送信される画像信号に相当する画像に識別マークが含まれるか否かを判別する。識別マークが含まれるときに、ＤＳＰ２３は画像信号を用いてＲ、Ｂゲインを算出する。
【解決手段】内視鏡プロセッサ２０はＤＳＰ２３および入力部２７を有する。ホワイトバランス初期化の操作が入力部２７に入力されるとき、ＤＳＰ２３がホワイトバランス初期化処理を実行する。ホワイトバランス初期化処理においてＤＳＰ２３は撮像素子４３から送信される画像信号に相当する画像に識別マークが含まれるか否かを判別する。識別マークが含まれるときに、ＤＳＰ２３は画像信号を用いてＲ、Ｂゲインを算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡により撮像された画像のホワイトバランス調整処理に用いるホワイトバランス調整係数を適切に算出させるホワイトバランス調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光が照射されない体内を観察するために、電子内視鏡を有する内視鏡システムが用いられている。内視鏡システムでは、挿入管が体内に挿入され、照明された体内の生体組織などが撮像され、撮像された被写体像がモニタで観察可能である。
【０００３】
被写体像はカラー撮像素子によって撮像され、電気信号である画像信号が生成される。カラー撮像素子では受光する光の帯域によって受光感度が異なるため、被写体の実際の色と異なる色で被写体がモニタに表示される。モニタに表示される被写体の色を実際の被写体の色に近付けるために、ホワイトバランス調整処理が画像信号に対して施すことが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
ホワイトバランス調整処理は、予め算出されたホワイトバランス調整係数をＲ信号成分およびＢ信号成分などの特定の色信号成分に対して乗じることにより実行される。適切なホワイトバランス調整処理を実行するためには、適切なホワイトバランス調整係数を算出することが必要である。
【０００５】
白色の被写体の撮像により生成された画像信号に相当する画像が白色となるように、ホワイトバランス調整係数が算出される。それゆえ、適切なホワイトバランス調整係数を算出するためには、適切な白色の被写体を撮像する必要がある。
【０００６】
適切な白色の被写体の撮像のために、専用のホワイトバランス調整キャップが用いられている。ホワイトバランス調整キャップは挿入管の先端に装着可能で、内面が白色に色付けられている。このようなホワイトバランス調整キャップを装着した状態で、白色に色づけられたキャップ内面を撮影することにより適切なホワイトバランス調整係数を算出することが可能である。
【０００７】
しかし、白色の紙やガーゼなどの白色の被写体が専用の調整キャップの代わりに用いられることがある。しかし、紙やガーゼなどはホワイトバランス調整係数の算出に適した色温度と異なることや、全面が白色でないことが一般的である。このような代用の被写体の撮像により得られた画像信号では適切なホワイトバランス調整係数の算出が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−６９６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明では、専用のホワイトバランス調整キャップを用いるときにホワイトバランス調整係数の算出を行うホワイトバランス調整システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のホワイトバランス調整システムは、電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出するホワイトバランス調整システムであって、挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリと、ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、入力部にホワイトバランス調整係数の算出入力があったときに画像信号に基づいて画像信号に相当する画像である撮像画像にマークが含まれるか否かを判別する判別部と、判別部が撮像画像にマークが含まれていると判別するときに画像信号を用いてホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備えることを特徴としている。
【００１１】
なお、メモリは撮像画像における特定の領域の位置を記憶し、判別部は撮像画像の特定の領域における部分画像がマークと一致するか否かを判別することにより撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別することが好ましい。
【００１２】
また、撮像画像にマークが含まれないと判別されるときには警告を発する警告部を備えることが好ましい。
【００１３】
本発明の第１の内視鏡プロセッサは、電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出する内視鏡プロセッサであって、画像信号を受信する画像受信部と、挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリと、ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、入力部に前記ホワイトバランス調整係数の算出入力があったときに画像信号に基づいて画像信号に相当する画像である撮像画像にマークが含まれるか否かを判別する判別部と、判別部が撮像画像にマークが含まれていると判別するときに画像信号を用いてホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備えることを特徴としている。
【００１４】
本発明の第２の内視鏡プロセッサは、電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出する内視鏡プロセッサであって、画像信号を受信する画像受信部と、挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリからマークに相当するマークデータを受信するマーク受信部と、ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、入力部にホワイトバランス調整係数の算出入力があったときに画像信号に基づいて画像信号に相当する画像である撮像画像にマークが含まれるか否かを判別する判別部と、判別部が撮像画像にマークが含まれていると判別するときに画像信号を用いてホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備えることを特徴としている。
【００１５】
本発明のホワイトバランス調整キャップは、電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出するために挿入管の先端に装着可能なホワイトバランス調整具であって、挿入管に装着された状態における撮像素子に相対する面に無彩色に色付けられた背景にマークが描かれることを特徴としている。
【００１６】
なお、背景は白色に色付けられることが好ましい。
【００１７】
また、マークは背景と異なる無彩色に色付けられることが好ましい。
【００１８】
また、マークは黒色に色付けられることが好ましい。
【００１９】
また、マークは内面の中央付近に描かれることが好ましい。
【００２０】
また、マークは環状または円形状であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、専用のホワイトバランス調整具の撮影面が撮像されるときにホワイトバランス調整係数が算出される。したがって、適切なホワイトバランス調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態を適用したホワイトバランス調整システムを有する内視鏡プロセッサを含む内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】本実施形態のホワイトバランス調整キャップの外観図である。
【図３】窪部の底面の平面図である。
【図４】ＣＰＵおよびＤＳＰにより実行されるホワイトバランス初期化処理を示す第１のフローチャートである。
【図５】ＣＰＵおよびＤＳＰにより実行されるホワイトバランス初期化処理を示す第２のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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、本発明の一実施形態を適用したホワイトバランス調整システムを有する内視鏡プロセッサによって構成される内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【００２４】
内視鏡システム１０は、内視鏡プロセッサ２０、電子内視鏡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２０は、電子内視鏡４０、およびモニタ１１に接続される。
【００２５】
内視鏡プロセッサ２０から被写体を照明するための照明光が電子内視鏡４０に供給される。照明光を照射された被写体が電子内視鏡４０により撮像される。電子内視鏡４０の撮像により生成する画像信号が内視鏡プロセッサ２０に送られる。
【００２６】
内視鏡プロセッサ２０では、電子内視鏡４０から得ら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モニタ１１に送信され、送信された画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。
【００２７】
次に、内視鏡プロセッサ２０の構成について説明する。内視鏡プロセッサ２０には光源システム２１、撮像素子ドライバ２２、ＤＳＰ２３、不揮発性メモリ２４（メモリ）、システムコントローラ２５、ＲＯＭ２６、および入力部２７などが設けられる。
【００２８】
光源システム２１から出射される照明光は、電子内視鏡４０に設けられるライトガイド４１に入射される。照明光はライトガイド４１により挿入管４２の先端まで伝達される。伝達された照明光は、挿入管４２の先端方向の被写体に照射される。
【００２９】
照明光が照射された被写体の反射光による光学像が、挿入管４２の先端に設けられた対物レンズ（図示せず）により、撮像素子４３の受光面に結像する。撮像素子４３は、一定の周期、例えば、１／６０秒毎に１フィールドの画像信号を生成するように撮像素子ドライバ２２に制御される。
【００３０】
なお、撮像素子４３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。各画素はＲＧＢいずれかのカラーフィルタ（図示せず）によって覆われる。各画素では、カラーフィルタを透過した光成分の受光量に応じた画素信号が生成される。画像信号は、全画素において生成される画素信号によって構成される。
【００３１】
生成された画像信号は、電子内視鏡４０に設けられるＡＦＥ（図示せず）においてＣＤＳ処理およびＡＧＣ処理が施された後、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号は、ＤＳＰ２３に送信される。
【００３２】
ＤＳＰ２３では、ホワイトバランス調整処理、色補間処理、ガンマ補正処理などの所定のデータ処理が画像信号に対して施される。ここで、ホワイトバランス調整処理について詳細に説明する。
【００３３】
前述のように、画像信号は、赤色光、緑色光、および青色光の受光量に応じたＲ画素信号成分、Ｇ画素信号成分、およびＢ画素信号成分によって構成される。ホワイトバランス調整処理では、Ｒ画素信号成分およびＢ画素信号成分にそれぞれ、Ｒゲイン（ホワイトバランス調整係数）およびＢゲイン（ホワイトバランス調整係数）が乗じられる。
【００３４】
後述するように、ＲゲインおよびＢゲインはホワイトバランス初期化時に算出される。算出されたＲゲインおよびＢゲインは不揮発性メモリ２４に格納される。被写体の観察時に、ＲゲインおよびＢゲインはシステムコントローラ２５を介してＤＳＰ２３に伝達され、ホワイトバランス調整処理に用いられる。
【００３５】
所定のデータ処理の施された画像信号がモニタ１１に送信される。モニタ１１には、受信した画像信号に相当する画像が表示される。前述のように、撮像素子４３は１／６０秒毎に１フィールドの画像信号を生成するように駆動され、モニタ１１にも１／６０秒毎に画像信号が送信される。１／６０秒毎に表示する画像を切換えることにより、モニタ１１には動画像が表示される。
【００３６】
光源システム２１、撮像素子ドライバ２２、およびＤＳＰ２３はシステムコントローラ２５によって動作が制御される。なお、内視鏡プロセッサ２０に設けられる各部位の動作もシステムコントローラ２５によって制御される。システムコントローラ２５にはＲＯＭ２６が接続されており、各部位の制御に必要なデータがＲＯＭ２６に格納される。ＲＯＭ２６に格納されたデータは必要に応じてシステムコントローラ２５に読出される。
【００３７】
システムコントローラ２５には入力部２７が接続される。入力部２７は、キーボード（図示せず）、ボタン（図示せず）、スイッチ（図示せず）などによって構成される。入力部２７によって内視鏡システム１０に設けられる様々な機能の実行や調整を実行するための入力操作が検知される。検知された入力操作がシステムコントローラ２５に伝達され、検知された入力操作に基づいて、システムコントローラ２５により内視鏡プロセッサ２０の各部位が制御される。
【００３８】
次に、ＲゲインおよびＢゲインの算出について以下に説明する。入力部２７にホワイトバランス初期化の入力操作が行われると、Ｒ、Ｂゲイン算出のためのホワイトバランスの初期化処理が実行される。
【００３９】
適切なＲ、Ｂゲインを算出するためには、均一に白色に色付けられた被写体を撮影する必要がある。均一に白色に色付けられた被写体として、図２に示すホワイトバランス調整キャップ３０が用いられる。ホワイトバランス調整キャップ３０は直方体状に形成され、装着面３１に窪部３２が設けられる。
【００４０】
窪部３２は、使用が想定される様々な電子内視鏡４０の挿入管４２の外径より内径が長くなるように形成される。窪部３２には、装着面３１に平行な底面３３が形成される。図３に示すように、底面３３には白色に色付けられた背景に、黒色に色付けられた環状の識別マーク３４が描かれる。識別マーク３４は、底面３３の中央に描かれる。また、識別マーク３４の大きさは、使用が想定される電子内視鏡４０の撮像範囲ＣＡより小さくなるように定められる。
【００４１】
ホワイトバランス初期化処理では、図２に示すホワイトバランス調整キャップ３０が挿入管４２の先端に装着されているかの判別が行われ、装着されている場合にＲ、Ｂゲインが算出される。
【００４２】
ホワイトバランス初期化処理の実行入力を受信すると、前述のように撮像素子４３およびＤＳＰ２３などが駆動され、モニタ１１にリアルタイムの動画像が表示される。また、ＤＳＰ２３では警告メッセージに相当する画像信号がシステムコントローラ２５を介してＲＯＭ２６から読出される。ＤＳＰ２３では、警告メッセージが動画像にスーパーインポーズされる。
【００４３】
警告メッセージをスーパーインポーズした画像信号がモニタ１１に転送され、“調整キャップを装着して、識別マークを画像中央に映して下さい。”などの警告メッセージが表示される。警告メッセージは所定の時間経過後に消去される。
【００４４】
警告メッセージの表示後、前述のように撮像素子４３およびＤＳＰ２３などが駆動され、モニタ１１にリアルタイムの動画像が表示される。動画像の表示時に判別実行の操作を入力部２７に対して入力すると、次のフィールドの画像信号を用いてホワイトバランス調整キャップ３０が装着されているか否かの判別が実行される。
【００４５】
ホワイトバランス調整キャップ３０が装着されているか否かは、撮像範囲の中央付近に識別マーク３４が位置付けられていることを判別することにより判別される。判別のために、識別マーク３４の位置がシステムコントローラ２５を介してＲＯＭ２６からＤＳＰ２３に読出される。
【００４６】
識別マーク３４が中央付近に位置付けられていない場合には、警告メッセージがシステムコントローラ２５を介してＲＯＭ２６から読出され、動画像上にスーパーインポーズされる。識別マーク３４が中央付近に位置付けられている場合に、Ｒ、Ｂゲインの算出が開始される。
【００４７】
識別マーク３４が中央付近に位置付けられる、と判別したときの次のフィールドの画像信号を用いてＲ、Ｂゲインが算出される。対象となる画像信号がＤＳＰ２３に送信されると、ＤＳＰでは、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素信号成分の信号強度の平均値が算出される。
【００４８】
Ｇ画素信号成分の平均値をＲ画素信号成分の平均値で除すことにより、Ｒゲインが算出される（正規化）。同様に、Ｇ画素信号成分の平均値をＢ画素信号成分の平均値で除すことにより、Ｂゲインが算出される（正規化）。算出されたＲ、Ｂゲインが不揮発性メモリ２４に格納される。
【００４９】
次に、システムコントローラ２５およびＤＳＰ２３において実行されるホワイトバランス初期化処理について、図４、５のフローチャートを用いて説明する。ホワイトバランス初期化処理は、前述のように、入力部２７への操作入力により実行される。
【００５０】
ステップＳ１００では、システムコントローラ２５は調整キャップ装着とマークの映しこみを促す上述の警告メッセージに相当する画像信号成分をＲＯＭ２６から読出し、ＤＳＰ２３に送信する。ＤＳＰ２３は警告メッセージを動画像上に重畳するスーパーインポーズ処理を実行し、動画像上に警告メッセージを表示させる。警告メッセージの表示後、ステップＳ１０１に進む。
【００５１】
ステップＳ１０１では、システムコントローラ２５はタイマ（図示せず）に計時を開始させる。計時を開始させると、ステップＳ１０２に進む。
【００５２】
ステップＳ１０２では、システムコントローラ２５はタイマの計測時間が所定の表示時間を経過しているか否かを判別する。所定の表示時間を経過していない場合にはステップＳ１０２に戻り、所定の表示時間を経過するまでステップＳ１０２を繰返す。所定の表示時間を経過している場合には、ステップＳ１０３に進む。所定の表示時間が経過するまでステップＳ１０２を繰返すことにより、警告メッセージを所定の表示時間だけ表示させることが可能である。
【００５３】
ステップＳ１０３では、ＤＳＰ２３は警告メッセージのスーパーインポーズ処理を停止し、警告メッセージを動画像から消去する。警告メッセージの消去後、ステップＳ１０４に進む。
【００５４】
ステップＳ１０４では、システムコントローラ２５は識別マーク３４のデータとして、識別マーク３４を形成する画素のアドレスをＲＯＭ２６から読出し、ＤＳＰ２３に伝達する。識別マーク３４のデータの読出し後、ステップＳ１０５に進む。なお、識別マーク３４を形成する画素とは、前述の黒色の環状部分を形成する画素である。
【００５５】
ステップＳ１０５では、システムコントローラ２５は画像信号に含まれる水平同期信号および垂直同期信号をカウントするＨカウンタ（図示せず）およびＶカウンタ（図示せず）を起動し、水平同期信号および垂直同期信号の認識を開始する。ＨカウンタおよびＶカウンタの起動後、ステップＳ１０６に進む。
【００５６】
ステップＳ１０６では、システムコントローラ２５は判別実行の操作が入力部２７に入力されているか否かを判別する。判別実行の操作が入力されていない場合にはステップＳ１０６に戻り、判別実行の操作が入力されるまでステップＳ１０６を繰返す。判別実行の操作が入力されている場合には、ステップＳ１０７に進む。
【００５７】
ステップＳ１０７では、システムコントローラ２５はＶカウンタによりカウントされた垂直同期信号がリセット状態、すなわち、画像信号を構成する画素信号の最後の行の受信を終了しているか否かを判別する。リセット状態で無い場合にはステップＳ１０７に戻り、以後リセット状態になるまでステップＳ１０７を繰返す。リセット状態である場合には、ステップＳ１０８に進む。
【００５８】
ステップＳ１０８では、ＤＳＰ２３は黒の一致数をゼロにリセットする。なお、黒の一致数とは、電子内視鏡４０から受信する画像信号を構成する画素信号成分において、識別マーク３４の位置と同じ位置であって黒色である画素の個数である。黒の一致数のリセット後、ステップＳ１０９に進む。
【００５９】
図５に示すように、ステップＳ１０９では、システムコントローラ２５はＨ、Ｖカウンタによりカウントされた水平同期信号および垂直同期信号が、ステップＳ１０４において読出された識別マーク３４を構成するいずれかの画素のアドレスに対応するＨ、Ｖ同期信号と一致するか否かを判別する。
【００６０】
いずれかの画素のアドレスと一致する場合には、ステップＳ１１０に進む。すべての画素のアドレスと一致しない場合には、ステップＳ１１０およびステップＳ１１１をスキップして、ステップＳ１１２に進む。
【００６１】
ステップＳ１１０では、ステップＳ１０９における水平同期信号および垂直同期信号に対応するアドレスの画素信号がＤＳＰ２３に受信されている。ＤＳＰ２３は受信した画素信号の輝度信号成分が第１の閾値未満であるか否かを判別する。なお、第１の閾値は、黒色の画素と判別可能な適切な値に定められる。
【００６２】
輝度信号成分が第１の閾値未満である場合には画素が黒色であると判別して、ステップＳ１１１に進む。輝度信号成分が第１の閾値以上である場合にはステップＳ１１１をスキップして、ステップＳ１１２に進む。
【００６３】
ステップＳ１１１では、ＤＳＰ２３は黒の一致数に＋１をインクリメントする。インクリメント後、ステップＳ１１２に進む。
【００６４】
ステップＳ１１２では、システムコントローラ２５はＶカウンタによりカウントされた垂直同期信号がリセット状態であるか否か、すなわち、１フィールドの画像信号を構成するすべての画素信号に対する判別が終了しているか否かを判別する。
【００６５】
リセット状態で無い場合には、ステップＳ１０９に戻る。以後、ステップＳ１１２においてリセット状態となるまで、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１２を繰返す。リセット状態である場合には、ステップＳ１１３に進む。
【００６６】
ステップＳ１１３では、ＤＳＰ２３は黒の一致数が第２の閾値を超えるか否かを判別する。なお、第２の閾値は、ゼロより大きく、識別マーク３４を形成する画素の数より小さい所定の値に定められる。
【００６７】
黒の一致数が第２の閾値以下である場合には、調整キャップが装着されていないか若しくはマークが中央に映しこまれていないと判断されるため、ステップＳ１００に戻る。以後、黒の一致数が第２の閾値を超えるまで、ステップＳ１００〜ステップＳ１１３を繰返す。黒の一致数が第２の閾値を超える場合には、調整キャップが装着され、かつマークが中央に映しこまれていると判断されるため、ステップＳ１１４に進む。
【００６８】
ステップＳ１１４では、ＤＳＰ２３は１フィールドの画像信号を構成するすべてのＲ画素信号成分、Ｇ画素信号成分、およびＢ画素信号成分ごとに平均値を算出する。平均値を算出すると、ステップＳ１１５に進む。
【００６９】
ステップＳ１１５では、ＤＳＰ２３はＧ画素信号成分の平均値をＲ画素信号成分の平均値で除すことによりＲゲインを算出する。また、ＤＳＰ２３はＧ画素信号成分の平均値をＢ画素信号成分の平均値で除すことによりＢゲインを算出する。Ｒ、Ｂゲインを算出すると、ステップＳ１１６に進む。
【００７０】
ステップＳ１１６では、システムコントローラ２５はステップＳ１１５において算出したＲ、Ｂゲインを不揮発性メモリ２４に格納する。不揮発性メモリ２４へのＲ、Ｂゲインの格納後、ホワイトバランス初期化処理を終了する。
【００７１】
以上のように、本実施形態のホワイトバランス調整システムによれば、識別マーク３４が撮像されていない場合には、Ｒ、Ｂゲインの算出を開始させないことが可能である。すなわち、識別マーク３４が描かれた専用のホワイトバランス調整キャップを装着した場合にのみ、Ｒ、Ｂゲインの算出を実行させることが可能である。それゆえ、適切なＲ、Ｂゲインが算出されるので、通常観察時における画像の色再現性の向上が可能である。
【００７２】
なお、本実施形態において、ＲＯＭ２６に格納された識別マーク３４を形成する画素が黒色であるか否かを判別することによって、撮像された画像に識別マーク３４が含まれるか否かを判別する構成であるが、他の公知のいかなる方法によって撮像された画像に識別マーク３４が含まれるか否かを判別してもよい。
【００７３】
例えば、パターンマッチングによりＲＯＭ２６に格納された識別マーク３４の形状と撮像された画像に含まれるマークの形状とが一致するか否かを判別する構成であってもよい。パターンマッチングなどの方法によれば、識別マーク３４の撮影される位置を調整する必要が無く、利便性が向上される。ただし、本実施形態のような方法が簡便で正確である。
【００７４】
また、本実施形態において、撮像素子４３によりＲＧＢ画素信号成分が生成される構成だが、他の色信号成分が生成されてもよい。他の色信号成分が生成される場合には、Ｒ、Ｂゲインの代わりに生成される色信号成分に適したホワイトバランス調整係数がホワイトバランス初期化処理によって算出され、ホワイトバランス処理に用いられる。
【００７５】
また、本実施形態において、識別マーク３４の位置は内視鏡プロセッサ２０のＲＯＭ２６に記憶される構成であるが、電子内視鏡４０に設けられるＲＯＭ（図示せず）に記憶される構成であってもよい。電子内視鏡４０に記憶される場合には、電子内視鏡４０と内視鏡プロセッサ２０を接続した状態でホワイトバランス初期化処理の実行時に電子内視鏡４０から内視鏡プロセッサ２０に読出させればよい。
【００７６】
また、本実施形態において、ホワイトバランス調整キャップ３０を装着せずにホワイトバランス初期化処理を実行した場合、および識別マーク３４の位置合わせが不十分である場合に、警告メッセージが発せられる構成である。しかし、警告メッセージを発しなくても、ホワイトバランス調整キャップ３０が装着されていない場合に、Ｒ、Ｂゲインの算出を開始させないことが可能である。
【００７７】
また、本実施形態において、ホワイトバランス調整キャップ３０の窪部３２の底面３３における識別マーク３４の背景は白色に色付けられる構成であるが、黒以外の他の無彩色に色付けられていても、適切なＲ、Ｂゲインを算出することは可能である。
【００７８】
また、本実施形態において、識別マーク３４は黒色であるが、背景と異なる色であれば他の色であってもよい。ただし、識別マーク３４が有彩色である場合には、識別マーク３４を構成する全画素をＲ、Ｂゲインの算出から除外する必要がある。識別マーク３４が無彩色である場合には、本実施形態のようにＲ、Ｂゲインの算出にそのまま用いることが可能である。
【００７９】
また、本実施形態において、識別マーク３４が撮影画像に含まれると判別される位置は撮像範囲の中央付近であるが、撮像範囲の何れの位置であってもよい。
【００８０】
また、本実施形態において、識別マーク３４は環状であるがどのような形状の記号や文字形状であってもよい。ただし、環状や円形であれば、ホワイトバランス調整キャップ３０の角度によらず、一定の判別精度を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０ 内視鏡システム
２０ 内視鏡プロセッサ
２３ ＤＳＰ
２４ 不揮発性メモリ
２５ システムコントローラ
２６ ＲＯＭ
２７ 入力部
３０ ホワイトバランス調整キャップ
３３ 底面
３４ 識別マーク
４０ 電子内視鏡
４３ 撮像素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡により撮像された画像のホワイトバランス調整処理に用いるホワイトバランス調整係数を適切に算出させるホワイトバランス調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光が照射されない体内を観察するために、電子内視鏡を有する内視鏡システムが用いられている。内視鏡システムでは、挿入管が体内に挿入され、照明された体内の生体組織などが撮像され、撮像された被写体像がモニタで観察可能である。
【０００３】
被写体像はカラー撮像素子によって撮像され、電気信号である画像信号が生成される。カラー撮像素子では受光する光の帯域によって受光感度が異なるため、被写体の実際の色と異なる色で被写体がモニタに表示される。モニタに表示される被写体の色を実際の被写体の色に近付けるために、ホワイトバランス調整処理が画像信号に対して施すことが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
ホワイトバランス調整処理は、予め算出されたホワイトバランス調整係数をＲ信号成分およびＢ信号成分などの特定の色信号成分に対して乗じることにより実行される。適切なホワイトバランス調整処理を実行するためには、適切なホワイトバランス調整係数を算出することが必要である。
【０００５】
白色の被写体の撮像により生成された画像信号に相当する画像が白色となるように、ホワイトバランス調整係数が算出される。それゆえ、適切なホワイトバランス調整係数を算出するためには、適切な白色の被写体を撮像する必要がある。
【０００６】
適切な白色の被写体の撮像のために、専用のホワイトバランス調整キャップが用いられている。ホワイトバランス調整キャップは挿入管の先端に装着可能で、内面が白色に色付けられている。このようなホワイトバランス調整キャップを装着した状態で、白色に色づけられたキャップ内面を撮影することにより適切なホワイトバランス調整係数を算出することが可能である。
【０００７】
しかし、白色の紙やガーゼなどの白色の被写体が専用の調整キャップの代わりに用いられることがある。しかし、紙やガーゼなどはホワイトバランス調整係数の算出に適した色温度と異なることや、全面が白色でないことが一般的である。このような代用の被写体の撮像により得られた画像信号では適切なホワイトバランス調整係数の算出が困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−６９６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明では、専用のホワイトバランス調整キャップを用いるときにホワイトバランス調整係数の算出を行うホワイトバランス調整システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のホワイトバランス調整システムは、電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出するホワイトバランス調整システムであって、挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリと、ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、入力部にホワイトバランス調整係数の算出入力があったときに画像信号に基づいて画像信号に相当する画像である撮像画像にマークが含まれるか否かを判別する判別部と、判別部が撮像画像にマークが含まれていると判別するときに画像信号を用いてホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備えることを特徴としている。
【００１１】
なお、メモリは撮像画像における特定の領域の位置を記憶し、判別部は撮像画像の特定の領域における部分画像がマークと一致するか否かを判別することにより撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別することが好ましい。
【００１２】
また、撮像画像にマークが含まれないと判別されるときには警告を発する警告部を備えることが好ましい。
【００１３】
本発明の第１の内視鏡プロセッサは、電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出する内視鏡プロセッサであって、画像信号を受信する画像受信部と、挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリと、ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、入力部に前記ホワイトバランス調整係数の算出入力があったときに画像信号に基づいて画像信号に相当する画像である撮像画像にマークが含まれるか否かを判別する判別部と、判別部が撮像画像にマークが含まれていると判別するときに画像信号を用いてホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備えることを特徴としている。
【００１４】
本発明の第２の内視鏡プロセッサは、電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出する内視鏡プロセッサであって、画像信号を受信する画像受信部と、挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリからマークに相当するマークデータを受信するマーク受信部と、ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、入力部にホワイトバランス調整係数の算出入力があったときに画像信号に基づいて画像信号に相当する画像である撮像画像にマークが含まれるか否かを判別する判別部と、判別部が撮像画像にマークが含まれていると判別するときに画像信号を用いてホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備えることを特徴としている。
【００１５】
本発明のホワイトバランス調整キャップは、電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出するために挿入管の先端に装着可能なホワイトバランス調整具であって、挿入管に装着された状態における撮像素子に相対する面に無彩色に色付けられた背景にマークが描かれることを特徴としている。
【００１６】
なお、背景は白色に色付けられることが好ましい。
【００１７】
また、マークは背景と異なる無彩色に色付けられることが好ましい。
【００１８】
また、マークは黒色に色付けられることが好ましい。
【００１９】
また、マークは内面の中央付近に描かれることが好ましい。
【００２０】
また、マークは環状または円形状であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、専用のホワイトバランス調整具の撮影面が撮像されるときにホワイトバランス調整係数が算出される。したがって、適切なホワイトバランス調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態を適用したホワイトバランス調整システムを有する内視鏡プロセッサを含む内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】本実施形態のホワイトバランス調整キャップの外観図である。
【図３】窪部の底面の平面図である。
【図４】ＣＰＵおよびＤＳＰにより実行されるホワイトバランス初期化処理を示す第１のフローチャートである。
【図５】ＣＰＵおよびＤＳＰにより実行されるホワイトバランス初期化処理を示す第２のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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、本発明の一実施形態を適用したホワイトバランス調整システムを有する内視鏡プロセッサによって構成される内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【００２４】
内視鏡システム１０は、内視鏡プロセッサ２０、電子内視鏡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２０は、電子内視鏡４０、およびモニタ１１に接続される。
【００２５】
内視鏡プロセッサ２０から被写体を照明するための照明光が電子内視鏡４０に供給される。照明光を照射された被写体が電子内視鏡４０により撮像される。電子内視鏡４０の撮像により生成する画像信号が内視鏡プロセッサ２０に送られる。
【００２６】
内視鏡プロセッサ２０では、電子内視鏡４０から得ら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モニタ１１に送信され、送信された画像信号に相当する画像がモニタ１１に表示される。
【００２７】
次に、内視鏡プロセッサ２０の構成について説明する。内視鏡プロセッサ２０には光源システム２１、撮像素子ドライバ２２、ＤＳＰ２３、不揮発性メモリ２４（メモリ）、システムコントローラ２５、ＲＯＭ２６、および入力部２７などが設けられる。
【００２８】
光源システム２１から出射される照明光は、電子内視鏡４０に設けられるライトガイド４１に入射される。照明光はライトガイド４１により挿入管４２の先端まで伝達される。伝達された照明光は、挿入管４２の先端方向の被写体に照射される。
【００２９】
照明光が照射された被写体の反射光による光学像が、挿入管４２の先端に設けられた対物レンズ（図示せず）により、撮像素子４３の受光面に結像する。撮像素子４３は、一定の周期、例えば、１／６０秒毎に１フィールドの画像信号を生成するように撮像素子ドライバ２２に制御される。
【００３０】
なお、撮像素子４３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。各画素はＲＧＢいずれかのカラーフィルタ（図示せず）によって覆われる。各画素では、カラーフィルタを透過した光成分の受光量に応じた画素信号が生成される。画像信号は、全画素において生成される画素信号によって構成される。
【００３１】
生成された画像信号は、電子内視鏡４０に設けられるＡＦＥ（図示せず）においてＣＤＳ処理およびＡＧＣ処理が施された後、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された画像信号は、ＤＳＰ２３に送信される。
【００３２】
ＤＳＰ２３では、ホワイトバランス調整処理、色補間処理、ガンマ補正処理などの所定のデータ処理が画像信号に対して施される。ここで、ホワイトバランス調整処理について詳細に説明する。
【００３３】
前述のように、画像信号は、赤色光、緑色光、および青色光の受光量に応じたＲ画素信号成分、Ｇ画素信号成分、およびＢ画素信号成分によって構成される。ホワイトバランス調整処理では、Ｒ画素信号成分およびＢ画素信号成分にそれぞれ、Ｒゲイン（ホワイトバランス調整係数）およびＢゲイン（ホワイトバランス調整係数）が乗じられる。
【００３４】
後述するように、ＲゲインおよびＢゲインはホワイトバランス初期化時に算出される。算出されたＲゲインおよびＢゲインは不揮発性メモリ２４に格納される。被写体の観察時に、ＲゲインおよびＢゲインはシステムコントローラ２５を介してＤＳＰ２３に伝達され、ホワイトバランス調整処理に用いられる。
【００３５】
所定のデータ処理の施された画像信号がモニタ１１に送信される。モニタ１１には、受信した画像信号に相当する画像が表示される。前述のように、撮像素子４３は１／６０秒毎に１フィールドの画像信号を生成するように駆動され、モニタ１１にも１／６０秒毎に画像信号が送信される。１／６０秒毎に表示する画像を切換えることにより、モニタ１１には動画像が表示される。
【００３６】
光源システム２１、撮像素子ドライバ２２、およびＤＳＰ２３はシステムコントローラ２５によって動作が制御される。なお、内視鏡プロセッサ２０に設けられる各部位の動作もシステムコントローラ２５によって制御される。システムコントローラ２５にはＲＯＭ２６が接続されており、各部位の制御に必要なデータがＲＯＭ２６に格納される。ＲＯＭ２６に格納されたデータは必要に応じてシステムコントローラ２５に読出される。
【００３７】
システムコントローラ２５には入力部２７が接続される。入力部２７は、キーボード（図示せず）、ボタン（図示せず）、スイッチ（図示せず）などによって構成される。入力部２７によって内視鏡システム１０に設けられる様々な機能の実行や調整を実行するための入力操作が検知される。検知された入力操作がシステムコントローラ２５に伝達され、検知された入力操作に基づいて、システムコントローラ２５により内視鏡プロセッサ２０の各部位が制御される。
【００３８】
次に、ＲゲインおよびＢゲインの算出について以下に説明する。入力部２７にホワイトバランス初期化の入力操作が行われると、Ｒ、Ｂゲイン算出のためのホワイトバランスの初期化処理が実行される。
【００３９】
適切なＲ、Ｂゲインを算出するためには、均一に白色に色付けられた被写体を撮影する必要がある。均一に白色に色付けられた被写体として、図２に示すホワイトバランス調整キャップ３０が用いられる。ホワイトバランス調整キャップ３０は直方体状に形成され、装着面３１に窪部３２が設けられる。
【００４０】
窪部３２は、使用が想定される様々な電子内視鏡４０の挿入管４２の外径より内径が長くなるように形成される。窪部３２には、装着面３１に平行な底面３３が形成される。図３に示すように、底面３３には白色に色付けられた背景に、黒色に色付けられた環状の識別マーク３４が描かれる。識別マーク３４は、底面３３の中央に描かれる。また、識別マーク３４の大きさは、使用が想定される電子内視鏡４０の撮像範囲ＣＡより小さくなるように定められる。
【００４１】
ホワイトバランス初期化処理では、図２に示すホワイトバランス調整キャップ３０が挿入管４２の先端に装着されているかの判別が行われ、装着されている場合にＲ、Ｂゲインが算出される。
【００４２】
ホワイトバランス初期化処理の実行入力を受信すると、前述のように撮像素子４３およびＤＳＰ２３などが駆動され、モニタ１１にリアルタイムの動画像が表示される。また、ＤＳＰ２３では警告メッセージに相当する画像信号がシステムコントローラ２５を介してＲＯＭ２６から読出される。ＤＳＰ２３では、警告メッセージが動画像にスーパーインポーズされる。
【００４３】
警告メッセージをスーパーインポーズした画像信号がモニタ１１に転送され、“調整キャップを装着して、識別マークを画像中央に映して下さい。”などの警告メッセージが表示される。警告メッセージは所定の時間経過後に消去される。
【００４４】
警告メッセージの表示後、前述のように撮像素子４３およびＤＳＰ２３などが駆動され、モニタ１１にリアルタイムの動画像が表示される。動画像の表示時に判別実行の操作を入力部２７に対して入力すると、次のフィールドの画像信号を用いてホワイトバランス調整キャップ３０が装着されているか否かの判別が実行される。
【００４５】
ホワイトバランス調整キャップ３０が装着されているか否かは、撮像範囲の中央付近に識別マーク３４が位置付けられていることを判別することにより判別される。判別のために、識別マーク３４の位置がシステムコントローラ２５を介してＲＯＭ２６からＤＳＰ２３に読出される。
【００４６】
識別マーク３４が中央付近に位置付けられていない場合には、警告メッセージがシステムコントローラ２５を介してＲＯＭ２６から読出され、動画像上にスーパーインポーズされる。識別マーク３４が中央付近に位置付けられている場合に、Ｒ、Ｂゲインの算出が開始される。
【００４７】
識別マーク３４が中央付近に位置付けられる、と判別したときの次のフィールドの画像信号を用いてＲ、Ｂゲインが算出される。対象となる画像信号がＤＳＰ２３に送信されると、ＤＳＰでは、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素信号成分の信号強度の平均値が算出される。
【００４８】
Ｇ画素信号成分の平均値をＲ画素信号成分の平均値で除すことにより、Ｒゲインが算出される（正規化）。同様に、Ｇ画素信号成分の平均値をＢ画素信号成分の平均値で除すことにより、Ｂゲインが算出される（正規化）。算出されたＲ、Ｂゲインが不揮発性メモリ２４に格納される。
【００４９】
次に、システムコントローラ２５およびＤＳＰ２３において実行されるホワイトバランス初期化処理について、図４、５のフローチャートを用いて説明する。ホワイトバランス初期化処理は、前述のように、入力部２７への操作入力により実行される。
【００５０】
ステップＳ１００では、システムコントローラ２５は調整キャップ装着とマークの映しこみを促す上述の警告メッセージに相当する画像信号成分をＲＯＭ２６から読出し、ＤＳＰ２３に送信する。ＤＳＰ２３は警告メッセージを動画像上に重畳するスーパーインポーズ処理を実行し、動画像上に警告メッセージを表示させる。警告メッセージの表示後、ステップＳ１０１に進む。
【００５１】
ステップＳ１０１では、システムコントローラ２５はタイマ（図示せず）に計時を開始させる。計時を開始させると、ステップＳ１０２に進む。
【００５２】
ステップＳ１０２では、システムコントローラ２５はタイマの計測時間が所定の表示時間を経過しているか否かを判別する。所定の表示時間を経過していない場合にはステップＳ１０２に戻り、所定の表示時間を経過するまでステップＳ１０２を繰返す。所定の表示時間を経過している場合には、ステップＳ１０３に進む。所定の表示時間が経過するまでステップＳ１０２を繰返すことにより、警告メッセージを所定の表示時間だけ表示させることが可能である。
【００５３】
ステップＳ１０３では、ＤＳＰ２３は警告メッセージのスーパーインポーズ処理を停止し、警告メッセージを動画像から消去する。警告メッセージの消去後、ステップＳ１０４に進む。
【００５４】
ステップＳ１０４では、システムコントローラ２５は識別マーク３４のデータとして、識別マーク３４を形成する画素のアドレスをＲＯＭ２６から読出し、ＤＳＰ２３に伝達する。識別マーク３４のデータの読出し後、ステップＳ１０５に進む。なお、識別マーク３４を形成する画素とは、前述の黒色の環状部分を形成する画素である。
【００５５】
ステップＳ１０５では、システムコントローラ２５は画像信号に含まれる水平同期信号および垂直同期信号をカウントするＨカウンタ（図示せず）およびＶカウンタ（図示せず）を起動し、水平同期信号および垂直同期信号の認識を開始する。ＨカウンタおよびＶカウンタの起動後、ステップＳ１０６に進む。
【００５６】
ステップＳ１０６では、システムコントローラ２５は判別実行の操作が入力部２７に入力されているか否かを判別する。判別実行の操作が入力されていない場合にはステップＳ１０６に戻り、判別実行の操作が入力されるまでステップＳ１０６を繰返す。判別実行の操作が入力されている場合には、ステップＳ１０７に進む。
【００５７】
ステップＳ１０７では、システムコントローラ２５はＶカウンタによりカウントされた垂直同期信号がリセット状態、すなわち、画像信号を構成する画素信号の最後の行の受信を終了しているか否かを判別する。リセット状態で無い場合にはステップＳ１０７に戻り、以後リセット状態になるまでステップＳ１０７を繰返す。リセット状態である場合には、ステップＳ１０８に進む。
【００５８】
ステップＳ１０８では、ＤＳＰ２３は黒の一致数をゼロにリセットする。なお、黒の一致数とは、電子内視鏡４０から受信する画像信号を構成する画素信号成分において、識別マーク３４の位置と同じ位置であって黒色である画素の個数である。黒の一致数のリセット後、ステップＳ１０９に進む。
【００５９】
図５に示すように、ステップＳ１０９では、システムコントローラ２５はＨ、Ｖカウンタによりカウントされた水平同期信号および垂直同期信号が、ステップＳ１０４において読出された識別マーク３４を構成するいずれかの画素のアドレスに対応するＨ、Ｖ同期信号と一致するか否かを判別する。
【００６０】
いずれかの画素のアドレスと一致する場合には、ステップＳ１１０に進む。すべての画素のアドレスと一致しない場合には、ステップＳ１１０およびステップＳ１１１をスキップして、ステップＳ１１２に進む。
【００６１】
ステップＳ１１０では、ステップＳ１０９における水平同期信号および垂直同期信号に対応するアドレスの画素信号がＤＳＰ２３に受信されている。ＤＳＰ２３は受信した画素信号の輝度信号成分が第１の閾値未満であるか否かを判別する。なお、第１の閾値は、黒色の画素と判別可能な適切な値に定められる。
【００６２】
輝度信号成分が第１の閾値未満である場合には画素が黒色であると判別して、ステップＳ１１１に進む。輝度信号成分が第１の閾値以上である場合にはステップＳ１１１をスキップして、ステップＳ１１２に進む。
【００６３】
ステップＳ１１１では、ＤＳＰ２３は黒の一致数に＋１をインクリメントする。インクリメント後、ステップＳ１１２に進む。
【００６４】
ステップＳ１１２では、システムコントローラ２５はＶカウンタによりカウントされた垂直同期信号がリセット状態であるか否か、すなわち、１フィールドの画像信号を構成するすべての画素信号に対する判別が終了しているか否かを判別する。
【００６５】
リセット状態で無い場合には、ステップＳ１０９に戻る。以後、ステップＳ１１２においてリセット状態となるまで、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１２を繰返す。リセット状態である場合には、ステップＳ１１３に進む。
【００６６】
ステップＳ１１３では、ＤＳＰ２３は黒の一致数が第２の閾値を超えるか否かを判別する。なお、第２の閾値は、ゼロより大きく、識別マーク３４を形成する画素の数より小さい所定の値に定められる。
【００６７】
黒の一致数が第２の閾値以下である場合には、調整キャップが装着されていないか若しくはマークが中央に映しこまれていないと判断されるため、ステップＳ１００に戻る。以後、黒の一致数が第２の閾値を超えるまで、ステップＳ１００〜ステップＳ１１３を繰返す。黒の一致数が第２の閾値を超える場合には、調整キャップが装着され、かつマークが中央に映しこまれていると判断されるため、ステップＳ１１４に進む。
【００６８】
ステップＳ１１４では、ＤＳＰ２３は１フィールドの画像信号を構成するすべてのＲ画素信号成分、Ｇ画素信号成分、およびＢ画素信号成分ごとに平均値を算出する。平均値を算出すると、ステップＳ１１５に進む。
【００６９】
ステップＳ１１５では、ＤＳＰ２３はＧ画素信号成分の平均値をＲ画素信号成分の平均値で除すことによりＲゲインを算出する。また、ＤＳＰ２３はＧ画素信号成分の平均値をＢ画素信号成分の平均値で除すことによりＢゲインを算出する。Ｒ、Ｂゲインを算出すると、ステップＳ１１６に進む。
【００７０】
ステップＳ１１６では、システムコントローラ２５はステップＳ１１５において算出したＲ、Ｂゲインを不揮発性メモリ２４に格納する。不揮発性メモリ２４へのＲ、Ｂゲインの格納後、ホワイトバランス初期化処理を終了する。
【００７１】
以上のように、本実施形態のホワイトバランス調整システムによれば、識別マーク３４が撮像されていない場合には、Ｒ、Ｂゲインの算出を開始させないことが可能である。すなわち、識別マーク３４が描かれた専用のホワイトバランス調整キャップを装着した場合にのみ、Ｒ、Ｂゲインの算出を実行させることが可能である。それゆえ、適切なＲ、Ｂゲインが算出されるので、通常観察時における画像の色再現性の向上が可能である。
【００７２】
なお、本実施形態において、ＲＯＭ２６に格納された識別マーク３４を形成する画素が黒色であるか否かを判別することによって、撮像された画像に識別マーク３４が含まれるか否かを判別する構成であるが、他の公知のいかなる方法によって撮像された画像に識別マーク３４が含まれるか否かを判別してもよい。
【００７３】
例えば、パターンマッチングによりＲＯＭ２６に格納された識別マーク３４の形状と撮像された画像に含まれるマークの形状とが一致するか否かを判別する構成であってもよい。パターンマッチングなどの方法によれば、識別マーク３４の撮影される位置を調整する必要が無く、利便性が向上される。ただし、本実施形態のような方法が簡便で正確である。
【００７４】
また、本実施形態において、撮像素子４３によりＲＧＢ画素信号成分が生成される構成だが、他の色信号成分が生成されてもよい。他の色信号成分が生成される場合には、Ｒ、Ｂゲインの代わりに生成される色信号成分に適したホワイトバランス調整係数がホワイトバランス初期化処理によって算出され、ホワイトバランス処理に用いられる。
【００７５】
また、本実施形態において、識別マーク３４の位置は内視鏡プロセッサ２０のＲＯＭ２６に記憶される構成であるが、電子内視鏡４０に設けられるＲＯＭ（図示せず）に記憶される構成であってもよい。電子内視鏡４０に記憶される場合には、電子内視鏡４０と内視鏡プロセッサ２０を接続した状態でホワイトバランス初期化処理の実行時に電子内視鏡４０から内視鏡プロセッサ２０に読出させればよい。
【００７６】
また、本実施形態において、ホワイトバランス調整キャップ３０を装着せずにホワイトバランス初期化処理を実行した場合、および識別マーク３４の位置合わせが不十分である場合に、警告メッセージが発せられる構成である。しかし、警告メッセージを発しなくても、ホワイトバランス調整キャップ３０が装着されていない場合に、Ｒ、Ｂゲインの算出を開始させないことが可能である。
【００７７】
また、本実施形態において、ホワイトバランス調整キャップ３０の窪部３２の底面３３における識別マーク３４の背景は白色に色付けられる構成であるが、黒以外の他の無彩色に色付けられていても、適切なＲ、Ｂゲインを算出することは可能である。
【００７８】
また、本実施形態において、識別マーク３４は黒色であるが、背景と異なる色であれば他の色であってもよい。ただし、識別マーク３４が有彩色である場合には、識別マーク３４を構成する全画素をＲ、Ｂゲインの算出から除外する必要がある。識別マーク３４が無彩色である場合には、本実施形態のようにＲ、Ｂゲインの算出にそのまま用いることが可能である。
【００７９】
また、本実施形態において、識別マーク３４が撮影画像に含まれると判別される位置は撮像範囲の中央付近であるが、撮像範囲の何れの位置であってもよい。
【００８０】
また、本実施形態において、識別マーク３４は環状であるがどのような形状の記号や文字形状であってもよい。ただし、環状や円形であれば、ホワイトバランス調整キャップ３０の角度によらず、一定の判別精度を得ることが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０ 内視鏡システム
２０ 内視鏡プロセッサ
２３ ＤＳＰ
２４ 不揮発性メモリ
２５ システムコントローラ
２６ ＲＯＭ
２７ 入力部
３０ ホワイトバランス調整キャップ
３３ 底面
３４ 識別マーク
４０ 電子内視鏡
４３ 撮像素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出するホワイトバランス調整システムであって、
前記挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリと、
前記ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、
前記入力部に前記ホワイトバランス調整係数の算出実行の入力があったときに、前記画像信号に基づいて、前記画像信号に相当する画像である撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別する判別部と、
前記判別部が、前記撮像画像に前記マークが含まれていると判別するときに前記画像信号を用いて前記ホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備える
ことを特徴とするホワイトバランス調整システム。
【請求項２】
前記メモリは、前記撮像画像における特定の領域の位置を記憶し、
前記判別部は、前記撮像画像の特定の領域における部分画像が前記マークと一致するか否かを判別することにより、前記撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別する
ことを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整システム。
【請求項３】
前記撮像画像に前記マークが含まれないと判別されると、警告を発する警告部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホワイトバランス調整システム。
【請求項４】
電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出する内視鏡プロセッサであって、
前記画像信号を受信する画像受信部と、
前記挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリと、
前記ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、
前記入力部に前記ホワイトバランス調整係数の算出実行の入力があったときに、前記画像信号に基づいて、前記画像信号に相当する画像である撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別する判別部と、
前記判別部が、前記撮像画像に前記マークが含まれていると判別するときに前記画像信号を用いて前記ホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備える
ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
【請求項５】
電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出する内視鏡プロセッサであって、
前記画像信号を受信する画像受信部と、
前記挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリから前記マークに相当するマークデータを受信するマーク受信部と、
前記ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、
前記入力部に前記ホワイトバランス調整係数の算出実行の入力があったときに、前記画像信号に基づいて、前記画像信号に相当する画像である撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別する判別部と、
前記判別部が、前記撮像画像に前記マークが含まれていると判別するときに前記画像信号を用いて前記ホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備える
ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
【請求項６】
電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出するために、前記挿入管の先端に装着可能なホワイトバランス調整具であって、
前記挿入管に装着された状態における前記撮像素子に相対する面に、無彩色に色付けられた背景にマークが描かれる
ことを特徴とするホワイトバランス調整具。
【請求項７】
前記背景は白色に色付けられることを特徴とする請求項６に記載のホワイトバランス調整具。
【請求項８】
前記マークは、背景と異なる無彩色に色付けられることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のホワイトバランス調整具。
【請求項９】
前記マークは、黒色に色付けられることを特徴とする請求項８に記載のホワイトバランス調整具。
【請求項１０】
前記マークは、前記内面の中央付近に描かれることを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれか１項に記載のホワイトバランス調整具。
【請求項１１】
前記マークは、環状または円形状であることを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれか１項に記載のホワイトバランス調整具。
【請求項１】
電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出するホワイトバランス調整システムであって、
前記挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリと、
前記ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、
前記入力部に前記ホワイトバランス調整係数の算出実行の入力があったときに、前記画像信号に基づいて、前記画像信号に相当する画像である撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別する判別部と、
前記判別部が、前記撮像画像に前記マークが含まれていると判別するときに前記画像信号を用いて前記ホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備える
ことを特徴とするホワイトバランス調整システム。
【請求項２】
前記メモリは、前記撮像画像における特定の領域の位置を記憶し、
前記判別部は、前記撮像画像の特定の領域における部分画像が前記マークと一致するか否かを判別することにより、前記撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別する
ことを特徴とする請求項１に記載のホワイトバランス調整システム。
【請求項３】
前記撮像画像に前記マークが含まれないと判別されると、警告を発する警告部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホワイトバランス調整システム。
【請求項４】
電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出する内視鏡プロセッサであって、
前記画像信号を受信する画像受信部と、
前記挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリと、
前記ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、
前記入力部に前記ホワイトバランス調整係数の算出実行の入力があったときに、前記画像信号に基づいて、前記画像信号に相当する画像である撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別する判別部と、
前記判別部が、前記撮像画像に前記マークが含まれていると判別するときに前記画像信号を用いて前記ホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備える
ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
【請求項５】
電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出する内視鏡プロセッサであって、
前記画像信号を受信する画像受信部と、
前記挿入管の先端に装着されるホワイトバランス調整キャップの撮影面に描かれるマークを記憶するメモリから前記マークに相当するマークデータを受信するマーク受信部と、
前記ホワイトバランス調整係数の算出の実行の入力操作を検知する入力部と、
前記入力部に前記ホワイトバランス調整係数の算出実行の入力があったときに、前記画像信号に基づいて、前記画像信号に相当する画像である撮像画像に前記マークが含まれるか否かを判別する判別部と、
前記判別部が、前記撮像画像に前記マークが含まれていると判別するときに前記画像信号を用いて前記ホワイトバランス調整係数を算出する算出部とを備える
ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
【請求項６】
電子内視鏡の挿入管の先端に設けられる撮像素子が生成する画像信号に相当する画像のホワイトバランスの調整に用いるホワイトバランス調整係数を算出するために、前記挿入管の先端に装着可能なホワイトバランス調整具であって、
前記挿入管に装着された状態における前記撮像素子に相対する面に、無彩色に色付けられた背景にマークが描かれる
ことを特徴とするホワイトバランス調整具。
【請求項７】
前記背景は白色に色付けられることを特徴とする請求項６に記載のホワイトバランス調整具。
【請求項８】
前記マークは、背景と異なる無彩色に色付けられることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のホワイトバランス調整具。
【請求項９】
前記マークは、黒色に色付けられることを特徴とする請求項８に記載のホワイトバランス調整具。
【請求項１０】
前記マークは、前記内面の中央付近に描かれることを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれか１項に記載のホワイトバランス調整具。
【請求項１１】
前記マークは、環状または円形状であることを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれか１項に記載のホワイトバランス調整具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１５２３１４（Ｐ２０１２−１５２３１４Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７３５（Ｐ２０１１−１２７３５）
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２５日（２０１１．１．２５）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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