画像処理装置及び内視鏡システム
【課題】検査中に画像処理部が故障した場合でも挿入部を容易に引き抜けるようにする。
【解決手段】プロセッサ装置の画像処理部には、画像処理部の異常を検知する自己診断回路６８が設けられている。自己診断回路６８は、画像処理部の異常を検知すると、ＣＰＵ６０に異常検知信号を送信する。ＣＰＵ６０は、異常検知信号を受信すると、ＨＤＤ６２からエミュレートプログラム６４を読み込み、エミュレータ８０を起動させる。エミュレータ８０は、ＲＯＭ４２から読み出された画面構成情報４４ｃやキーボード３６を介して入力される操作指示情報８２などに応じて、Ａ／Ｄ５３から入力された画像データに各種の画像処理を施す。これにより、画像処理部に異常が生じた際にも、画像が正常に表示されるので、挿入部を容易に引き抜くことができる。
【解決手段】プロセッサ装置の画像処理部には、画像処理部の異常を検知する自己診断回路６８が設けられている。自己診断回路６８は、画像処理部の異常を検知すると、ＣＰＵ６０に異常検知信号を送信する。ＣＰＵ６０は、異常検知信号を受信すると、ＨＤＤ６２からエミュレートプログラム６４を読み込み、エミュレータ８０を起動させる。エミュレータ８０は、ＲＯＭ４２から読み出された画面構成情報４４ｃやキーボード３６を介して入力される操作指示情報８２などに応じて、Ａ／Ｄ５３から入力された画像データに各種の画像処理を施す。これにより、画像処理部に異常が生じた際にも、画像が正常に表示されるので、挿入部を容易に引き抜くことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に挿入される内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す画像処理装置、及び内視鏡と画像処理装置とからなる内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡システムは、体腔内を撮影する内視鏡（スコープ）と、プロセッサ装置とからなる。内視鏡には、体腔内に挿入される挿入部の先端に撮像素子が設けられている。プロセッサ装置は、前記撮像素子が出力する画像データに対して画像処理を施す画像処理部が設けられている。この画像処理部は、例えば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのＩＣ（半導体）で構成される。
【０００３】
上記のような内視鏡システムでは、画像処理部の故障などにともない、内視鏡検査中に画像表示が完全に停止してしまうと、挿入部の向きや屈曲状態の確認ができなくなり、挿入部を容易に体腔内から引き抜くことが困難になる。そこで、特許文献１には、撮像素子が出力する画像信号による画像生成が不能になった場合に、撮像素子の駆動電流に基づいて画像生成を行なう技術が開示されている。これによれば、画像処理部が故障した場合でも、極めて低画質ではあるものの、画像表示を行なうことができる。
【特許文献１】特開２００６−３４６３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術を用いて生成した画像は、画像処理部が故障した場合に挿入部を体腔内から引き抜く際に使用する画像としても極めて低解像でありかつ電源ノイズが画像内に混入しているなどの原因により、あまりにも画質が低く、その効果が疑問視されるものであった。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、検査中に画像処理部が故障した場合でも、挿入部を容易に引き抜けるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、被検体内に挿入される内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す第１画像処理部と、前記画像データによって表される画像を表示する表示装置を制御するための表示制御部と、前記第１画像処理部の異常を検知する第１検知手段と、前記第１検知手段によって前記第１画像処理部の異常が検知された際に、前記第１画像処理部の代わりに前記画像処理を実行する第２画像処理部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
なお、前記第１画像処理部及び前記表示制御部に対して制御信号を出力することにより制御を行なうメイン制御部を設け、前記メイン制御部が前記第２画像処理部を兼用することが好ましい。
【０００８】
また、前記第１画像処理部及び前記表示制御部に対して制御信号を出力することにより制御を行なうサブ制御部と、前記メイン制御部による制御と前記サブ制御部による制御とを選択的に切り替える切替手段とを設けると、さらに好適である。
【０００９】
さらに、前記メイン制御部の異常を検知する第２検知手段を設け、前記切替手段は、前記第２検知手段によって異常が検知された場合に、前記メイン制御部から前記サブ制御部に切り替えることが好ましい。
【００１０】
なお、前記メイン及びサブの各制御部は、前記内視鏡に設けられた撮像素子のアスペクト比及び画素数を少なくとも含む画面構成情報に応じた前記制御信号を出力することが好ましい。
【００１１】
また、前記内視鏡は、前記画面構成情報を記憶する記憶手段を有しており、前記メイン及びサブの各制御部は、前記記憶手段から読み出すことによって前記画面構成情報を取得することが好ましい。
【００１２】
さらに、前記メイン及びサブの各制御部は、前記画像データから判別することによって前記画面構成情報を取得するものであってもよい。
【００１３】
なお、前記第１画像処理部は、前記画像処理を実行する半導体で構成されたハードウェア処理部であり、前記第２画像処理部は、プログラムを実行することによって前記第１画像処理部が実行する前記画像処理をエミュレートするソフトウェア処理部であることが好ましい。
【００１４】
また、前記メイン制御部は、プログラムを実行することによって制御を行なうソフトウェア制御部であり、前記サブ制御部は、半導体によって制御を行なうハードウェア制御部であることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記切替手段は、前記メイン制御部の起動処理が完了するまでの間、前記サブ制御部に制御を行わせることが好ましい。また、前記第２検知手段は、ウォッチドッグタイマであることが好ましい。
【００１６】
なお、被検体内に挿入される内視鏡と、この内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す第１画像処理部を備えた画像処理装置とからなる本発明の内視鏡システムは、前記画像データによって表される画像を表示する表示装置を制御するための表示制御部と、前記第１画像処理部の異常を検知する第１検知手段と、前記第１検知手段によって前記第１画像処理部の異常が検知された際に、前記第１画像処理部の代わりに前記画像処理を実行する第２画像処理部とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、第１画像処理部の異常が検知された際に、第１画像処理部の代わりに第２画像処理部で画像処理を実行するようにした。これにより、検査中に第１画像処理部に異常が生じた際にも、第２画像処理部で第１画像処理部と同様に画像処理を行うことができるので、挿入部を容易に引く抜くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、内視鏡システム２の構成を概略的に示す正面図である。内視鏡システム２は、患者の体腔内を撮影する電子内視鏡１０と、内視鏡画像を生成するプロセッサ装置（画像処理装置）１２と、体腔内を照明する照明光を発する光源装置１４と、内視鏡画像を表示するモニタ（表示装置）１６とからなる。電子内視鏡１０は、患者の体腔内に挿入される挿入部１８と、挿入部１８の基端部分に連設された操作部２０とを備えている。また、電子内視鏡１０は、操作部２０から伸びるユニバーサルコード２２を介してプロセッサ装置１２、光源装置１４と接続される。
【００１９】
プロセッサ装置１２、光源装置１４、モニタ１６は、移動自在なカート２４に組み付けられている。カート２４には、内視鏡検査を実施する際に様々な器具や薬剤が載置されるトップトレイ２６と、プロセッサ装置１２と光源装置１４とをそれぞれ載置するための棚板２８、３０と、電子内視鏡１０を吊るすためのハンガー３２と、モニタ１６を保持する支柱３４とが設けられている。トップトレイ２６は、薬剤がこぼれて汚れた際などに、洗浄や交換が容易に行えるよう、カート２４に対して着脱自在に構成されている。支柱３４は、略円柱状に構成されており、モニタ１６の画面を任意の方向に向ける回転機構、及び画面の高さを調節する高さ調節機構を有している。
【００２０】
また、カート２４には、さらにキーボード３６が設けられている。キーボード３６は、トップトレイ２６に覆われるようにカート２４内に収納される位置と、各キーを露呈させるようにカート２４の前方に突出する位置との間でスライド自在に取り付けられている。キーボード３６は、プロセッサ装置１２に電気的に接続され、プロセッサ装置１２に文字情報や操作指示などを入力する際に用いられる。
【００２１】
図２は、電子内視鏡１０とプロセッサ装置１２との電気的構成を概略的に示すブロック図である。電子内視鏡１０には、挿入部１８の先端に形成された観察窓を介して入射した像光を撮像するＣＣＤ（撮像素子）４０と、このＣＣＤ４０の画面構成情報４４ａを記憶したＲＯＭ（記憶手段）４２とが設けられている。画面構成情報４４ａには、例えば、ＣＣＤ４０の画素数やアスペクト比やインタレースＣＣＤかプログレッシブＣＣＤかなどが含まれる。画面構成情報４４ａは、ユニバーサルコード２２を介して電子内視鏡１０とプロセッサ装置１２とを接続した後、プロセッサ装置１２に読み出される。なお、画面構成情報４４ａに含まれる情報は、上記に限定されるものではない。
【００２２】
ＣＣＤ４０は、プロセッサ装置１２に設けられた増幅器（以下、ＡＭＰと称す）５０と、ＣＣＤドライバ５１とに接続される。ＡＭＰ５０は、ＣＣＤ４０から出力された撮像信号を所定のゲインで増幅し、これを相関二重サンプリング／プログラマブルゲインアンプ（以下、ＣＤＳ／ＰＧＡと称す）５２に出力する。ＣＤＳ／ＰＧＡ５２は、ＡＭＰ５０から出力された撮像信号をＣＣＤ４０の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力し、この画像データを増幅してＡ／Ｄ変換器（以下、Ａ／Ｄと称す）５３に出力する。
【００２３】
Ａ／Ｄ５３は、ＣＤＳ／ＰＧＡ５２から出力されたアナログの画像データをデジタルの画像データに変換し、画像処理部（第１画像処理部）５４に出力する。画像処理部５４は、Ａ／Ｄ５３でデジタル化された画像データに対して各種の画像処理を施し、画像処理後の画像データを表示制御部５５に出力する。この画像処理部５４は、例えば、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどといったＩＣ（半導体）で構成されるハードウェア処理部である。
【００２４】
表示制御部５５は、画像処理部５４から出力された画像データをモニタ１６の形式に対応したビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ、コンポジット、コンポーネント、ＲＧＢ、プログレッシブなど）に変換し、そのビデオ信号をモニタ１６に出力する。これにより、患者の体腔内を撮影した内視鏡画像がモニタ１６に表示される。
【００２５】
ＣＣＤ４０を駆動するＣＣＤドライバ５１は、タイミングジェネレータ（以下、ＴＧと称す）５６に接続されている。このＴＧ５６は、プロセッサ装置１２の各部を統括的に制御するＣＰＵ（第２画像処理部、メイン制御部）６０に接続されている。ＴＧ５６は、ＣＰＵ６０の制御の下、タイミング信号（クロックパルス）をＣＣＤドライバ５１に入力する。ＣＣＤドライバ５１は、入力されたタイミング信号を基に、ＣＣＤ４０の蓄積電荷の読み出しタイミングやＣＣＤ４０の電子シャッタのシャッタ速度などを制御する。
【００２６】
ＣＰＵ６０には、ＨＤＤ６２が接続されている。ＨＤＤ６２には、プロセッサ装置１２全体の動作を管理するＯＳ（オペレーティングシステム）プログラム６３、ハードウェアの処理をソフト的に模倣するエミュレートプログラム６４などの各種のプログラムが記憶されている。ＣＰＵ６０は、これらの各プログラムをＨＤＤ６２から読み出して逐次処理することにより、プロセッサ装置１２の各部を統括的に制御する。
【００２７】
ＣＰＵ６０は、Ａ／Ｄ５３、及び表示制御部５５と接続されている。Ａ／Ｄ５３は、デジタル化した画像データを画像処理部５４に出力するとともに、ＣＰＵ６０にも出力する。ＣＰＵ６０は、画像処理部５４に異常が生じた際などにエミュレートプログラム６４を読み出して画像処理部５４の動作をエミュレートし、画像処理部５４に変わって画像データに各種の画像処理を施す。そして、その画像データを表示制御部５５に出力する。
【００２８】
プロセッサ装置１２には、上記の他に、画像処理部５４と表示制御部５５との制御信号を生成する制御信号生成部（サブ制御部）６５と、画像処理部５４と表示制御部５５とに接続される信号ラインの配線経路を選択的に切り替える信号経路切替部（切替手段）６６と、ＣＰＵ６０の動作異常を検知するウォッチドッグタイマ（第２検知手段）６７とが設けられている。
【００２９】
制御信号生成部６５は、ユニバーサルコード２２を介して電子内視鏡１０のＲＯＭ４２と接続される。この制御信号生成部６５は、例えば、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどといったＩＣで構成されるハードウェア制御部である。制御信号生成部６５は、電源が投入されて起動した後、ＲＯＭ４２から画面構成情報４４ａを読み出す。そして、制御信号生成部６５は、この読み出した画面構成情報４４ｂを基に、画像処理部５４の制御信号、及び表示制御部５５の制御信号を生成する。ここで、画像処理部５４の制御信号とは、例えば、ＣＣＤ４０の画素数やアスペクト比や画素の配置情報やインタレースやプログレッシブなどに応じた画像の縮尺サイズや適用する画像処理の種類などを規定するためのものである。また、表示制御部５５の制御信号とは、画面内における画像の表示位置やレイアウトなどを規定するためのものである。
【００３０】
ハードウェアによって構成された制御信号生成部６５は、通常の内視鏡画像のみをモニタ１６に表示させるための基本的な各制御信号を生成する。また、制御信号生成部６５は、信号経路切替部６６に接続されている。生成された各制御信号は、信号経路切替部６６を介して、それぞれ画像処理部５４と表示制御部５５とに入力される。画像処理部５４は、入力された制御信号に応じて各種の画像処理を行う。同様に、表示制御部５５は、入力された制御信号に応じてモニタ１６への表示制御を行なう。
【００３１】
ＲＯＭ４２は、制御信号生成部６５と接続されるとともに、ＣＰＵ６０とも接続される。ＣＰＵ６０は、電源が投入され、ＯＳプログラム６３を読み出してＯＳを起動させた後、ＲＯＭ４２から画面構成情報４４ａを読み出す。そして、ＣＰＵ６０は、読み出した画面構成情報４４ｃと、キーボード３６などを介して入力されるユーザからの操作指示とを基に、画像処理部５４の制御信号、及び表示制御部５５の制御信号を生成する。ＣＰＵ６０も、信号経路切替部６６に接続されている。生成された各制御信号は、信号経路切替部６６を介して、それぞれ画像処理部５４と表示制御部５５とに入力される。
【００３２】
このように、ＯＳプログラム６３に基づく制御の下、画面構成情報４４ｃとユーザからの操作指示とを基に各制御信号の生成を行なうことで、例えば、病巣の微妙な発赤や色素変化を強調する色彩強調処理、血管を見やすくする血管強調処理、ポリープなどの形状を見やすくする構造強調処理などといった様々な画像処理の実施を画像処理部５４に指示することができる。また、静止画像と動画像とを並べて表示したり、通常の内視鏡画像と分光画像とを並べて表示したり、内視鏡画像に文字情報を重畳表示したり、などといった様々な表示態様を表示制御部５５に指示することができる。
【００３３】
信号経路切替部６６は、図３（ａ）に示すように、ＣＰＵ６０を画像処理部５４と表示制御部５５とに接続する第１経路と、図３（ｂ）に示すように、制御信号生成部６５を画像処理部５４と表示制御部５５とに接続する第２経路とで、信号ラインの配線経路を選択的に切り替える。これにより、ＣＰＵ６０によって生成された各制御信号と、制御信号生成部６５によって生成された各制御信号とのいずれか一方のみが、それぞれ画像処理部５４と表示制御部５５とに入力される。なお、各経路の切り替えは、ＣＰＵ６０などから配線経路の切替信号を信号経路切替部６６に入力することによって行なわれる。
【００３４】
ＣＰＵ６０によって各制御信号を生成する場合には、前述のように、様々な画像処理の実施や表示態様の設定を指示することができる。この反面、ＯＳの起動に時間を要するため、ＣＰＵ６０によって各制御信号を生成する場合には、電源を投入した後、内視鏡画像が表示されるまでに時間が掛かるという問題がある。これに対し、制御信号生成部６５によって各制御信号を生成する場合には、ハードウェア制御であるため、通常の内視鏡画像のみを表示させることしかできないものの、電源投入後の立ち上がりが早いという利点がある。
【００３５】
このため、信号経路切替部６６は、プロセッサ装置１２の電源が投入されて起動した後、信号ラインの配線経路を第２経路に設定する。ＣＰＵ６０は、ＯＳを起動させた後、信号経路切替部６６に切替信号を入力し、配線経路を第１経路に切り替えさせる。これにより、ＯＳが起動する前には、制御信号生成部６５によって生成された各制御信号が画像処理部５４と表示制御部５５とに入力されるので、電源投入後の画像表示を迅速に行なうことができる。また、ＯＳが起動した後には、様々な画像処理の実施や表示態様の設定を行なうことができる。
【００３６】
ウォッチドッグタイマ６７は、ＣＰＵ６０と信号経路切替部６６とに接続されている。ウォッチドッグタイマ６７は、予め設定された所定時間のカウントを行い、ＣＰＵ６０から定期的に入力されるリセット信号に応じてカウントをリセットする。そして、ウォッチドッグタイマ６７は、ＣＰＵ６０からリセット信号が入力されず、前記所定時間のカウントが終了したことに応じて、ＣＰＵ６０が動作異常を起こしていることを検知する。ウォッチドッグタイマ６７は、ＣＰＵ６０の動作異常を検知すると、信号経路切替部６６に配線経路の切替信号を入力し、信号経路切替部６６の配線経路を第２経路に切り替えさせる。これにより、ＣＰＵ６０がハングアップなどの動作異常を起こした際にも、内視鏡画像を正常にモニタ１６に表示することができる。
【００３７】
画像処理部５４には、故障などといった画像処理部５４の異常を検知する自己診断回路（第１検知手段）６８が設けられている。自己診断回路６８は、ＣＰＵ６０に接続されている。自己診断回路６８は、画像処理部５４の異常を検知したことに応じて、ＣＰＵ６０に異常検知信号を送信する。
【００３８】
図４に示すように、ＣＰＵ６０は、画像処理部５４内の自己診断回路６８からの異常検知信号を受信すると、ＨＤＤ６２からエミュレートプログラム６４を読み込み、画像処理部５４の動作をエミュレートするエミュレータ８０を起動させる。エミュレータ８０は、ＲＯＭ４２から読み出された画面構成情報４４ｃやキーボード３６を介して入力される操作指示情報８２などに応じて、Ａ／Ｄ５３から入力された画像データ８４に各種の画像処理を施す。そして、画像処理後の画像データを表示制御部５５に出力する。これにより、画像処理部５４に異常が生じた際にも、内視鏡画像を正常にモニタ１６に表示することができる。
【００３９】
次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による内視鏡システム２の作用について説明する。内視鏡システム２で検査を実施する際、ユーザは、先ず洗浄・消毒などが施された清潔な電子内視鏡１０の接続、及び処置具や薬剤など検査に必要な資器材の用意などといった検査準備を行う。検査準備を行なったユーザは、プロセッサ装置１２、光源装置１４、モニタ１６などの電源を投入し、内視鏡システム２を起動させる。
【００４０】
プロセッサ装置１２の電源を投入すると、ＣＰＵ６０は、ＨＤＤ６２からＯＳプログラム６３を読み込み、ＯＳの起動処理を開始する。一方、制御信号生成部６５は、電源の投入と同時に各制御信号の生成を開始する。信号経路切替部６６は、電源が投入されると、信号ラインの配線経路を第２経路に設定し、制御信号生成部６５によって生成された各制御信号を画像処理部５４と表示制御部５５とに入力させる。
【００４１】
これにより、ＯＳの起動処理が完了するまでの間にも内視鏡画像がモニタ１６に表示されるので、ユーザに無駄な待ち時間を与えてしまうことを防止することができる。ユーザは、内視鏡画像がモニタ１６に表示された後、電子内視鏡１０の挿入部１８を患者の体腔内に挿入し、検査を開始する。
【００４２】
ＣＰＵ６０は、ＯＳを起動させた後、各制御信号の生成を開始するとともに、信号経路切替部６６に切替信号を入力し、配線経路を第１経路に切り替えさせる。これにより、キーボード３６などを介して入力される操作指示情報８２に応じて、色彩強調や血管強調などの各画像処理の指定や、複数の画像を並べて表示するマルチ表示の指定などが可能になる。
【００４３】
モニタ１６に内視鏡画像を表示させて検査を行なっている際、ウォッチドッグタイマ６７によってＣＰＵ６０の動作異常が検知されると、ウォッチドッグタイマ６７から信号経路切替部６６に配線経路の切替信号が入力される。ウォッチドッグタイマ６７からの切替信号が入力されると、信号経路切替部６６の配線経路が第２経路に切り替えられる。これにより、ＣＰＵ６０がハングアップなどの動作異常を起こした際にも、内視鏡画像が正常にモニタ１６に表示される。
【００４４】
また、検査を行なっている際、自己診断回路６８によって画像処理部５４の異常が検知されると、自己診断回路６８からＣＰＵ６０に異常検知信号が送信される（図４参照）。自己診断回路６８からの異常検知信号がＣＰＵ６０に受信されると、エミュレータ８０が起動し、画像処理部５４の動作がエミュレートされる。これにより、画像処理部５４に異常が生じた際にも、内視鏡画像が正常にモニタ１６に表示される。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、ＣＰＵ６０が動作異常を起こした際や画像処理部５４に異常が生じた際にも内視鏡画像が正常にモニタ１６に表示されるので、挿入部１８が患者の体腔内にある状態で内視鏡画像が表示されなくなってしまうという不具合を確実に防止することができる。また、制御信号生成部６５によって生成された各制御信号で画像表示を行なう場合や、エミュレータ８０で画像処理部５４の動作をエミュレートする場合にも、画質が著しく低下することはない。従って、検査中にＣＰＵ６０や画像処理部５４に異常が生じた際にも、挿入部１８を容易に引く抜くことができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、電子内視鏡１０に設けられたＲＯＭ４２に画面構成情報４４ａを記憶させ、ＲＯＭ４２から読み出すことによってＣＰＵ６０や制御信号生成部６５が画面構成情報４４ｂ、４４ｃを取得するようにしているが、画面構成情報４４ｂ、４４ｃの取得方法は、これに限るものではない。例えば、電子内視鏡１０の機種を示す情報をＲＯＭ４２に記憶させ、電子内視鏡１０の機種と画面構成情報４４ａとを対応付けたテーブルデータをプロセッサ装置１２のＨＤＤ６２などに記憶し、ＲＯＭ４２から読み出した情報を基にテーブルデータを参照することにより、画面構成情報４４ｂ、４４ｃを取得するようにしてもよい。
【００４７】
さらには、画面構成情報４４ａを予め記憶することなく、図６に示すように、Ａ／Ｄ５３から入力された画像データ８４からＣＣＤ４０の画素数やアスペクト比などを判別することにより、画面構成情報４４ｂ、４４ｃを取得するようにしてもよい。また、上記実施形態では、記憶手段としてＲＯＭ４２を示したが、記憶手段は、これに限ることなく、例えば、ＲＦＩＤタグなど、画面構成情報４４ａを記憶できるものであれば如何なるものでもよい。
【００４８】
なお、上記実施形態では、電子内視鏡１０を内視鏡として示したが、内視鏡は、これに限ることなく、例えば、超音波内視鏡や蛍光内視鏡や光学的干渉断層計（ＯＣＴ）内視鏡などでもよい。また、上記実施形態では、患者を被検体とする医療用の内視鏡を示したが、内視鏡は、これに限ることなく、配管などを被検体とする工業用のものでもよい。さらに、上記実施形態では、ＣＣＤ４０を撮像素子として示したが、撮像素子は、これに限ることなく、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサなどでもよい。
【００４９】
なお、上記実施形態では、第１画像処理部をハードウェア処理部、第２画像処理部をソフトウェア処理部として説明したが、これとは反対に、第１画像処理部をソフトウェア処理部、第２画像処理部をハードウェア処理部としてもよい。さらには、第１、第２画像処理部の双方をハードウェア処理部、あるいはソフトウェア処理部としてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、メイン制御部をソフトウェア制御部、サブ制御部をハードウェア制御部として説明したが、これとは反対に、メイン制御部をハードウェア制御部、サブ制御部をソフトウェア制御部としてもよい。さらには、メイン、サブ制御部の双方をハードウェア制御部、あるいはソフトウェア制御部としてもよい。
【００５１】
さらに、上記実施形態では、切替信号に応じて配線経路の切り替えを行なう信号経路切替部６６を切替手段として示したが、切替手段は、これに限ることなく、例えば、ユーザが手動で配線経路を切り替えるものでもよい。また、上記実施形態では、第２検知手段としてウォッチドッグタイマ６７を示したが、第２検知手段は、これに限ることなく、ＣＰＵ６０などのメイン制御部の異常を検知できるものであれば如何なるものでもよい。
【００５２】
さらに、上記実施形態では、ＯＳプログラム６３やエミュレートプログラム６４などの各種のプログラムの記憶場所としてＨＤＤ６２を示したが、各種のプログラムの記憶場所は、これに限ることなく、例えば、電源が遮断されても記憶を保持する半導体メモリで構成された記憶装置でもよい。また、ＣＤやＤＶＤなどの記録メディア類やコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどのメモリカード類でもよい。さらに、ＬＡＮを介して接続された外部記憶装置やサーバなどであってもよい。
【００５３】
さらに、上記実施形態では、制御信号生成部６５が電子内視鏡１０内のＲＯＭ４２にある画面構成情報４４ａの内容を読み出した画面構成情報４４ｂに基づいて制御することを示したが、画面構成情報４４ｂの代わりにＲＯＭ４２にある画面構成情報４４ａを用いてもよい。また、ＣＰＵ６０も画面構成情報４４ｃの代わりに画面構成情報４４ａを用いてもよい。
【００５４】
さらに、上記実施形態では、ＡＭＰ５０とＣＤＳ／ＰＧＡ５２及びＡ／Ｄ５３をプロセッサ装置１２に含ませたが、電子内視鏡１０に含ませてもよい。また、ＡＭＰ５０とＣＤＳ／ＰＧＡ５２及びＡ／Ｄ５３を別途アダプターとして電子内視鏡１０やプロセッサ装置１２の外部に持たせてもよい。加えて、ＡＭＰ５０とＣＤＳ／ＰＧＡ５２及びＡ／Ｄ５３を分離して複数の装置に含ませてもよく、例えば、ＡＭＰ５０とＣＤＳ／ＰＧＡ５２は電子内視鏡１０に含ませ、Ａ／Ｄ５３のみをプロセッサ装置１２に含ませてもよい。また、ＡＭＰ５０のみを電子内視鏡１０に含ませ、ＣＤＳ／ＰＧＡ５２とＡ／Ｄ５３とをプロセッサ装置１２に含ませてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】内視鏡システムの構成を概略的に示す正面図である。
【図２】電子内視鏡とプロセッサ装置との構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】信号経路切替部で切り替え可能な各配線経路の状態を示す説明図である。
【図４】画像処理部の動作をＣＰＵでエミュレートする際の手順を概略的に示す説明図である。
【図５】内視鏡システムの検査手順を概略的に示すフローチャートである。
【図６】画像データから画面構成情報を判別する例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
２ 内視鏡システム
１０ 電子内視鏡
１２ プロセッサ装置（画像処理装置）
１６ モニタ（表示装置）
４０ ＣＣＤ（撮像素子）
４２ ＲＯＭ（記憶手段）
５４ 画像処理部（第１画像処理部）
５５ 表示制御部
６０ ＣＰＵ（第２画像処理部、メイン制御部）
６５ 制御信号生成部（サブ制御部）
６６ 信号経路切替部（切替手段）
６７ ウォッチドッグタイマ（第２検知手段）
６８ 自己診断回路（第１検知手段）
８０ エミュレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に挿入される内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す画像処理装置、及び内視鏡と画像処理装置とからなる内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡システムは、体腔内を撮影する内視鏡（スコープ）と、プロセッサ装置とからなる。内視鏡には、体腔内に挿入される挿入部の先端に撮像素子が設けられている。プロセッサ装置は、前記撮像素子が出力する画像データに対して画像処理を施す画像処理部が設けられている。この画像処理部は、例えば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのＩＣ（半導体）で構成される。
【０００３】
上記のような内視鏡システムでは、画像処理部の故障などにともない、内視鏡検査中に画像表示が完全に停止してしまうと、挿入部の向きや屈曲状態の確認ができなくなり、挿入部を容易に体腔内から引き抜くことが困難になる。そこで、特許文献１には、撮像素子が出力する画像信号による画像生成が不能になった場合に、撮像素子の駆動電流に基づいて画像生成を行なう技術が開示されている。これによれば、画像処理部が故障した場合でも、極めて低画質ではあるものの、画像表示を行なうことができる。
【特許文献１】特開２００６−３４６３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術を用いて生成した画像は、画像処理部が故障した場合に挿入部を体腔内から引き抜く際に使用する画像としても極めて低解像でありかつ電源ノイズが画像内に混入しているなどの原因により、あまりにも画質が低く、その効果が疑問視されるものであった。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、検査中に画像処理部が故障した場合でも、挿入部を容易に引き抜けるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像処理装置は、被検体内に挿入される内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す第１画像処理部と、前記画像データによって表される画像を表示する表示装置を制御するための表示制御部と、前記第１画像処理部の異常を検知する第１検知手段と、前記第１検知手段によって前記第１画像処理部の異常が検知された際に、前記第１画像処理部の代わりに前記画像処理を実行する第２画像処理部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
なお、前記第１画像処理部及び前記表示制御部に対して制御信号を出力することにより制御を行なうメイン制御部を設け、前記メイン制御部が前記第２画像処理部を兼用することが好ましい。
【０００８】
また、前記第１画像処理部及び前記表示制御部に対して制御信号を出力することにより制御を行なうサブ制御部と、前記メイン制御部による制御と前記サブ制御部による制御とを選択的に切り替える切替手段とを設けると、さらに好適である。
【０００９】
さらに、前記メイン制御部の異常を検知する第２検知手段を設け、前記切替手段は、前記第２検知手段によって異常が検知された場合に、前記メイン制御部から前記サブ制御部に切り替えることが好ましい。
【００１０】
なお、前記メイン及びサブの各制御部は、前記内視鏡に設けられた撮像素子のアスペクト比及び画素数を少なくとも含む画面構成情報に応じた前記制御信号を出力することが好ましい。
【００１１】
また、前記内視鏡は、前記画面構成情報を記憶する記憶手段を有しており、前記メイン及びサブの各制御部は、前記記憶手段から読み出すことによって前記画面構成情報を取得することが好ましい。
【００１２】
さらに、前記メイン及びサブの各制御部は、前記画像データから判別することによって前記画面構成情報を取得するものであってもよい。
【００１３】
なお、前記第１画像処理部は、前記画像処理を実行する半導体で構成されたハードウェア処理部であり、前記第２画像処理部は、プログラムを実行することによって前記第１画像処理部が実行する前記画像処理をエミュレートするソフトウェア処理部であることが好ましい。
【００１４】
また、前記メイン制御部は、プログラムを実行することによって制御を行なうソフトウェア制御部であり、前記サブ制御部は、半導体によって制御を行なうハードウェア制御部であることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記切替手段は、前記メイン制御部の起動処理が完了するまでの間、前記サブ制御部に制御を行わせることが好ましい。また、前記第２検知手段は、ウォッチドッグタイマであることが好ましい。
【００１６】
なお、被検体内に挿入される内視鏡と、この内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す第１画像処理部を備えた画像処理装置とからなる本発明の内視鏡システムは、前記画像データによって表される画像を表示する表示装置を制御するための表示制御部と、前記第１画像処理部の異常を検知する第１検知手段と、前記第１検知手段によって前記第１画像処理部の異常が検知された際に、前記第１画像処理部の代わりに前記画像処理を実行する第２画像処理部とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、第１画像処理部の異常が検知された際に、第１画像処理部の代わりに第２画像処理部で画像処理を実行するようにした。これにより、検査中に第１画像処理部に異常が生じた際にも、第２画像処理部で第１画像処理部と同様に画像処理を行うことができるので、挿入部を容易に引く抜くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、内視鏡システム２の構成を概略的に示す正面図である。内視鏡システム２は、患者の体腔内を撮影する電子内視鏡１０と、内視鏡画像を生成するプロセッサ装置（画像処理装置）１２と、体腔内を照明する照明光を発する光源装置１４と、内視鏡画像を表示するモニタ（表示装置）１６とからなる。電子内視鏡１０は、患者の体腔内に挿入される挿入部１８と、挿入部１８の基端部分に連設された操作部２０とを備えている。また、電子内視鏡１０は、操作部２０から伸びるユニバーサルコード２２を介してプロセッサ装置１２、光源装置１４と接続される。
【００１９】
プロセッサ装置１２、光源装置１４、モニタ１６は、移動自在なカート２４に組み付けられている。カート２４には、内視鏡検査を実施する際に様々な器具や薬剤が載置されるトップトレイ２６と、プロセッサ装置１２と光源装置１４とをそれぞれ載置するための棚板２８、３０と、電子内視鏡１０を吊るすためのハンガー３２と、モニタ１６を保持する支柱３４とが設けられている。トップトレイ２６は、薬剤がこぼれて汚れた際などに、洗浄や交換が容易に行えるよう、カート２４に対して着脱自在に構成されている。支柱３４は、略円柱状に構成されており、モニタ１６の画面を任意の方向に向ける回転機構、及び画面の高さを調節する高さ調節機構を有している。
【００２０】
また、カート２４には、さらにキーボード３６が設けられている。キーボード３６は、トップトレイ２６に覆われるようにカート２４内に収納される位置と、各キーを露呈させるようにカート２４の前方に突出する位置との間でスライド自在に取り付けられている。キーボード３６は、プロセッサ装置１２に電気的に接続され、プロセッサ装置１２に文字情報や操作指示などを入力する際に用いられる。
【００２１】
図２は、電子内視鏡１０とプロセッサ装置１２との電気的構成を概略的に示すブロック図である。電子内視鏡１０には、挿入部１８の先端に形成された観察窓を介して入射した像光を撮像するＣＣＤ（撮像素子）４０と、このＣＣＤ４０の画面構成情報４４ａを記憶したＲＯＭ（記憶手段）４２とが設けられている。画面構成情報４４ａには、例えば、ＣＣＤ４０の画素数やアスペクト比やインタレースＣＣＤかプログレッシブＣＣＤかなどが含まれる。画面構成情報４４ａは、ユニバーサルコード２２を介して電子内視鏡１０とプロセッサ装置１２とを接続した後、プロセッサ装置１２に読み出される。なお、画面構成情報４４ａに含まれる情報は、上記に限定されるものではない。
【００２２】
ＣＣＤ４０は、プロセッサ装置１２に設けられた増幅器（以下、ＡＭＰと称す）５０と、ＣＣＤドライバ５１とに接続される。ＡＭＰ５０は、ＣＣＤ４０から出力された撮像信号を所定のゲインで増幅し、これを相関二重サンプリング／プログラマブルゲインアンプ（以下、ＣＤＳ／ＰＧＡと称す）５２に出力する。ＣＤＳ／ＰＧＡ５２は、ＡＭＰ５０から出力された撮像信号をＣＣＤ４０の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力し、この画像データを増幅してＡ／Ｄ変換器（以下、Ａ／Ｄと称す）５３に出力する。
【００２３】
Ａ／Ｄ５３は、ＣＤＳ／ＰＧＡ５２から出力されたアナログの画像データをデジタルの画像データに変換し、画像処理部（第１画像処理部）５４に出力する。画像処理部５４は、Ａ／Ｄ５３でデジタル化された画像データに対して各種の画像処理を施し、画像処理後の画像データを表示制御部５５に出力する。この画像処理部５４は、例えば、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどといったＩＣ（半導体）で構成されるハードウェア処理部である。
【００２４】
表示制御部５５は、画像処理部５４から出力された画像データをモニタ１６の形式に対応したビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ、コンポジット、コンポーネント、ＲＧＢ、プログレッシブなど）に変換し、そのビデオ信号をモニタ１６に出力する。これにより、患者の体腔内を撮影した内視鏡画像がモニタ１６に表示される。
【００２５】
ＣＣＤ４０を駆動するＣＣＤドライバ５１は、タイミングジェネレータ（以下、ＴＧと称す）５６に接続されている。このＴＧ５６は、プロセッサ装置１２の各部を統括的に制御するＣＰＵ（第２画像処理部、メイン制御部）６０に接続されている。ＴＧ５６は、ＣＰＵ６０の制御の下、タイミング信号（クロックパルス）をＣＣＤドライバ５１に入力する。ＣＣＤドライバ５１は、入力されたタイミング信号を基に、ＣＣＤ４０の蓄積電荷の読み出しタイミングやＣＣＤ４０の電子シャッタのシャッタ速度などを制御する。
【００２６】
ＣＰＵ６０には、ＨＤＤ６２が接続されている。ＨＤＤ６２には、プロセッサ装置１２全体の動作を管理するＯＳ（オペレーティングシステム）プログラム６３、ハードウェアの処理をソフト的に模倣するエミュレートプログラム６４などの各種のプログラムが記憶されている。ＣＰＵ６０は、これらの各プログラムをＨＤＤ６２から読み出して逐次処理することにより、プロセッサ装置１２の各部を統括的に制御する。
【００２７】
ＣＰＵ６０は、Ａ／Ｄ５３、及び表示制御部５５と接続されている。Ａ／Ｄ５３は、デジタル化した画像データを画像処理部５４に出力するとともに、ＣＰＵ６０にも出力する。ＣＰＵ６０は、画像処理部５４に異常が生じた際などにエミュレートプログラム６４を読み出して画像処理部５４の動作をエミュレートし、画像処理部５４に変わって画像データに各種の画像処理を施す。そして、その画像データを表示制御部５５に出力する。
【００２８】
プロセッサ装置１２には、上記の他に、画像処理部５４と表示制御部５５との制御信号を生成する制御信号生成部（サブ制御部）６５と、画像処理部５４と表示制御部５５とに接続される信号ラインの配線経路を選択的に切り替える信号経路切替部（切替手段）６６と、ＣＰＵ６０の動作異常を検知するウォッチドッグタイマ（第２検知手段）６７とが設けられている。
【００２９】
制御信号生成部６５は、ユニバーサルコード２２を介して電子内視鏡１０のＲＯＭ４２と接続される。この制御信号生成部６５は、例えば、ＦＰＧＡやＡＳＩＣなどといったＩＣで構成されるハードウェア制御部である。制御信号生成部６５は、電源が投入されて起動した後、ＲＯＭ４２から画面構成情報４４ａを読み出す。そして、制御信号生成部６５は、この読み出した画面構成情報４４ｂを基に、画像処理部５４の制御信号、及び表示制御部５５の制御信号を生成する。ここで、画像処理部５４の制御信号とは、例えば、ＣＣＤ４０の画素数やアスペクト比や画素の配置情報やインタレースやプログレッシブなどに応じた画像の縮尺サイズや適用する画像処理の種類などを規定するためのものである。また、表示制御部５５の制御信号とは、画面内における画像の表示位置やレイアウトなどを規定するためのものである。
【００３０】
ハードウェアによって構成された制御信号生成部６５は、通常の内視鏡画像のみをモニタ１６に表示させるための基本的な各制御信号を生成する。また、制御信号生成部６５は、信号経路切替部６６に接続されている。生成された各制御信号は、信号経路切替部６６を介して、それぞれ画像処理部５４と表示制御部５５とに入力される。画像処理部５４は、入力された制御信号に応じて各種の画像処理を行う。同様に、表示制御部５５は、入力された制御信号に応じてモニタ１６への表示制御を行なう。
【００３１】
ＲＯＭ４２は、制御信号生成部６５と接続されるとともに、ＣＰＵ６０とも接続される。ＣＰＵ６０は、電源が投入され、ＯＳプログラム６３を読み出してＯＳを起動させた後、ＲＯＭ４２から画面構成情報４４ａを読み出す。そして、ＣＰＵ６０は、読み出した画面構成情報４４ｃと、キーボード３６などを介して入力されるユーザからの操作指示とを基に、画像処理部５４の制御信号、及び表示制御部５５の制御信号を生成する。ＣＰＵ６０も、信号経路切替部６６に接続されている。生成された各制御信号は、信号経路切替部６６を介して、それぞれ画像処理部５４と表示制御部５５とに入力される。
【００３２】
このように、ＯＳプログラム６３に基づく制御の下、画面構成情報４４ｃとユーザからの操作指示とを基に各制御信号の生成を行なうことで、例えば、病巣の微妙な発赤や色素変化を強調する色彩強調処理、血管を見やすくする血管強調処理、ポリープなどの形状を見やすくする構造強調処理などといった様々な画像処理の実施を画像処理部５４に指示することができる。また、静止画像と動画像とを並べて表示したり、通常の内視鏡画像と分光画像とを並べて表示したり、内視鏡画像に文字情報を重畳表示したり、などといった様々な表示態様を表示制御部５５に指示することができる。
【００３３】
信号経路切替部６６は、図３（ａ）に示すように、ＣＰＵ６０を画像処理部５４と表示制御部５５とに接続する第１経路と、図３（ｂ）に示すように、制御信号生成部６５を画像処理部５４と表示制御部５５とに接続する第２経路とで、信号ラインの配線経路を選択的に切り替える。これにより、ＣＰＵ６０によって生成された各制御信号と、制御信号生成部６５によって生成された各制御信号とのいずれか一方のみが、それぞれ画像処理部５４と表示制御部５５とに入力される。なお、各経路の切り替えは、ＣＰＵ６０などから配線経路の切替信号を信号経路切替部６６に入力することによって行なわれる。
【００３４】
ＣＰＵ６０によって各制御信号を生成する場合には、前述のように、様々な画像処理の実施や表示態様の設定を指示することができる。この反面、ＯＳの起動に時間を要するため、ＣＰＵ６０によって各制御信号を生成する場合には、電源を投入した後、内視鏡画像が表示されるまでに時間が掛かるという問題がある。これに対し、制御信号生成部６５によって各制御信号を生成する場合には、ハードウェア制御であるため、通常の内視鏡画像のみを表示させることしかできないものの、電源投入後の立ち上がりが早いという利点がある。
【００３５】
このため、信号経路切替部６６は、プロセッサ装置１２の電源が投入されて起動した後、信号ラインの配線経路を第２経路に設定する。ＣＰＵ６０は、ＯＳを起動させた後、信号経路切替部６６に切替信号を入力し、配線経路を第１経路に切り替えさせる。これにより、ＯＳが起動する前には、制御信号生成部６５によって生成された各制御信号が画像処理部５４と表示制御部５５とに入力されるので、電源投入後の画像表示を迅速に行なうことができる。また、ＯＳが起動した後には、様々な画像処理の実施や表示態様の設定を行なうことができる。
【００３６】
ウォッチドッグタイマ６７は、ＣＰＵ６０と信号経路切替部６６とに接続されている。ウォッチドッグタイマ６７は、予め設定された所定時間のカウントを行い、ＣＰＵ６０から定期的に入力されるリセット信号に応じてカウントをリセットする。そして、ウォッチドッグタイマ６７は、ＣＰＵ６０からリセット信号が入力されず、前記所定時間のカウントが終了したことに応じて、ＣＰＵ６０が動作異常を起こしていることを検知する。ウォッチドッグタイマ６７は、ＣＰＵ６０の動作異常を検知すると、信号経路切替部６６に配線経路の切替信号を入力し、信号経路切替部６６の配線経路を第２経路に切り替えさせる。これにより、ＣＰＵ６０がハングアップなどの動作異常を起こした際にも、内視鏡画像を正常にモニタ１６に表示することができる。
【００３７】
画像処理部５４には、故障などといった画像処理部５４の異常を検知する自己診断回路（第１検知手段）６８が設けられている。自己診断回路６８は、ＣＰＵ６０に接続されている。自己診断回路６８は、画像処理部５４の異常を検知したことに応じて、ＣＰＵ６０に異常検知信号を送信する。
【００３８】
図４に示すように、ＣＰＵ６０は、画像処理部５４内の自己診断回路６８からの異常検知信号を受信すると、ＨＤＤ６２からエミュレートプログラム６４を読み込み、画像処理部５４の動作をエミュレートするエミュレータ８０を起動させる。エミュレータ８０は、ＲＯＭ４２から読み出された画面構成情報４４ｃやキーボード３６を介して入力される操作指示情報８２などに応じて、Ａ／Ｄ５３から入力された画像データ８４に各種の画像処理を施す。そして、画像処理後の画像データを表示制御部５５に出力する。これにより、画像処理部５４に異常が生じた際にも、内視鏡画像を正常にモニタ１６に表示することができる。
【００３９】
次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、上記構成による内視鏡システム２の作用について説明する。内視鏡システム２で検査を実施する際、ユーザは、先ず洗浄・消毒などが施された清潔な電子内視鏡１０の接続、及び処置具や薬剤など検査に必要な資器材の用意などといった検査準備を行う。検査準備を行なったユーザは、プロセッサ装置１２、光源装置１４、モニタ１６などの電源を投入し、内視鏡システム２を起動させる。
【００４０】
プロセッサ装置１２の電源を投入すると、ＣＰＵ６０は、ＨＤＤ６２からＯＳプログラム６３を読み込み、ＯＳの起動処理を開始する。一方、制御信号生成部６５は、電源の投入と同時に各制御信号の生成を開始する。信号経路切替部６６は、電源が投入されると、信号ラインの配線経路を第２経路に設定し、制御信号生成部６５によって生成された各制御信号を画像処理部５４と表示制御部５５とに入力させる。
【００４１】
これにより、ＯＳの起動処理が完了するまでの間にも内視鏡画像がモニタ１６に表示されるので、ユーザに無駄な待ち時間を与えてしまうことを防止することができる。ユーザは、内視鏡画像がモニタ１６に表示された後、電子内視鏡１０の挿入部１８を患者の体腔内に挿入し、検査を開始する。
【００４２】
ＣＰＵ６０は、ＯＳを起動させた後、各制御信号の生成を開始するとともに、信号経路切替部６６に切替信号を入力し、配線経路を第１経路に切り替えさせる。これにより、キーボード３６などを介して入力される操作指示情報８２に応じて、色彩強調や血管強調などの各画像処理の指定や、複数の画像を並べて表示するマルチ表示の指定などが可能になる。
【００４３】
モニタ１６に内視鏡画像を表示させて検査を行なっている際、ウォッチドッグタイマ６７によってＣＰＵ６０の動作異常が検知されると、ウォッチドッグタイマ６７から信号経路切替部６６に配線経路の切替信号が入力される。ウォッチドッグタイマ６７からの切替信号が入力されると、信号経路切替部６６の配線経路が第２経路に切り替えられる。これにより、ＣＰＵ６０がハングアップなどの動作異常を起こした際にも、内視鏡画像が正常にモニタ１６に表示される。
【００４４】
また、検査を行なっている際、自己診断回路６８によって画像処理部５４の異常が検知されると、自己診断回路６８からＣＰＵ６０に異常検知信号が送信される（図４参照）。自己診断回路６８からの異常検知信号がＣＰＵ６０に受信されると、エミュレータ８０が起動し、画像処理部５４の動作がエミュレートされる。これにより、画像処理部５４に異常が生じた際にも、内視鏡画像が正常にモニタ１６に表示される。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、ＣＰＵ６０が動作異常を起こした際や画像処理部５４に異常が生じた際にも内視鏡画像が正常にモニタ１６に表示されるので、挿入部１８が患者の体腔内にある状態で内視鏡画像が表示されなくなってしまうという不具合を確実に防止することができる。また、制御信号生成部６５によって生成された各制御信号で画像表示を行なう場合や、エミュレータ８０で画像処理部５４の動作をエミュレートする場合にも、画質が著しく低下することはない。従って、検査中にＣＰＵ６０や画像処理部５４に異常が生じた際にも、挿入部１８を容易に引く抜くことができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、電子内視鏡１０に設けられたＲＯＭ４２に画面構成情報４４ａを記憶させ、ＲＯＭ４２から読み出すことによってＣＰＵ６０や制御信号生成部６５が画面構成情報４４ｂ、４４ｃを取得するようにしているが、画面構成情報４４ｂ、４４ｃの取得方法は、これに限るものではない。例えば、電子内視鏡１０の機種を示す情報をＲＯＭ４２に記憶させ、電子内視鏡１０の機種と画面構成情報４４ａとを対応付けたテーブルデータをプロセッサ装置１２のＨＤＤ６２などに記憶し、ＲＯＭ４２から読み出した情報を基にテーブルデータを参照することにより、画面構成情報４４ｂ、４４ｃを取得するようにしてもよい。
【００４７】
さらには、画面構成情報４４ａを予め記憶することなく、図６に示すように、Ａ／Ｄ５３から入力された画像データ８４からＣＣＤ４０の画素数やアスペクト比などを判別することにより、画面構成情報４４ｂ、４４ｃを取得するようにしてもよい。また、上記実施形態では、記憶手段としてＲＯＭ４２を示したが、記憶手段は、これに限ることなく、例えば、ＲＦＩＤタグなど、画面構成情報４４ａを記憶できるものであれば如何なるものでもよい。
【００４８】
なお、上記実施形態では、電子内視鏡１０を内視鏡として示したが、内視鏡は、これに限ることなく、例えば、超音波内視鏡や蛍光内視鏡や光学的干渉断層計（ＯＣＴ）内視鏡などでもよい。また、上記実施形態では、患者を被検体とする医療用の内視鏡を示したが、内視鏡は、これに限ることなく、配管などを被検体とする工業用のものでもよい。さらに、上記実施形態では、ＣＣＤ４０を撮像素子として示したが、撮像素子は、これに限ることなく、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサなどでもよい。
【００４９】
なお、上記実施形態では、第１画像処理部をハードウェア処理部、第２画像処理部をソフトウェア処理部として説明したが、これとは反対に、第１画像処理部をソフトウェア処理部、第２画像処理部をハードウェア処理部としてもよい。さらには、第１、第２画像処理部の双方をハードウェア処理部、あるいはソフトウェア処理部としてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、メイン制御部をソフトウェア制御部、サブ制御部をハードウェア制御部として説明したが、これとは反対に、メイン制御部をハードウェア制御部、サブ制御部をソフトウェア制御部としてもよい。さらには、メイン、サブ制御部の双方をハードウェア制御部、あるいはソフトウェア制御部としてもよい。
【００５１】
さらに、上記実施形態では、切替信号に応じて配線経路の切り替えを行なう信号経路切替部６６を切替手段として示したが、切替手段は、これに限ることなく、例えば、ユーザが手動で配線経路を切り替えるものでもよい。また、上記実施形態では、第２検知手段としてウォッチドッグタイマ６７を示したが、第２検知手段は、これに限ることなく、ＣＰＵ６０などのメイン制御部の異常を検知できるものであれば如何なるものでもよい。
【００５２】
さらに、上記実施形態では、ＯＳプログラム６３やエミュレートプログラム６４などの各種のプログラムの記憶場所としてＨＤＤ６２を示したが、各種のプログラムの記憶場所は、これに限ることなく、例えば、電源が遮断されても記憶を保持する半導体メモリで構成された記憶装置でもよい。また、ＣＤやＤＶＤなどの記録メディア類やコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどのメモリカード類でもよい。さらに、ＬＡＮを介して接続された外部記憶装置やサーバなどであってもよい。
【００５３】
さらに、上記実施形態では、制御信号生成部６５が電子内視鏡１０内のＲＯＭ４２にある画面構成情報４４ａの内容を読み出した画面構成情報４４ｂに基づいて制御することを示したが、画面構成情報４４ｂの代わりにＲＯＭ４２にある画面構成情報４４ａを用いてもよい。また、ＣＰＵ６０も画面構成情報４４ｃの代わりに画面構成情報４４ａを用いてもよい。
【００５４】
さらに、上記実施形態では、ＡＭＰ５０とＣＤＳ／ＰＧＡ５２及びＡ／Ｄ５３をプロセッサ装置１２に含ませたが、電子内視鏡１０に含ませてもよい。また、ＡＭＰ５０とＣＤＳ／ＰＧＡ５２及びＡ／Ｄ５３を別途アダプターとして電子内視鏡１０やプロセッサ装置１２の外部に持たせてもよい。加えて、ＡＭＰ５０とＣＤＳ／ＰＧＡ５２及びＡ／Ｄ５３を分離して複数の装置に含ませてもよく、例えば、ＡＭＰ５０とＣＤＳ／ＰＧＡ５２は電子内視鏡１０に含ませ、Ａ／Ｄ５３のみをプロセッサ装置１２に含ませてもよい。また、ＡＭＰ５０のみを電子内視鏡１０に含ませ、ＣＤＳ／ＰＧＡ５２とＡ／Ｄ５３とをプロセッサ装置１２に含ませてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】内視鏡システムの構成を概略的に示す正面図である。
【図２】電子内視鏡とプロセッサ装置との構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】信号経路切替部で切り替え可能な各配線経路の状態を示す説明図である。
【図４】画像処理部の動作をＣＰＵでエミュレートする際の手順を概略的に示す説明図である。
【図５】内視鏡システムの検査手順を概略的に示すフローチャートである。
【図６】画像データから画面構成情報を判別する例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
２ 内視鏡システム
１０ 電子内視鏡
１２ プロセッサ装置（画像処理装置）
１６ モニタ（表示装置）
４０ ＣＣＤ（撮像素子）
４２ ＲＯＭ（記憶手段）
５４ 画像処理部（第１画像処理部）
５５ 表示制御部
６０ ＣＰＵ（第２画像処理部、メイン制御部）
６５ 制御信号生成部（サブ制御部）
６６ 信号経路切替部（切替手段）
６７ ウォッチドッグタイマ（第２検知手段）
６８ 自己診断回路（第１検知手段）
８０ エミュレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す第１画像処理部と、
前記画像データによって表される画像を表示する表示装置を制御するための表示制御部と、
前記第１画像処理部の異常を検知する第１検知手段と、
前記第１検知手段によって前記第１画像処理部の異常が検知された際に、前記第１画像処理部の代わりに前記画像処理を実行する第２画像処理部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１画像処理部及び前記表示制御部に対して制御信号を出力することにより制御を行なうメイン制御部を備えており、前記メイン制御部が前記第２画像処理部を兼用することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１画像処理部及び前記表示制御部に対して制御信号を出力することにより制御を行なうサブ制御部と、
前記メイン制御部による制御と前記サブ制御部による制御とを選択的に切り替える切替手段とを設けたことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記メイン制御部の異常を検知する第２検知手段を備えており、
前記切替手段は、前記第２検知手段によって異常が検知された場合に、前記メイン制御部から前記サブ制御部に切り替えることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記メイン及びサブの各制御部は、前記内視鏡に設けられた撮像素子のアスペクト比及び画素数を少なくとも含む画面構成情報に応じた前記制御信号を出力することを特徴とする請求項３又は４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記内視鏡は、前記画面構成情報を記憶する記憶手段を有しており、
前記メイン及びサブの各制御部は、前記記憶手段から読み出すことによって前記画面構成情報を取得することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記メイン及びサブの各制御部は、前記画像データから判別することによって前記画面構成情報を取得することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１画像処理部は、前記画像処理を実行する半導体で構成されたハードウェア処理部であり、前記第２画像処理部は、プログラムを実行することによって前記第１画像処理部が実行する前記画像処理をエミュレートするソフトウェア処理部であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記メイン制御部は、プログラムを実行することによって制御を行なうソフトウェア制御部であり、前記サブ制御部は、半導体によって制御を行なうハードウェア制御部であることを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記切替手段は、前記メイン制御部の起動処理が完了するまでの間、前記サブ制御部に制御を行わせることを特徴とする請求項９記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第２検知手段は、ウォッチドッグタイマであることを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
被検体内に挿入される内視鏡と、この内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す第１画像処理部を備えた画像処理装置とからなる内視鏡システムにおいて、
前記画像データによって表される画像を表示する表示装置を制御するための表示制御部と、
前記第１画像処理部の異常を検知する第１検知手段と、
前記第１検知手段によって前記第１画像処理部の異常が検知された際に、前記第１画像処理部の代わりに前記画像処理を実行する第２画像処理部とを設けたことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１】
被検体内に挿入される内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す第１画像処理部と、
前記画像データによって表される画像を表示する表示装置を制御するための表示制御部と、
前記第１画像処理部の異常を検知する第１検知手段と、
前記第１検知手段によって前記第１画像処理部の異常が検知された際に、前記第１画像処理部の代わりに前記画像処理を実行する第２画像処理部とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１画像処理部及び前記表示制御部に対して制御信号を出力することにより制御を行なうメイン制御部を備えており、前記メイン制御部が前記第２画像処理部を兼用することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１画像処理部及び前記表示制御部に対して制御信号を出力することにより制御を行なうサブ制御部と、
前記メイン制御部による制御と前記サブ制御部による制御とを選択的に切り替える切替手段とを設けたことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記メイン制御部の異常を検知する第２検知手段を備えており、
前記切替手段は、前記第２検知手段によって異常が検知された場合に、前記メイン制御部から前記サブ制御部に切り替えることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記メイン及びサブの各制御部は、前記内視鏡に設けられた撮像素子のアスペクト比及び画素数を少なくとも含む画面構成情報に応じた前記制御信号を出力することを特徴とする請求項３又は４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記内視鏡は、前記画面構成情報を記憶する記憶手段を有しており、
前記メイン及びサブの各制御部は、前記記憶手段から読み出すことによって前記画面構成情報を取得することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記メイン及びサブの各制御部は、前記画像データから判別することによって前記画面構成情報を取得することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１画像処理部は、前記画像処理を実行する半導体で構成されたハードウェア処理部であり、前記第２画像処理部は、プログラムを実行することによって前記第１画像処理部が実行する前記画像処理をエミュレートするソフトウェア処理部であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記メイン制御部は、プログラムを実行することによって制御を行なうソフトウェア制御部であり、前記サブ制御部は、半導体によって制御を行なうハードウェア制御部であることを特徴とする請求項３から８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記切替手段は、前記メイン制御部の起動処理が完了するまでの間、前記サブ制御部に制御を行わせることを特徴とする請求項９記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第２検知手段は、ウォッチドッグタイマであることを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
被検体内に挿入される内視鏡と、この内視鏡によって得られた画像データに対して画像処理を施す第１画像処理部を備えた画像処理装置とからなる内視鏡システムにおいて、
前記画像データによって表される画像を表示する表示装置を制御するための表示制御部と、
前記第１画像処理部の異常を検知する第１検知手段と、
前記第１検知手段によって前記第１画像処理部の異常が検知された際に、前記第１画像処理部の代わりに前記画像処理を実行する第２画像処理部とを設けたことを特徴とする内視鏡システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１９５６２１（Ｐ２００９−１９５６２１Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４３２５３（Ｐ２００８−４３２５３）
【出願日】平成２０年２月２５日（２００８．２．２５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２５日（２００８．２．２５）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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