(57)【要約】【課題】  内視鏡のホワイトバランス調整・ブラックバランス調整のための時間を短縮する。【解決手段】  内視鏡プロセッサ２０は、ホワイトバランス調整回路３１とブラックバランス調整回路３２とを有する。撮像素子４１において生成した原画像信号をホワイトバランス調整回路３１に入力する。ホワイトバランス調整回路３１が原画像信号のホワイトバランスを調整する。ホワイトバランス調整回路３１は、ホワイトバランス調整のためのＲ、Ｂゲインを第１の調整画像信号とともにブラックバランス調整回路３２に送る。ブラックバランス調整回路３２は送られたＲ、Ｂゲインに基づいて第１の調整画像信号ブラックバランスを行うか否かを判断する。行なうと判断した場合に第１の調整画像信号にブラックバランスの調整を行う。【選択図】        図１
2006314616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより生成される原画像信号を取得する取得部と、
前記原画像信号のホワイトバランスを調整することにより、第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理部と、
前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整するか否かを判断する判断部と、
前記判断部がブラックバランスの調整を行うと判断する場合に、前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理部とを備える
ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
【請求項２】
前記原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算部を備え、
前記判断部は、前記ホワイトバランス調整値と所定の判別値とを比較することにより前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整するか判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項３】
前記ホワイトバランス調整値の算出を開始させる第１のスイッチを備え、
前記第１の演算部は、前記第１のスイッチがＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する前記原画像信号に基づいて前記ホワイトバランス調整値を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項４】
前記原画像信号は、第２の色信号によって構成され、
前記第２の色信号に対応する前記ホワイトバランス調整値は、前記第２の色信号に乗じる第２の色のゲインであり、
前記第２の色のゲインに対応する前記所定の判別値である第２の色の閾値を、前記第２の色のゲインが超えるときに、前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整すると判断する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項５】
前記原画像信号は、第３の色信号によって構成され、
前記第３の色信号に対応する前記ホワイトバランス調整値は、前記第３の色信号に乗じる第３の色のゲインであり、
前記第３の色のゲインに対応する前記所定の判別値である第３の色の閾値を、前記第３の色のゲインが超えるときに、前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整すると判断する
ことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項６】
前記第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行うためのブラックバランス調整値を算出する第２の演算部と、
前記第２の信号処理部は、前記ブラックバランス調整値に基づいて前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項７】
前記ブラックバランス調整値の算出を前記第２の演算部に開始させる第２のスイッチを備え、
前記第２の演算部は、前記第２のスイッチがＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する前記原画像信号に基づいて前記ブラックバランス調整値を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項８】
前記原画像信号は、第２の色信号によって構成され、
前記第１の調整画像信号は、前記第２の色信号に対応する第２の色の第１の調整信号によって構成され、
前記第２の色の第１の調整信号に対応する前記ブラックバランス調整値は、前記第２の色の第１の調整信号に加算または減算する第２の色のシフト量である
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項９】
前記原画像信号は、第３の色信号によって構成され、
前記第１の調整画像信号は、前記第３の色信号に対応する第３の色の第１の調整信号によって構成され、
前記第３の色信号に対応する前記ブラックバランス調整値は、前記第３の色の第１の調整信号に加算または減算する第３の色のシフト量である
ことを特徴とする請求項８に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１０】
前記第１の信号処理部が前記原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算部と、
前記第１の演算部における前記ホワイトバランス調整値の算出を、ＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する前記原画像信号に基づいて開始させる第１のスイッチと、
被写体に照明光を照射する照明機構から、前記照明光を照射するための照明信号または前記照明光の照射を停止する停止信号を出力する出力部と、
前記出力部に前記照明信号を出力させ、前記照明信号の出力後に前記第１のスイッチをＯＮに切替え、前記第１のスイッチをＯＮに切替えた後の所定の時間の後に前記出力部に前記停止信号を出力させ、前記停止信号の出力後に前記第２のスイッチをＯＮに切替えて前記ブラックバランス調整値の算出を開始させる第３のスイッチとを備え、
前記判断部は、前記ホワイトバランス調整値が第１の閾値を超えるときに前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整すると判断する
ことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１１】
被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより生成される原画像信号を取得する取得部と、
前記原画像信号のホワイトバランスを調整することにより、第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理部と、
前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理部と、
前記原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算部と、
前記第１の演算部における前記ホワイトバランス調整値の算出を、ＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する前記原画像信号に基づいて開始させる第１のスイッチと、
前記第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行うためのブラックバランス調整値を算出する第２の演算部と、
前記第２の演算部における前記ブラックバランス調整値の算出を、ＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する前記原画像信号に基づいて開始させる第２のスイッチと、
被写体に照明光を照射する照明機構から、前記照明光を照射するための照明信号または照明光の照射を停止する停止信号を出力する出力部と、
前記出力部に前記照明信号を出力させ、前記照明信号の出力後に前記第１のスイッチをＯＮに切替え、前記第１のスイッチをＯＮに切替えた後の所定の時間の後に前記出力部に前記停止信号を出力させ、前記停止信号の出力後に前記第２のスイッチをＯＮに切替えて前記ブラックバランス調整値の算出を開始させる第３のスイッチとを備える
ことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
【請求項１２】
前記原画像信号は、第２の色信号によって構成され、
前記第１の調整画像信号は、前記第２の色信号に対応する第２の色の第１の調整信号によって構成され、
前記第２の色信号に対応する前記ホワイトバランス調整値は、前記第２の色信号に乗じる第２の色のゲインであり、
前記第２の色信号に対応する前記ブラックバランス調整値は、前記第２の色の第１の調整信号に加算または減算する第２の色のシフト量である
ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１３】
前記原画像信号は、第３の色信号によって構成され、
前記第１の調整画像信号は、前記第３の色信号に対応する第３の色の第１の調整信号によって構成され、
前記第３の色信号に対応する前記ホワイトバランス調整値は、前記第３の色信号に乗じる第３の色のゲインであり、
前記第３の色信号に対応する前記ブラックバランス調整値は、前記第３の色の第１の調整信号に加算または減算する第３の色のシフト量である
ことを特徴とする請求項１２に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１４】
前記第１の調整画像信号または前記第２の調整画像信号に相当する画像の色調を微調整するための色調補正値を入力するための入力部と、
前記入力部によって入力される色調補正値を記憶するするメモリと、
前記色調補正値に基づいて、前記第１の調整画像信号または前記第２の調整画像信号に相当する画像の色調を微調整することにより第３の調整画像信号を生成する色調補正部とを備える
ことを特徴とする請求項１または請求項１１に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１５】
前記原画像信号は、第２の色信号によって構成され、
前記第１の調整画像信号は、前記第２の色信号に対応する第２の色の第２の調整信号によって構成され、
前記第２の調整画像信号は、前記第２の色信号に対応する第２の色の第２の調整信号によって構成され、
前記第２の色信号に対応する前記色調補正値は、前記第２の色の第１の調整信号または前記第２の色の第２の調整信号に加算または減算する第２の色の補正シフト量である
ことを特徴とする請求項１４に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１６】
前記原画像信号は、第３の色信号によって構成され、
前記第１の調整画像信号は、前記第３の色信号に対応する第３の色の第１の調整信号によって構成され、
前記第２の調整画像信号は、前記第３の色信号に対応する第３の色の第２の調整信号によって構成され、
前記第３の色信号に対応する前記色調補正値は、前記第３の色の第１の調整信号または前記第３の色の第２の調整信号に加算または減算する第３の色の補正シフト量である
ことを特徴とする請求項１５に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１７】
前記第３の調整画像信号に基づいて、同一の明るさにおける前記第３の調整画像信号を構成する複数の色信号の比率を前記明るさが変化するときでも一定にさせる色バランス調整値を算出する第３の演算部と、
前記色バランス調整値に基づいて、前記第３の調整画像信号に相当する画像の色バランスを調整する色バランス調整部とを備える
ことを特徴とする請求項１４に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１８】
前記原画像信号は第２の色信号によって構成され、前記第２の色信号に対応する前記色バランス調整値は前記第２の色信号に乗じる第２の色の調整ゲインであることを特徴とする請求項１７に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１９】
前記原画像信号は第３の色信号によって構成され、前記第３の色信号に対応する前記色バランス調整値は前記第３の色信号に乗じる第３の色の調整ゲインであることを特徴とする請求項１８に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項２０】
前記判断部が、ブラックバランスの調整不要であると判断する場合に調整不要であることを表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項２１】
被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより原画像信号を生成する電子内視鏡と、
前記電子内視鏡から出力される前記原画像信号のホワイトバランスを調整することにより、第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理部と、
前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整するか否かを判断する判断部と、
前記判断部がブラックバランスの調整を行うと判断する場合に、前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理部とを備える
ことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２２】
被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより原画像信号を生成する電子内視鏡と、
前記電子内視鏡から出力される前記原画像信号のホワイトバランスを調整することにより、第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理部と、
前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理部と、
前記原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算部と、
前記第１の演算部における前記ホワイトバランス調整値の算出を、ＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する前記原画像信号に基づいて開始させる第１のスイッチと、
前記第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行うためのブラックバランス調整値を算出する第２の演算部と、
前記第２の演算部における前記ブラックバランス調整値の算出を、ＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する前記原画像信号に基づいて開始させる第２のスイッチと、
被写体に照明光を照射する照明機構から、前記照明光を照射するための照明信号または照明光の照射を停止する停止信号を出力する出力部と、
前記出力部に前記照明信号を出力させ、前記照明信号の出力後に前記第１のスイッチをＯＮに切替え、前記第１のスイッチをＯＮに切替えた後の所定の時間の後に前記出力部に前記停止信号を出力させ、前記停止信号の出力後に前記第２のスイッチをＯＮに切替えて前記ブラックバランス調整値の算出を開始させる第３のスイッチとを備える
ことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２３】
被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより生成される原画像信号を取得する取得手段と、
前記原画像信号のホワイトバランスを調整することにより、第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理手段と、
前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整するか否かを判断する判断手段と、
前記判断部がブラックバランスの調整を行うと判断する場合に、前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理手段として内視鏡プロセッサを機能させる
ことを特徴とするバランス調整プログラム。
【請求項２４】
被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより生成される原画像信号を取得する取得手段と、
前記原画像信号のホワイトバランスを調整することにより、第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理手段と、
前記第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理手段と、
前記原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算手段と、
前記第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行うためのブラックバランス調整値を算出する第２の演算手段と、
被写体に照明光を照射する照明機構から、前記照明光を照射するための照明信号または照明光の照射を停止する停止信号を出力する出力手段と、
ホワイトバランス調整を開始するためのスイッチからの開始信号を取得すると、前記出力手段に前記照明信号を出力させ、前記照明信号の出力後に取得する所定のフィールドに相当する前記原画像信号に基づいて前記第１の演算手段に前記ホワイトバランス調整値の算出を開始させ、前記ホワイトバランス調整値の算出開始から所定の時間経過後に前記出力手段に前記停止信号を出力させ、前記停止信号の出力後に取得する所定のフィールドに相当する前記原画像信号に基づいて前記第２の演算手段に前記ブラックバランス調整値の算出を開始させる動作制御手段として内視鏡プロセッサを機能させる
ことを特徴とするバランス調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡により得られる画像のホワイトバランス調整およびブラックバランス調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
挿入部先端にＣＣＤなどの撮像素子を有する電子内視鏡は、医療用および工業用に用いられている。正確な診断、観察をするためには、電子内視鏡により得られる画像において被写体の色が忠実に再現されることが望まれる。
【０００３】
一方、被写体を照射する照明光源の違いや個々の撮像素子の分光感度の違いなどにより、画像の色再現性にばらつきが生じる。そこで、ホワイトバランス調整およびブラックバランス調整を行うことにより、画像において被写体の色を忠実に再現させている。
【０００４】
従来、ホワイトバランス調整とブラックバランス調整を確実に行うための内視鏡撮像装置が開示されている（特許文献１参照）。ホワイトバランス調整のための撮影環境とブラックバランス調整のための撮影環境とは異なっているが、開示されている内視鏡撮像装置では撮影環境がホワイトバランス調整のための環境とブラックバランス調整のための環境とのいずれかを検知して、検知した環境に応じてホワイトバランス調整またはブラックバランス調整を行うものである。
【０００５】
しかし、ホワイトバランス調整後にブラックバランスの調整が不要であるときもブラックバランスの調整を行い余分な時間を費やすことがあった。一方、ブラックバランスの調整を行わなかったために色の再現性が低下することがあった。
【０００６】
また、撮影環境を変えてバランス調整スイッチを押すことが必要であり、ホワイトバランス調整およびブラックバランス調整を行うのに余分な時間がかかっていた。
【特許文献１】特開平１０−２１１１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明ではホワイトバランスおよびブラックバランスの調整にかかる時間を短縮化させる内視鏡プロセッサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の内視鏡プロセッサは、被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより生成される原画像信号を取得する取得部と、原画像信号のホワイトバランスを調整することにより第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理部と、第１の調整画像信号のブラックバランスを調整するか否かを判断する判断部と、判断部がブラックバランスの調整を行うと判断する場合に第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理部とを備えることを特徴としている。
【０００９】
なお、原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算部を備え、判断部はホワイトバランス調整値と所定の判別値とを比較することにより第１の調整画像信号のブラックバランスを調整すると判断することが好ましい。
【００１０】
また、ホワイトバランス調整値の算出を開始させる第１のスイッチを備え、第１の演算部は第１のスイッチがＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する原画像信号に基づいてホワイトバランス調整値を算出することが好ましい。
【００１１】
また、原画像信号は第１の色信号と第２の色信号とによって構成され、第２の色信号に対応するホワイトバランス調整値は第２の色信号に乗じる第２の色のゲインであり、第２の色のゲインに対応する所定の判別値である第２の色の閾値を第２の色のゲインが超えるときに第１の調整画像信号のブラックバランスを調整すると判断することが好ましい。
【００１２】
また、原画像信号は第３の色信号によって構成され、第３の色信号に対応するホワイトバランス調整値は第３の色信号に乗じる第３の色のゲインであり、第３の色のゲインに対応する所定の判別値である第３の色の閾値を第３の色のゲインが超えるときに第１の調整画像信号のブラックバランスを調整すると判断することが好ましい。
【００１３】
また、第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行うためのブラックバランス調整値を算出する第２の演算部と、第２の信号処理部はブラックバランス調整値に基づいて第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することが好ましい。
【００１４】
また、ブラックバランス調整値の算出を第２の演算部に開始させる第２のスイッチを備え、第２の演算部は第２のスイッチがＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する原画像信号に基づいてブラックバランス調整値を算出することが好ましい。
【００１５】
また、原画像信号は第２の色信号によって構成され、第１の調整画像信号は第２の色信号に対応する第２の色の第１の調整信号によって構成され、第２の色の第１の調整信号に対応するブラックバランス調整値は第２の色の第１の調整信号に加算または減算する第２の色のシフト量であることが好ましい。
【００１６】
また、原画像信号は第３の色信号によって構成され、第１の調整画像信号は第３の色信号に対応する第３の色の第１の調整信号によって構成され、第３の色信号に対応するブラックバランス調整値は第３の色の第１の調整信号に加算または減算する第３の色のシフト量であることが好ましい。
【００１７】
また、第１の信号処理部が原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算部と、第１の演算部におけるホワイトバランス調整値の算出をＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する原画像信号に基づいて開始させる第１のスイッチと、被写体に照明光を照射する照明機構から照明光を照射するための照明信号または照明光の照射を停止する停止信号を出力する出力部と、出力部に照明信号を出力させ照明信号の出力後に第１のスイッチをＯＮに切替え第１のスイッチをＯＮに切替えた後の所定の時間の後に出力部に停止信号を出力させ停止信号の出力後に第２のスイッチをＯＮに切替えてブラックバランス調整値の算出を開始させる第３のスイッチとを備え、判断部はホワイトバランス調整値が第１の閾値を超えるときに第１の調整画像信号のブラックバランスを調整すると判断することが好ましい。
【００１８】
また、第１の調整画像信号または第２の調整画像信号に相当する画像の色調を微調整するための色調補正値を入力するための入力部と、入力部によって入力される色調補正値を記憶するするメモリと、色調補正値に基づいて第１の調整画像信号または第２の調整画像信号に相当する画像の色調を微調整することにより第３の調整画像信号を生成する色調補正部とを備えることが好ましい。
【００１９】
また、原画像信号は第２の色信号によって構成され、第１の調整画像信号は第２の色信号に対応する第２の色の第２の調整信号によって構成され、第２の調整画像信号は第２の色信号に対応する第２の色の第２の調整信号によって構成され、第２の色信号に対応する色調補正値は第２の色の第１の調整信号または第２の色の第２の調整信号に加算または減算する第２の色の補正シフト量であることが好ましい。
【００２０】
また、原画像信号は第３の色信号によって構成され、第１の調整画像信号は第３の色信号に対応する第３の色の第１の調整信号によって構成され、第２の調整画像信号は第３の色信号に対応する第３の色の第２の調整信号によって構成され、第３の色信号に対応する色調補正値は第３の色の第１の調整信号または第３の色の第２の調整信号に加算または減算する第３の色の補正シフト量であることが好ましい。
【００２１】
また、第３の調整画像信号に基づいて同一の明るさにおける第３の調整画像信号を構成する複数の色信号の比率を明るさが変化するときでも一定にさせる色バランス調整値を算出する第３の演算部と、色バランス調整値に基づいて第３の調整画像信号に相当する画像の色バランスを調整する色バランス調整部とを備えることが好ましい。
【００２２】
また、原画像信号は第２の色信号によって構成され、第２の色信号に対応する色バランス調整値は第２の色信号に乗じる第２の色の調整ゲインであることが好ましい。さらに、原画像信号は第３の色信号によって構成され第３の色信号に対応する色バランス調整値は第３の色信号に乗じる第３の色の調整ゲインであることが好ましい。
【００２３】
また、判断部がブラックバランスの調整不要であると判断する場合に調整不要であることを表示する表示部を備えることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の第２の内視鏡プロセッサは、被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより生成される原画像信号を取得する取得部と、原画像信号のホワイトバランスを調整することにより第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理部と、第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理部と、原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算部と、第１の演算部におけるホワイトバランス調整値の算出を、ＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する原画像信号に基づいて開始させる第１のスイッチと、第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行うためのブラックバランス調整値を算出する第２の演算部と、第２の演算部におけるブラックバランス調整値の算出をＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する原画像信号に基づいて開始させる第２のスイッチと、被写体に照明光を照射する照明機構から照明光を照射するための照明信号または照明光の照射を停止する停止信号を出力する出力部と、出力部に照明信号を出力させ照明信号の出力後に第１のスイッチをＯＮに切替え第１のスイッチをＯＮに切替えた後の所定の時間の後に出力部に停止信号を出力させ停止信号の出力後に第２のスイッチをＯＮに切替えてブラックバランス調整値の算出を開始させる第３のスイッチとを備えることを特徴としている。
【００２５】
また、本発明の第１の内視鏡システムは、被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより原画像信号を生成する電子内視鏡と、電子内視鏡から出力される原画像信号のホワイトバランスを調整することにより第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理部と、第１の調整画像信号のブラックバランスを調整するか否かを判断する判断部と、判断部がブラックバランスの調整を行うと判断する場合に第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理部とを備えることを特徴としている。
【００２６】
また、本発明の第２の内視鏡システムは、被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより原画像信号を生成する電子内視鏡と、電子内視鏡から出力される原画像信号のホワイトバランスを調整することにより第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理部と、第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理部と、原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算部と、第１の演算部におけるホワイトバランス調整値の算出をＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する原画像信号に基づいて開始させる第１のスイッチと、第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行うためのブラックバランス調整値を算出する第２の演算部と、第２の演算部におけるブラックバランス調整値の算出をＯＮになってから取得される所定のフィールドに相当する原画像信号に基づいて開始させる第２のスイッチと、被写体に照明光を照射する照明機構から照明光を照射するための照明信号または照明光の照射を停止する停止信号を出力する出力部と、出力部に照明信号を出力させ照明信号の出力後に第１のスイッチをＯＮに切替え第１のスイッチをＯＮに切替えた後の所定の時間の後に出力部に停止信号を出力させ停止信号の出力後に第２のスイッチをＯＮに切替えてブラックバランス調整値の算出を開始させる第３のスイッチとを備えることを特徴としている。
【００２７】
また、本発明の第１のバランス調整プログラムは、被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより生成される原画像信号を取得する取得手段と、原画像信号のホワイトバランスを調整することにより第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理手段と、第１の調整画像信号のブラックバランスを調整するか否かを判断する判断手段と、判断部がブラックバランスの調整を行うと判断する場合に第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理手段として内視鏡プロセッサを機能させることを特徴としている。
【００２８】
また、本発明の第２のバランス調整プログラムは、被写体の光学像を撮像手段に受光させることにより生成される原画像信号を取得する取得手段と、原画像信号のホワイトバランスを調整することにより第１の調整画像信号を生成する第１の信号処理手段と、第１の調整画像信号のブラックバランスを調整することにより第２の調整画像信号を生成する第２の信号処理手段と、原画像信号のホワイトバランスを調整するためのホワイトバランス調整値を算出する第１の演算手段と、第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行うためのブラックバランス調整値を算出する第２の演算手段と、被写体に照明光を照射する照明機構から照明光を照射するための照明信号または照明光の照射を停止する停止信号を出力する出力手段と、ホワイトバランス調整を開始するためのスイッチからの開始信号を取得すると出力手段に照明信号を出力させ照明信号の出力後に取得する所定のフィールドに相当する原画像信号に基づいて第１の演算手段にホワイトバランス調整値の算出を開始させホワイトバランス調整値の算出開始から所定の時間経過後に出力手段に停止信号を出力させ停止信号の出力後に取得する所定のフィールドに相当する原画像信号に基づいて第２の演算手段にブラックバランス調整値の算出を開始させる動作制御手段として内視鏡プロセッサを機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ホワイトバランスの調整後にブラックバランスの調整が必要なときだけブラックバランスの調整が行われるので、調整に要する時間が短縮化される。また、第３のスイッチを一度ＯＮにするだけで、撮影環境を変えることなくホワイトバランスの調整およびブラックバランスの調整が行えるので、調整に要する時間が短縮化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した内視鏡プロセッサを有する内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【００３１】
内視鏡システム１０は、内視鏡プロセッサ２０、内視鏡４０、およびモニタ５０によって構成される。内視鏡プロセッサ２０は、コネクタ（図示せず）を介して内視鏡４０、及びモニタ５０に接続される。
【００３２】
まず、内視鏡システム１０の全体構成について簡潔に説明する。内視鏡プロセッサ２０の内部には、被写体（図示せず）を照明するためのランプ２１が設けられる。ランプ２１から発光される光が、内視鏡４０に設けられるライトガイド２２を介して被写体に照射される。
【００３３】
照射された被写体は、内視鏡４０に設けられたＣＣＤなどの撮像素子４１により撮像される。撮像された被写体の画像は、原画像信号として内視鏡プロセッサ２０に送られる。原画像信号は、内視鏡プロセッサ２０において所定の信号処理が行われる。所定の信号処理が行われた原画像信号はモニタ５０に送られ、原画像信号に相当する画像がモニタ５０に表示される。
【００３４】
次に、各部位について詳細に説明する。ランプ２１からの照射光をライトガイド２２の入射端２２ａに導くための光路中に絞り２３および集光レンズ２４が設けられる。ランプ２１から照射される略平行な光束の光は、集光レンズ２４で集光されて入射端２２ａに入射される。
【００３５】
入射端２２ａに入射させる光の光量調整は、絞り２３を駆動することにより実行される。絞り２３は、絞り駆動回路２６により動作が制御されるモータＭにより駆動される。絞り駆動回路２６は、システムコントローラ２５を介して前段信号処理回路３０に接続される。撮像素子４１において生成する原画像信号に基づき、前段信号処理回路３０により、撮像した画像の受光量が検出される。絞り駆動回路２６により、画像の受光量に応じてモータＭの駆動量が求められる。
【００３６】
ランプ２１に電力を供給するためのランプ用電源２７は、システムコントローラ２５に電気的に接続される。被写体へ照明光を照射させるための照射信号および照明光の照射を停止させるための停止信号が、システムコントローラ２５からランプ用電源２７に出力される。ランプ２１の発光と消灯がシステムコントローラ２５によって制御される。
【００３７】
また、システムコントローラ２５からは、撮像素子４１を駆動するために必要な駆動信号が撮像素子駆動回路２８に出力される。撮像素子４１を撮像素子駆動回路２８が駆動することにより、原画像信号が生成される。
【００３８】
また、システムコントローラ２５により内視鏡プロセッサ２０全体の動作が制御される。後述する映像信号処理回路２９も、システムコントローラ２５によって動作が制御される。
【００３９】
ライトガイド２２の出射端２２ｂから出射する照明光が、配光レンズ４２を介して内視鏡４０の先端付近に照射される。照明光が照射された被写体からの反射光により形成される被写体の光学像は、対物レンズ４３を介して撮像素子４１に受光される。
【００４０】
撮像素子４１に受光される被写体の光学像に相当する１フィールドの原画像信号が、撮像素子４１において生成される。生成した原画像信号は、内視鏡プロセッサ２０内に設けられる映像信号処理回路２９に送られる。
【００４１】
映像信号処理回路２９は、前段信号処理回路３０、ホワイトバランス調整回路３１、ブラックバランス調整回路３２、および後段信号処理回路３３によって構成される。
【００４２】
撮像素子４１において生成された原画像信号は、前段信号処理回路３０に送られる。原画像信号は、前段信号処理回路３０において所定の処理が行われる。また、原画像信号に対して色分離処理が行なわれ、Ｒ信号（第２の色信号）、Ｇ信号（第１の色信号）、Ｂ信号（第３の色信号）に分離される。さらに、原画像信号にＡ／Ｄ変換が施されデジタル信号としてホワイトバランス調整回路３１に送られる。
【００４３】
ホワイトバランス調整回路３１により、原画像信号のホワイトバランス調整が行われる。なお、後述するバランス調整モードにおいて、ホワイトバランス調整回路３１ではホワイトバランス調整を行うためのＲゲイン（第２の色のゲイン）およびＢゲイン（第３の色のゲイン）が算出される。
【００４４】
また、通常の観察時において、ホワイトバランス調整回路３１では算出したＲゲインおよびＢゲインに基づいて、原画像信号のホワイトバランス調整が行なわれる。すなわち、ホワイトバランス調整回路３１では、求められたＲゲインが１フィールドを構成する各Ｒ信号に乗じられ、第１の調整Ｒ信号（第２の色の第１の調整信号）が生成される。また、求められたＢゲインが１フィールドを構成する各Ｂ信号に乗じられ、第１の調整Ｂ信号（第３の色の第１の調整信号）が生成される。
【００４５】
ブラックバランス調整回路３２には、ホワイトバランス調整の行われた第１の調整画像信号がホワイトバランス調整回路３１から送られる。なお、第１の調整画像信号は、Ｇ信号、第１の調整Ｒ信号、および第１の調整Ｂ信号によって構成される。また、ブラックバランス調整回路３２には、ＲゲインとＢゲインとに相当する信号が送られる。
【００４６】
ブラックバランス調整回路３２において、第１の調整画像信号のブラックバランス調整を行うか否かの判断が行なわれる。ブラックバランス調整を行うと判断する場合に第１の調整画像信号のブラックバランス調整が行われる。
【００４７】
ブラックバランス調整を行うか否かは、ＲゲインおよびＢゲインに基づいて行なわれる。ブラックバランス調整回路３２には、ＲＯＭ（図示せず）が接続される。ＲＯＭには、ブラックバランス調整を行うか否かを判別するための判別値が記憶されている。Ｒゲインに対応する第２の色の閾値とＢゲインに対応する第３の色の閾値とが、判別値として予め定められている。
【００４８】
Ｒゲインが第２の色の閾値を超えるか否か、あるいはＢゲインが第３の色の閾値を超えるか否かがブラックバランス調整回路３２において、判断される。いずれかのゲインが閾値を超える場合に、第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を実行することが判断される。
【００４９】
ブラックバランスの調整を実行すると判断する場合は、後述するバランス調整モードにおいてブラックバランス調整回路３２では、第１の調整画像信号のブラックバランスを調整するためのＲ信号シフト量（第２の色のシフト量）およびＢ信号シフト量（第３の色のシフト量）が求められる。
【００５０】
また、通常の観察時においてブラックバランスの調整が必要と判断する場合は、ブラックバランス調整回路３２ではＲ信号シフト量およびＢ信号シフト量に基づいて、第１の調整画像信号のブラックバランス調整が行われる。すなわち、１フィールドを構成する各第１の調整Ｒ信号からＲ信号シフト量を減じることにより、第２の調整Ｒ信号（第２の色の第２の調整信号）が生成される。また、１フィールドを構成する各第１の調整Ｂ信号からＢ信号シフト量を減じることにより、第２の調整Ｂ信号（第３の色の第３の調整信号）が生成される。
【００５１】
ブラックバランスの調整が不要と判断する場合は、ブラックバランスの調整をすることなく第１の調整画像信号、すなわちＧ信号、第１の調整Ｒ信号、および第１の調整Ｂ信号が、後段信号処理回路３３に出力される。また、ブラックバランスの調整を行った場合は、第２の調整画像信号が後段信号処理回路３３に出力される。なお、第２の調整画像信号は、Ｇ信号、第２の調整Ｒ信号、および第２の調整Ｂ信号によって構成される。
【００５２】
第１の調整画像信号あるいは第２の調整画像信号は、後段信号処理回路３３において所定の信号処理が行われる。さらに第１の調整画像信号あるいは第２の調整画像信号に対してＤ／Ａ変換が行なわれ、第１の調整画像信号あるいは第２の調整画像信号はビデオ信号としてモニタ５０に出力される。前述のようにモニタ５０には、ビデオ信号に相当する画像が表示される。
【００５３】
Ｒ、ＢゲインおよびＲ、Ｂ信号シフト量の算出方法および第２、第３の色の閾値について説明する。Ｒ、ＢゲインおよびＲ、Ｂ信号シフト量は、内視鏡プロセッサ２０に内視鏡４０を接続するときに初期準備として以下の作業を行なうことにより求められる。
【００５４】
システムコントローラ２５には、バランス調整スイッチ３４が接続される。バランス調整スイッチ３４がＯＮに切替えられるとき、内視鏡プロセッサ２０の動作モードはバランス調整モードに切り替えられる。バランス調整モードにおいて、システムコントローラ２５がホワイトバランス調整回路３１、ブラックバランス調整回路３２、およびランプ用電源２７を制御することにより、Ｒ、ＢゲインおよびＲ、Ｂ信号シフト量が算出される。
【００５５】
バランス調整スイッチ３４をＯＮにすると、照射信号がシステムコントローラ２５からランプ用電源２７に出力される。照射信号に基づいてランプ用電源２７はランプ２１に電力を供給して、ランプ２１を発光させる。
【００５６】
内視鏡４０の先端部周辺が、照明光により照射される。照明光が照射されているときに、撮像素子４１により内視鏡４０の先端部周辺の光学像が受光され、原画像信号が生成される。
【００５７】
前述のように原画像信号はＲＧＢ信号に分離されて、ホワイトバランス調整回路３１に入力される。ホワイトバランス調整回路３１において、１フィールドを構成する複数のＲ信号の信号強度、複数のＧ信号の信号強度、複数のＢ信号の信号強度それぞれの平均値に基づいてＲゲインおよびＢゲインが算出される。
【００５８】
すなわち、１フィールドを構成する、複数のＲ信号の信号強度の平均値を複数のＧ信号の信号強度の平均値で除すことにより、Ｒゲインが算出される。また、１フィールドを構成する、複数のＢ信号の信号強度の平均値を複数のＧ信号の信号強度の平均値で除すことにより、Ｂゲインが算出される。
【００５９】
算出されたＲゲインおよびＢゲインは、ＲＡＭ（図示せず）に記憶あるいはホワイトバランス調整回路３１に保持される。記憶あるいは保持されたＲゲインおよびＢゲインは、観察時のホワイトバランス調整に用いられる。
【００６０】
ＲゲインおよびＢゲインの算出を終えると、停止信号がシステムコントローラ２５からランプ用電源２７に出力される。停止信号に基づいてランプ用電源２７はランプ２１への電力の供給を停止して、ランプ２１を消灯させる。
【００６１】
内視鏡４１の先端部への照明光の照射が停止される。照明光の照射を停止しているときに、撮像素子４１により内視鏡４０の先端部周辺の光学像が受光され、原画像信号が生成される。
【００６２】
この時点で生成された原画像信号には、記憶または保持されたＲゲインおよびＢゲインに基づいてホワイトバランス調整が行われる。ホワイトバランス調整により生成する第１の調整画像信号がブラックバランス調整回路３２に入力される。また、前述のようにＲゲインおよびＢゲインもブラックバランス調整回路３２に入力される。
【００６３】
ブラックバランス調整回路３２がブラックバランスの調整を行うと判断すると、１フィールドを構成する複数の第１の調整Ｒ信号の信号強度、複数のＧ信号の信号強度、および複数の第１の調整Ｂ信号の信号強度それぞれの平均値に基づいて、Ｒ信号シフト量およびＢ信号シフト量が求められる。
【００６４】
すなわち、１フィールドを構成する、複数の第１の調整Ｒ信号の信号強度の平均値から複数のＧ信号の信号強度の平均値を減じることにより、Ｒ信号シフト量が算出される。また、１フィールドを構成する、複数の第１の調整Ｂ信号の信号強度の平均値から複数のＧ信号の信号強度の平均値を減じることにより、Ｂ信号シフト量が算出される。
【００６５】
算出されたＲ信号シフト量およびＢ信号シフト量は、ＲＡＭ（図示せず）に記憶あるいはブラックバランス調整回路３２に保持される。記憶あるいは保持されたＲ信号シフト量およびＢ信号シフト量は、観察時のブラックバランス調整に用いられる。
【００６６】
以上のようなバランス調整モードを実行する間は、図２に示すバランス調整治具６０が内視鏡４０の先端部に装着される。バランス調整治具６０により内視鏡４０の先端部が覆われる。内視鏡４０の先端部が覆われることにより、バランス調整治具６０の外部からの光の撮像素子４１への入射が防がれる。なお、バランス調整治具６０の内壁は白色である。
【００６７】
バランス調整スイッチ３４をＯＮに切替えると、照明光がバランス調整治具の内壁６１に照射される（図３参照）。照射光の反射光を受光して得られる原画像信号を用いて、ＲゲインおよびＢゲインが算出される。ゲインの算出が終わると照明光の照射が停止され、撮像素子４１には光が入射しない状態となる。この状態において生成される原画像信号は光学的に黒となる原画像信号であって、ブラックバランスを調整するための輝度値がゼロにおけるＲＧＢ信号に分離が可能な信号である。
【００６８】
第２、第３の色の閾値の設定について、図４〜図８を用いて説明する。図４は、ホワイトバランス調整を行う前の輝度―ＲＧＢ信号強度を示す第１のグラフである。図５は、ホワイトバランス調整を行った後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示す第１のグラフである。図６は、ホワイトバランス調整を行う前の輝度―ＲＧＢ信号強度を示す第２のグラフである。図７は、ホワイトバランス調整を行った後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示す第２のグラフである。図８は、ブラックバランス調整を行なった後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示すグラフである。
【００６９】
１フィールドを構成する複数のＲ、Ｇ、Ｂ信号からそれぞれのＲ、Ｇ、Ｂ信号に対応する輝度が求められる。１フィールドを構成する複数のＲ信号の信号強度の平均値および対応する平均の輝度と輝度がゼロであるときのＲ信号の信号強度とを、輝度―ＲＧＢ信号強度のグラフにおいて結ぶことによりＲ信号線Ｌｒが描かれる（図４、図６参照）。
【００７０】
同様に、１フィールドを構成する複数のＧ信号の信号強度の平均値および対応する平均の輝度と輝度がゼロであるときのＧ信号の信号強度とを、輝度―ＲＧＢ信号強度のグラフにおいて結ぶことによりＧ信号線Ｌｇが描かれる。
【００７１】
また同様に、１フィールドを構成する複数のＢ信号の信号強度の平均値および対応する平均の輝度と輝度がゼロであるときのＢ信号の信号強度とを、輝度―ＲＧＢ信号強度のグラフにおいて結ぶことによりＢ信号線Ｌｂが描かれる。
【００７２】
１フィールドを構成する複数のＲ信号に対応する輝度の平均値、複数のＧ信号に対応する輝度の平均値、および複数のＢ信号に対応する輝度の平均値は、輝度平均値Ｂａｖｅに等しい。Ｒゲインを輝度平均値ＢａｖｅにおけるＲ信号に乗じることにより、Ｒ信号と輝度平均値ＢａｖｅにおけるＧ信号とが一致する。同様に、Ｂゲインを輝度平均値ＢａｖｅにおけるＢ信号に乗じることにより、Ｂ信号と輝度平均値ＢａｖｅにおけるＧ信号とが一致する。
【００７３】
輝度がゼロのときにおいても、ＲＧＢ信号の信号強度はゼロを超える光学的黒レベルの信号強度である。したがって、Ｒ信号線Ｌｒ上のＲ信号にＲゲインを乗じても、Ｇ信号線Ｌｇに完全に一致させることは出来ない。また同様に、Ｂ信号線Ｌｂ上のＢ信号にＢゲインを乗じても、Ｇ信号線Ｌｇに完全に一致させることはできない。
【００７４】
図４に示すように、ホワイトバランス調整前の輝度平均値ＢａｖｅにおけるＢ信号とＧ信号との差が小さいときは、Ｂ信号にＢゲインを乗じた第１の調整Ｂ信号はＧ信号と輝度信号全体に渡って、略等しい（図５参照）。このような場合は、ブラックバランスが未調整であっても、十分な色の再現性を得ることが可能である。
【００７５】
一方、図６に示すように、ホワイトバランス調整前の輝度平均値ＢａｖｅにおけるＢ信号とＧ信号との信号強度の差が大きい時は、Ｂ信号に乗じるＢゲインは大きな値になる。したがって、輝度が０におけるＢ信号にＢゲインを乗じたＢ信号の信号強度とＧ信号の信号強度との差が大きくなる（図７参照）。色信号の間の光学的黒レベルの差が大きくなると、色の再現性が損なわれる。
【００７６】
そこで、画像の色の再現性を損なわせるＲゲインまたはＢゲインが、それぞれ第２の色の閾値、第３の色の閾値として定められる。なお、図８に示すように、ブラックバランス調整後は、輝度平均値Ｂａｖｅにおいてわずかに色信号の差が生じるが、原画像信号に比べて色の再現性は大幅に向上される。
【００７７】
次に、内視鏡プロセッサ２０により行なわれるバランス調整の処理について図９、図１０のフローチャートを用いて説明する。図９はバランス調整モードにおいて行われるゲインおよびシフト量の算出のフローチャートである。図１０は通常観察時に行なわれるホワイトバランス、ブラックバランスの調整のフローチャートである。
【００７８】
内視鏡４０を接続し、内視鏡プロセッサ２０の電源をＯＮにすることにより、バランス調整の処理は開始する。ステップＳ１００において、バランス調整スイッチ３４がＯＮであるか判断する。ＯＮである場合は、ステップＳ１０１に進む。
【００７９】
バランス調整スイッチ３４がＯＦＦのままである場合は、ゲインおよびシフト量の算出の処理を終了する。なお、この場合、通常観察におけるホワイトバランス調整およびブラックバランス調整に用いるＲ、Ｂゲインを１、Ｒ、Ｂ信号シフト量を０に設定してＲＡＭに記憶、またはホワイトバランス調整回路３１およびブラックバランス調整回路３２において保持する。
【００８０】
ステップＳ１０１において、照明光を内視鏡４０の先端部の周囲に照射させる。照明光を照射するとステップＳ１０２に進み、撮像素子４１を駆動して原画像信号を生成する。
【００８１】
次にステップＳ１０３に進み、ＲゲインおよびＢゲインを算出する。算出したＲ、ＢゲインをＲＡＭに記憶、またはホワイトバランス調整回路３１において保持する。次にステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、Ｒゲインが第２の色の閾値を超えているか、あるいはＢゲインが第３の色の閾値を超えているかの判断を行なう。
【００８２】
Ｒ、Ｂゲインのいずれもが閾値を下回る場合は、Ｒ、Ｂ信号シフト量を０に設定してＲＡＭに記憶またはブラックバランス調整回路３２において保持して、ゲインおよびシフト量の算出の処理を終了する。Ｒ、Ｂゲインの何れかが閾値を超える場合は、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、照明光の照射を停止する。
【００８３】
次のステップＳ１０６では、再び撮像素子４１を駆動して原画像信号を生成して、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７において、Ｒ信号シフト量およびＢ信号シフト量を算出する。算出したＲ、Ｂ信号シフト量をＲＡＭに記憶、またはブラックバランス調整回路３２において保持する。ステップＳ１０７の終了後、ゲインおよびシフト量の算出の処理を終了する。
【００８４】
ゲインおよびシフト量の算出の処理の終了後、通常の観察におけるバランス調整処理が行われる。通常観察のバランス調整は、ステップＳ１００でバランス調整スイッチ３４がＯＦＦのままである場合、ステップＳ１０４でＲ、Ｂゲインが閾値を下回る場合、あるいはステップＳ１０７の処理の終了後に始まる。なお、通常観察時には、ランプ２１を発光させて被写体に照明光を照射している。
【００８５】
始めのステップＳ２００では、撮像素子４１を駆動して原画像信号を生成する。次のステップＳ２０１では、ステップＳ２００において生成した原画像信号のホワイトバランス調整を行い、第１の調整画像信号を生成する。なお、ステップＳ２０１では、ゲインおよびシフト量算出処理において記憶または保持されたＲ、Ｂゲインに基づいてホワイトバランス調整を行う。
【００８６】
ホワイトバランスの調整後ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１で生成した第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行う。なお、ステップＳ２０２では、ゲインおよびシフト量算出処理において記憶または保持されたＲ、Ｂ信号シフト量に基づいてブラックバランス調整を行う。
【００８７】
ブラックバランス調整の終了後、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、通常観察を終了するか否かの確認を行なう。終了しない場合は、ステップＳ２００に戻る。以後、通常観察を終了するまでステップＳ２００〜ステップＳ２０３の処理を繰返す。ステップＳ２０３で、通常観察を終了する場合にバランス調整の処理を終了する。
【００８８】
以上のような本実施形態の内視鏡プロセッサ２０によれば、ブラックバランス調整が必要かどうかの判断を行い、不要である場合にブラックバランス調整を行なわないので、内視鏡４０の撮影準備の動作が短縮される。
【００８９】
また、バランス調整スイッチを一度ＯＮにするだけで、照明光を照射した状態における原画像信号に基づいてホワイトバランス調整のためのＲ、Ｂゲインが算出され、次に照明光の照射を停止した状態における原画像信号に基づいてブラックバランス調整のためのＲ、Ｂ信号シフト量が算出される。
【００９０】
したがって、バランス調整治具６０のように光を十分に反射する部材により内視鏡４０の先端部を覆ってバランス調整スイッチ３４を一度ＯＮにするだけで、従来のように撮影条件を変えて再度バランス調整スイッチの操作を行なうことなく、Ｒ、Ｂゲインと必要に応じてＲ、Ｂ信号シフト量が算出される。すなわち、オペレータの作業工程を減らすことが可能になる。
【００９１】
次に本発明の第２の実施形態を適用した内視鏡プロセッサについて説明する。第２の実施形態は、色調の微調整を行なうための色調微調整係数用メモリと色調補正回路を備える構成において第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、第１の実施形態と同じ機能を有する部位には同じ符号を付す。
【００９２】
図１１は、第２の実施形態を適用した内視鏡プロセッサ２００を有する内視鏡システム１００の内部構成を概略的に示すブロック図である。
【００９３】
第１の実施形態と同様に、内視鏡システム１００は、内視鏡プロセッサ２００、内視鏡４０、モニタ５０によって構成される。また、内視鏡プロセッサ２０がコネクタを介して内視鏡４０およびモニタ５０に接続される構成も第１の実施形態と同様である。
【００９４】
内視鏡プロセッサ２００の内部に設けられるランプ２１、集光レンズ２４、絞り２３、絞り駆動回路２６の配置および機能は第１の実施形態と同じである。
【００９５】
システムコントローラ２５から撮像素子４１を駆動するための駆動信号が撮像素子駆動回路２８に出力され、撮像素子４１が駆動されることにより原画像信号が生成されることも第１の実施形態と同じである。また、原画像信号が映像信号処理回路２９０に送られることも第１の実施形態と同じである。
【００９６】
映像信号処理回路２９０は、前段信号処理回路３０、ホワイトバランス調整回路３１、ブラックバランス調整回路３２、色調補正回路３５、および後段信号処理回路３３によって構成される。
【００９７】
撮像素子４１において生成された原画像信号が、前段信号処理回路３０においてＲＧＢ信号に分離され、デジタル信号としてホワイトバランス調整回路３１に送られることは第１の実施形態と同じである。
【００９８】
ホワイトバランス調整回路３１において、Ｒ、Ｂゲインの算出およびＲ、Ｂゲインに基づいて原画像信号にホワイトバランス調整を行い、第１の調整画像信号が生成されることも第１の実施形態と同じである。
【００９９】
ブラックバランス調整回路３２において、第１の調整画像信号のブラックバランス調整を行うか否かの判断をすることおよびブラックバランス調整が必要な場合は第１の調整画像信号のブラックバランス調整を行い第２の調整画像信号を生成することは第１の実施形態と同じである。
【０１００】
第１の調整画像信号あるいは第２の調整画像信号が色調補正回路３５に送られる。色調補正回路３５では、後述するように第１の調整画像信号あるいは第２の調整画像信号に相当する画像の色調を微調整するための色調補正処理および色バランス処理が行われる。色調補正処理および色バランス処理を行うことにより、第４の調整画像信号が生成される。
【０１０１】
第４の調整画像信号は、後段信号処理回路３３に送られる。第４の調整画像信号は後段信号処理回路３３において所定の信号処理が行われる。さらに第４の調整画像信号に対してＤ／Ａ変換が行なわれ、第４の調整画像信号はビデオ信号としてモニタ５０に出力される。第１の実施形態と同様に、モニタ５０にはビデオ信号に相当する画像が表示される。
【０１０２】
第１の調整画像信号あるいは第２の調整画像信号に相当する画像の色調の微調整について詳細に説明する。システムコントローラ２５には色調補正ダイアル３６（入力部）が設けられる。色調補正ダイアル３６はシステムコントローラ２５に接続される。
【０１０３】
色調補正ダイアル３６により、色調補正処理のための色調補正値がシステムコントローラ２５を介して色調補正メモリ３７に記憶される。色調補正メモリ３７は、色調補正回路３５に接続される。色調補正メモリ３７に記憶された色調補正値に基づいて、色調補正回路３５において第１の調整画像信号あるいは第２の調整画像信号の色調補正処理が行われる。
【０１０４】
色調補正値は、画像の赤みを調整するためのＲ信号補正シフト量と画像の青みを調整するためのＢ信号補正シフト量によって構成される。色調補正回路３５において、第１の調整Ｒ信号または第２の調整Ｒ信号からＲ信号補正シフト量を減ずることによって、第３の調整Ｒ信号が生成される。また同様に、第１の調整Ｂ信号または第２の調整Ｂ信号からＢ信号補正シフト量を減ずることによって、第３の調整Ｂ信号が生成される。
【０１０５】
また、第３の調整Ｒ信号および第３の調整Ｂ信号の生成後、色調補正回路３５において第３の調整Ｒ信号、Ｇ信号、第３の調整Ｂ信号の色バランス処理が行われる。まず、色調補正回路３５において、色バランス処理を行うためのＲ調整ゲイン（第２の色の調整ゲイン）とＢ調整ゲイン（第３の色の調整ゲイン）が算出される。
【０１０６】
第３の調整Ｒ信号にＲ信号シフト量およびＲ信号補正シフト量を加えることにより、第３の調整Ｒ信号がブラックバランス調整を行う前の第１の調整Ｒ信号に一旦変換される。第１の調整Ｒ信号にＲ調整ゲインを乗じ、再度Ｒ信号シフト量およびＲ信号補正シフト量を加えることにより、色バランス処理の行われた第４の調整Ｒ信号が生成される。
【０１０７】
また同様に、第３の調整Ｂ信号にＢ信号シフト量およびＢ信号補正シフト量を加えることにより、第３の調整Ｂ信号がブラックバランス調整を行う前の第１の調整Ｂ信号に一旦変換される。第１の調整Ｂ信号にＢ調整ゲインを乗じ、再度Ｂ信号シフト量およびＢ信号補正シフト量を加えることにより、色バランス処理の行われた第４の調整Ｂ信号が生成される。なお、第４の調整Ｒ信号、Ｇ信号、および第４の調整Ｂ信号が。第４の調整画像信号として出力される。
【０１０８】
色調補正回路３５で行われる色調補正処理と色バランス処理について図１２〜図１４を用いて説明する。図１２は、ブラックバランス調整後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示すグラフである。図１３は、色調補正処理後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示すグラフである。図１４は、色バランス処理後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示すグラフである。
【０１０９】
ブラックバランス調整の行われたＲＧＢ信号からＢ信号補正シフト量が減じられることにより、Ｂ信号線Ｌｂは下方に平行移動する（図１３参照）。Ｇ信号線Ｌｇと下方に平行移動したＢ信号線Ｌｂとを比較すると、異なる輝度におけるＧ信号に対するＢ信号の信号強度の比が変わる（図１３参照）。
【０１１０】
それゆえ、輝度の変化によって色合いが変化することになる。そこで、色バランス処理を施して、Ｂ信号または第１の調整Ｂ信号に乗じるゲインを変え、全輝度においてＧ信号に対するＢ信号の信号強度の比を一定にする調整が行われる。
【０１１１】
したがって、輝度がゼロの時および輝度が輝度平均値Ｂａｖｅの時におけるＧ信号に対する第４の調整Ｂ信号の比が同じになるように前述のＢ調整ゲインは算出される。同様に、輝度がゼロの時および輝度が輝度平均値Ｂａｖｅの時におけるＧ信号に対する第４の調整Ｒ信号の比が同じになるように前述のＲ調整ゲインは算出される。
【０１１２】
次に、内視鏡プロセッサ２００により行なわれるバランス調整の処理について説明する。本実施形態により行なわれるバランス調整の処理のうちバランス調整モードにおいて行なわれる処理は、第１の実施形態と同じである（図９参照）。本実施形態では、通常観察時に行なわれるホワイトバランス、ブラックバランスの処理が異なっている。以下、通常観察時に行なわれるホワイトバランス、ブラックバランスの処理について図１５を用いて説明する。
【０１１３】
まず、ステップＳ３００において、撮像素子４１を駆動して原画像信号を生成する。次にステップＳ３０１に進み、ステップＳ３００において生成した原画像信号のホワイトバランス調整を行い、第１の調整画像信号を生成する。なお、第１の実施形態と同様にステップＳ３０１では、ゲインおよびシフト量算出処理において記憶または保持されたＲ、Ｂゲインに基づいてホワイトバランス調整を行う。
【０１１４】
ホワイトバランスの調整後ステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１で生成した第１の調整画像信号に対してブラックバランス調整を行う。なお、ステップＳ３０２では、ゲインおよびシフト量算出処理において記憶または保持されたＲ、Ｂ信号シフト量に基づいてブラックバランス調整を行う。
【０１１５】
ブラックバランス調整の終了後、ステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、色調補正メモリ３７にＲ信号補正シフト量またはＢ信号補正シフト量が記憶されているか否か確認する。いずれの補正シフト量ともに記憶されていない場合はステップＳ３０６に進む。
【０１１６】
ステップＳ３０３で、少なくともいずれかの補正シフト量が記憶されている場合は、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、第１の調整画像信号または第２の調整画像信号に対して色調補正処理を行い、第３の調整画像信号を生成する。次のステップＳ３０５では、第３の調整画像信号に色バランス処理を行い、ステップＳ３０６に進む。
【０１１７】
ステップＳ３０６では、通常観察を終了するか否かの確認を行なう。終了しない場合は、ステップＳ３００に戻る。以後、通常観察を終了するまでステップＳ３００〜ステップＳ３０６の処理を繰返す。ステップＳ３０６で、通常観察を終了する場合にバランス調整の処理を終了する。
【０１１８】
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。また、一旦設定したオペレータの好みの色調を得ることが可能になる。ホワイトバランス調整およびブラックバランス調整の行われた画像に対して、オペレータの設定したＲ信号補正シフト量およびＢ信号補正シフト量に基づく色調補正を行なうからである。
【０１１９】
なお第１、第２の実施形態において、原画像信号に対してＲ、Ｂゲインを用いてホワイトバランスの調整を行ったが、原画像信号のホワイトバランスを調整するいかなるホワイトバランス調整値を用いてもよい。Ｒ、Ｂゲイン以外のホワイトバランス調整値を用いる場合は、第２の色の閾値および第３の色の閾値に対応する判別値を用いて、ブラックバランス調整を行うか否かの判断を行えばよい。
【０１２０】
また第１、第２の実施形態において、第１の調整画像信号に対してＲ、Ｂ信号シフト量を用いてブラックバランスの調整を行ったが、第１の調整画像信号のブラックバランスを調整するいかなるブラックバランス調整値を用いてもよい。
【０１２１】
また第１、第２の実施形態において、１フィールドの原画像信号に基づいてＲ、ＢゲインおよびＲ、Ｂ信号シフト量の算出を行なっているが、所定の複数のフィールドの原画像信号を用いてもよい。
【０１２２】
また第１、第２の実施形態におけるバランス調整モードでは、バランス調整治具６０によって内視鏡の先端を覆ったが、内壁が光を反射する無彩色の部材であって外部から撮像素子４１への光の入射を防ぐことが可能なカバーであればいかなるものでもよい。
【０１２３】
また第１、第２の実施形態におけるバランス調整モードでは、バランス調整治具６０の内壁が白色であるが、無彩色であればいかなるものであってもよい。ただし、ホワイトバランスの調整は、検出可能な最大輝度に近いＲＧＢ信号により行なわれることが好ましく、白色であれば精密なＲ、Ｂゲインが算出可能である。
【０１２４】
なお第２の実施形態において、オペレータの入力によるＲ信号補正シフト量およびＢ信号補正シフト量は一組だけでなく、複数の組合せを色調補正メモリ３７に記憶させて、観察時に、いずれかの補正シフト量によって色調調整を行うか選択することも可能である。
【０１２５】
次に、第１、第２の実施形態の第１の変形例について説明する。第１の変形例の構成は、第１、第２の実施形態の構成と略同じであるが、バランス調整モードにおける動作が第１、第２の実施形態と異なる。
【０１２６】
バランス調整モードにおいて、Ｒ、Ｂゲインの算出までの動作は第１、第２の実施形態と同じである。本変形例では、Ｒ、Ｂゲインに基づいてブラックバランスの調整が必要であると判断する場合は、モニタ５０あるいは内視鏡プロセッサ２０、２００の表面に設ける表示部（図示せず）に所定のマークが表示される。所定のマークが表示されるときには、オペレータによってＲ、Ｂ信号シフト量算出のための撮影条件が準備される。
【０１２７】
所定のマークが表示されない場合は、そのまま通常の観察が可能となる。本変形例によっても、ブラックバランスの調整が不要であるときは、従来オペレータにより行なわれた余分な作業工程を省くことが可能になる。
【０１２８】
なお、本変形例においては、Ｒ、ＢゲインとＲ、Ｂ信号シフト量とを別々に算出するため、Ｒ、Ｂゲインの算出をするための第１のスイッチと、Ｒ、Ｂ信号シフト量を算出するための第２のスイッチとが必要である。ただし、バランス調整スイッチ３４によって兼用することも可能である。
【０１２９】
なお、第１、第２の実施形態では、システムコントローラ２５が、Ｒ、Ｂゲインを算出するための第１のスイッチおよびＲ、Ｂ信号シフト量を算出するための第２のスイッチの機能を果たしている。
【０１３０】
さらに、第１、第２の実施形態の第２の変形例について説明する。第１の変形例の構成は、第１、第２の実施形態と同じであるが、ブラックバランス調整回路３２がブラックバランスを調整するか否かの判断を行なわない点で第１の実施形態と異なる。
【０１３１】
本変形例では、ブラックバランスの調整を行わなくてよいときでもブラックバランスを行うが、従来オペレータに行われていた作業を減らすことは可能である。すなわち、バランス調整治具６０のように無彩色の部材により内視鏡４０の先端部を覆ってバランス調整スイッチ３４を一度ＯＮにするだけで、従来のように撮影条件を変えて再度バランス調整スイッチの操作を行なうことなく、Ｒ、ＢゲインとＲ、Ｂ信号シフト量の算出が可能である。
【０１３２】
また、本実施形態を適用した内視鏡プロセッサは、ランプ２１を備える汎用の内視鏡プロセッサにバランス調整処理を行うバランス調整処理プログラムを読込ませて構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の第１の実施形態を適用した内視鏡プロセッサを有する内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】バランス調整治具の外観図である。
【図３】図２のIII―III線に沿ったバランス調整治具の断面図であって、内視鏡を装着した状態を示す図である。
【図４】ホワイトバランス調整を行う前の輝度―ＲＧＢ信号強度を示す第１のグラフである。
【図５】ホワイトバランス調整を行った後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示す第１のグラフである。
【図６】ホワイトバランス調整を行う前の輝度―ＲＧＢ信号強度を示す第２のグラフである。
【図７】ホワイトバランス調整を行った後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示す第２のグラフである。
【図８】ブラックバランス調整を行なった後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示すグラフである。
【図９】第１、第２の実施形態のバランス調整モードにおけるゲインおよびシフト量の算出のフローチャートである。
【図１０】第１の実施形態の通常観察時に行われるホワイトバランス、ブラックバランス調整のフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態を適用した内視鏡プロセッサを有する内視鏡システムの内部構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】ブラックバランス調整後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示すグラフである。
【図１３】色調補正処理後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示すグラフである。
【図１４】色バランス処理後の輝度―ＲＧＢ信号強度を示すグラフである。
【図１５】第２の実施形態の通常観察時に行われるホワイトバランス、ブラックバランス調整のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３４】
１０、１００  内視鏡システム
２０、２００  内視鏡プロセッサ
２１  ランプ
２３  絞り
２５  システムコントローラ
２９、２９０  映像信号処理回路
３０  前段信号処理回路
３１  ホワイトバランス調整回路
３２  ブラックバランス調整回路
３３  後段信号処理回路
３４  バランス調整スイッチ
３５  色調補正回路
３６  色調補正ダイアル
３７  色調補正メモリ
４０  内視鏡
４１  撮像素子
６０  バランス調整治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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