(57)【要約】【課題】ブレのない被写体の映像をキャプチャするのに好適な撮像システムを提供すること。【解決手段】撮像システムを、被写体を撮影する撮像装置と、撮像装置によって所定のタイミングで撮影された第一のフレーム画像と、該第一のフレーム画像のｎフレーム前に撮影された第二のフレーム画像との表示内容の差分を検出する差分検出手段と、検出された差分に基づいて被写体の動き量を計算する動き量計算手段と、フリーズ操作の入力を受け付ける操作手段と、フリーズ操作の入力受付時に、動き量計算手段によって計算された動き量が第一の閾値より小さい場合に限り、撮像装置による撮影画像をキャプチャするキャプチャ手段とから構成した。【選択図】図７
2011176671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影する撮像装置と、
前記撮像装置によって所定のタイミングで撮影された第一のフレーム画像と、該第一のフレーム画像のｎ（ｎは自然数）フレーム前に撮影された第二のフレーム画像との表示内容の差分を検出する差分検出手段と、
前記検出された差分に基づいて前記被写体の動き量を計算する動き量計算手段と、
フリーズ操作の入力を受け付ける操作手段と、
前記フリーズ操作の入力受付時に、前記動き量計算手段によって計算された動き量が第一の閾値より小さい場合に限り、前記撮像装置による撮影画像をキャプチャするキャプチャ手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
被写体を撮影する撮像装置と、
前記撮像装置によって所定のタイミングで撮影された第一のフレーム画像と、該第一のフレーム画像のｎ（ｎは自然数）フレーム前に撮影された第二のフレーム画像との表示内容の差分を検出する差分検出手段と、
前記検出された差分に基づいて前記被写体の動き量を計算する動き量計算手段と、
フリーズ操作の入力を受け付ける操作手段と、
前記フリーズ操作の入力受付時に、前記動き量計算手段によって計算された動き量が第一の閾値より小さい場合は、前記撮像装置による撮影画像をキャプチャして、該動き量が該第一の閾値以上の場合は、該動き量計算手段によるその後の計算によって該動き量が該第一の閾値より小さくなった時点で該撮影画像をキャプチャするキャプチャ手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項３】
前記差分検出手段は、前記第一のフレーム画像と前記第二のフレーム画像の同一画素アドレスの撮像信号の差分値を検出し、
前記動き量計算手段は、前記検出された各画素の差分値に基づいて前記動き量を計算することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記差分検出手段は、前記検出した各画素の差分値が第二の閾値以上か否かを判定し、
前記動き量計算手段は、
前記差分値が前記第二の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、
前記カウントした値に基づいて前記動き量を計算することを特徴とする、請求項３に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記差分検出手段は、前記検出した各画素の差分値が第二の閾値以上か否かを判定し、
前記動き量計算手段は、
前記撮像装置の有効画素の配列を複数の領域に分割し、
前記分割された分割領域毎に異なる重み付けを設定し、
各前記分割領域に属する前記差分値が前記第二の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、
各前記分割領域で前記カウントされた値に該分割領域に対応する前記重み付けをかけて、
各前記分割領域の重み付け後のカウント値を合計した値に基づいて前記動き量を計算することを特徴とする、請求項３に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記差分検出手段は、前記検出した各画素の差分値が第二の閾値以上か否かを判定し、
前記動き量計算手段は、
前記差分値が前記第二の閾値以上と判定された画素を該差分値に応じて複数のクラスに分類し、
前記クラス毎に異なる重み付けを設定し、
各前記クラスに属する前記差分値が前記第二の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、
各前記クラスで前記カウントされた値に該クラスに対応する前記重み付けをかけて、
各前記クラスの重み付け後のカウント値を合計した値に基づいて前記動き量を計算することを特徴とする、請求項３に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記第一のフレーム画像は、最も新しいフレーム画像であり、
前記第二のフレーム画像は、前記第一のフレーム画像の一つ前のフレーム画像であることを特徴とする、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮像装置が撮影した画像をキャプチャする撮像システムに関連し、詳しくは、ブレのない被写体の映像をキャプチャするのに好適な撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を搭載した撮像装置が広く普及している。この種の撮像装置の一例として、電子スコープが知られている。電子スコープには、一般に、撮影中の動画をキャプチャするためのフリーズボタンが設けられている。フリーズボタンが操作されると、電子スコープに接続されているビデオプロセッサのＣＰＵ（Central Processing Unit）に割り込み信号が入力し、ＣＰＵがフリーズ指令をメモリ回路に出力する。メモリ回路は、出力するフレームをフリーズ指令入力時のフレームに固定する。これにより、固定されたフレーム、つまりキャプチャ画像がモニタに表示される。この種のフリーズ機能を備えた電子内視鏡システムの具体的構成例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の電子内視鏡システムは、フリーズ操作が行われると、親画面の表示を撮影中の動画からキャプチャ画像に切り替えると同時に子画面を出現させて動画の表示を継続するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２９２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、体腔内を撮影する医療用の電子内視鏡システムにおいては、正確な診断を行うため、胃や食道等の被写体の動画をブレの生じない適切なタイミングでキャプチャする必要がある。しかし、これらの被写体は拍動等の影響で動くため、キャプチャ画像にブレが生じやすいという問題がある。ブレの生じたキャプチャ画像を例えばストレージに保存すると、メモリ容量が無駄に占有されることになるため望ましくない。また、ブレの生じたキャプチャ画像を印刷すると、高価な専用用紙を無駄に消費することになり、コストがかかってしまう。更に、無駄な消費によって用紙が切れてしまうと、本来必要なブレのないキャプチャ画像を印刷できないという不都合が生じる。その一方で、ブレのない画像をキャプチャするため撮影タイミングを慎重に計ると、診断時間の長期化を招き、患者に負担がかかるという別の問題が生じてしまう。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレのない被写体の映像をキャプチャするのに好適な撮像システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る撮像システムは、被写体を撮影する撮像装置と、該撮像装置によって所定のタイミングで撮影された第一のフレーム画像と、該第一のフレーム画像のｎ（ｎは自然数）フレーム前に撮影された第二のフレーム画像との表示内容の差分を検出する差分検出手段と、該検出された差分に基づいて被写体の動き量を計算する動き量計算手段と、フリーズ操作の入力を受け付ける操作手段と、撮像装置による撮影画像をキャプチャするキャプチャ手段とを有する。キャプチャ手段は、フリーズ操作の入力受付時に、動き量計算手段によって計算された動き量が第一の閾値より小さい場合に限り、撮影画像をキャプチャする。言い換えると、キャプチャ手段は、フリーズ操作の入力受付時に、動き量計算手段によって計算された動き量が第一の閾値以上の場合には、撮影画像をキャプチャしない。
【０００７】
上記の課題を解決する本発明の別の形態に係る撮像システムは、被写体を撮影する撮像装置と、該撮像装置によって所定のタイミングで撮影された第一のフレーム画像と、該第一のフレーム画像のｎ（ｎは自然数）フレーム前に撮影された第二のフレーム画像との表示内容の差分を検出する差分検出手段と、該検出された差分に基づいて被写体の動き量を計算する動き量計算手段と、フリーズ操作の入力を受け付ける操作手段と、撮像装置による撮影画像をキャプチャするキャプチャ手段とを有する。キャプチャ手段は、フリーズ操作の入力受付時に、動き量計算手段によって計算された動き量が第一の閾値より小さい場合、撮像装置による撮影画像をキャプチャする。一方、フリーズ操作の入力受付時に、動き量計算手段によって計算された動き量が第一の閾値以上の場合は、該動き量計算手段によるその後の計算によって該動き量が第一の閾値より小さくなった時点で撮影画像をキャプチャする。
【０００８】
本発明に係る撮像システムによれば、ブレの生じたキャプチャ画像が例えばストレージに保存されてメモリ容量が占有されるという無駄や、ブレの生じたキャプチャ画像が印刷されて用紙が消費されるという無駄が未然に防がれる。また、無駄な印刷による用紙切れが有効に避けられる。更に、術者が撮影タイミングを慎重に計る必要がないため、結果的に、診断時間の短縮につながり、患者に対する負担が軽減する。本発明に係る前者の形態によれば、術者は、キャプチャ画像を得たい場合には、再度、フリーズ操作を行って撮影を試みればよい。後者の形態によれば、キャプチャ画像を得るためにフリーズ操作を再度試みる必要がなく、術者の操作負担が軽減されている。
【０００９】
差分検出手段は、第一のフレーム画像と第二のフレーム画像の同一画素アドレスの撮像信号の差分値を検出する構成としてもよい。この場合、動き量計算手段は、差分検出手段によって検出された各画素の差分値に基づいて動き量を計算する。
【００１０】
差分検出手段は、検出した各画素の差分値が第二の閾値以上か否かを判定する構成としてもよい。この場合、動き量計算手段は、差分値が第二の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、該カウントした値に基づいて動き量を計算する構成としてもよい。
【００１１】
上記動き量計算手段は、撮像装置の有効画素の配列を複数の領域に分割し、該分割された分割領域毎に異なる重み付けを設定し、各分割領域に属する差分値が第二の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、各分割領域でカウントされた値に該分割領域に対応する重み付けをかけて、各分割領域の重み付け後のカウント値を合計した値に基づいて動き量を計算する構成としてもよい。
【００１２】
上記動き量計算手段は、差分値が第二の閾値以上と判定された画素を該差分値に応じて複数のクラスに分類し、クラス毎に異なる重み付けを設定し、各クラスに属する差分値が第二の閾値以上と判定された画素の数をカウントし、各クラスでカウントされた値に該クラスに対応する重み付けをかけて、各クラスの重み付け後のカウント値を合計した値に基づいて動き量を計算する構成としてもよい。
【００１３】
第一のフレーム画像は、例えば最も新しいフレーム画像であり、第二のフレーム画像は、例えば第一のフレーム画像の一つ前のフレーム画像である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ブレのない被写体の映像をキャプチャするのに好適な撮像システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の電子内視鏡システムの外観図である。
【図２】本発明の実施形態の電子内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のプロセッサが有する信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態の信号処理回路が有する動き判別回路の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態において実行される動き量表示処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態においてモニタの表示画面上に表示される合成画像を例示する図である。
【図７】本発明の実施形態において実行されるフリーズ実行判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態において実行されるフリーズ実行判定処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の電子内視鏡システムについて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の電子内視鏡システム１の外観図である。図１に示されるように、電子内視鏡システム１は、被写体を撮影するための電子スコープ１００を有している。電子スコープ１００は、可撓性を有するシース（外皮）１１ａによって外装された可撓管１１を備えている。可撓管１１の先端には、硬質性を有する樹脂製筐体によって外装された先端部１２が連結されている。可撓管１１と先端部１２との連結箇所にある湾曲部１４は、可撓管１１の基端に連結された手元操作部１３からの遠隔操作（具体的には、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作）によって屈曲自在に構成されている。この屈曲機構は、一般的な電子スコープに組み込まれている周知の機構であり、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部１４を屈曲させるように構成されている。先端部１２の方向が上記操作による屈曲動作に応じて変わることにより、電子スコープ１００による撮影領域が移動する。なお、本明細書中、電子スコープ１００を説明するにあたり、先端部１２側を先端と定義し、逆側（後述するプロセッサと接続される側）を基端と定義する。
【００１８】
図１に示されるように、電子内視鏡システム１は、プロセッサ２００を有している。プロセッサ２００は、電子スコープ１００からの信号を処理する信号処理装置と、自然光の届かない体腔内を電子スコープ１００を介して照明する光源装置とを一体に備えた装置である。
【００１９】
プロセッサ２００には、電子スコープ１００の基端に設けられたコネクタ部１０に対応するコネクタ部２０が設けられている。コネクタ部２０は、コネクタ部１０に対応する連結構造を有し、電子スコープ１００とプロセッサ２００とを電気的にかつ光学的に接続するように構成されている。
【００２０】
図２は、電子内視鏡システム１の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、電子内視鏡システム１は、所定のケーブルを介してプロセッサ２００に接続されたモニタ３００を有している。なお、図１においては、図面を簡略化するため、本発明に係る特徴的構成を有さないモニタ３００を図示省略している。
【００２１】
図２に示されるように、プロセッサ２００は、システムコントローラ２０２、タイミングコントローラ２０４を有している。システムコントローラ２０２は、電子内視鏡システム１を構成する各要素を制御する。タイミングコントローラ２０４は、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスを電子内視鏡システム１内の各種回路に出力する。
【００２２】
ランプ２０８は、ランプ電源イグナイタ２０６による始動後、白色光を放射する。ランプ２０８には、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプが適している。ランプ２０８から放射された照明光は、集光レンズ２１０によって集光されつつ絞り２１２を介して適正な光量に制限されて、ＬＣＢ（Light Carrying Bundle）１０２の入射端に入射する。
【００２３】
絞り２１２には、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介してモータ２１４が機械的に連結している。モータ２１４は例えばＤＣモータであり、ドライバ２１６のドライブ制御下で駆動する。絞り２１２は、モニタ３００に表示される映像を適正な明るさにするため、モータ２１４によって動作して開度が変化して、ランプ２０８から放射された照明光の光量を開度に応じて制限する。適正とされる映像の明るさの基準は、術者によるフロントパネル２１８の輝度調節操作に応じて設定変更される。なお、ドライバ２１６を制御して輝度調整を行う調光回路は周知の回路であり、本明細書においては省略することとする。
【００２４】
ＬＣＢ１０２の入射端に入射した照明光は、ＬＣＢ１０２内を全反射を繰り返すことによって伝播する。ＬＣＢ１０２内を伝播した照明光は、電子スコープ１００の先端に配されたＬＣＢ１０２の射出端から射出する。ＬＣＢ１０２の射出端から射出した照明光は、配光レンズ１０４を介して被写体を照明する。被写体からの反射光は、対物レンズ１０６を介して固体撮像素子１０８の受光面上で光学像を結ぶ。
【００２５】
固体撮像素子１０８は、例えばベイヤ型画素配置を有する単板式カラーＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサであり、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に応じた撮像信号に変換する。変換された撮像信号は、ドライバ信号処理回路１１２に入力して、増幅等の処理後、信号処理回路２２０に出力される。
【００２６】
ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４にアクセスして電子スコープ１００の固有情報を読み出す。電子スコープ１００の固有情報には、例えば固体撮像素子１０８の画素数や感度、対応可能なレート、型番等が含まれる。ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４から読み出した固有情報をシステムコントローラ２０２に出力する。
【００２７】
システムコントローラ２０２は、電子スコープ１００の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ２０２は、生成された制御信号を用いて、プロセッサ２００に接続中の電子スコープに適した処理がされるようにプロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを制御する。なお、システムコントローラ２０２は、電子スコープの型番と、この型番の電子スコープに適した制御情報とを対応付けたテーブルを有した構成としてもよい。この場合、システムコントローラ２０２は、対応テーブルの制御情報を参照して、プロセッサ２００に接続中の電子スコープに適した処理がされるようにプロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを制御する。
【００２８】
タイミングコントローラ２０４は、システムコントローラ２０２によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路１１２にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路１１２は、タイミングコントローラ２０４から供給されるクロックパルスに従って、固体撮像素子１０８をプロセッサ２００側で処理される映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動制御する。
【００２９】
図３は、信号処理回路２２０の構成を示すブロック図である。図３に示されるように、信号処理回路２２０は、プロセス回路２２２を有している。プロセス回路２２２には、ドライバ信号処理回路１１２からの撮像信号が入力する。撮像信号は、プロセス回路２２２によるクランプ、ニー、γ補正、補間処理、ＡＧＣ（Auto Gain Control）等の処理後、ＡＤ変換器２２４に入力する。撮像信号は、ＡＤ変換器２２４によるＡＤ変換後、フレームメモリ２２６にフレーム単位でバッファリングされる。バッファリングされた撮像信号は、タイミングコントローラ２０４によって制御されたタイミングでフレームメモリ２２６から掃き出されて、合成回路２２８を介してビデオプロセス回路２３０に入力する。ビデオプロセス回路２３０は、入力信号をＮＴＳＣ（National Television System Committee）やＰＡＬ（Phase Alternating Line）等の所定の規格に準拠した映像信号に変換する。変換された映像信号がモニタ３００に順次入力することにより、モニタ３００に、被写体のカラー画像が表示される。
【００３０】
信号処理回路２２０には、動き判別回路２３２が備えられている。図４に、動き判別回路２３２の構成をブロック図で示す。動き判別回路２３２は、システム動作中に常に動作してもよく、又はフロントパネル２１８等の操作によって特定のモードに設定されている期間だけ動作してもよい。
【００３１】
図４に示されるように、動き判別回路２３２は、例えばローパスフィルタ回路を備えたノイズ除去回路２３２ａを有している。ノイズ除去回路２３２ａには、ＡＤ変換器２２４からの撮像信号が入力する。撮像信号は、ノイズ除去回路２３２ａによるランダムノイズ等の高周波成分の除去後、差分回路２３２ｂ及びメモリ２３２ｃに入力する。
【００３２】
メモリ２３２ｃは、入力した撮像信号に１フレーム分（例えば１／３０秒）遅延を与えて、差分回路２３２ｂに出力する。そのため、差分回路２３２ｂには、最も新しいフレームの撮像信号と、一つ前のフレームの撮像信号とが同時に入力する。以下においては、説明の便宜上、最も新しいフレームを「現フレーム」と記し、一つ前のフレームを「前フレーム」と記す。
【００３３】
前フレームの撮像信号にはちょうど１フレーム分の遅延が与えられているため、差分回路２３２ｂには、同一画素アドレスの現フレームと前フレームの撮像信号が同じタイミングで入力する。なお、メモリ２３２ｃにおける遅延時間は、現フレームと前フレームの同一画素アドレスの撮像信号が差分回路２３２ｂに同時に入力するように、各フレームに含まれる同期信号のタイミングを監視して、適宜調節してもよい。
【００３４】
差分回路２３２ｂは、同じタイミングで入力した（つまり同一画素アドレスの）現フレームと前フレームの撮像信号の差分を計算する。２値化回路２３２ｄには、差分回路２３２ｂによる計算結果が入力する。２値化回路２３２ｄは、差分値が所定の閾値以上の計算結果を、つまり、表示内容が前フレームに対して大きく変化する現フレームの画素を検知する。以下においては、説明の便宜上、差分値が所定の閾値以上の画素を「動き検知画素」と記す。
【００３５】
ヒストグラム回路２３２ｅは、２値化回路２３２ｄで検知された動き検知画素の出現分布（ヒストグラムデータ）を生成する。本実施形態の電子内視鏡システム１では、このヒストグラムデータを用いて、次に説明する動き量表示処理が実行される。
【００３６】
図５は、本実施形態で実行される動き量表示処理を示すフローチャートである。この動き量表示処理は、システム起動後に又は特定のモードへの設定後に実行が開始され、システムが停止するまで又は別のモードに切り替えられるまで、フレーム周期で繰り返し実行される。以降の本明細書中の説明並びに図面において、処理ステップは、「Ｓ」と省略して記す。
【００３７】
Ｓ１の処理では、ヒストグラム回路２３２ｅからシステムコントローラ２０２にヒストグラムデータを転送する。Ｓ２の処理では、転送されたヒストグラムデータを基に、撮影された被写体の動き量を数値化する。Ｓ３の処理では、数値化した動き量を以降の演算処理等の便宜上、正規化する。Ｓ２の動き量を数値化する数値化処理には、種々の形態が想定される。以下に、数値化処理を３例説明する。
【００３８】
（処理例１）
システムコントローラ２０２は、ヒストグラム回路２３２ｅから転送されたヒストグラムデータをそのまま動き量を示す数値として取り扱う。
【００３９】
（処理例２）
システムコントローラ２０２は、全有効画素の配列を複数の領域に分割し、分割領域毎に異なる重み付けを設定する。システムコントローラ２０２は、ヒストグラム回路２３２ｅから転送された各分割領域の動き検知画素の数をカウント（各分割領域のヒストグラム値を計算）し、それぞれに、対応する重み付けをかける。システムコントローラ２０２は、各分割領域の重み付け後のヒストグラム値の合計値を、動き量を示す数値として決定する。例えば被写体が管状部位である場合、被写体のブレは、管壁が表示される画面周辺で生じやすい。被写体のブレに対する感度を向上させるため、重み付けの一例として、画面周辺に対応する分割領域に高い重み付けを設定し、画面中央に対応する分割領域に低い重み付けを設定する設定例が想定される。なお、分割領域毎のヒストグラムデータは、動き判別回路２３２側で作成し、各分割領域に対する重み付けと合計値の算出は、システムコントローラ２０２側で行うようにしてもよい。
【００４０】
（処理例３）
システムコントローラ２０２は、各動き検知画素を上記差分値に応じて複数のクラスに分類し、クラス毎に異なる重み付けを設定する。システムコントローラ２０２は、各クラスの動き検知画素の数をカウント（各クラスのヒストグラム値を計算）し、それぞれに、対応する重み付けをかける。システムコントローラ２０２は、各クラスの重み付け後のヒストグラム値の合計値を、動き量を示す数値として決定する。重み付けの一例として、差分値の大きいクラスほど高い重み付けを設定する設定例が想定される。この場合、表示内容の変化が大きい画素が多いほど動き量を示す数値がより一層大きくなる。別の側面によれば、表示内容の変化が小さい画素が多いほど動き量を示す数値がより一層小さくなる。なお、クラス毎のヒストグラムデータは、動き判別回路２３２側で作成し、各クラスに対する重み付けと合計値の算出は、システムコントローラ２０２側で行うようにしてもよい。
【００４１】
Ｓ４の処理では、被写体の動き量を所定の座標系に対応するプロットデータに変換する。Ｓ５の処理では、変換したプロットデータをＯＳＤ（On Screen Display）２３４に出力する。その後、処理はＳ１に戻る。この座標系は、動き量に対応する軸（縦軸）と時間軸（横軸）で定義される二軸の座標系である。各フレーム間の動き量は、この座標系に順次プロットされる。
【００４２】
ＯＳＤ２３４は、撮影日時や患者名等の付帯的な情報を撮影画像に重ねて表示するための回路である。ＯＳＤ２３４は、プロットデータを用いて上記座標系のグラフに動き量をプロットしたグラフ画像を生成して、合成回路２２８に出力する。合成回路２２８は、グラフ画像を撮影画像に合成して、ビデオプロセス回路２３０に出力する。ビデオプロセス回路２３０は、合成画像をモニタ３００に出力する。グラフ画像の生成及び合成は、動き量をリアルタイムで更新するためにフレーム周期で行われる。
【００４３】
図６（ａ）は、モニタ３００の表示画面に表示される合成画像例である。図６（ｂ）は、モニタ３００に表示されるグラフ画像を便宜上拡大して示す図である。図６（ａ）においては、図面を簡略化する便宜上、電子スコープ１００による撮影画像を省略し、グラフ画像のみを図示している。図６（ａ）に示されるように、グラフ画像は、表示画面の下側領域に表示される。グラフ画像の表示位置は、フロントパネル２１８等による設定操作に応じて適宜変更可能である。
【００４４】
図６（ａ）又は図６（ｂ）に示されるように、被写体の動き量は、拍動や呼吸等の種々の影響で大凡周期的に変化する。術者は、被写体の動き量の周期的変化を観て、動き量が少ない瞬間を予測することができる。例えば図６（ｂ）の場合、動き量は、４秒周期で少なくなる。術者は、動き量の少ない瞬間が４秒後や８秒後に到来することを簡単に予測することができる。術者が予測した瞬間に手元操作部１３のフリーズボタンを押すと、システムコントローラ２０２に割り込み信号が入力し、システムコントローラ２０２がフリーズ指令をフレームメモリ２２６に出力する。フレームメモリ２２６の出力は、フリーズ指令入力時のフレームに固定される。これにより、固定されたフレーム、つまりキャプチャ画像がモニタ３００に表示される。
【００４５】
本実施形態の電子内視鏡システム１によれば、被写体の動きを直接検出するため、複合的な原因による被写体の動きが正確に監視できる。例えば被写体が大きく動いたり複合的な原因で動いたりして、従来であれば撮影タイミングを計ることが難しい場合にも、被写体の動きを簡単に予測でき、ブレのないキャプチャ画像を容易に撮影することができる。キャプチャ画像の撮影を容易にすることで、結果的に、診断時間が短縮して患者に対する負担が軽減する。
【００４６】
ところで、例えば電子内視鏡システムの使用経験が豊富な術者がタイミングを計ってフリーズボタンを押した場合でも、キャプチャ画像がぶれないという保証は無い。ブレの生じたキャプチャ画像を例えば図示省略されたストレージに保存すると、メモリ容量が無駄に占有されることになるため望ましくない。また、ブレの生じたキャプチャ画像を例えば図示省略されたプリンタを用いて印刷すると、高価な専用用紙を無駄に消費することになり、コストがかかってしまう。更に、無駄な消費によって用紙が切れてしまうと、本来必要なブレのないキャプチャ画像を印刷できないという不都合が生じる。そこで、本実施形態の電子内視鏡システム１では、ブレのない画像をキャプチャするための好適な処理として、次に説明するフリーズ実行判定処理が実行される。
【００４７】
図７は、本実施形態で実行されるフリーズ実行判定処理を示すフローチャートである。このフリーズ実行判定処理は、フリーズボタンが押されてシステムコントローラ２０２に割り込み信号が入力すると実行が開始される。
【００４８】
図７に示されるように、Ｓ１１の処理では、図５の処理で計算された被写体の動き量が所定の閾値より小さいか否かを判定する。動き量が所定の閾値より小さい場合、被写体のブレ量が許容範囲に収まる程度と推定される。そのため、システムコントローラ２０２は、フリーズ指令をフレームメモリ２２６に出力する（Ｓ１１：ＹＥＳ、Ｓ１２）。そして、本処理を終了させる。フレームメモリ２２６の出力がフリーズ指令入力時のフレームに固定されて、実質的にブレのないキャプチャ画像がモニタ３００に表示される。このキャプチャ画像を例えばストレージに保存したりプリンタを用いて印刷したりすることもできる。
【００４９】
一方、動き量が所定の閾値以上の場合は、被写体のブレ量が許容範囲に収まらず、被写体がぶれて見える。そのため、システムコントローラ２０２は、フリーズ指令をフレームメモリ２２６に出力することなく（Ｓ１１：ＮＯ）、本処理を終了させる。すなわち、フリーズボタン操作による観察画像のキャプチャを禁止して、キャプチャ画像を生成することなく、本処理を終了させる。
【００５０】
図７に示す実施形態によれば、ブレの生じたキャプチャ画像がストレージに保存されてメモリ容量が占有されるという無駄や、ブレの生じたキャプチャ画像が印刷されて用紙が消費されるという無駄が未然に防がれる。また、無駄な印刷による用紙切れが有効に避けられる。更に、術者が撮影タイミングを慎重に計る必要がないため、結果的に、診断時間の短縮につながり、患者に対する負担が軽減する。術者は、キャプチャ画像を得たい場合には、フリーズボタンを再度押して撮影を試みればよい。
【００５１】
図８は、図７とは別の実施形態のフリーズ実行判定処理を示すフローチャートである。フリーズボタンが押されてシステムコントローラ２０２に割り込み信号が入力すると、図８に示されるように、図５の処理で計算された被写体の動き量が所定の閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ２１）。動き量が所定の閾値より小さい場合、被写体のブレ量が許容範囲に収まる程度と推定される。そのため、システムコントローラ２０２は、フリーズ指令をフレームメモリ２２６に出力する（Ｓ２１：ＹＥＳ、Ｓ２２）。そして、本処理を終了させる。図７の例と同じく、フレームメモリ２２６の出力がフリーズ指令入力時のフレームに固定されて、実質的にブレのないキャプチャ画像がモニタ３００に表示される。このキャプチャ画像を例えばストレージに保存したりプリンタを用いて印刷したりすることもできる。
【００５２】
一方、動き量が所定の閾値以上の場合は、被写体のブレ量が許容範囲に収まらず、被写体がぶれて見える。そのため、システムコントローラ２０２は、フリーズ指令をフレームメモリ２２６に出力することなく（Ｓ２１：ＮＯ）、１フレーム周期待機して（Ｓ２３）、Ｓ２１の処理に戻る。そして、次に計算される被写体の動き量が所定の閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ２１）。システムコントローラ２０２は、実質的にブレのないキャプチャ画像が撮影できるまで、Ｓ２１とＳ２３の処理を繰り返し実行する。
【００５３】
図８に示す実施形態によれば、ブレのないキャプチャ画像を確実に撮影することができる。そのため、ブレの生じたキャプチャ画像がストレージに保存されてメモリ容量が占有されるという無駄や、ブレの生じたキャプチャ画像が印刷されて用紙が消費されるという無駄が未然に防がれる。また、無駄な印刷による用紙切れが有効に避けられる。更に、術者が撮影タイミングを慎重に計る必要がないため、結果的に、診断時間の短縮につながり、患者に対する負担が軽減する。図８に示す実施形態によれば、キャプチャ画像を得るためにフリーズボタンを再度押す必要がなく、術者の操作負担が軽減されている。
【００５４】
以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば図７又は図８のフリーズ実行判定処理を実行するにあたり、図５の動き量表示処理の実行は必須ではない。図５のＳ１〜Ｓ３に相当する処理をバックグラウンドで実行し、その実行結果を図７のＳ１１又は図８のＳ２１の処理で参照するようにしてもよい。
【００５５】
動き判別回路２３２は、本実施形態では連続するフレーム間の差分を計算しているが、別の実施形態では現フレームよりｍ（ｍは２以上の自然数）フレーム前の撮像信号と現フレームの撮像信号との差分を計算する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１  電子内視鏡システム
１００  電子スコープ
２００  プロセッサ
２０２  システムコントローラ
２２０  信号処理回路
２３２  動き判別回路
【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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