(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的被写体像を面順次方式に基づいて三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号として変換する固体撮像手段と、この固体撮像手段から順次読み取られた三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するバッファ手段と、このバッファ手段から読み出されるそれぞれの色の一フレーム分の画像信号にノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理手段とを具備し、このノイズ抑制処理手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて前記光学的被写体像の映像再現が行われる電子内視鏡において、
前記ノイズ抑制処理手段がそれによってノイズ抑制処理された前回の三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するメモリ手段と、前記バッファ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数α(0 <α<1) を乗じたものと前記メモリ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数(1 -α) を乗じたものとを合算する演算手段と、前記バッファ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号と前記メモリ手段から出力される前回のノイズ抑制処理された三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号との差分データに基づいて光学的被写体像の動きを検出する動き検出手段とを包含し、前記動き検出手段が１つのルックアップテーブルを用いて前記差分データの絶対値を算出し、前記ルックアップテーブルを用いて前記差分データの絶対値を二値化し、得られた２つの値の平均値データの大きさが示す前記動き検出量が大きくなるにつれて、前記係数αが大きくされ、前記動き検出手段の動き検出量が小さくなるにつれて、前記係数αが小さくされ、前記演算手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて前記光学的被写体像の映像再現が行われ、前記メモリ手段から前記演算手段への前回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号の出力時に前記演算手段から前記メモリ手段への今回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号の書込みが行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項２】
請求項１に記載の電子内視鏡において、前記光学的被写体像の映像再現がノンインターレース走査方式で行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項３】
請求項１に記載の電子内視鏡において、前記バッファ手段からそれぞれの色の一フレーム分の画像信号を一奇数フィールド分の画像信号と一偶数フィールド分の画像信号とに分けて出力し、それぞれの一フィールド分の画像信号に前記ノイズ抑制処理手段によってノイズ抑制処理を施して、前記光学被写体像の映像再現がインターレース走査方式で行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項４】
光学的被写体像を面順次方式に基づいて三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号として変換する固体撮像手段と、この固体撮像手段から順次読み取られた三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するバッファ手段と、このバッファ手段から読み出されるそれぞれの色の一フレーム分の画像信号にノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理手段とを具備し、このノイズ抑制処理手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて前記光学的被写体像の映像再現が行われる電子内視鏡において、
前記ノイズ抑制処理手段がそれによってノイズ抑制処理された前回の三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するメモリ手段と、前記バッファ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数α、β及びγ(0 <α，β，γ< 1)を乗じたものと前記メモリ手段から出力される前回のノイズ抑制処理された三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数(1 -α) 、(1 -β) 及び(1 -γ) を乗じたものとを合算する演算手段とを包含し、前記係数α、β及びγが三原色に対する人間の感度特性に応じて変えられ、前記演算手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて前記光学的被写体像の映像再現が行われ、前記メモリ手段から前記演算手段への前回のノイズ抑制処理された三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号の出力時に前記演算手段から前記メモリ手段への今回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号の書込みが行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項５】
請求項４に記載の電子内視鏡において、前記光学被写体像の映像再現がノンインターレース走査方式で行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項６】
請求項４に記載の電子内視鏡において、前記バッファ手段からそれぞれの色の一フレーム分の画像信号を一奇数フィールド分の画像信号と一偶数フィールド分の画像信号とに分けて出力し、それぞれの一フィールド分の画像信号に前記ノイズ抑制処理手段によってノイズ抑制処理を施して、前記光学被写体像の映像再現がインターレース走査方式で行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項７】
光学的被写体像を面順次方式に基づいて三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号として変換する固体撮像手段と、この固体撮像手段から順次読み取られた三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するバッファ手段と、このバッファ手段から読み出される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に基づいて輝度信号及び２つの色差信号を演算する第１の演算手段と、この第１の演算手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号にノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理手段とを具備し、このノイズ抑制処理手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号に基づいて前記光学的被写体像の映像再現が行われる電子内視鏡において、
前記ノイズ抑制処理手段がそれによってノイズ抑制処理された前回の輝度信号及び２つの色差信号を一時的に保持するメモリ手段と、前記バッファ手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号のそれぞれに係数α、β及びγ(0 <α，β，γ< 1)を乗じたものと前記メモリ手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号のそれぞれに係数(1 -α) 、(1 -β) 及び(1 -γ) を乗じたものとを合算する第２の演算手段とを包含し、前記バッファ手段から出力される輝度出力に乗じられる前記係数αがその２つの色差信号に乗じられる係数β及びγよりも大きくされ、前記第２の演算手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて前記光学的被写体像の映像再現が行われ、前記メモリ手段から前記第２の演算手段への前回のノイズ抑制処理された輝度出力及び２つの色差信号の出力時に前記第２の演算手段から前記メモリ手段への今回のノイズ抑制処理された輝度出力及び２つの色差信号の書込みが行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項８】
請求項７に記載の電子内視鏡において、前記光学的被写体像の映像再現がノンインターレース走査方式で行われることを特徴とする電子内視鏡。
【請求項９】
請求項７に記載の電子内視鏡において、前記バッファ手段から各色の一フレーム分の画像信号を一奇数フィールド分の画像信号と一偶数フィールド分の画像信号とに分けて出力し、それぞれの一フィールド分の画像信号に基づいて輝度信号及び２つの色差信号を前記第１の演算手段によって演算し、その輝度信号及び２つの色差信号に前記ノイズ抑制処理手段によってノイズ抑制処理を施して、前記光学被写体像の映像再現がインターレース走査方式で行われることを特徴とする電子内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子内視鏡に関し、一層詳しくは電子内視鏡の画像信号処理部の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、電子内視鏡は可撓性導管からなるスコープを具備し、このスコープの先端部には固体撮像デバイス例えばＣＣＤ（charge coupled device)イメージセンサが設けられ、このＣＣＤイメージセンサは対物レンズ系と組み合わされ、この対物レンズ系によって捉えられた被写体像は固体撮像デバイスの受光面に結像させられる。また、かかるスコープ内には光ファイバー束からなる光ガイドが挿通させられ、その先端部の端面は電子内視鏡のスコープの先端に位置し、その他方の端部は光源に接続させられる。患者の体腔内へのスコープの挿入時にその先端側の対物レンズ系の前方が光ガイドの先端部の端面からの射出光により照明され、これにより患者の体腔内の映像がモニタ装置によって再現される。
【０００３】
詳述すると、固体撮像デバイスはその受光面に結像された光学的被写体像を一フレーム分のアナログ画像信号に変換し、そのアナログ画像信号は所定の時間間隔のクロックパルスで順次読み取られる。固体撮像デバイスから読み取られたアナログ画像信号は所定の画像処理を施された後にデジタル画像信号に変換され、次いでそのデジタル画像信号は適当なフレームバッファ手段に一時的に保持される。次に、フレームバッファ手段から読み出された一フレーム分のデジタル画像信号はアナログ画像信号に変換され、次いでローパスフィルタを経た後に増幅されてモニタ装置に送られ、そこで上述の光学的被写体像の映像再現が行われる。なお、そのような映像再現についてはノンインターレース走査方式でもインターレース走査方式のいずれでも行い得る。
【０００４】
以上で述べたような電子内視鏡は通常はカラーモニタ装置と組み合わされて、カラー表示を行うように構成される。この場合には電子内視鏡で用いるＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像デバイスの画素数は通常のものに比べて画素数が少ないので、いわゆる面順次方式が採用される。即ち、光源と光ガイドの近位端の端面との間には例えば回転式ＲＧＢカラーフィルタが介在させられ、その光ガイドの遠位端の端面からは赤色光、緑色光及び青色光が順次射出させられ、被写体像が赤色光、緑色光及び青色光でもってＣＣＤイメージセンサの受光面に順次結像され、そこから赤色画像信号、緑色画像信号及び青色画像信号が所定の時間間隔で読み出される。次いで、個々の色の画像信号は上述した場合と同様な態様で処理され、それら処理画像信号に基づいて被写体像がフルカラー画像としてカラーモニタ装置上で再現される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて，以上で説明したような従来の電子内視鏡では、ＣＣＤイメージセンサから読み取られる画像信号には種々の時間軸方向のランダムノイズが含まれる。例えば、患者の体腔内は光ガイドの端面から射出させられる光束だけで照明されるので、ＣＣＤイメージセンサの受光面に結像される被写体像の光量が大きく変動することがあり、このような光量変動に起因するノイズが再現映像に現れる。また、ＣＣＤイメージセンサに発生する暗電流によるノイズや外部ノイズも再現映像に現れる。言うまでもなく、このようなノイズ自体はモニタ装置の短時間の観察ではそれ程問題とはならないが、しかし長時間にわたる観察が要求される医者にとっては目の疲労が伴い、正常な診断に支障をきたすことになる。
【０００６】
従って、本発明の目的は上述したような電子内視鏡であって、上述したようなランダムノイズを効果的に低減あるいは抑制し得るように構成された電子内視鏡を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一局面によれば、光学的被写体像を一フレーム分の画像信号として変換する固体撮像手段と、この固体撮像手段から順次読み取られた一フレーム分の画像信号を一時的に保持するバッファ手段とを具備する電子内視鏡において、バッファ手段から読み出される一フレーム分の画像信号にノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理手段が設けられ、このノイズ抑制処理手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われる。
【０００８】
以上で述べた本発明の一局面によれば、ノイズ抑制処理手段はバッファ手段から前回読み出された一フレーム分の画像信号を一時的に保持するメモリ手段と、バッファ手段から出力される一フレーム分の画像信号とメモリ手段から出力される前回の一フレーム分の画像信号とを合算させて係数1/2 を乗じる演算手段とを包含するものであってよい。この場合、演算手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われ、メモリ手段から演算手段への前回の一フレーム分の画像信号の出力時にバッファ手段からメモリ手段への今回の一フレーム分の画像信号の書込みが行われる。
【０００９】
また、上述の本発明の一局面によれば、ノイズ抑制処理手段はそれによってノイズ抑制処理された前回の一フレーム分の画像信号を一時的に保持するメモリ手段と、バッファ手段から出力される一フレーム分の画像信号に係数α(0 <α< 1)を乗じたものとメモリ手段から出力される前回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号に係数(1 -α) を乗じたものとを合算する演算手段とを包含するものであってよい。この場合、演算手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われ、メモリ手段から演算手段への前回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号の出力時に演算手段からメモリ手段への今回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号の書込みが行われる。
【００１０】
好ましくは、上述の本発明の一局面において、固体撮像手段が光学的被写体像を面順次方式に基づいて三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号として変換するように構成され、これら三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号が互いに並列的にノイズ抑制処理手段によってノイズ抑制処理を受ける。
【００１１】
更に、上述の本発明の一局面によれば、好ましくは、光学的被写体像の映像再現はノンインターレース走査方式で行われる。しかしながら、インターレース走査方式による映像再現を行うことも勿論可能であり、この場合には、バッファ手段から一フレーム分の画像信号は一奇数フィールド分の画像信号と一偶数フィールド分の画像信号とに分けて出力され、それぞれの一フィールド分の画像信号にノイズ抑制処理手段によってノイズ抑制処理が施される。
【００１２】
本発明の別の局面によれば、光学的被写体像を面順次方式に基づいて三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号として変換する固体撮像手段と、この固体撮像手段から順次読み取られた三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するバッファ手段と、このバッファ手段から読み出されるそれぞれの色の一フレーム分の画像信号にノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理手段とを具備し、このノイズ抑制処理手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われる電子内視鏡において、ノイズ抑制処理手段がそれによってノイズ抑制処理された前回の三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するメモリ手段と、バッファ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数α(0 <α< 1)を乗じたものとメモリ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数(1 -α) を乗じたものとを合算する演算手段とを包含し、この演算手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われ、メモリ手段から演算手段への前回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号の出力時に演算手段からメモリ手段への今回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号の書込みが行われる。
【００１３】
また、上述の本発明の別の局面にあっては、バッファ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号とメモリ手段から出力される前回のノイズ抑制処理された三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号との差分データに基づいて光学的被写体像の動きを検出する動き検出手段を設けることが可能であり、この場合、動き検出手段の動き検出量に応じて係数αが変えられる。例えば、動き検出手段の動き検出量が大きくなるにつれて、係数αが大きくされ、動き検出手段の動き検出量が小さくなるにつれて、係数αが小さくされる。
【００１４】
更に、上述の本発明の別の局面にあっても、好ましくは、光学的被写体像の映像再現はノンインターレース走査方式で行われるが、勿論、バッファ手段からそれぞれの色の一フレーム分の画像信号を一奇数フィールド分の画像信号と一偶数フィールド分の画像信号とに分けて出力し、それぞれの一フィールド分の画像信号にノイズ抑制処理手段によってノイズ抑制処理を施して、かかる映像再現をインターレース走査方式で行うこともできる。
【００１５】
本発明の更に別の局面によれば、光学的被写体像を面順次方式に基づいて三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号として変換する固体撮像手段と、この固体撮像手段から順次読み取られた三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するバッファ手段と、このバッファ手段から読み出されるそれぞれの色の一フレーム分の画像信号にノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理手段とを具備し、このノイズ抑制処理手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われる電子内視鏡において、ノイズ抑制処理手段はそれによってノイズ抑制処理された前回の三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するメモリ手段と、バッファ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数α、β及びγ(0 <α，β，γ< 1)を乗じたものとメモリ手段から出力される前回のノイズ抑制処理された三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数(1 -α) 、(1 -β) 及び(1 -γ) を乗じたものとを合算する演算手段とを包含し、係数α、β及びγが三原色に対する人間の感度特性に応じて変えられ、演算手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われ、メモリ手段から演算手段への前回のノイズ抑制処理された三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号の出力時に演算手段からメモリ手段への今回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号の書込みが行われる。
【００１６】
以上で述べた電子内視鏡においても、光学的被写体像の映像再現についてはノンインターレース走査方式でもインターレース走査方式でも行うことが可能である。
【００１７】
本発明の更に別の局面によれば、光学的被写体像を面順次方式に基づいて三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号として変換する固体撮像手段と、この固体撮像手段から順次読み取られた三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するバッファ手段と、このバッファ手段から読み出される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に基づいて輝度信号及び２つの色差信号を演算する第１の演算手段と、この第１の演算手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号にノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理手段とを具備し、このノイズ抑制処理手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われる電子内視鏡において、ノイズ抑制処理手段はそれによってノイズ抑制処理された前回の輝度信号及び２つの色差信号を一時的に保持するメモリ手段と、第１の演算手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号に係数α(0 <α< 1)を乗じたものとメモリ手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号係数(1 -α) を乗じたものとを合算する第２の演算手段とを包含し、この第２の演算手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われ、メモリ手段から第２の演算手段への前回のノイズ抑制処理された輝度出力及び２つの色差信号の出力時に第２の演算手段からメモリ手段への今回のノイズ抑制処理された輝度出力及び２つの色差信号の書込みが行われる。
【００１８】
以上に述べた電子内視鏡でも、ノンインターレース走査方式及びインターレース走査方式の何れでも光学的被写体像の映像再現は可能である。
【００１９】
本発明の更に別の局面によれば、光学的被写体像を面順次方式に基づいて三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号として変換する固体撮像手段と、この固体撮像手段から順次読み取られた三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するバッファ手段と、このバッファ手段から読み出される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に基づいて輝度信号及び２つの色差信号を演算する第１の演算手段と、この第１の演算手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号にノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理手段とを具備し、このノイズ抑制処理手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われる電子内視鏡において、ノイズ抑制処理手段はそれによってノイズ抑制処理された前回の輝度信号及び２つの色差信号を一時的に保持するメモリ手段と、バッファ手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号のそれぞれに係数α、β及びγ(0 <α，β，γ< 1)を乗じたものとメモリ手段から出力される輝度信号及び２つの色差信号のそれぞれに係数(1 -α) 、(1 -β) 及び(1 -γ) を乗じたものとを合算する第２の演算手段とを包含し、バッファ手段から出力される輝度出力に乗じられる係数αがその２つの色差信号に乗じられる係数β及びγよりも大きくされ、第２の演算手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われ、メモリ手段から第２の演算手段への前回のノイズ抑制処理された輝度出力及び２つの色差信号の出力時に第２の演算手段からメモリ手段への今回のノイズ抑制処理された輝度出力及び２つの色差信号の書込みが行われる。
【００２０】
以上で述べた電子内視鏡においても、ノンインターレース走査方式或いはインーレース走査方式の何れでも採用され得る。
【００２１】
本発明の更に別の局面によれば、光学的被写体像を面順次方式に基づいて三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号として変換する固体撮像手段と、この固体撮像手段から順次読み取られた三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するバッファ手段と、このバッファ手段から読み出されるそれぞれの色の一フレーム分の画像信号にノイズ抑制処理を施すノイズ抑制処理手段とを具備し、このノイズ抑制処理手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われ、更に固体撮像手段側にレーザ光を導いてレーザ処理を施すためのレーザ処理手段を具備する電子内視鏡において、ノイズ抑制処理手段はそれによってノイズ抑制処理された前回の三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号を一時的に保持するメモリ手段と、バッファ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数α(0 <α< 1)を乗じたものとメモリ手段から出力される三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号に係数(1 -α) を乗じたものとを合算する演算手段とを包含し、レーザ処理手段の作動開始時に係数αを零に近づけ、一方レーザ処理手段を作動状態から非作動状態に切り換える際に係数αを所定の時間だけ“１”に維持され、演算手段から出力される一フレーム分の画像信号に基づいて光学的被写体像の映像再現が行われ、メモリ手段から演算手段への前回のノイズ抑制処理された三原色のそれぞれの一フレーム分の画像信号の出力時に演算手段からメモリ手段への今回のノイズ抑制処理された一フレーム分の画像信号の書込みが行われる。なお、この場合でも、ノンインターレース走査方式及びインターレース走査方式の何れでも採用することが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による電子内視鏡の種々の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２３】
図１を参照すると、本発明による電子内視鏡の第１の実施形態がブロック図として示される。電子内視鏡は可撓性導管からなるスコープ１０を具備し、このスコープ１０の先端部には固体撮像デバイスとしてＣＣＤイメージセンサ１２が設けられ、このＣＣＤイメージセンサ１２は対物レンズ系（図示されない）と組み合わされ、この対物レンズ系によって捉えられた被写体像はＣＣＤイメージセンサ１２の受光面に結像させられる。また、スコープ１０内には光ファイバー束からなる光ガイド１４が挿通させられ、その先端部の端面はスコープ１０の先端側の端面まで延び、その他方の端部は光源１６に接続させられる。本実施形態では、電子内視鏡は面順次方式によるカラー映像を再現し得るように構成され、このため光源１６と光ガイド１４の端面との間には光ガイド１４には回転式ＲＧＢカラーフィルタ１８が介在させられ、光源１６からの光は適当な集光光学レンズ系によって光ガイド１４の端面に集光させられる。このようにして被写体は赤色光、緑色光及び青色光によって順次照明される。なお、回転式ＲＧＢカラーフィルタ１８は所定の回転周波数例えば25Hz（ＰＡＬ方式) 或いは30Hz（ＮＴＳＣ方式）で回転させられる。
【００２４】
回転式ＲＧＢカラーフィルタ１８は円板要素からなり、この円板要素はその中心から外周に向かって６つのセクタ領域に分割され、それらのうちの１つ置きに配置された３つのセクタ領域は遮光領域とされ、その他の３つのセクタ領域がそれぞれ赤色フィルタ、緑色フィルタ及び青色フィルタとされる。回転式ＲＧＢカラーフィルタ１８が例えば25Hzで回転させられると、その一回転に要する時間は40msとなり、各色フィルタでの照明時間はほぼ20/3msとなる。光ガイド１４の先端部の端面からは赤色光(R) 、緑色光(G) 及び青色光(B) が毎40ms(1/25 sec)間にほぼ20/3msだけ順次射出させられて、被写体が赤色光(R) 、緑色光(G) 及び青色光(B) でもってＣＣＤイメージセンサ１２の受光面に順次結像される。ＣＣＤイメージセンサ１２はその受光面に結像された各色の被写体像を一フレーム分のアナログ画像信号に変換し、その各色のアナログ画像信号は各色の照明時間（ほぼ20/3ms）に続く次の遮蔽時間（例えば20/3ms）にわたってＣＣＤイメージセンサ１２から読み取られる。なお、厳密に言うと、カラーフィルタ１８からのそれぞれの色の出力パワー及びＣＣＤイメージセンサ１２の分光感度特性が異なるために、赤色光(R) 、緑色光(G) 及び青色光(B) による照明時間はそれぞれ多少異なったものとされるが、しかしＣＣＤイメージセンサ１２からの各色の画像信号の読取りは同じ遮蔽時間内で行われる。
【００２５】
ＣＣＤイメージセンサ１２からのアナログ画像信号の読取りは周知のＣＣＤ駆動回路（図示されない）によって行われ、各色のアナログ画像信号はＣＣＤプロセス回路２０で所定の画像処理例えばガンマ補正等を受けた後にアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２２によってデジタル画像信号に順次変換される。
【００２６】
各色のデジタル画像信号は周知のタイミングジェネレータ（図示されない）から出力されるクロックパルスによってＲＧＢフレームバッファ２４のそれぞれの色の格納領域に書き込まれる。詳述すると、一フレーム分の赤色画像信号は奇数フィールドデータと偶数フィールドデータとに分けられて、ＲＧＢフレームバッファ２４の赤色奇数フィールドデータ格納領域と赤色偶数フィールドデータ格納領域とにそれぞれ交互に書き込まれ、また一フレーム分の緑色画像信号もＲＧＢフレームバッファ２４の緑色奇数フィールドデータ格納領域と緑色偶数フィールドデータ格納領域とにそれぞれ交互に書き込まれ、更に一フレーム分の青色画像信号も奇数フィールドデータと偶数フィールドデータとに分けられて、ＲＧＢフレームバッファ２４の青色奇数フィールドデータ格納領域と青色偶数フィールドデータ格納領域とにそれぞれ交互に書き込まれる。ＲＧＢフレームバッファ２４は加算器２６Ｒ、２６Ｇ及び２６Ｂに接続されると共にメモリ２８Ｒ、２８Ｇ及び２８Ｂにも接続される。
【００２７】
図１に示す電子内視鏡は映像の再現のためにインターレース走査方式及びノンインターレース走査方式のいずれも採用することが可能であり、先ずインターレース走査方式による映像再現について説明する。
【００２８】
インターレース走査方式の場合、ＲＧＢフレームバッファ２４からは、先ず、一奇数フィールド分の赤色画像信号（赤色奇数フィールドデータ）、一奇数フィールド分の緑色画像信号（緑色奇数フィールドデータ）及び一奇数フィールド分の青色画像信号（青色奇数フィールドデータ）がそれぞれ加算器２６Ｒ、２６Ｇ及び２６Ｂに対して出力され、またメモリ２８Ｒ、２８Ｇ及び２８Ｂに対しても出力されてそこに一旦書き込まれる。詳しく述べると、メモリ２８Ｒには赤色奇数フィールドメモリ領域と赤色偶数フィールドメモリ領域とが設けられ、またメモリ２８Ｇには緑色奇数フィールドメモリ領域と緑色偶数フィールドメモリ領域とが設けられ、同様にメモリ２８Ｂには青色奇数フィールドメモリ領域と青色偶数フィールドメモリ領域とが設けられ、ＲＧＢフレームバッファ２４から出力された一奇数フィールド分の赤色画像信号、一奇数フィールド分の緑色画像信号及び一奇数フィールド分の青色画像信号はそれぞれメモリ２８Ｒの赤色奇数フィールドメモリ領域、メモリ２８Ｇの緑色奇数フィールドメモリ領域及びメモリ２８Ｂの青色奇数フィールドメモリ領域に書き込まれる。
【００２９】
ＲＧＢフレームバッファ２４からの一奇数フィールド分の赤色画像信号、一奇数フィールド分の緑色画像信号及び一奇数フィールド分の青色画像信号がそれぞれ赤色奇数フィールドメモリ領域（メモリ２８Ｒ）、緑色奇数フィールドメモリ領域（メモリ２８Ｇ）及び青色奇数フィールドメモリ領域（メモリ２８Ｂ）に書き込まれる際に、その書込みに平行して、それら赤色奇数フィールドメモリ領域、緑色奇数フィールドメモリ領域及び青色奇数フィールドメモリ領域からは前回書き込まれた一奇数フィールド分の赤色画像信号、一奇数フィールド分の緑色画像信号及び一奇数フィールド分の青色画像信号が読み出されて、それぞれ加算器２６Ｒ、２６Ｇ及び２６Ｂに対して出力される。
【００３０】
従って、加算器２６Ｒでは今回の一奇数フィールド分の赤色画像信号と前回の一奇数フィールド分の赤色画像信号とが加算され、また加算器２６Ｇでは今回の一奇数フィールド分の緑色画像信号と前回の一奇数フィールド分の緑色画像信号とが加算され、同様に加算器２６Ｂでは今回の一奇数フィールド分の青色画像信号と前回の一奇数フィールド分の青色画像信号とが加算される。これらの合算された赤色画像信号、緑色画像信号及び青色画像信号は乗算器３０に入力されて、そこで係数1/2 が乗ぜられる。このとき前回の一奇数フィールド分の各色の画像信号に含まれていたランダムノイズと今回の一奇数フィールド分の各色の画像信号に含まれていたランダムノイズとが打ち消され、これによりランダムノイズの抑えられた一奇数フィールド分の各色の画像信号が得られる。なお、図１では、図示の便宜上、乗算器３０として単一のブロックが示されているが、しかしそのブロック内には個々の色画像信号用に３つの乗算器が設けられていることが理解されるべきである。
【００３１】
乗算器３０から出力されるランダムノイズの抑えられた一奇数フィールド分の各色の画像信号はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３２によってアナログ画像信号に戻されて低域フィルタ（ＬＰＦ）３４を経た後に増幅器（ＡＭＰ）３６で増幅されてモニタ装置３８に出力され、そのモニタ装置３８の表示画面上で一奇数フィールド分の各色の画像信号に基づいて奇数フィールド走査による映像再現が行われる。
【００３２】
続いて、ＲＧＢフレームバッファ２４からは一偶数フィールド分の赤色画像信号（赤色偶数フィールドデータ）、一偶数フィールド分の緑色画像信号（緑色偶数フィールドデータ）及び一偶数フィールド分の青色画像信号（青色偶数フィールドデータ）がそれぞれ加算器２６Ｒ、２６Ｇ及び２６Ｂに対して出力され、またメモリ２８Ｒ、２８Ｇ及び２８Ｂに対しても出力されてそこに一旦書き込まれる。詳しく述べると、ＲＧＢフレームバッファ２４から出力された一偶数フィールド分の赤色画像信号、一偶数フィールド分の緑色画像信号及び一偶数フィールド分の青色画像信号はそれぞれメモリ２８Ｒの赤色偶数フィールドメモリ領域、メモリ２８Ｇの緑色偶数フィールドメモリ領域及びメモリ２８Ｂの青色偶数フィールドメモリ領域に書き込まれる。
【００３３】
ＲＧＢフレームバッファ２４からの一偶数フィールド分の赤色画像信号、一偶数フィールド分の緑色画像信号及び一偶数フィールド分の青色画像信号がそれぞれ赤色偶数フィールドメモリ領域（メモリ２８Ｒ）、緑色偶数フィールドメモリ領域（メモリ２８Ｇ）及び青色偶数フィールドメモリ領域（メモリ２８Ｂ）に書き込まれる際に、その書込みに平行して、それら赤色偶数フィールドメモリ領域、緑色偶数フィールドメモリ領域及び青色偶数フィールドメモリ領域からは前回書き込まれた一偶数フィールド分の赤色画像信号、一偶数フィールド分の緑色画像信号及び一偶数フィールド分の青色画像信号が読み出されて、それぞれ加算器２６Ｒ、２６Ｇ及び２６Ｂに対して出力される。
【００３４】
加算器２６Ｒでは今回の一偶数フィールド分の赤色画像信号と前回の一偶数フィールド分の赤色画像信号とが加算され、また加算器２６Ｇでは今回の一偶数フィールド分の緑色画像信号と前回の一偶数フィールド分の緑色画像信号とが加算され、同様に加算器２６Ｂでは今回の一偶数フィールド分の青色画像信号と前回の一偶数フィールド分の青色画像信号とが加算される。これらの合算された赤色画像信号、緑色画像信号及び青色画像信号は乗算器３０に入力されて、そこで係数1/2 が乗ぜられる。このとき前回の一偶数フィールド分の各色の画像信号に含まれていたランダムノイズと今回の一偶数フィールド分の各色の画像信号に含まれていたランダムノイズとが打ち消され、これによりランダムノイズの抑えられた一偶数フィールド分の各色の画像信号が得られる。
【００３５】
乗算器３０から出力されるランダムノイズの抑えられた一偶数フィールド分の各色の画像信号はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３２によってアナログ画像信号に戻されて低域フィルタ（ＬＰＦ）３４を経た後に増幅器（ＡＭＰ）３６で増幅されてモニタ装置３８に出力され、そのモニタ装置３８の表示画面上で一偶数フィールド分の各色の画像信号に基づいて偶数フィールド走査による映像再現が行われる。かくして、ランダムノイズの抑えられた一フレーム分の画像信号に基づいて、フルカラー映像がインターレース走査方式に従ってモニタ装置３８で再現される。
【００３６】
なお、ＲＧＢフレームバッファ２４からの各色の画像信号の出力、メモリ２８Ｒ、２８Ｇ及び２８Ｂから各色の画像信号の読出し、また加算器２６Ｒ、２６Ｇ及び２６Ｂからの画像信号の出力等については上述したタイミングジェネレータによって制御される。
【００３７】
次に、図１に示した電子内視鏡がノンインターレース走査方式を採用した場合について説明すると、ＲＧＢフレームバッファ２４からは一フレーム分の赤色画像信号、一フレームの緑色画像信号及び一フレーム分の青色画像信号がそれぞれ加算器２６Ｒ、２６Ｇ及び２６Ｂに対して出力され、またメモリ２８Ｒ、２８Ｇ及び２８Ｂに対しても出力されてそこに一旦書き込まれる。ＲＧＢフレームバッファ２４からの一フレーム分の赤色画像信号、一フレーム分の緑色画像信号及び一フレーム分の青色画像信号がそれぞれメモリ２８Ｒ、メモリ２８Ｇ及びメモリ２８Ｂに書き込まれる際に、その書込みに平行して、それらメモリからは前回書き込まれた一フレーム分の赤色画像信号、一フレーム分の緑色画像信号及び一フレーム分の青色画像信号が読み出されて、それぞれ加算器２６Ｒ、２６Ｇ及び２６Ｂに対して出力される。
【００３８】
加算器２６Ｒでは今回の一フレーム分の赤色画像信号と前回の一フレーム分の赤色画像信号とが加算され、また加算器２６Ｇでは今回の一フレーム分の緑色画像信号と前回の一フレーム分の緑色画像信号とが加算され、同様に加算器２６Ｂでは今回の一フレーム分の青色画像信号と前回の一フレーム分の青色画像信号とが加算される。これらの合算された赤色画像信号、緑色画像信号及び青色画像信号は乗算器３０に入力されて、そこで係数1/2 が乗ぜられる。このとき前回の一フレーム分の各色の画像信号に含まれていたランダムノイズと今回の一フレーム分の各色の画像信号に含まれていたランダムノイズとが打ち消され、これによりランダムノイズの抑えられた一フレーム分の各色の画像信号が得られる。
【００３９】
乗算器３０から出力されるランダムノイズの抑えられた一フレーム分の各色の画像信号はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３２によってアナログ画像信号に戻されて低域フィルタ（ＬＰＦ）３４を経た後に増幅器（ＡＭＰ）３６で増幅されてモニタ装置３８に出力され、そのモニタ装置３８の表示画面上で一フレーム分のランダムノイズの抑えられた各色の画像信号に基づいてノンインターレース走査方式による映像再現が行われる。
【００４０】
図２には、上述の第１の実施形態によるランダムノイズの抑制が模式的に図示されている。図示するように、前回の一フレーム分の画像信号にも今回の一フレーム分の画像信号にもそれぞれランダムノイズが含まれている場合、双方の画像信号を合算して係数1/2 を乗ずることにより得られた一フレーム分の画像信号からはランダムノイズが抑えられて排除されることになる。
【００４１】
図３を参照すると、本発明による電子内視鏡の第２の実施形態が図示され、同図には図１のブロック図と異なった部分だけが示される。即ち、第２の実施形態の全体ブロック図は図３に示した部分を除けば図１に示したものと同様である。第２の実施形態では、ＲＧＢフレームバッファ２４の出力側は乗算器４０を介して加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂに接続され、これら加算器の出力側はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３２に接続される。また、加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂの出力側はメモリ４４Ｒ、４４Ｇ及び４４Ｂにも接続され、これらメモリの出力側は乗算器４６Ｒ、４６Ｇ及び４６Ｂを介して加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂにそれぞれ接続される。以下の記載から明らかにされるように、メモリ４４Ｒには前回のランダムノイズの抑えられた一フレーム分の赤色画像信号が格納され、またメモリ４４Ｇには前回のランダムノイズの抑えられた一フレーム分の緑色画像信号が格納され、同様にメモリ４４Ｂには前回のランダムノイズの抑えられた一フレーム分の青色画像信号が格納される。なお、図１に示した乗算器３０の場合と同様に、乗算器４０として図示した単一のブロック内には個々の色画像信号用に３つの乗算器が含まれていることが理解されるべきである。
【００４２】
第２の実施形態においては、ＲＧＢフレームバッファ２４から出力された一フレーム分の赤色画像信号、一フレームの緑色画像信号及び一フレーム分の青色画像信号は先ず乗算器４０に入力され、そこで係数α(0 <α< 1)でもって乗ぜられた後に加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂに対してそれぞれ出力される。一方、メモリ４４Ｒ、４４Ｇ及び４４Ｂから出力された前回の一フレーム分の赤色画像信号、前回の一フレーム分の緑色画像信号及び前回の一フレーム分の青色画像信号が乗算器４６Ｒ、４６Ｇ及び４６Ｂに入力され、そこで係数(1 -α) でもって乗ぜられた後に加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂに対してそれぞれ出力される。かくして、各加算器４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂでは、今回の一フレーム分の各色の画像信号の一部（係数α倍されたもの）と前回の一フレーム分の各色の画像信号の一部（係数 (1 - α) 倍されたもの）とが合算されて、一フレーム分の各色の画像信号が得られることになるが、その画像信号はランダムノイズの抑えられたものとなる。
【００４３】
加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂのそれぞれからは一フレーム分の各色の画像信号がデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３２に出力されてそこでアナログ画像信号に戻され、次いで低域フィルタ（ＬＰＦ）３４を経た後に増幅器（ＡＭＰ）３６で増幅されてモニタ装置３８に出力される。かくして、モニタ装置３８の表示画面上では、一フレーム分のランダムノイズの抑えられた各色の画像信号に基づいてノンインターレース走査方式による映像再現が行われる。一方、加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂのそれぞれから出力された一フレーム分の各色の画像信号はメモリ４４Ｒ、４４Ｇ及び４４Ｂにも出力され、各メモリには一フレーム分の該当色の画像信号が格納され、これら画像信号は次回の一フレーム分の各色の画像信号からランダムノイズを抑制するために用いられる。かくして、第２の実施形態でも、モニタ装置３８での再現映像からランダムノイズを排除することが可能である。
【００４４】
図４には、上述した第２の実施形態によるランダムノイズの抑制が模式的に図示されている。同図から明らかなように、今回の一フレーム分の各色の画像信号と前回のランダムノイズの抑えられた一フレーム分の各色の画像信号とには係数α(0 <α< 1)と係数 (1 - α) がそれぞれ乗ぜられ、その後に双方の画像信号は合算されて今回のランダムノイズの抑えられた一フレーム分の各色の画像信号を得る。今回のランダムノイズの抑えられた一フレーム分の各色の画像信号は一フレーム分遅延して次回の一フレーム分の各色の画像信号からランダムノイズを抑制するために用いられる。
【００４５】
第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なって、前回のランダムノイズの抑えられた一フレーム分の各色の画像信号に係数 (1 - α) を乗じたものと今回の一フレーム分の各色の画像信号に係数α(0 <α< 1)を乗じたものとが合算されるので、ランダムノイズの抑制効果は第１の実施形態の場合に比べて改良されることになる。また、第２の実施形態では、今回の一フレーム分の各色の画像信号（即ち、ランダムノイズを多く含み得る）の乗じるべき係数αを小さくすればする程、Ｓ／Ｎ比は改善されるが、しかし前回の一フレーム分の画像信号と今回の一フレーム分の画像信号との間に相関関係が成立しない場合、例えば被写体像に大きな動きのあるような場合には、再現映像に残像現象が発生してその画質を劣化させることになるので、このようなファクタを考慮してかかる係数αの値を設定することが重要である。
【００４６】
なお、第２の実施形態においては、映像再現をノンインターレース走査方式で行う場合について説明したが、しかし第２の実施形態でも第１の実施形態の場合と同様にインターレース走査方式による映像再現も行い得ることは言うまでもない。
【００４７】
図５には図３に示したブロックの等価ブロック図が示される。両図の比較から明らかなように、図５の等価ブロック図では、乗算器４６Ｒ、４６Ｇ及び４６Ｂの代わりに符合反転器４８Ｒ、４８Ｇ及び４８Ｂが使用され、またＲＧＢフレームバッファ２４と乗算器４０との間には加算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂが追加される。メモリ４４Ｒ、４４Ｇ及び４４Ｂから出力された前回のランダムノイズの抑えられた一フレーム分の各色の画像信号はそれぞれ符合反転器４８Ｒ、４８Ｇ及び４８Ｂによって負の画像信号とされた後に加算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂに入力される。一方、ＲＧＢフレームバッファ２４から出力された今回の一フレーム分の各色の画像信号は加算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂに入力され、そこで上述の負の画像信号と合算される。即ち、各加算器５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂでは、各色の画像信号について差分データが得られることになる。各色の差分データは乗算器４０でα倍された後に加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂに入力され、一方それら加算器のそれぞれにはメモリ４４Ｒ、４４Ｇ及び４４Ｂから前回のランダムノイズの抑えられた一フレーム分の各色の画像信号も入力され、これにより各加算器４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂで得られる一フレーム分の画像信号のそれぞれは図３の加算器４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂで得られたものと同じものとなる。
【００４８】
詳しく述べると、ＲＧＢフレームバッファ２４から出力される一フレーム分の各色の画像信号を F(n) とし、この画像信号 F(n) からランダムノイズを抑制して得られる一フレーム分の画像信号をF'(n) とすると、図３のブロック図では、双方の画像信号F(n)及びF(n)′間には以下ような関係が成り立つ。即ち、
F'(n) = α F(n) + (1 -α) F'(n-1)       …  (1)
一方図５のブロック図では、上述した双方の画像信号 F(n) 及びF'(n) 間には以下ような関係が成り立つ。即ち、
F'(n) = α(F(n) - F'(n-1) ) + F'(n-1)   …  (2)
式(1) をαで括ると式(2) に等しいことが分かる。要するに、図３に示したブロック図と図５に示したブロック図は互いに等価なものである。
【００４９】
図３のブロック図では、積算器４０（そこには上述したように３つの積算器が含まれる）と積算器４６Ｒ、４６Ｇ及び４６Ｂの合計６個が必要であるのに対して、図５のブロック図では、積算器４０の３つだけが必要とされる。一方、図３のブロック図では、加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂの３つだけが必要であるのに対して、図５のブロック図では、加算器４２Ｒ、４２Ｇ及び４２Ｂと加算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂとの合計６つが必要である。しかしながら、一般的に、積算器のハード構成は加算器及び符合反転器に比べて相当に複雑であるので、図５に示したブロック図に基づいて得られる実際の回路構成は図３のブロック図に基づいて得られる実際の回路構成よりも大幅にコストダウンとなる。
【００５０】
図６を参照すると、本発明による第３の実施形態が図示され、同図にも図１のブロック図と異なった部分だけが示される。即ち、第３の実施形態の全体ブロック図は図６に示した部分を除けば図１に示したものと同様である。また、図６のブロック図は図５に示したブロック図と類似したものである。先に述べたように、図５のブロック図において、積算器４０として示した単一のブロック内には３つの積算器が含まれているが、そこで乗ぜられる係数αは共通のものであったが、しかし図６のブロック図では、図５の積算器４０の代わりに、係数αを持つ積算器４０Ｒと、係数βを持つ積算器４０Ｇと、係数γを持つ積算器４０Ｂとが設けられ、この点を除けば、図６のブロック図は図５のものと実質的に同じものである。即ち、図６のブロック図で行われるランダムノイズ抑制処理は図５のブロック図で行われるランダムノイズ抑制処理（従って、図３のブロック図で行われるランダムノイズ抑制処理）と同様なものである。
【００５１】
周知のように、赤色光、緑色光及び青色光の三原色のうち人間にとって最も感度の大きいのは緑色光であり、次いで赤色光、青色光の順となる。従って、第３の実施形態にあっては、緑色画像信号用の積算器４０Ｇの係数βの値を一番大きくし、一方青色画像信号の積算器４０Ｂの係数γの値を一番小さく、赤色画像信号用の積算器４０Ｒの係数βの値を中間値とする。この場合には、ランダムノイズ抑制効果が得られるだけでなく、残像現象のような画質劣化も改善され得る。
【００５２】
なお、第３の実施形態にあっても、第１の実施形態の場合と同様に、インターレース走査方式による映像再現も可能である。
【００５３】
図７を参照すると、本発明による第４の実施形態が図示され、同図にも図１のブロック図と異なった部分だけが示される。即ち、第４の実施形態の全体ブロック図は図７に示した部分を除けば図１に示したものと同様である。図７に示すブロック図は基本的に図５に示したブロック図と同じ構成のものである。
【００５４】
図７から明らかなように、ＲＧＢフレームバッファ２４と加算器５０Ｙ、５０Ｕ及び５０Ｖとの間にはデータ変換回路５２が組み込まれ、このデータ変換回路５２では、ＲＧＢフレームバッファ２４から出力される一フレーム分の赤色画像信号(R) 、一フレーム分の緑色画像信号(G) 及び一フレーム分の青色画像信号(B) に基づいて、輝度信号(Y) と２つの色差信号(U = B -Y)及び（V = R - Y)とが作成され、次いでそれら輝度信号(Y) 、色差信号(U) 及び色差信号（V)はそれぞれ加算器５０Ｙ、５０Ｕ及び５０Ｖに対して出力される。一方、メモリ４４Ｙ、４４Ｕ及び４４Ｖからは前回の一フレーム分のフルカラー画像信号に基づいて作成されしかもランダムノイズの抑えられた輝度信号(Y) 、色差信号(U) 及び色差信号(V) が出力され、これら信号の正負が符合変換器４８Ｙ、４８Ｕ及び４８Ｖで変換された後に加算器５０Ｙ、５０Ｕ及び５０Ｖに入力される。即ち、加算器５０Ｙでは輝度信号(Y) の差分データ (ΔY)が得られ、また加算器５０Ｕでは色差信号(U) の差分データ (ΔU)が得られ、同様に加算器５０Ｖでは色差信号の差分データ (ΔV)が得られる。
【００５５】
加算器５０Ｙ、５０Ｕ及び５０Ｖで得られた差分データ (ΔY)、 (ΔU)及び (ΔV)は乗算器４０に対して出力され、そこで各差分データは係数αで乗ぜられ、次いで加算器加算器４２Ｙ、４２Ｕ及び４２Ｖに入力される。一方、メモリ４４Ｙ、４４Ｕ及び４４Ｖからは前回の一フレーム分のフルカラー画像信号に基づいて作成されしかもランダムノイズの抑えられた輝度信号(Y) 、色差信号(U) 及び色差信号(V) が加算器４２Ｙ、４２Ｕ及び４２Ｖに出力され、このため加算器４２Ｙ、４２Ｕ及び４２Ｖでは、係数αで乗ぜられた差分データ (ΔY)、 (ΔU)及び (ΔV)がそれぞれ前回のランダムノイズの抑えられた輝度信号(Y) 、色差信号(U) 及び色差信号(V) に合算され、これによりランダムノイズの抑えられた一フレーム分の輝度信号(Y) 、色差信号(U) 及び色差信号(V) が得られる。
【００５６】
加算器４２Ｙ、４２Ｕ及び４２Ｖで得られたフレーム分の輝度信号(Y) 、色差信号(U) 及び色差信号(V) はデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器３２によってアナログ信号に変換され、次いで低域フィルタ（ＬＰＦ）３４を経た後に増幅器（ＡＭＰ）３６で増幅されてモニタ装置３８に出力される。モニタ装置３８では、ランダムノイズの抑えられた一フレーム分の輝度信号(Y) 、色差信号(U) 及び色差信号(V) に基づいて、一フレーム分の赤色画像信号(R) 、一フレーム分の緑色画像信号(G) 及び一フレーム分の青色画像信号(B) を作成して、その表示画面上でノンインターレース走査方式による映像再現が行われる。一方、加算器４２Ｙ、４２Ｕ及び４２Ｖで得られた一フレーム分の輝度信号(Y) 、色差信号(U) 及び色差信号(V) はメモリ４４Ｙ、４４Ｕ及び４４Ｖにも出力され、各メモリには一フレーム分の該当信号が格納され、これら信号は次回の一フレーム分の輝度信号(Y) 、色差信号(U) 及び色差信号(V) からランダムノイズを抑制するために用いられる。
【００５７】
なお、第４の実施形態にあっても、第１の実施形態の場合と同様に、インターレース走査方式による映像再現も可能である。
【００５８】
図８を参照すると、本発明による電子内視鏡の第５の実施形態が図示され、同図にも図１のブロック図と異なった部分だけが示される。即ち、第５の実施形態の全体ブロック図は図８に示した部分を除けば図１に示したものと同様である。図８のブロック図は図７に示したブロック図と類似したものである。既に述べたように、図７のブロック図において、積算器４０として示した単一のブロック内には３つの積算器が含まれているが、そこで乗ぜられる係数αは共通のものであったが、しかし図８のブロック図では、図７の積算器４０の代わりに、係数αを持つ積算器４０Ｙと、係数βを持つ積算器４０Ｕと、係数γを持つ積算器４０Ｖとが設けられ、この点を除けば、図８のブロック図は図７のブロック図と同様なものである。即ち、図８のブロック図で行われるランダムノイズ抑制処理は図７のブロック図で行われるランダムノイズ抑制処理と同様なものである。
【００５９】
周知のように、人間にとって、輝度信号に対する視覚の感度は色差信号に対する感度に比べて遙に大きい。従って、第５の実施形態にあっては、輝度信号用の積算器４０Ｙの係数αを最も大きくし、色差信号用の積算器４０Ｕ及び４０Ｖの係数β及びγを小さくする。この場合には、ランダムノイズ抑制効果が得られるだけでなく、残像現象のような画質劣化も改善され得る。なお、図６に示した第３の実施形態のように赤色画像信号、緑色画像信号及び青色画像信号に対して乗ずべき係数値を変える場合よりも、輝度信号及び色差信号に対して乗ずべき係数値を変えた方が再現映像の画質向上には一層効果的である。
【００６０】
なお、第５の実施形態にあっても、第１の実施形態の場合と同様に、インターレース走査方式による映像再現も可能である。
【００６１】
図９を参照すると、本発明による電子内視鏡の第６の実施形態が図示され、同図には図１のブロック図と異なった部分だけが示される。即ち、第６の実施形態の全体ブロック図は図９に示した部分を除けば図１に示したものと同様である。また、図９のブロック図は図５に示したブロック図と類似したものである。即ち、図９のブロック図では、乗算器４０の係数αの値が動き検出回路５４によって可変である点を除けば、図９のブロック図は図５のものと実質的に同じものである。
【００６２】
動き検出回路５４は加算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂから出力される各色の差分データを評価して被写体像の動きの程度を検出するものである。被写体像の動きが小さく静止画像に近い場合、即ち前回の一フレーム分の各色の画像信号と今回の一フレーム分の各色の画像信号との間に緊密な相関関係がある場合、乗算器４０の係数αの値が小さくされ、これによりランダムノイズ抑制効果が一層高められる。一方、被写体像の動きが大きい場合、即ち前回の一フレーム分の各色の画像信号と今回の一フレーム分の各色の画像信号との間の相関関係が崩れた場合、乗算器４０の係数αの値が大きくされ、これにより再現映像での残像が抑えられて画質向上が図れる。
【００６３】
図１０には動き検出回路５４が具体的に示され、この動き検出回路５４はルックアップテーブル（ＬＵＴ）５６Ｒ、５６Ｇ及び５６Ｂを具備する。ルックアップテーブル（ＬＵＴ）５６Ｒ、５６Ｇ及び５６Ｂの入力側は加算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂの出力側に接続され、それらルックアップテーブル５６Ｒ、５６Ｇ及び５６Ｂのそれぞれには加算器５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂからの赤色画像信号の差分データ、緑色画像信号の差分データ及び青色画像信号の差分データが入力される。例えば、各色の画像信号の一画素データが８ビットからなるとすると、一画素データの値としては、0 から255 までの256 通りの値がある。一方、一画素データが８ビットであるとき、差分データも８ビットとなるが、差分データの場合には正負があるので、差分データの値としては、-255から+255までの511 通りの値がある。何れにしても、差分データの絶対値が大きいことは被写体像の動きが大きいことを意味し、また差分データの絶対値が小さいことは被写体像の動きが小さいことを意味する。
【００６４】
各ルックアップテーブル（ＬＵＴ）５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂはそこに入力される差分データの絶対値を得るためのものであり、個々のルックアップテーブルへの入力値とそこからの出力値との関係については図１１のグラフに示される。図１１のグラフから明らかなように、例えば、+255の値を持つ差分データがルックアップテーブル５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに入力されると、その出力データの値は絶対値として255 となり、一方-255の値を持つ差分データがルックアップテーブル５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに入力されても、その出力データの値は絶対値として255 となる。
【００６５】
また、動き検出回路５４はルックアップテーブル５６Ｒ、５６Ｇ及び５６Ｂの出力側にそれぞれ接続された比較器５８Ｒ、５８Ｇ及び５８Ｂを具備し、各比較器はその該当ルックアップテーブルからの出力データの値を所定の閾値に基づいて二値化する。かかる閾値は例えば128 とされ、ルックアップテーブルからの出力データの値が128 以上であれば、比較器からは“1" が出力され、またルックアップテーブルからの出力データの値が128 未満であれば、比較器からは“0" が出力される。
【００６６】
更に、動き検出回路５４は比較器５８Ｒ、５８Ｇ及び５８Ｂの出力側にそれぞれ接続されたカウンタ６０Ｒ、６０Ｇ及び６０Ｂと、これらカウンタの出力側に接続された演算回路６２と、この演算回路６２の出力側に接続されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）６４とを具備する。各カウンタはその該当比較器から出力される値“1" の数をカウントして、その総カウント値を演算回路６２に出力し、演算回路６２ではカウンタ６０Ｒ、６０Ｇ及び６０Ｂからの総カウント値の平均値が演算され、このような平均値データは被写体像の動きデータとしてルックアップテーブル６４に出力される。要するに、各カウンタ６０Ｒ、６０Ｇ、６０Ｂから得られる総カウント値（平均値データ）は被写体像の動きの程度を表し、総カウント値が大きければ大きい程、被写体像の動きは大きく、また総カウント値が小さければ小さい程、被写体像の動きは小さいものとなる。演算回路６２で得られた平均値データはルックアップテーブル６４に出力され、このルックアップテーブル６４はそこに入力された平均値データの大きさに応じて係数αを乗算器４０（図９）に出力する。
【００６７】
ルックアップテーブル６４への入力データ（上述の平均値データ）とそこからの出力値（係数α）との関係については図１２のグラフに示される。図１２のグラフから明らかなように、ルックアップテーブル６４への入力データが大きくなるにつれて、そこから出力される係数αも段階的に増大していゆく。かくして、被写体像の動きが小さい場合には、効果的なランダムノイズ抑制が行われ、一方被写体像の動きが大きい場合には、再現映像での残像が抑えられて画質向上が図られる。なお、図１２では、ルックアップテーブル６４への入力データが大きくなるにつれて、そこから出力される係数αが段階的に増大されているが、しかし係数αの増大化については直線的あるいは曲線的なものであってもよい。
【００６８】
図１０に示したルックアップテーブル５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂの代わりに、図１３のグラフに示すような関係を持つルックアップテーブルを用いることも可能であり、この場合には図１０の比較器５８Ｒ、５８Ｇ、５８Ｂは必要とされない。というのは、図１３に示すようなルックアップテーブルにあっては、差分データの絶対値化と共に二値化も行われるからである。即ち、差分データの値が-128以下のときには、出力値は“1" とされ、差分データの値が-128から+128の範囲内のときには、出力値は“0" とされ、差分データの値が+128以上のときには、出力値は“1" とされる。
【００６９】
なお、第６の実施形態にあっても、第１の実施形態の場合と同様に、インターレース走査方式による映像再現も可能である。
【００７０】
図１４を参照すると、本発明による電子内視鏡の第７の実施形態が図示され、この電子内視鏡の全体ブロック図の構成は図５に示したものと実質的に同じものであるが、しかし第７の実施形態においては、電子内視鏡にレーザ処理手段６６を組み合わせて電子内視鏡で体腔内の病変部を観察しながら、その病変部をレーザ処理手段６６でもって処置し得るようになっており、レーザ処理手段６６の作動時に乗算器４０の係数αの値を零に近づけるようにしている。
【００７１】
詳述すると、レーザ処理手段６６はレーザ照射装置６８と、このレーザ照射装置６８を駆動させるレーザ駆動制御回路７０と、このレーザ駆動制御回路７０の動作を行わせる作動スイッチ７２とを具備する。レーザ照射装置６８からは光ガイド７４が延びてスコープ１０内に導かれ、該スコープ１０の先端からレーザを照射するようになっている。レーザ駆動制御回路７０の動作を行わせる作動スイッチ７２は乗算器４０に接続され、図１５のタイムチャートに示すように、作動スイッチ７２がオンされると、乗算器４０の係数αの値が零に近づけられる。一方、作動スイッチ７２がオンからオフに切り換えられた直後には、所定の僅かな時間だけ乗算器４０の係数αの値が“1" に維持させられる。
【００７２】
もしレーザ処理手段６６の作動に拘らず、乗算器４０の係数αの値が一定値とされる場合、作動スイッチ７２をオンしてレーザ照射装置からレーザが照射されると、ＣＣＤイメージセンサ１２が直ぐに飽和し、モニタ装置２８の表示画面は直ちに真っ白になって映像が見え難くなる。しかしながら、第７の実施形態にあっては、作動スイッチ７２のオンと同時に、乗算器４０の係数αの値が零に近づけられるので、モニタ装置２８の表示画面が直ちに真っ白になるというような事態は回避され得る。また、作動スイッチ７２がオンからオフに切り換えられた直後、所定の僅かな時間だけ係数αの値が“1" に維持させられるので、モニタ装置２８の表示画面では、真っ白状態から速やかに正常な映像に復帰し得ることになる。
【００７３】
上述の実施形態では、フルカラー映像を再現するために三原色光として赤色光、緑色光及び青色光を用いたが、しかし別の三原色光として、イエロー光、マゼンタ光及びシアン光を用いることも可能である。
【００７４】
【発明の効果】
以上の記載から明らかように、本発明によれば、電子内視鏡によって得られる再現映像において、ランダムノイズが抑制されるので、長時間にわたる観察であっても医者の眼性疲労は軽減され、正常な診断を発揮し得るという効果が得られる。また、動きのある被写体像であっても再現映像の画質を劣化させることなく、ランダムノイズ抑制を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電子内視鏡の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した電子内視鏡によるランダムノイズ抑制を説明するための模式図である。
【図３】本発明による電子内視鏡の第２の実施形態を部分的に示す部分ブロック図である。
【図４】図３に示した電子内視鏡によるランダムノイズ抑制を説明するための模式図である。
【図５】図３に示したブロック図の等価ブロック図である。
【図６】本発明による電子内視鏡の第３の実施形態を部分的に示す部分ブロック図である。
【図７】本発明による電子内視鏡の第４の実施形態を部分的に示す部分ブロック図である。
【図８】本発明による電子内視鏡の第５の実施形態を部分的に示す部分ブロック図である。
【図９】本発明による電子内視鏡の第６の実施形態を部分的に示す部分ブロック図である。
【図１０】図９に示した動き検出回路の詳細図である。
【図１１】図１０に示した差分データ用ルックアップテーブルへの入力値とそこからの出力値との関係を示すグラフである。
【図１２】図１０に示した動きデータ用タイプのルックアップテーブルへの入力値とそこからの出力値との関係を示すグラフである。
【図１３】図１０に示した差分データ用ルックアップテーブルとは異なったタイプのルックアップテーブルへの入力値とそこからの出力値との関係を示すグラフである。
【図１４】本発明による第７の実施形態を示すブロック図である。
【図１５】図１４に示した第７の実施形態の要部の説明に使用するタイムチャートである。
【符号の説明】
１０  スコープ
１２  CCD イメージセンサ
１４  光ガイド
１６  光源
１８  回転式ＲＧＢカラーフィルタ
２０  ＣＣＤプロセス回路
２２  アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
２４  ＲＧＢフレームバッファ
２６Ｒ・２６Ｇ・２６Ｂ  加算器
２８Ｒ・２８Ｇ・２８Ｂ  メモリ
３０  乗算器
３２  デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器
３４  低域フィルタ（ＬＰＦ）
３６  増幅器(AMP)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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