内視鏡システム
【課題】異常なスコープ情報を読込んだ場合でも、内視鏡画像の劣化を抑制して、十分な画質の内視鏡画像を出力する。
【解決手段】 内視鏡システムは、内視鏡装置とビデオプロセッサとを具備し、内視鏡装置は、内視鏡装置に固有なスコープ情報を格納するメモリと、スコープ情報をメモリから読出してビデオプロセッサに送信する送信部と、具備し、ビデオプロセッサは、スコープ情報が正常に受信されたか否かの通信異常を判定する第１の判定部と、受信されたスコープ情報にデータ異常が生じているか否かを判定する第２の判定部と、映像処理設定初期パラメータを記憶する初期値メモリと、第１及び第２の判定部の判定結果に基づいて、映像処理設定パラメータとして、スコープ情報に基づく映像処理設定パラメータを設定するか又は初期値メモリに記憶された映像処理設定初期パラメータを設定する制御部と、を具備したことを特徴とする。
【解決手段】 内視鏡システムは、内視鏡装置とビデオプロセッサとを具備し、内視鏡装置は、内視鏡装置に固有なスコープ情報を格納するメモリと、スコープ情報をメモリから読出してビデオプロセッサに送信する送信部と、具備し、ビデオプロセッサは、スコープ情報が正常に受信されたか否かの通信異常を判定する第１の判定部と、受信されたスコープ情報にデータ異常が生じているか否かを判定する第２の判定部と、映像処理設定初期パラメータを記憶する初期値メモリと、第１及び第２の判定部の判定結果に基づいて、映像処理設定パラメータとして、スコープ情報に基づく映像処理設定パラメータを設定するか又は初期値メモリに記憶された映像処理設定初期パラメータを設定する制御部と、を具備したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像部からの内視鏡画像を処理する内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡は医療分野における診断や処置具を用いた治療等に広く用いられるようになった。電荷結合素子（ＣＣＤ）等の撮像素子を内視鏡先端に設け、ＣＣＤを用いて撮像した観察像をビデオプロセッサによってテレビモニタに映出する電子内視鏡装置が普及している。
【０００３】
このような電子内視鏡装置において、内視鏡（以下、スコープともいう）に、挿入部先端に設けられた撮像素子から読み出される画像信号を処理するための画像処理回路が集積回路として設けられているものがある。撮像素子からの画像信号は画像処理回路において画像処理された後、ビデオプロセッサに出力される。
【０００４】
ビデオプロセッサは、スコープからの画像信号に対して、種々の画像信号処理を施して、モニタに出力する。例えば、ビデオプロセッサにおいては、表示位置の補正、色ばらつきの補正、ガンマ補正、ホワイトバランス補正等の種々の補正が行われる。これらの補正の中には、スコープ及び撮像素子毎に固有の補正値を用いることで、最適な補正が可能となるものがある。このため、これらの補正値を保持するためのＲＯＭがスコープ内に設けられることがある。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、製造上の理由等によりスコープに設けたＲＯＭに補正値が書き込まれていない場合において、平均的初期データを電子内視鏡装置の初期設定時、すなわち工場における電子内視鏡装置製造時等にメモリに書き込む装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８４６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、スコープ内に設けたＲＯＭから読み出したデータに異常がある場合には、ビデオプロセッサにおいて正しく画像処理を行うことができず、モニタに表示する内視鏡画像が著しく劣化してしまうことがあるという問題があった。
【０００８】
なお、特許文献１の装置においては、ＲＯＭから読み出したデータに異常がある場合には、その旨を表示することはできるが、この場合でも、内視鏡画像が著しく劣化することを防止することはできない。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、スコープ内に設けたメモリから読み出したデータに異常がある場合でも、内視鏡画像の劣化を抑制して、十分な画質の内視鏡画像を出力することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る内視鏡システムは、被検体の光学像を撮像する撮像部によって得た内視鏡画像に基づく映像信号を出力する内視鏡装置と、前記内視鏡装置が着脱自在に接続されて、前記内視鏡装置からの映像信号に対して映像信号処理を施す映像処理部を有するビデオプロセッサとを具備する内視鏡システムであって、前記内視鏡装置は、前記内視鏡装置に固有なスコープ情報を格納するメモリと、前記スコープ情報を前記メモリから読出して前記ビデオプロセッサに送信する送信部と、具備し、前記ビデオプロセッサは、前記送信部から出力された前記スコープ情報を受信するための受信部と、前記受信部において前記スコープ情報が正常に受信されたか否かの通信異常を判定する第１の判定部と、前記受信部において受信された前記スコープ情報にデータ異常が生じているか否かを判定する第２の判定部と、前記映像処理部の前記映像信号処理に用いる映像処理設定パラメータの初期値である映像処理設定初期パラメータを記憶する初期値メモリと、前記第１及び第２の判定部の判定結果に基づいて、前記映像処理設定パラメータとして、前記スコープ情報に基づく映像処理設定パラメータを設定するか又は前記初期値メモリに記憶された映像処理設定初期パラメータを設定する制御部と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スコープ内に設けたメモリから読み出したデータに異常がある場合でも、内視鏡画像の劣化を抑制して、十分な画質の内視鏡画像を出力することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡システムを示すブロック図。
【図２】図１中のビデオプロセッサ３の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】送信回路２５からの通信データの一例を示す説明図。
【図４】図１中の多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３として採用可能な補正回路の一例としての補正回路７１を示すブロック図。
【図５】図１中の多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３として採用可能な補正回路の他の例としての補正回路８０を示すブロック図。
【図６】図５中の遅延部８２Ｒ〜８２Ｂ及び選択部８３Ｒ〜８３Ｂの具体的な構成の一例を示すブロック図。
【図７】位置ずれの補正回路８０の動作を説明するための説明図。
【図８】ズーム時における偏芯補正を説明するための説明図。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図。
【図１０】ＲＯＭ１０４に記憶されているＣＰＵ暴走時の設定値の一例を示す説明図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡システムを示すブロック図である。また、図２は図１中のビデオプロセッサ３の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示す内視鏡システム１は、各種内視鏡装置２−１，２−２，…（以下、代表して内視鏡装置２という）のうちの１つとビデオプロセッサ３とによって構成される。内視鏡装置２としては、内視鏡１１と撮像部２１−１を有するカメラヘッド１２とによって構成される内視鏡装置２−１や、細長の挿入部の先端側に撮像部２１−２を備えた内視鏡装置２−２等の種々の装置を採用することができる。以下、内視鏡装置２に内蔵される固体撮像素子としての撮像部２１−１，２１−２，…を代表して撮像部２１という。
【００１６】
これらの内視鏡装置２には、撮像部２１からの撮像信号を画像処理する信号処理回路部２２が設けられている。信号処理回路部２２は、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）やＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等によって構成されており、画像処理回路２３、レジスタ２４及び送信回路２５を有する。
【００１７】
また、内視鏡装置２−１，２−２，…には、夫々内視鏡装置２−１，２−２，…に関するスコープ情報を記述したＲＯＭ２６−１，２６−２，…（以下、代表してＲＯＭ２６という）が設けられている。なお、ＲＯＭ２６に記憶されるスコープ情報は、各内視鏡装置２の種類やケーブル長の情報、各内視鏡装置２に内蔵される撮像部２に関する情報であり、撮像部２からの撮像信号に対する各種映像処理に必要な映像処理設定パラメータを含む。なお、各内視鏡装置２内のＲＯＭ２６には、各スコープ２毎及び撮像部２１毎に最適なスコープ情報が工場出荷時に記憶されている。
【００１８】
各内視鏡装置２においては、ＲＯＭ２６に記憶されたスコープ情報は、信号処理回路部２２のレジスタ２４に夫々与えられる。各内視鏡装置２の画像処理回路２３は、撮像部２からの撮像信号に対して、レジスタ２４に保持された画像処理情報を用いて画像処理する。画像処理回路２３からの映像信号はビデオプロセッサ３の映像処理部３５に供給される。
【００１９】
また、送信回路２５は、レジスタ２４に保持されたスコープ情報を読み出して、ビデオプロセッサ３に通信データとして送信する。こうして、ビデオプロセッサ３には、内視鏡装置２から映像信号とスコープ情報とが入力される。
【００２０】
ビデオプロセッサ３には、内視鏡装置２からの映像信号に対して各種映像信号処理を施す映像信号処理部３５が設けられている。映像信号処理部３５は制御部３４により制御されて、映像信号処理を行う。また、ビデオプロセッサ３には受信回路３１が設けられており、受信回路３１は、内視鏡装置２の送信回路２５から送信された通信データを受信する。受信回路３１は通信データからスコープ情報を抽出してバッファ３３に出力する。バッファ３３に蓄積されたスコープ情報は、制御部３４に供給される。
【００２１】
図３は送信回路２５からの通信データの一例を示す説明図である。図３の例では、先頭に、ヘッダーデータとそのチェックサム（Ｃｈｅｃｋ Ｓｕｍ）によって構成されるヘッダーが配置される。次に、スコープ情報である映像処理設定パラメータが配置され、１パケット毎にチェックサムが配置される。以後、必要な数だけの映像処理設定パラメータが配置される。例えば、映像処理設定パラメータとしては、多板CCD張り合わせ位置ズレ補正の設定パラメータ、左右反転、上下反転処理回路の設定パラメータ、ライン濃淡補正の設定パラメータ等がある。
【００２２】
本実施の形態においては、受信回路３１の出力は判定部３２にも供給される。判定部３２は受信回路３１における通信データの受信が正常に行われたか否かを判定する。判定部３２は、内視鏡装置２とビデオプロセッサ３との間を接続するためのコネクタの不良や接触不良、ケーブルの切断、ノイズ、通受信回路の不良等による電気的な通信不良があったか否かを判定する。例えば、判定部３２は、ハードウェアによって図３のヘッダーのサムチェックを行うことで、データ受信の不良を検出することができる。判定回路３２は判定結果を示す判定情報を制御部３４に出力する。
【００２３】
本実施の形態においては、図２に示すように、制御部３４は、判定部３４ａを有している。判定部３４ａは、バッファ３３から読み出したスコープ情報が正常な情報であるか否かを判定するようになっている。例えば、判定部３４ａは、スコープ情報に含まれるチェックサムを利用して、スコープ情報に誤りが存在するか否かを判定する。図３の例では、判定部３４ａは、パケット毎の誤り判定が可能である。
【００２４】
制御部３４は、ＣＰＵ等によって構成することができ、映像処理部３５内の各処理回路に、バッファ３３から読み出した映像処理設定パラメータを夫々設定することで、映像処理部３５の動作を制御するようになっている。この場合において、制御部３４は、判定回路３２からの判定情報によって受信不良と判定された映像処理設定パラメータ及び判定部３４ａによって誤りがあると判定された映像処理設定パラメータについては、異常があることを示すフラグを設定するようになっている。
【００２５】
図２では、映像処理部３５内の各処理回路のうち映像処理設定パラメータが設定される処理回路としては、左右反転上下反転補正回路５１、ライン濃淡補正回路５２、多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３、フィルタ色バラツキ補正回路５４及び偏芯補正回路５５が採用されている。これらの補正回路５１〜５５は、夫々レジスタ５１ａ〜５５ａを備えており、これらのレジスタ５１ａ〜５５ａに制御部３４によって対応する映像処理設定パラメータが設定保持される。補正回路５１〜５５は、各レジスタ５１ａ〜５５ａに保持されている映像処理設定パラメータを用いて映像信号処理を行うようになっている。
【００２６】
内視鏡装置２からの映像信号は、映像処理部３５のＡ／Ｄ変換回路４１に与えられる。Ａ／Ｄ変換回路４１は、入力された映像信号をデジタル信号に変換して左右反転上下反転補正回路５１に出力する。内視鏡装置２においては細径化が促進されており、撮像部の配置スペースの制限から、被写体光学像をプリズムを介して撮像部２に結像させるものがある。この場合には、撮像部２に結像する被写体光学像が通常時に対して左右反転、上下反転した画像となることがある。そこで、内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、左右上下反転した画像が出力されるか否かを示す左右上下反転情報が映像処理設定パラメータとして記憶されている。制御部３４は、この左右上下反転情報に基づく映像処理設定パラメータをセレクタ５１ｂを介してレジスタ５１ａに設定する。なお、制御部３４は、他の各映像処理設定パラメータについても、対応する補正回路５２〜５５のレジスタ５２ａ〜５５ａにセレクタ５２ｂ〜５５ｂを介して与えて設定する。
【００２７】
左右反転上下反転補正回路５１は、レジスタ５１ａに保持された左右上下反転情報に基づく映像処理設定パラメータを用いて、入力映像を左右上下を反転させた映像に補正して出力する。例えば、左右反転上下反転補正回路５１は、フレームメモリに書き込んだ映像信号の読出しを制御することによって、左右上下反転補正を行うことができる。
【００２８】
内視鏡装置２の撮像部２１としては、例えば、単板のＣＣＤと補色フィルタ等のカラーフィルタとを用いてカラー画像を得るもの（以下、単板ＣＣＤという）と、原色光を光電変換する２板又は３板のＣＣＤによってカラー画像を得るもの（以下、多板ＣＣＤという）とがある。
【００２９】
後述するように、単板ＣＣＤを用いた場合には、カラーフィルタに基づくライン濃淡を補正することが考えられ、多板ＣＣＤを用いた場合には、各ＣＣＤの位置ずれを補正することが考えられる。そこで、単板ＣＣＤを採用した内視鏡装置２からの映像信号については、補正回路５１の出力をＹ／Ｃ分離回路４２に与え、多板ＣＣＤを採用した内視鏡装置２からの映像信号については、補正回路５１の出力を多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３に与える。
【００３０】
Ｙ／Ｃ分離回路４２は、入力された映像信号を輝度信号と色信号とに分離してライン濃淡補正回路５２に出力する。ライン濃淡補正回路５２は、レジスタ５２ａに保持された映像処理設定パラメータを用いて、カラーフィルタに基づくライン濃淡を補正してフィルタ色バラツキ補正回路５４に出力するものである。
【００３１】
撮像部２１には製造バラツキによる特性差によって、画像にばらつきが生じる。例えば、カラーフィルタの特性のばらつきによって輝度、色にバラツキが生じることがある。単板ＣＣＤにおいては、一般的に補色フィルタが採用されることが多い。補色フィルタは、２ライン毎に同一色配列を有する。従って、補色フィルタを用いた場合には、ライン濃淡と呼ばれるライン毎のバラツキが生じることがある。そこで、内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、ライン濃淡を補正するためのライン濃淡補正情報が格納されている。補正回路５２のレジスタ５２ａには、このライン濃淡補正情報に基づく映像処理設定パラメータが格納されている。
【００３２】
補色フィルタは、２ライン毎に同一色配列となるので、ライン濃淡補正情報に基づく映像処理設定パラメータは、奇数フィールドの奇数ライン用及び偶数ライン用、偶数フィールドの奇数ライン用及び偶数ライン用の４種類である。補正回路５２は、入力される輝度信号及び色信号の各ライン毎に、対応する映像処理設定パラメータを適用して、ライン濃淡を補正する。こうして、補正回路５２からはライン濃淡が補正された輝度信号及び色信号が出力される。
【００３３】
多板ＣＣＤを採用した内視鏡装置２からの映像信号についての補正回路５１の出力は、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号である。補正回路５３は、レジスタ５３ａに保持された映像処理設定パラメータを用いて、多板ＣＣＤの貼り合わせ位置ずれによるＲ，Ｇ，Ｂ画像のずれを補正し、補正したＲ，Ｇ，Ｂ映像信号をＹ／Ｃ変換回路４３に出力する。Ｙ／Ｃ変換回路４３は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号を輝度信号と色信号とに変換してフィルタ色バラツキ補正回路５４に出力する。
【００３４】
図４は図１中の多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３として採用可能な補正回路の一例としての補正回路７１を示すブロック図である。撮像部２として、多板ＣＣＤを採用する場合には、被写体から受光した光をプリズムを用いて分光し、各色光毎に設けられたＣＣＤにより撮像する。各ＣＣＤのプリズムに対する貼り合わせ位置は光軸がＣＣＤの有効画素の中心を通るように精度良く位置決めされる必要がある。しかし、近年、ＣＣＤの小型化に伴い各ピクセルサイズが小さくなってきたため、製造工程において精度良くＣＣＤの貼り合わせを行うことが困難になってきており、この位置合わせ精度向上には設備の増設や熟練した作業者により作業が必要であった。また、組立後、画像を出画すると水平・垂直方向２画素程度のずれが発生してしまうこともあった。
【００３５】
このような位置ずれが生じているＲ，Ｇ，Ｂ映像信号が補正回路７１（５３）に入力される。ＲＯＭ２６には、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像の位置ずれを補正するための位置ずれ補正情報が格納されている。補正回路７１（５３）には、この位置ずれ補正情報に基づく映像処理設定パラメータが格納される。
【００３６】
入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号は、夫々図４の映像入力信号ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３として、遅延部７２ＣＨ１〜７２ＣＨ３に供給される。遅延部７２ＣＨ１〜７２ＣＨ３は相互に同一構成であり、遅延部７２ＣＨ１のみについて説明する。
【００３７】
遅延部７２ＣＨ１は映像入力信号ＣＨ１を１ライン遅延部７３ａ〜７３ｃによって、１〜３ライン遅延させることができる。即ち、映像入力信号ＣＨ１に基づく画像を、画面上で１〜３ラインずらすことが可能である。また、遅延部７２ＣＨ１は、１ライン遅延部７３ａの出力を１画素遅延部７４ａ，７５ａによって、１又は２画素遅延させることができる。同様に、遅延部７２ＣＨ１は、１ライン遅延部７３ｂの出力を１画素遅延部７４ｂ，７５ｂによって、１又は２画素遅延させることができ、１ライン遅延部７３ｃの出力を１画素遅延部７４ｃ，７５ｃによって、１又は２画素遅延させることができる。即ち、１画素遅延部７４ａ〜７４ｃ，７５ａ〜７５ｃによって、映像入力信号ＣＨ１に基づく画像を、画面上で１又は２画素水平方向にずらすことが可能である。
【００３８】
１ライン遅延部７３ａ〜７３ｃ、１画素遅延部７４ａ〜７４ｃ及び１画素遅延部７５ａ〜７５ｃの出力は、ＭＵＸ７６に供給される。補正回路７１はレジスタ５３ａに格納された位置ずれ補正情報に基づく映像処理設定パラメータによって、Ｒ映像信号に相当する映像入力信号ＣＨ１の位置ずれ補正量（遅延量）を求め、遅延制御信号によってＭＵＸ７６に指示する。これにより、ＭＵＸ７６は、指定された遅延量の映像出力信号ＣＨ１を出力する。
【００３９】
同様に、遅延部７２ＣＨ１〜７２ＣＨ３によって、映像入力信号ＣＨ２，ＣＨ３についても、位置ずれ補正情報に基づく遅延量で出力される。こうして、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号の位置を１画素単位で移動させて、位置ずれを補正することができる。
【００４０】
なお、遅延部７２ＣＨ１〜７２ＣＨ３に、１ライン遅延部及び１画素遅延部を適宜の数だけ設けることにより、所望の画素数の位置ずれを補正することが可能である。
【００４１】
図５は図１中の多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３として採用可能な補正回路の他の例としての補正回路８０を示すブロック図である。図４の補正回路７１は１画素単位での位置ずれ補正が可能であった。図５の補正回路８０は１画素よりも小さい位置ずれを補正可能である。例えば１／４画素単位での補正の例について説明するが、適宜の画素単位での補正が可能である。
【００４２】
Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号は図４と同一構成の１画素単位補正回路７１に与えられて、１画素単位で位置ずれ補正される。１画素単位補正回路７１からのＲ，Ｇ，Ｂ映像信号は、夫々、アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂを介して遅延部８２Ｒ〜８２Ｂに供給される。
【００４３】
一方、クロックジェネレータ８６からのクロックはＰＬＬ回路８７に与えられて４逓倍される。クロックジェネレータ８６からのクロック及びＰＬＬ回路８７によって４逓倍されたクロックは、アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂに供給される。これらのクロックを用いることで、アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂは、夫々入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号の１画素を４画素にするアップコンバート処理を行う。アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂの出力は夫々遅延部８２Ｒ〜８２Ｂに与えられる。遅延部８２Ｒ〜８２Ｒの出力は夫々選択部８３Ｒ〜８３Ｂに与えられる。
【００４４】
図６は図５中の遅延部８２Ｒ〜８２Ｂ及び選択部８３Ｒ〜８３Ｂの具体的な構成の一例を示すブロック図である。遅延部８２Ｒ〜８２Ｂは相互に同一構成であり、選択部８３Ｒ〜８３Ｂも相互に同一構成であり、遅延部８２Ｒ及び選択部８２Ｒのみについて説明する。
【００４５】
遅延部８２Ｒは１／４画素遅延部（Ｄ）８２ａ〜８２ｄを有している。遅延部８２Ｒは入力されたＲ映像信号を１／４画素遅延部８２ａ〜８２ｄによって１／４画素分ずつ順次遅延させる。遅延部８２Ｒに入力されたＲ映像信号及び各１／４画素遅延部８２ａ〜８２ｄの出力が選択部８３Ｒを構成するＭＵＸ８３ａに供給される。
【００４６】
選択部８３Ｒ〜８３Ｂを構成するＭＵＸ８３ａには、選択部制御回路８８から遅延制御信号が与えられる。選択部制御回路８８は、ＰＬＬ回路８７からの４逓倍クロックが与えられて動作し、レジスタ５３ａから位置ずれ補正情報に基づく映像処理設定パラメータが与えられて、位置ずれ補正情報に基づく遅延制御信号を発生している。ＭＵＸ８３ａは、遅延制御信号に基づいて、アップコンバータ８１Ｒの出力、１／４画素遅延部８２ａ〜８２ｄの出力のいずれか１つを選択する。これにより、遅延部８２Ｒ及び選択部８３Ｒは、アップコンバータ８１ＲからのＲ映像信号を、遅延量０、１／４画素遅延、１／２画素遅延、３／４画素遅延又は１画素遅延させて出力することができる。即ち、Ｒ映像信号を０から１画素分の範囲で、１／４画素単位で、遅延制御信号に応じて水平方向にずらすことができる。
【００４７】
遅延部８２Ｇ，８２Ｂ及び選択部８３Ｇ，８３Ｂも図６と同一構成であり、Ｇ，Ｂ映像信号を０から１画素分の範囲で、１／４画素単位で、遅延制御信号に応じて水平方向にずらすことができる。
【００４８】
選択部８３Ｒ〜８３Ｂの出力は夫々ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂに供給される。クロックジェネレータ８６からのクロックはＰＬＬ回路８９にも供給されており、ＰＬＬ回路８９はクロックを２逓倍する。ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂには、ＰＬＬ回路８７，８９からの２逓倍及び４逓倍クロックが入力されており、ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂは、夫々入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号の４画素を２画素にするダウンコンバート処理を行う。ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂの出力はＤＳＰ８５に供給される。
【００４９】
従来、３板ＣＣＤを採用した撮像装置においては、Ｇ用ＣＣＤに対して、Ｒ用、Ｂ用ＣＣＤを水平方向に１／２画素ずらした状態でプリズムに貼り合わせする手法が採用されることがある。このような３板ＣＣＤから得られた撮像信号を画素ずらし処理することで、水平解像度を向上させるのである。ＤＳＰ８５はこのような１／２画素ずらし処理を行うものである。ＤＳＰ８５は１／２画素ずらし処理後のＲ，Ｇ，Ｂ映像信号を出力する。図５の位置ずれ補正においては、位置ずれ補正のためにアップコンバートしており、ＤＳＰ８５における１／２画素ずらし処理においてアップコンバートは不要である。
【００５０】
なお、位置ずれ補正のみを行う場合には、ＤＳＰ８５は不要である。
【００５１】
次に、図７を参照して位置ずれの補正回路８０の動作について説明する。図７においては、四角で囲って画素信号を示しており、Ｒ，Ｇ，Ｂは、夫々Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を示し、添え字の１桁目が同一の信号は、同一画素に基づく信号であることを示している。
【００５２】
いま、補正回路８０に入力されるＲ，Ｇ，Ｂ映像信号が図７の状態Ｓ１に示すように、水平方向に、Ｇ信号とＲ信号とが１／４画素ずれ、Ｇ信号とＢ信号とが３／４画素ずれているものとする。アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂは、４逓倍クロック（ＣＬＫ（ｘ４））を用いて、１画素を４画素にアップコンバートする。これにより、Ｇ信号、Ｒ信号及びＢ信号は、状態Ｓ２となる。遅延部８２Ｒ〜８２Ｂ及び選択部８３Ｒ〜８３Ｂは、４逓倍クロックを用いて、位置ずれ補正情報に基づく遅延制御信号によって、Ｇ信号を３／４画素遅延させ、Ｒ信号を１／２画素遅延させ、Ｂ信号をそのまま出力することにより、図７の状態Ｓ３にする。
【００５３】
ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂは、状態Ｓ３のＲ，Ｇ，Ｂ信号の４画素を２画素にするダウンコンバート処理によって、状態Ｓ４を得る。こうして、補正回路８０は、１画素よりも小さい位置ずれを確実に補正することができる。
【００５４】
フィルタ色バラツキ補正回路５４は、レジスタ５４ａに保持された映像処理設定パラメータを用いて、色バラツキを補正し、補正した輝度信号及び色信号をＲＧＢ変換回路４４に出力する。上述したように、撮像部２１には製造バラツキによる特性差によって、画像にばらつきが生じる。そこで、内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、色バラツキを補正するための色バラツキ補正情報に基づく映像処理設定パラメータが格納されている。補正回路５４のレジスタ５４ａには、この色バラツキ補正情報に基づく映像処理設定パラメータが格納されている。
【００５５】
補正回路５４は、入力される輝度信号及び色信号に対して、映像処理設定パラメータを適用して色バラツキを補正する。こうして、補正回路５４からは色バラツキが補正された輝度信号及び色信号が出力される。
【００５６】
ＲＧＢ変換回路４４は、入力された輝度信号及び色信号をＲ，Ｇ，Ｂ映像信号に変換してＷＢ回路４５に出力する。ＷＢ回路４５は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号のホワイトバランスを調整して、偏芯補正回路５５に出力する。
【００５７】
内視鏡装置２−１においては、機械的な精度上の問題によって、内視鏡１１の光軸中心と撮像部２１−１の撮像面中心とが一致しないことがある。偏芯量は内視鏡装置２毎に異なる。そこで、内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、偏芯量補正情報に基づく映像処理設定パラメータが記憶されている。
【００５８】
偏芯補正回路５５は、レジスタ５５ａに保持された偏芯量補正情報に基づく映像処理設定パラメータを用いて、映像の中心と画面中心とを一致させるように、偏芯補正を行う。
【００５９】
図８はズーム時における偏芯補正を説明するための説明図である。領域９１は撮像部２の画素領域を示している。撮像部２から読み出された画像領域（以下、切出し領域という）９２は、内視鏡１１の光軸中心と撮像部２１−１の撮像面との中心が一致していないことから、中心Ｐ１が偏芯している。この偏芯量を補正するための偏芯量補正情報に基づく映像処理設定パラメータがＲＯＭ２６−１に記述されている。図８の例では、偏芯補正回路５５は、偏芯量補正情報に基づく映像処理設定パラメータを用いて、切出し領域９２の中心Ｐ１をＰ２の位置まで偏芯補正し、切出し領域９３を設定する補正を行う。
【００６０】
このような偏芯補正によって、カメラヘッド毎に異なる中心軸の補正を自動的に適切に行うことが可能となる。偏芯補正回路５５からの映像信号はポスト映像処理回路４６に与えられる。
【００６１】
ポスト映像処理回路４６は、入力された映像信号に対して各種映像信号処理を施して出力する。例えば、ポスト映像処理回路４６は、ズーム処理、エンハンス処理、γ補正処理等の映像処理を行う。ポスト映像処理回路４６からの映像信号はモニタ４に供給される。こうして、モニタ４の表示画面上において、内視鏡装置２によって撮像された内視鏡画像が表示される。
【００６２】
上述したように、制御部３４からの映像処理設定パラメータは、セレクタ５１ｂ〜５５ｂを介してレジスタ５１ａ〜５５ａに供給されるようになっている。本実施の形態においては、セレクタ５１ｂ〜５５ｂには、初期値メモリとしてのＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃからの映像処理設定初期パラメータも与えられる。
【００６３】
ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃには、夫々補正回路５１〜５５における補正処理に用いる映像処理設定初期パラメータが記憶されている。各内視鏡装置２のＲＯＭ２６に記憶されているスコープ情報は、各内視鏡装置及び撮像部毎の映像処理設定パラメータを含んでいるのに対し、ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃに記憶される映像処理設定初期パラメータは、内視鏡装置２の種類毎の情報であり、各補正回路５１〜５５における補正処理によって画像が著しく劣化することを防止する値に設定されている。例えば、左右反転上下反転補正回路５１に対する映像処理設定初期パラメータとしては、左右及び上限反転を行わないようにするための値が設定される。
【００６４】
制御部３４は、各映像処理設定パラメータに異常があることを示すフラグを設定した場合には、当該映像処理設定パラメータを出力するセレクタ５１ｂ〜５５ｂに、ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃからの映像処理設定初期パラメータを選択させて、レジスタ５１ａ〜５５ａに映像処理設定パラメータとして設定するようになっている。これにより、補正回路５１〜５５は、映像処理設定パラメータに異常がない場合には、制御部３４からの映像処理設定パラメータを用いて補正処理を行い、映像処理設定パラメータに異常がある場合には、ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃからの映像処理設定初期パラメータを用いて補正処理を行う。
【００６５】
次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。
【００６６】
内視鏡装置２とビデオプロセッサ３とを接続して、内視鏡装置２及びビデオプロセッサ３の電源を投入する。これにより、内視鏡装置２は、撮像部２１からの撮像信号を画像処理回路２３において画像処理した後、映像信号をビデオプロセッサ３に出力する。
【００６７】
また、内視鏡装置２の送信回路２５は、レジスタ２４に保持されているスコープ情報を送信する。このスコープ情報は、ビデオプロセッサ３の受信回路３１において受信される。判定回路３２は、通信異常の有無を判定して判定情報を制御部３４に出力する。また、受信回路３１からのスコープ情報は、バッファ３３を介して制御部３４に供給される。
【００６８】
制御部３４の判定部３４ａは、バッファ３３から入力されたスコープ情報の異常を、例えば通信データ中のチェックサムを利用することで判定する。制御部３４は、バッファ３３からのスコープ情報中の映像処理設定パラメータをセレクタ５１ｂ〜５５ｂに出力する。この場合には、制御部３４は、判定回路３２及び判定部３４ａによって通信異常又はデータ異常により異常があると判定された映像処理設定パラメータについては異常があることを示すフラグを設定する。
【００６９】
いま、判定回路３２及び判定部３４ａによって、通信異常及びデータ異常が発生しておらず、制御部３４に取り込まれた映像処理設定パラメータには異常が発生していないものとする。この場合には、制御部３４はセレクタ５１ｂ〜５５ｂを制御して、制御部３４からの映像処理設定パラメータを対応するレジスタ５１ａ〜５５ａに与えて記憶させる。こうして、この場合には、各補正回路５１〜５５は、内視鏡装置２のＲＯＭ２６に記憶されている映像処理設定パラメータを用いて補正処理を行う。これにより、各補正回路５１〜５５は、内視鏡装置２及び撮像部２１の種類に応じた最適な補正が可能である。
【００７０】
こうして、モニタ４には、内視鏡装置２及び撮像部２１の種類に応じて最適に補正された内視鏡画像が映出される。
【００７１】
ここで、判定回路３２及び判定部３４ａによって、通信異常又はデータ異常が検出されるものとする。この場合には、制御部３４は、異常が検出されたスコープ情報に基づく映像処理設定パラメータに異常があることを示すフラグを設定する。制御部３４は、セレクタ５１ｂ〜５５ｂのうち異常があることを示すフラグが設定された映像処理設定パラメータが供給されるセレクタについては、対応するＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃに記憶されている映像処理設定初期パラメータを選択させて、対応するレジスタ５１ａ〜５５ａに与える。
【００７２】
こうして、この場合には、各補正回路５１〜５５は、異常が検出されたスコープ情報に基づく映像処理設定パラメータに代えて、ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃに記憶されている映像処理設定初期パラメータを用いて補正を行う。これにより、各補正回路５１〜５５において異常な映像処理設定パラメータを用いた補正処理が行われることはなく、各補正回路５１〜５５から異常な映像出力が出力されることを防止することができる。これにより、ビデオプロセッサ３の制御部３４に異常なスコープ情報が取り込まれた場合でも、必要な最低限の補正は行われることになり、モニタ４に表示される内視鏡画像が著しく劣化することを防止することができる。
【００７３】
このように本実施の形態においては、通信異常及びデータ異常が生じているスコープ情報が取り込まれたことを検出した場合には、各補正回路に映像処理設定パラメータに代えて映像処理設定初期パラメータを設定することで、各補正回路において異常な補正が行われることを防止することができる。これにより、ビデオプロセッサが異常なスコープ情報を受信した場合でも、モニタに表示される内視鏡画像が著しく劣化することを防止することができる。
【００７４】
図９は本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図９において図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００７５】
本実施の形態はビデオプロセッサ３に代えてビデオプロセッサ１００を採用した点が第１の実施の形態と異なる。ビデオプロセッサ１００は、ウォッチドックタイマ（ＷＤＴ）１０１、設定ＲＯＭ１０２、レジスタ切換回路１０３、ＲＯＭ１０４及び各種制御回路１１１〜１１５を設けた点がビデオプロセッサ３と異なる。
【００７６】
フリーズ制御回路１１１は、レジスタ１１１ａに記憶された設定値に従って、内視鏡画像をフリーズさせて表示させるか否かを制御する。カラーバー制御回路１１２は、レジスタ１１２ａに記憶された設定値に従って、モニタ４上にカラーバーを表示するか否かを制御する。光源制御回路１１３は、レジスタ１１３ａに記憶された設定値に従って、内視鏡の光源として用いる光の選択を制御する。モニタ出力制御回路１１４は、レジスタ１１４ａに記憶された設定値に従って、モニタ４の出力画像の方式等を制御する。記録装置制御回路１１５は、レジスタ１１５ａに記憶された設定値に従って、図示しない記録装置への出力画像の記録方式等を制御する。
【００７７】
制御部３４は、これらの制御回路１１１〜１１５に設定すべき設定値を設定値ＲＯＭ１０２からオペレータの操作に基づいて選択して読み出し、レジスタ切換回路１０３を介して各レジスタ１１１ａ〜１１５ａに設定する。
【００７８】
ビデオプロセッサ１００には、各制御回路１１１〜１１５に対して設定可能な複数の設定値を夫々有する設定ＲＯＭ１０２以外に、暴走時の設定値を保持するＲＯＭ１０４が設けられている。また、本実施の形態においては、制御部３４を構成するＣＰＵの暴走を監視するＷＤＴ１０１が設けられている。ＷＤＴ１０１は、制御部３４を構成するＣＰＵの出力を監視することで、制御部３４の暴走を検出する。ＷＤＴ１０１は、制御部３４の暴走を検出すると、レジスタ切換回路１０３を制御して、暴走時設定メモリであるＲＯＭ１０４に記憶されているＣＰＵ暴走時の設定値を各レジスタ１１１ａ〜１１５ａに設定するようになっている。
【００７９】
このように構成された実施の形態においては、制御部３４が暴走していない場合には、制御部３４は、オペレータの操作に応じた設定値を設定値ＲＯＭ１０２から読み出して、各制御回路１１１〜１１５のレジスタ１１１ａ〜１１５ａに設定する。これにより、内視鏡システムは、オペレータの操作に応じて動作を行う。
【００８０】
ここで、制御部３４を構成するＣＰＵが暴走するものとする。この場合には、この暴走がＷＤＴ１０１によって検出される。そうすると、ＷＤＴ１０１は、レジスタ切換回路１０３を制御して、ＲＯＭ１０４に記憶されている設定値を選択させて、各制御回路１１１〜１１５のレジスタ１１１ａ〜１１５ａに設定させる。
【００８１】
図１０はＲＯＭ１０４に記憶されているＣＰＵ暴走時の設定値の一例を示す説明図である。図１０に示すように、ＣＰＵ（制御部３４）の暴走時には、フリーズ及びカラーバーが解除されて、通常光により照明された動画の内視鏡画像が表示されることになる。これにより、例えば内視鏡を体腔内から抜き出すこと等を行う場合に、比較的観察がし易い通常の動画像の内視鏡像を表示させることができる。また、モニタ４には、内視鏡画像が標準画質の形式で画像表示され、記録装置には標準画質の形式で画像が記録される。これにより、内視鏡画像の表示の確実性が向上し、モニタ４の表示画面上において、内視鏡画像の観察を確実に継続させることができる。
【００８２】
このように本実施の形態においては、制御部を構成するＣＰＵが暴走した場合に、ウォッチドックタイマを利用してＣＰＵ暴走時の設定値を自動的に各制御回路のレジスタに設定することにより、制御部が暴走した場合でも、観察しやすく且つ表示や記録の確実性が高い内視鏡画像を得ることができる。
【００８３】
図１１は本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。図１１において図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００８４】
本実施の形態はビデオプロセッサ３に代えてビデオプロセッサ１２０を採用した点が第１の実施の形態と異なる。ビデオプロセッサ１２０は、判定ＲＯＭ１２１及びセレクタ１２２を設けた点がビデオプロセッサ３と異なる。
【００８５】
ビデオプロセッサ１２０には複数種類の内視鏡装置２を接続することができる。しかし、内視鏡装置２については、フォントデータやビデオフォーマット等の相違を考慮して、地域別に使用可能な種類が制限されていることがある。従って、内視鏡システムの性能を保証するために、本実施の形態においては、当該地域でサポートされている内視鏡装置以外の内視鏡装置がビデオプロセッサ１２０に接続された場合には、内視鏡画像を出画させないようにする。
【００８６】
内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、地域毎の出画制限情報が記憶されている。一方、判定ＲＯＭ１２１には、ビデオプロセッサ１２０が使用される地域についての地域情報が記憶されている。
【００８７】
制御部３４は、接続された内視鏡装置２のＲＯＭ２６から読み出したスコープ情報中の出画制限情報を取得すると、判定ＲＯＭ１２１に記憶されている地域情報と比較し、地域情報で規定されている地域が出画制限情報によって使用が制限されている地域であるか否かを判定する。制御部３４は使用が制限されていない場合にのみ、出画許可信号をセレクタ１２２に出力する。この出画許可信号によって、セレクタ１２２はポスト映像処理回路４６からの映像信号をモニタ４に出力する。
【００８８】
このように構成された実施の形態においては、内視鏡装置２とビデオプロセッサ１２０とが接続されて電源が投入されると、内視鏡装置２のＲＯＭ２６からのスコープ情報がビデオプロセッサ１２０の制御部３４に読込まれる。制御部３４はスコープ情報に含まれる出画制限情報と、判定ＲＯＭ１２１に記憶されている地域情報とを比較する。制御部３４は、地域情報によって規定されている地域が出画制限情報によって使用が制限されている地域であるか否かを判定し、使用が制限されている地域でない場合にのみ、セレクタ１２２に出画許可信号を出力する。これにより、セレクタ１２２はポスト映像処理回路４６からの内視鏡画像の映像信号を出力する。
【００８９】
内視鏡装置２が使用が制限されている地域においてビデオプロセッサ１２０に接続された場合には、出画制限情報によって使用が制限されている地域中に、判定ＲＯＭ１２１に記憶されている地域情報に規定された地域が含まれる。この場合には、制御部３４はセレクタ１２２に出画許可信号を出力せず、セレクタ１２２はポスト映像処理回路４６からの内視鏡画像の映像信号を出力しない。
【００９０】
このように本実施の形態においては、内視鏡装置のＲＯＭからの出画制限情報を読み出して、判定ＲＯＭ内の地域情報と比較することにより、使用が制限された地域において内視鏡装置を使用した場合に、出画を制限することができる。これにより、性能が保証された内視鏡装置による内視鏡画像のみを表示させることができる。
【００９１】
なお、本実施の形態においては、使用が制限された地域において内視鏡装置を使用した場合には出画を制限するようにしたが、出画の禁止に際して、使用が制限された地域用の内視鏡装置が接続されていることを示すメッセージを表示させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…内視鏡システム、２−１，２−２…内視鏡装置、３…ビデオプロセッサ、４…モニタ、２１−１，２１−２…撮像部、２２…信号処理回路部、２６−１，２６−２…ＲＯＭ、３１…受信回路、３２…判定回路、３４…制御部、３４ａ…判定部、５１〜５５…補正回路、５１ａ〜５５ａ…レジスタ、５１ｂ〜５５ｂ…セレクタ、５１ｃ〜５５ｃ…ＲＯＭ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像部からの内視鏡画像を処理する内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡は医療分野における診断や処置具を用いた治療等に広く用いられるようになった。電荷結合素子（ＣＣＤ）等の撮像素子を内視鏡先端に設け、ＣＣＤを用いて撮像した観察像をビデオプロセッサによってテレビモニタに映出する電子内視鏡装置が普及している。
【０００３】
このような電子内視鏡装置において、内視鏡（以下、スコープともいう）に、挿入部先端に設けられた撮像素子から読み出される画像信号を処理するための画像処理回路が集積回路として設けられているものがある。撮像素子からの画像信号は画像処理回路において画像処理された後、ビデオプロセッサに出力される。
【０００４】
ビデオプロセッサは、スコープからの画像信号に対して、種々の画像信号処理を施して、モニタに出力する。例えば、ビデオプロセッサにおいては、表示位置の補正、色ばらつきの補正、ガンマ補正、ホワイトバランス補正等の種々の補正が行われる。これらの補正の中には、スコープ及び撮像素子毎に固有の補正値を用いることで、最適な補正が可能となるものがある。このため、これらの補正値を保持するためのＲＯＭがスコープ内に設けられることがある。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、製造上の理由等によりスコープに設けたＲＯＭに補正値が書き込まれていない場合において、平均的初期データを電子内視鏡装置の初期設定時、すなわち工場における電子内視鏡装置製造時等にメモリに書き込む装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２８４６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、スコープ内に設けたＲＯＭから読み出したデータに異常がある場合には、ビデオプロセッサにおいて正しく画像処理を行うことができず、モニタに表示する内視鏡画像が著しく劣化してしまうことがあるという問題があった。
【０００８】
なお、特許文献１の装置においては、ＲＯＭから読み出したデータに異常がある場合には、その旨を表示することはできるが、この場合でも、内視鏡画像が著しく劣化することを防止することはできない。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、スコープ内に設けたメモリから読み出したデータに異常がある場合でも、内視鏡画像の劣化を抑制して、十分な画質の内視鏡画像を出力することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る内視鏡システムは、被検体の光学像を撮像する撮像部によって得た内視鏡画像に基づく映像信号を出力する内視鏡装置と、前記内視鏡装置が着脱自在に接続されて、前記内視鏡装置からの映像信号に対して映像信号処理を施す映像処理部を有するビデオプロセッサとを具備する内視鏡システムであって、前記内視鏡装置は、前記内視鏡装置に固有なスコープ情報を格納するメモリと、前記スコープ情報を前記メモリから読出して前記ビデオプロセッサに送信する送信部と、具備し、前記ビデオプロセッサは、前記送信部から出力された前記スコープ情報を受信するための受信部と、前記受信部において前記スコープ情報が正常に受信されたか否かの通信異常を判定する第１の判定部と、前記受信部において受信された前記スコープ情報にデータ異常が生じているか否かを判定する第２の判定部と、前記映像処理部の前記映像信号処理に用いる映像処理設定パラメータの初期値である映像処理設定初期パラメータを記憶する初期値メモリと、前記第１及び第２の判定部の判定結果に基づいて、前記映像処理設定パラメータとして、前記スコープ情報に基づく映像処理設定パラメータを設定するか又は前記初期値メモリに記憶された映像処理設定初期パラメータを設定する制御部と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スコープ内に設けたメモリから読み出したデータに異常がある場合でも、内視鏡画像の劣化を抑制して、十分な画質の内視鏡画像を出力することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡システムを示すブロック図。
【図２】図１中のビデオプロセッサ３の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】送信回路２５からの通信データの一例を示す説明図。
【図４】図１中の多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３として採用可能な補正回路の一例としての補正回路７１を示すブロック図。
【図５】図１中の多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３として採用可能な補正回路の他の例としての補正回路８０を示すブロック図。
【図６】図５中の遅延部８２Ｒ〜８２Ｂ及び選択部８３Ｒ〜８３Ｂの具体的な構成の一例を示すブロック図。
【図７】位置ずれの補正回路８０の動作を説明するための説明図。
【図８】ズーム時における偏芯補正を説明するための説明図。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図。
【図１０】ＲＯＭ１０４に記憶されているＣＰＵ暴走時の設定値の一例を示す説明図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡システムを示すブロック図である。また、図２は図１中のビデオプロセッサ３の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示す内視鏡システム１は、各種内視鏡装置２−１，２−２，…（以下、代表して内視鏡装置２という）のうちの１つとビデオプロセッサ３とによって構成される。内視鏡装置２としては、内視鏡１１と撮像部２１−１を有するカメラヘッド１２とによって構成される内視鏡装置２−１や、細長の挿入部の先端側に撮像部２１−２を備えた内視鏡装置２−２等の種々の装置を採用することができる。以下、内視鏡装置２に内蔵される固体撮像素子としての撮像部２１−１，２１−２，…を代表して撮像部２１という。
【００１６】
これらの内視鏡装置２には、撮像部２１からの撮像信号を画像処理する信号処理回路部２２が設けられている。信号処理回路部２２は、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）やＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等によって構成されており、画像処理回路２３、レジスタ２４及び送信回路２５を有する。
【００１７】
また、内視鏡装置２−１，２−２，…には、夫々内視鏡装置２−１，２−２，…に関するスコープ情報を記述したＲＯＭ２６−１，２６−２，…（以下、代表してＲＯＭ２６という）が設けられている。なお、ＲＯＭ２６に記憶されるスコープ情報は、各内視鏡装置２の種類やケーブル長の情報、各内視鏡装置２に内蔵される撮像部２に関する情報であり、撮像部２からの撮像信号に対する各種映像処理に必要な映像処理設定パラメータを含む。なお、各内視鏡装置２内のＲＯＭ２６には、各スコープ２毎及び撮像部２１毎に最適なスコープ情報が工場出荷時に記憶されている。
【００１８】
各内視鏡装置２においては、ＲＯＭ２６に記憶されたスコープ情報は、信号処理回路部２２のレジスタ２４に夫々与えられる。各内視鏡装置２の画像処理回路２３は、撮像部２からの撮像信号に対して、レジスタ２４に保持された画像処理情報を用いて画像処理する。画像処理回路２３からの映像信号はビデオプロセッサ３の映像処理部３５に供給される。
【００１９】
また、送信回路２５は、レジスタ２４に保持されたスコープ情報を読み出して、ビデオプロセッサ３に通信データとして送信する。こうして、ビデオプロセッサ３には、内視鏡装置２から映像信号とスコープ情報とが入力される。
【００２０】
ビデオプロセッサ３には、内視鏡装置２からの映像信号に対して各種映像信号処理を施す映像信号処理部３５が設けられている。映像信号処理部３５は制御部３４により制御されて、映像信号処理を行う。また、ビデオプロセッサ３には受信回路３１が設けられており、受信回路３１は、内視鏡装置２の送信回路２５から送信された通信データを受信する。受信回路３１は通信データからスコープ情報を抽出してバッファ３３に出力する。バッファ３３に蓄積されたスコープ情報は、制御部３４に供給される。
【００２１】
図３は送信回路２５からの通信データの一例を示す説明図である。図３の例では、先頭に、ヘッダーデータとそのチェックサム（Ｃｈｅｃｋ Ｓｕｍ）によって構成されるヘッダーが配置される。次に、スコープ情報である映像処理設定パラメータが配置され、１パケット毎にチェックサムが配置される。以後、必要な数だけの映像処理設定パラメータが配置される。例えば、映像処理設定パラメータとしては、多板CCD張り合わせ位置ズレ補正の設定パラメータ、左右反転、上下反転処理回路の設定パラメータ、ライン濃淡補正の設定パラメータ等がある。
【００２２】
本実施の形態においては、受信回路３１の出力は判定部３２にも供給される。判定部３２は受信回路３１における通信データの受信が正常に行われたか否かを判定する。判定部３２は、内視鏡装置２とビデオプロセッサ３との間を接続するためのコネクタの不良や接触不良、ケーブルの切断、ノイズ、通受信回路の不良等による電気的な通信不良があったか否かを判定する。例えば、判定部３２は、ハードウェアによって図３のヘッダーのサムチェックを行うことで、データ受信の不良を検出することができる。判定回路３２は判定結果を示す判定情報を制御部３４に出力する。
【００２３】
本実施の形態においては、図２に示すように、制御部３４は、判定部３４ａを有している。判定部３４ａは、バッファ３３から読み出したスコープ情報が正常な情報であるか否かを判定するようになっている。例えば、判定部３４ａは、スコープ情報に含まれるチェックサムを利用して、スコープ情報に誤りが存在するか否かを判定する。図３の例では、判定部３４ａは、パケット毎の誤り判定が可能である。
【００２４】
制御部３４は、ＣＰＵ等によって構成することができ、映像処理部３５内の各処理回路に、バッファ３３から読み出した映像処理設定パラメータを夫々設定することで、映像処理部３５の動作を制御するようになっている。この場合において、制御部３４は、判定回路３２からの判定情報によって受信不良と判定された映像処理設定パラメータ及び判定部３４ａによって誤りがあると判定された映像処理設定パラメータについては、異常があることを示すフラグを設定するようになっている。
【００２５】
図２では、映像処理部３５内の各処理回路のうち映像処理設定パラメータが設定される処理回路としては、左右反転上下反転補正回路５１、ライン濃淡補正回路５２、多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３、フィルタ色バラツキ補正回路５４及び偏芯補正回路５５が採用されている。これらの補正回路５１〜５５は、夫々レジスタ５１ａ〜５５ａを備えており、これらのレジスタ５１ａ〜５５ａに制御部３４によって対応する映像処理設定パラメータが設定保持される。補正回路５１〜５５は、各レジスタ５１ａ〜５５ａに保持されている映像処理設定パラメータを用いて映像信号処理を行うようになっている。
【００２６】
内視鏡装置２からの映像信号は、映像処理部３５のＡ／Ｄ変換回路４１に与えられる。Ａ／Ｄ変換回路４１は、入力された映像信号をデジタル信号に変換して左右反転上下反転補正回路５１に出力する。内視鏡装置２においては細径化が促進されており、撮像部の配置スペースの制限から、被写体光学像をプリズムを介して撮像部２に結像させるものがある。この場合には、撮像部２に結像する被写体光学像が通常時に対して左右反転、上下反転した画像となることがある。そこで、内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、左右上下反転した画像が出力されるか否かを示す左右上下反転情報が映像処理設定パラメータとして記憶されている。制御部３４は、この左右上下反転情報に基づく映像処理設定パラメータをセレクタ５１ｂを介してレジスタ５１ａに設定する。なお、制御部３４は、他の各映像処理設定パラメータについても、対応する補正回路５２〜５５のレジスタ５２ａ〜５５ａにセレクタ５２ｂ〜５５ｂを介して与えて設定する。
【００２７】
左右反転上下反転補正回路５１は、レジスタ５１ａに保持された左右上下反転情報に基づく映像処理設定パラメータを用いて、入力映像を左右上下を反転させた映像に補正して出力する。例えば、左右反転上下反転補正回路５１は、フレームメモリに書き込んだ映像信号の読出しを制御することによって、左右上下反転補正を行うことができる。
【００２８】
内視鏡装置２の撮像部２１としては、例えば、単板のＣＣＤと補色フィルタ等のカラーフィルタとを用いてカラー画像を得るもの（以下、単板ＣＣＤという）と、原色光を光電変換する２板又は３板のＣＣＤによってカラー画像を得るもの（以下、多板ＣＣＤという）とがある。
【００２９】
後述するように、単板ＣＣＤを用いた場合には、カラーフィルタに基づくライン濃淡を補正することが考えられ、多板ＣＣＤを用いた場合には、各ＣＣＤの位置ずれを補正することが考えられる。そこで、単板ＣＣＤを採用した内視鏡装置２からの映像信号については、補正回路５１の出力をＹ／Ｃ分離回路４２に与え、多板ＣＣＤを採用した内視鏡装置２からの映像信号については、補正回路５１の出力を多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３に与える。
【００３０】
Ｙ／Ｃ分離回路４２は、入力された映像信号を輝度信号と色信号とに分離してライン濃淡補正回路５２に出力する。ライン濃淡補正回路５２は、レジスタ５２ａに保持された映像処理設定パラメータを用いて、カラーフィルタに基づくライン濃淡を補正してフィルタ色バラツキ補正回路５４に出力するものである。
【００３１】
撮像部２１には製造バラツキによる特性差によって、画像にばらつきが生じる。例えば、カラーフィルタの特性のばらつきによって輝度、色にバラツキが生じることがある。単板ＣＣＤにおいては、一般的に補色フィルタが採用されることが多い。補色フィルタは、２ライン毎に同一色配列を有する。従って、補色フィルタを用いた場合には、ライン濃淡と呼ばれるライン毎のバラツキが生じることがある。そこで、内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、ライン濃淡を補正するためのライン濃淡補正情報が格納されている。補正回路５２のレジスタ５２ａには、このライン濃淡補正情報に基づく映像処理設定パラメータが格納されている。
【００３２】
補色フィルタは、２ライン毎に同一色配列となるので、ライン濃淡補正情報に基づく映像処理設定パラメータは、奇数フィールドの奇数ライン用及び偶数ライン用、偶数フィールドの奇数ライン用及び偶数ライン用の４種類である。補正回路５２は、入力される輝度信号及び色信号の各ライン毎に、対応する映像処理設定パラメータを適用して、ライン濃淡を補正する。こうして、補正回路５２からはライン濃淡が補正された輝度信号及び色信号が出力される。
【００３３】
多板ＣＣＤを採用した内視鏡装置２からの映像信号についての補正回路５１の出力は、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号である。補正回路５３は、レジスタ５３ａに保持された映像処理設定パラメータを用いて、多板ＣＣＤの貼り合わせ位置ずれによるＲ，Ｇ，Ｂ画像のずれを補正し、補正したＲ，Ｇ，Ｂ映像信号をＹ／Ｃ変換回路４３に出力する。Ｙ／Ｃ変換回路４３は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号を輝度信号と色信号とに変換してフィルタ色バラツキ補正回路５４に出力する。
【００３４】
図４は図１中の多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３として採用可能な補正回路の一例としての補正回路７１を示すブロック図である。撮像部２として、多板ＣＣＤを採用する場合には、被写体から受光した光をプリズムを用いて分光し、各色光毎に設けられたＣＣＤにより撮像する。各ＣＣＤのプリズムに対する貼り合わせ位置は光軸がＣＣＤの有効画素の中心を通るように精度良く位置決めされる必要がある。しかし、近年、ＣＣＤの小型化に伴い各ピクセルサイズが小さくなってきたため、製造工程において精度良くＣＣＤの貼り合わせを行うことが困難になってきており、この位置合わせ精度向上には設備の増設や熟練した作業者により作業が必要であった。また、組立後、画像を出画すると水平・垂直方向２画素程度のずれが発生してしまうこともあった。
【００３５】
このような位置ずれが生じているＲ，Ｇ，Ｂ映像信号が補正回路７１（５３）に入力される。ＲＯＭ２６には、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像の位置ずれを補正するための位置ずれ補正情報が格納されている。補正回路７１（５３）には、この位置ずれ補正情報に基づく映像処理設定パラメータが格納される。
【００３６】
入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号は、夫々図４の映像入力信号ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３として、遅延部７２ＣＨ１〜７２ＣＨ３に供給される。遅延部７２ＣＨ１〜７２ＣＨ３は相互に同一構成であり、遅延部７２ＣＨ１のみについて説明する。
【００３７】
遅延部７２ＣＨ１は映像入力信号ＣＨ１を１ライン遅延部７３ａ〜７３ｃによって、１〜３ライン遅延させることができる。即ち、映像入力信号ＣＨ１に基づく画像を、画面上で１〜３ラインずらすことが可能である。また、遅延部７２ＣＨ１は、１ライン遅延部７３ａの出力を１画素遅延部７４ａ，７５ａによって、１又は２画素遅延させることができる。同様に、遅延部７２ＣＨ１は、１ライン遅延部７３ｂの出力を１画素遅延部７４ｂ，７５ｂによって、１又は２画素遅延させることができ、１ライン遅延部７３ｃの出力を１画素遅延部７４ｃ，７５ｃによって、１又は２画素遅延させることができる。即ち、１画素遅延部７４ａ〜７４ｃ，７５ａ〜７５ｃによって、映像入力信号ＣＨ１に基づく画像を、画面上で１又は２画素水平方向にずらすことが可能である。
【００３８】
１ライン遅延部７３ａ〜７３ｃ、１画素遅延部７４ａ〜７４ｃ及び１画素遅延部７５ａ〜７５ｃの出力は、ＭＵＸ７６に供給される。補正回路７１はレジスタ５３ａに格納された位置ずれ補正情報に基づく映像処理設定パラメータによって、Ｒ映像信号に相当する映像入力信号ＣＨ１の位置ずれ補正量（遅延量）を求め、遅延制御信号によってＭＵＸ７６に指示する。これにより、ＭＵＸ７６は、指定された遅延量の映像出力信号ＣＨ１を出力する。
【００３９】
同様に、遅延部７２ＣＨ１〜７２ＣＨ３によって、映像入力信号ＣＨ２，ＣＨ３についても、位置ずれ補正情報に基づく遅延量で出力される。こうして、Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号の位置を１画素単位で移動させて、位置ずれを補正することができる。
【００４０】
なお、遅延部７２ＣＨ１〜７２ＣＨ３に、１ライン遅延部及び１画素遅延部を適宜の数だけ設けることにより、所望の画素数の位置ずれを補正することが可能である。
【００４１】
図５は図１中の多板ＣＣＤ貼り合わせ位置ずれ補正回路５３として採用可能な補正回路の他の例としての補正回路８０を示すブロック図である。図４の補正回路７１は１画素単位での位置ずれ補正が可能であった。図５の補正回路８０は１画素よりも小さい位置ずれを補正可能である。例えば１／４画素単位での補正の例について説明するが、適宜の画素単位での補正が可能である。
【００４２】
Ｒ，Ｇ，Ｂ映像信号は図４と同一構成の１画素単位補正回路７１に与えられて、１画素単位で位置ずれ補正される。１画素単位補正回路７１からのＲ，Ｇ，Ｂ映像信号は、夫々、アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂを介して遅延部８２Ｒ〜８２Ｂに供給される。
【００４３】
一方、クロックジェネレータ８６からのクロックはＰＬＬ回路８７に与えられて４逓倍される。クロックジェネレータ８６からのクロック及びＰＬＬ回路８７によって４逓倍されたクロックは、アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂに供給される。これらのクロックを用いることで、アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂは、夫々入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号の１画素を４画素にするアップコンバート処理を行う。アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂの出力は夫々遅延部８２Ｒ〜８２Ｂに与えられる。遅延部８２Ｒ〜８２Ｒの出力は夫々選択部８３Ｒ〜８３Ｂに与えられる。
【００４４】
図６は図５中の遅延部８２Ｒ〜８２Ｂ及び選択部８３Ｒ〜８３Ｂの具体的な構成の一例を示すブロック図である。遅延部８２Ｒ〜８２Ｂは相互に同一構成であり、選択部８３Ｒ〜８３Ｂも相互に同一構成であり、遅延部８２Ｒ及び選択部８２Ｒのみについて説明する。
【００４５】
遅延部８２Ｒは１／４画素遅延部（Ｄ）８２ａ〜８２ｄを有している。遅延部８２Ｒは入力されたＲ映像信号を１／４画素遅延部８２ａ〜８２ｄによって１／４画素分ずつ順次遅延させる。遅延部８２Ｒに入力されたＲ映像信号及び各１／４画素遅延部８２ａ〜８２ｄの出力が選択部８３Ｒを構成するＭＵＸ８３ａに供給される。
【００４６】
選択部８３Ｒ〜８３Ｂを構成するＭＵＸ８３ａには、選択部制御回路８８から遅延制御信号が与えられる。選択部制御回路８８は、ＰＬＬ回路８７からの４逓倍クロックが与えられて動作し、レジスタ５３ａから位置ずれ補正情報に基づく映像処理設定パラメータが与えられて、位置ずれ補正情報に基づく遅延制御信号を発生している。ＭＵＸ８３ａは、遅延制御信号に基づいて、アップコンバータ８１Ｒの出力、１／４画素遅延部８２ａ〜８２ｄの出力のいずれか１つを選択する。これにより、遅延部８２Ｒ及び選択部８３Ｒは、アップコンバータ８１ＲからのＲ映像信号を、遅延量０、１／４画素遅延、１／２画素遅延、３／４画素遅延又は１画素遅延させて出力することができる。即ち、Ｒ映像信号を０から１画素分の範囲で、１／４画素単位で、遅延制御信号に応じて水平方向にずらすことができる。
【００４７】
遅延部８２Ｇ，８２Ｂ及び選択部８３Ｇ，８３Ｂも図６と同一構成であり、Ｇ，Ｂ映像信号を０から１画素分の範囲で、１／４画素単位で、遅延制御信号に応じて水平方向にずらすことができる。
【００４８】
選択部８３Ｒ〜８３Ｂの出力は夫々ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂに供給される。クロックジェネレータ８６からのクロックはＰＬＬ回路８９にも供給されており、ＰＬＬ回路８９はクロックを２逓倍する。ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂには、ＰＬＬ回路８７，８９からの２逓倍及び４逓倍クロックが入力されており、ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂは、夫々入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号の４画素を２画素にするダウンコンバート処理を行う。ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂの出力はＤＳＰ８５に供給される。
【００４９】
従来、３板ＣＣＤを採用した撮像装置においては、Ｇ用ＣＣＤに対して、Ｒ用、Ｂ用ＣＣＤを水平方向に１／２画素ずらした状態でプリズムに貼り合わせする手法が採用されることがある。このような３板ＣＣＤから得られた撮像信号を画素ずらし処理することで、水平解像度を向上させるのである。ＤＳＰ８５はこのような１／２画素ずらし処理を行うものである。ＤＳＰ８５は１／２画素ずらし処理後のＲ，Ｇ，Ｂ映像信号を出力する。図５の位置ずれ補正においては、位置ずれ補正のためにアップコンバートしており、ＤＳＰ８５における１／２画素ずらし処理においてアップコンバートは不要である。
【００５０】
なお、位置ずれ補正のみを行う場合には、ＤＳＰ８５は不要である。
【００５１】
次に、図７を参照して位置ずれの補正回路８０の動作について説明する。図７においては、四角で囲って画素信号を示しており、Ｒ，Ｇ，Ｂは、夫々Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を示し、添え字の１桁目が同一の信号は、同一画素に基づく信号であることを示している。
【００５２】
いま、補正回路８０に入力されるＲ，Ｇ，Ｂ映像信号が図７の状態Ｓ１に示すように、水平方向に、Ｇ信号とＲ信号とが１／４画素ずれ、Ｇ信号とＢ信号とが３／４画素ずれているものとする。アップコンバータ８１Ｒ〜８１Ｂは、４逓倍クロック（ＣＬＫ（ｘ４））を用いて、１画素を４画素にアップコンバートする。これにより、Ｇ信号、Ｒ信号及びＢ信号は、状態Ｓ２となる。遅延部８２Ｒ〜８２Ｂ及び選択部８３Ｒ〜８３Ｂは、４逓倍クロックを用いて、位置ずれ補正情報に基づく遅延制御信号によって、Ｇ信号を３／４画素遅延させ、Ｒ信号を１／２画素遅延させ、Ｂ信号をそのまま出力することにより、図７の状態Ｓ３にする。
【００５３】
ダウンコンバータ８４Ｒ〜８４Ｂは、状態Ｓ３のＲ，Ｇ，Ｂ信号の４画素を２画素にするダウンコンバート処理によって、状態Ｓ４を得る。こうして、補正回路８０は、１画素よりも小さい位置ずれを確実に補正することができる。
【００５４】
フィルタ色バラツキ補正回路５４は、レジスタ５４ａに保持された映像処理設定パラメータを用いて、色バラツキを補正し、補正した輝度信号及び色信号をＲＧＢ変換回路４４に出力する。上述したように、撮像部２１には製造バラツキによる特性差によって、画像にばらつきが生じる。そこで、内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、色バラツキを補正するための色バラツキ補正情報に基づく映像処理設定パラメータが格納されている。補正回路５４のレジスタ５４ａには、この色バラツキ補正情報に基づく映像処理設定パラメータが格納されている。
【００５５】
補正回路５４は、入力される輝度信号及び色信号に対して、映像処理設定パラメータを適用して色バラツキを補正する。こうして、補正回路５４からは色バラツキが補正された輝度信号及び色信号が出力される。
【００５６】
ＲＧＢ変換回路４４は、入力された輝度信号及び色信号をＲ，Ｇ，Ｂ映像信号に変換してＷＢ回路４５に出力する。ＷＢ回路４５は、入力されたＲ，Ｇ，Ｂ映像信号のホワイトバランスを調整して、偏芯補正回路５５に出力する。
【００５７】
内視鏡装置２−１においては、機械的な精度上の問題によって、内視鏡１１の光軸中心と撮像部２１−１の撮像面中心とが一致しないことがある。偏芯量は内視鏡装置２毎に異なる。そこで、内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、偏芯量補正情報に基づく映像処理設定パラメータが記憶されている。
【００５８】
偏芯補正回路５５は、レジスタ５５ａに保持された偏芯量補正情報に基づく映像処理設定パラメータを用いて、映像の中心と画面中心とを一致させるように、偏芯補正を行う。
【００５９】
図８はズーム時における偏芯補正を説明するための説明図である。領域９１は撮像部２の画素領域を示している。撮像部２から読み出された画像領域（以下、切出し領域という）９２は、内視鏡１１の光軸中心と撮像部２１−１の撮像面との中心が一致していないことから、中心Ｐ１が偏芯している。この偏芯量を補正するための偏芯量補正情報に基づく映像処理設定パラメータがＲＯＭ２６−１に記述されている。図８の例では、偏芯補正回路５５は、偏芯量補正情報に基づく映像処理設定パラメータを用いて、切出し領域９２の中心Ｐ１をＰ２の位置まで偏芯補正し、切出し領域９３を設定する補正を行う。
【００６０】
このような偏芯補正によって、カメラヘッド毎に異なる中心軸の補正を自動的に適切に行うことが可能となる。偏芯補正回路５５からの映像信号はポスト映像処理回路４６に与えられる。
【００６１】
ポスト映像処理回路４６は、入力された映像信号に対して各種映像信号処理を施して出力する。例えば、ポスト映像処理回路４６は、ズーム処理、エンハンス処理、γ補正処理等の映像処理を行う。ポスト映像処理回路４６からの映像信号はモニタ４に供給される。こうして、モニタ４の表示画面上において、内視鏡装置２によって撮像された内視鏡画像が表示される。
【００６２】
上述したように、制御部３４からの映像処理設定パラメータは、セレクタ５１ｂ〜５５ｂを介してレジスタ５１ａ〜５５ａに供給されるようになっている。本実施の形態においては、セレクタ５１ｂ〜５５ｂには、初期値メモリとしてのＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃからの映像処理設定初期パラメータも与えられる。
【００６３】
ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃには、夫々補正回路５１〜５５における補正処理に用いる映像処理設定初期パラメータが記憶されている。各内視鏡装置２のＲＯＭ２６に記憶されているスコープ情報は、各内視鏡装置及び撮像部毎の映像処理設定パラメータを含んでいるのに対し、ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃに記憶される映像処理設定初期パラメータは、内視鏡装置２の種類毎の情報であり、各補正回路５１〜５５における補正処理によって画像が著しく劣化することを防止する値に設定されている。例えば、左右反転上下反転補正回路５１に対する映像処理設定初期パラメータとしては、左右及び上限反転を行わないようにするための値が設定される。
【００６４】
制御部３４は、各映像処理設定パラメータに異常があることを示すフラグを設定した場合には、当該映像処理設定パラメータを出力するセレクタ５１ｂ〜５５ｂに、ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃからの映像処理設定初期パラメータを選択させて、レジスタ５１ａ〜５５ａに映像処理設定パラメータとして設定するようになっている。これにより、補正回路５１〜５５は、映像処理設定パラメータに異常がない場合には、制御部３４からの映像処理設定パラメータを用いて補正処理を行い、映像処理設定パラメータに異常がある場合には、ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃからの映像処理設定初期パラメータを用いて補正処理を行う。
【００６５】
次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。
【００６６】
内視鏡装置２とビデオプロセッサ３とを接続して、内視鏡装置２及びビデオプロセッサ３の電源を投入する。これにより、内視鏡装置２は、撮像部２１からの撮像信号を画像処理回路２３において画像処理した後、映像信号をビデオプロセッサ３に出力する。
【００６７】
また、内視鏡装置２の送信回路２５は、レジスタ２４に保持されているスコープ情報を送信する。このスコープ情報は、ビデオプロセッサ３の受信回路３１において受信される。判定回路３２は、通信異常の有無を判定して判定情報を制御部３４に出力する。また、受信回路３１からのスコープ情報は、バッファ３３を介して制御部３４に供給される。
【００６８】
制御部３４の判定部３４ａは、バッファ３３から入力されたスコープ情報の異常を、例えば通信データ中のチェックサムを利用することで判定する。制御部３４は、バッファ３３からのスコープ情報中の映像処理設定パラメータをセレクタ５１ｂ〜５５ｂに出力する。この場合には、制御部３４は、判定回路３２及び判定部３４ａによって通信異常又はデータ異常により異常があると判定された映像処理設定パラメータについては異常があることを示すフラグを設定する。
【００６９】
いま、判定回路３２及び判定部３４ａによって、通信異常及びデータ異常が発生しておらず、制御部３４に取り込まれた映像処理設定パラメータには異常が発生していないものとする。この場合には、制御部３４はセレクタ５１ｂ〜５５ｂを制御して、制御部３４からの映像処理設定パラメータを対応するレジスタ５１ａ〜５５ａに与えて記憶させる。こうして、この場合には、各補正回路５１〜５５は、内視鏡装置２のＲＯＭ２６に記憶されている映像処理設定パラメータを用いて補正処理を行う。これにより、各補正回路５１〜５５は、内視鏡装置２及び撮像部２１の種類に応じた最適な補正が可能である。
【００７０】
こうして、モニタ４には、内視鏡装置２及び撮像部２１の種類に応じて最適に補正された内視鏡画像が映出される。
【００７１】
ここで、判定回路３２及び判定部３４ａによって、通信異常又はデータ異常が検出されるものとする。この場合には、制御部３４は、異常が検出されたスコープ情報に基づく映像処理設定パラメータに異常があることを示すフラグを設定する。制御部３４は、セレクタ５１ｂ〜５５ｂのうち異常があることを示すフラグが設定された映像処理設定パラメータが供給されるセレクタについては、対応するＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃに記憶されている映像処理設定初期パラメータを選択させて、対応するレジスタ５１ａ〜５５ａに与える。
【００７２】
こうして、この場合には、各補正回路５１〜５５は、異常が検出されたスコープ情報に基づく映像処理設定パラメータに代えて、ＲＯＭ５１ｃ〜５５ｃに記憶されている映像処理設定初期パラメータを用いて補正を行う。これにより、各補正回路５１〜５５において異常な映像処理設定パラメータを用いた補正処理が行われることはなく、各補正回路５１〜５５から異常な映像出力が出力されることを防止することができる。これにより、ビデオプロセッサ３の制御部３４に異常なスコープ情報が取り込まれた場合でも、必要な最低限の補正は行われることになり、モニタ４に表示される内視鏡画像が著しく劣化することを防止することができる。
【００７３】
このように本実施の形態においては、通信異常及びデータ異常が生じているスコープ情報が取り込まれたことを検出した場合には、各補正回路に映像処理設定パラメータに代えて映像処理設定初期パラメータを設定することで、各補正回路において異常な補正が行われることを防止することができる。これにより、ビデオプロセッサが異常なスコープ情報を受信した場合でも、モニタに表示される内視鏡画像が著しく劣化することを防止することができる。
【００７４】
図９は本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図９において図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００７５】
本実施の形態はビデオプロセッサ３に代えてビデオプロセッサ１００を採用した点が第１の実施の形態と異なる。ビデオプロセッサ１００は、ウォッチドックタイマ（ＷＤＴ）１０１、設定ＲＯＭ１０２、レジスタ切換回路１０３、ＲＯＭ１０４及び各種制御回路１１１〜１１５を設けた点がビデオプロセッサ３と異なる。
【００７６】
フリーズ制御回路１１１は、レジスタ１１１ａに記憶された設定値に従って、内視鏡画像をフリーズさせて表示させるか否かを制御する。カラーバー制御回路１１２は、レジスタ１１２ａに記憶された設定値に従って、モニタ４上にカラーバーを表示するか否かを制御する。光源制御回路１１３は、レジスタ１１３ａに記憶された設定値に従って、内視鏡の光源として用いる光の選択を制御する。モニタ出力制御回路１１４は、レジスタ１１４ａに記憶された設定値に従って、モニタ４の出力画像の方式等を制御する。記録装置制御回路１１５は、レジスタ１１５ａに記憶された設定値に従って、図示しない記録装置への出力画像の記録方式等を制御する。
【００７７】
制御部３４は、これらの制御回路１１１〜１１５に設定すべき設定値を設定値ＲＯＭ１０２からオペレータの操作に基づいて選択して読み出し、レジスタ切換回路１０３を介して各レジスタ１１１ａ〜１１５ａに設定する。
【００７８】
ビデオプロセッサ１００には、各制御回路１１１〜１１５に対して設定可能な複数の設定値を夫々有する設定ＲＯＭ１０２以外に、暴走時の設定値を保持するＲＯＭ１０４が設けられている。また、本実施の形態においては、制御部３４を構成するＣＰＵの暴走を監視するＷＤＴ１０１が設けられている。ＷＤＴ１０１は、制御部３４を構成するＣＰＵの出力を監視することで、制御部３４の暴走を検出する。ＷＤＴ１０１は、制御部３４の暴走を検出すると、レジスタ切換回路１０３を制御して、暴走時設定メモリであるＲＯＭ１０４に記憶されているＣＰＵ暴走時の設定値を各レジスタ１１１ａ〜１１５ａに設定するようになっている。
【００７９】
このように構成された実施の形態においては、制御部３４が暴走していない場合には、制御部３４は、オペレータの操作に応じた設定値を設定値ＲＯＭ１０２から読み出して、各制御回路１１１〜１１５のレジスタ１１１ａ〜１１５ａに設定する。これにより、内視鏡システムは、オペレータの操作に応じて動作を行う。
【００８０】
ここで、制御部３４を構成するＣＰＵが暴走するものとする。この場合には、この暴走がＷＤＴ１０１によって検出される。そうすると、ＷＤＴ１０１は、レジスタ切換回路１０３を制御して、ＲＯＭ１０４に記憶されている設定値を選択させて、各制御回路１１１〜１１５のレジスタ１１１ａ〜１１５ａに設定させる。
【００８１】
図１０はＲＯＭ１０４に記憶されているＣＰＵ暴走時の設定値の一例を示す説明図である。図１０に示すように、ＣＰＵ（制御部３４）の暴走時には、フリーズ及びカラーバーが解除されて、通常光により照明された動画の内視鏡画像が表示されることになる。これにより、例えば内視鏡を体腔内から抜き出すこと等を行う場合に、比較的観察がし易い通常の動画像の内視鏡像を表示させることができる。また、モニタ４には、内視鏡画像が標準画質の形式で画像表示され、記録装置には標準画質の形式で画像が記録される。これにより、内視鏡画像の表示の確実性が向上し、モニタ４の表示画面上において、内視鏡画像の観察を確実に継続させることができる。
【００８２】
このように本実施の形態においては、制御部を構成するＣＰＵが暴走した場合に、ウォッチドックタイマを利用してＣＰＵ暴走時の設定値を自動的に各制御回路のレジスタに設定することにより、制御部が暴走した場合でも、観察しやすく且つ表示や記録の確実性が高い内視鏡画像を得ることができる。
【００８３】
図１１は本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。図１１において図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００８４】
本実施の形態はビデオプロセッサ３に代えてビデオプロセッサ１２０を採用した点が第１の実施の形態と異なる。ビデオプロセッサ１２０は、判定ＲＯＭ１２１及びセレクタ１２２を設けた点がビデオプロセッサ３と異なる。
【００８５】
ビデオプロセッサ１２０には複数種類の内視鏡装置２を接続することができる。しかし、内視鏡装置２については、フォントデータやビデオフォーマット等の相違を考慮して、地域別に使用可能な種類が制限されていることがある。従って、内視鏡システムの性能を保証するために、本実施の形態においては、当該地域でサポートされている内視鏡装置以外の内視鏡装置がビデオプロセッサ１２０に接続された場合には、内視鏡画像を出画させないようにする。
【００８６】
内視鏡装置２のＲＯＭ２６には、地域毎の出画制限情報が記憶されている。一方、判定ＲＯＭ１２１には、ビデオプロセッサ１２０が使用される地域についての地域情報が記憶されている。
【００８７】
制御部３４は、接続された内視鏡装置２のＲＯＭ２６から読み出したスコープ情報中の出画制限情報を取得すると、判定ＲＯＭ１２１に記憶されている地域情報と比較し、地域情報で規定されている地域が出画制限情報によって使用が制限されている地域であるか否かを判定する。制御部３４は使用が制限されていない場合にのみ、出画許可信号をセレクタ１２２に出力する。この出画許可信号によって、セレクタ１２２はポスト映像処理回路４６からの映像信号をモニタ４に出力する。
【００８８】
このように構成された実施の形態においては、内視鏡装置２とビデオプロセッサ１２０とが接続されて電源が投入されると、内視鏡装置２のＲＯＭ２６からのスコープ情報がビデオプロセッサ１２０の制御部３４に読込まれる。制御部３４はスコープ情報に含まれる出画制限情報と、判定ＲＯＭ１２１に記憶されている地域情報とを比較する。制御部３４は、地域情報によって規定されている地域が出画制限情報によって使用が制限されている地域であるか否かを判定し、使用が制限されている地域でない場合にのみ、セレクタ１２２に出画許可信号を出力する。これにより、セレクタ１２２はポスト映像処理回路４６からの内視鏡画像の映像信号を出力する。
【００８９】
内視鏡装置２が使用が制限されている地域においてビデオプロセッサ１２０に接続された場合には、出画制限情報によって使用が制限されている地域中に、判定ＲＯＭ１２１に記憶されている地域情報に規定された地域が含まれる。この場合には、制御部３４はセレクタ１２２に出画許可信号を出力せず、セレクタ１２２はポスト映像処理回路４６からの内視鏡画像の映像信号を出力しない。
【００９０】
このように本実施の形態においては、内視鏡装置のＲＯＭからの出画制限情報を読み出して、判定ＲＯＭ内の地域情報と比較することにより、使用が制限された地域において内視鏡装置を使用した場合に、出画を制限することができる。これにより、性能が保証された内視鏡装置による内視鏡画像のみを表示させることができる。
【００９１】
なお、本実施の形態においては、使用が制限された地域において内視鏡装置を使用した場合には出画を制限するようにしたが、出画の禁止に際して、使用が制限された地域用の内視鏡装置が接続されていることを示すメッセージを表示させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…内視鏡システム、２−１，２−２…内視鏡装置、３…ビデオプロセッサ、４…モニタ、２１−１，２１−２…撮像部、２２…信号処理回路部、２６−１，２６−２…ＲＯＭ、３１…受信回路、３２…判定回路、３４…制御部、３４ａ…判定部、５１〜５５…補正回路、５１ａ〜５５ａ…レジスタ、５１ｂ〜５５ｂ…セレクタ、５１ｃ〜５５ｃ…ＲＯＭ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の光学像を撮像する撮像部によって得た内視鏡画像に基づく映像信号を出力する内視鏡装置と、前記内視鏡装置が着脱自在に接続されて、前記内視鏡装置からの映像信号に対して映像信号処理を施す映像処理部を有するビデオプロセッサとを具備する内視鏡システムであって、
前記内視鏡装置は、
前記内視鏡装置に固有なスコープ情報を格納するメモリと、
前記スコープ情報を前記メモリから読出して前記ビデオプロセッサに送信する送信部と、
を具備し、
前記ビデオプロセッサは、
前記送信部から出力された前記スコープ情報を受信するための受信部と、
前記受信部において前記スコープ情報が正常に受信されたか否かの通信異常を判定する第１の判定部と、
前記受信部において受信された前記スコープ情報にデータ異常が生じているか否かを判定する第２の判定部と、
前記映像処理部の前記映像信号処理に用いる映像処理設定パラメータの初期値である映像処理設定初期パラメータを記憶する初期値メモリと、
前記第１及び第２の判定部の判定結果に基づいて、前記映像処理設定パラメータとして、前記スコープ情報に基づく映像処理設定パラメータを設定するか又は前記初期値メモリに記憶された映像処理設定初期パラメータを設定する制御部と、
を具備したことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記内視鏡装置は、内視鏡と前記撮像部を有するカメラヘッドとによって構成され、
前記スコープ情報は、前記内視鏡の光軸と前記撮像部の中心とのずれを補正するための偏芯補正量の情報を含み、
前記映像処理部は、前記偏芯補正量の情報に基づく前記映像処理設定パラメータを用いて、前記内視鏡装置から出力された映像信号に基づく画像の中心位置を補正することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記内視鏡装置は、前記撮像部が多板式の複数の撮像素子によって構成され、
前記スコープ情報は、前記複数の撮像素子同士の位置ずれを補正するための位置ずれ補正情報を含み、
前記映像処理部は、前記位置ずれ補正情報に基づく前記映像処理設定パラメータを用いて、前記内視鏡装置から出力された前記各撮像素子からの各映像信号の遅延量を制御することで、前記位置ずれを補正することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記映像処理部は、アップコンバータを具備し、前記位置ずれ補正情報に基づく前記映像処理設定パラメータを用いて、前記内視鏡装置から出力された前記各撮像素子からの各映像信号の遅延量を１画素以内で制御することで、１画素よりも小さい前記位置ずれを補正することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記制御部の暴走を検出する暴走検出部と、
オペレータの操作によって変更可能な前記ビデオプロセッサからの出画に関する設定値であって、前記制御部の暴走時に設定する設定値を記憶する暴走時設定メモリと、
を具備し、
前記制御部は、前記暴走検出部が前記制御部の暴走を検出すると、前記暴走時設定メモリに記憶された設定値を前記映像処理部に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記設定値は、フリーズ制御、カラーバー表示制御、光源制御、モニタ出力制御及び記録制御のうちの少なくとも１つを制御するためのものである
ことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項１】
被検体の光学像を撮像する撮像部によって得た内視鏡画像に基づく映像信号を出力する内視鏡装置と、前記内視鏡装置が着脱自在に接続されて、前記内視鏡装置からの映像信号に対して映像信号処理を施す映像処理部を有するビデオプロセッサとを具備する内視鏡システムであって、
前記内視鏡装置は、
前記内視鏡装置に固有なスコープ情報を格納するメモリと、
前記スコープ情報を前記メモリから読出して前記ビデオプロセッサに送信する送信部と、
を具備し、
前記ビデオプロセッサは、
前記送信部から出力された前記スコープ情報を受信するための受信部と、
前記受信部において前記スコープ情報が正常に受信されたか否かの通信異常を判定する第１の判定部と、
前記受信部において受信された前記スコープ情報にデータ異常が生じているか否かを判定する第２の判定部と、
前記映像処理部の前記映像信号処理に用いる映像処理設定パラメータの初期値である映像処理設定初期パラメータを記憶する初期値メモリと、
前記第１及び第２の判定部の判定結果に基づいて、前記映像処理設定パラメータとして、前記スコープ情報に基づく映像処理設定パラメータを設定するか又は前記初期値メモリに記憶された映像処理設定初期パラメータを設定する制御部と、
を具備したことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記内視鏡装置は、内視鏡と前記撮像部を有するカメラヘッドとによって構成され、
前記スコープ情報は、前記内視鏡の光軸と前記撮像部の中心とのずれを補正するための偏芯補正量の情報を含み、
前記映像処理部は、前記偏芯補正量の情報に基づく前記映像処理設定パラメータを用いて、前記内視鏡装置から出力された映像信号に基づく画像の中心位置を補正することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記内視鏡装置は、前記撮像部が多板式の複数の撮像素子によって構成され、
前記スコープ情報は、前記複数の撮像素子同士の位置ずれを補正するための位置ずれ補正情報を含み、
前記映像処理部は、前記位置ずれ補正情報に基づく前記映像処理設定パラメータを用いて、前記内視鏡装置から出力された前記各撮像素子からの各映像信号の遅延量を制御することで、前記位置ずれを補正することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記映像処理部は、アップコンバータを具備し、前記位置ずれ補正情報に基づく前記映像処理設定パラメータを用いて、前記内視鏡装置から出力された前記各撮像素子からの各映像信号の遅延量を１画素以内で制御することで、１画素よりも小さい前記位置ずれを補正することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記制御部の暴走を検出する暴走検出部と、
オペレータの操作によって変更可能な前記ビデオプロセッサからの出画に関する設定値であって、前記制御部の暴走時に設定する設定値を記憶する暴走時設定メモリと、
を具備し、
前記制御部は、前記暴走検出部が前記制御部の暴走を検出すると、前記暴走時設定メモリに記憶された設定値を前記映像処理部に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記設定値は、フリーズ制御、カラーバー表示制御、光源制御、モニタ出力制御及び記録制御のうちの少なくとも１つを制御するためのものである
ことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１６４０６（Ｐ２０１２−１６４０６Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４２３０（Ｐ２０１０−１５４２３０）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
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