(57)【要約】【課題】付加データが重畳された画像データを高速に記録することができる簡易な構成の内視鏡装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ１０７は制御信号を切替部１０９へ出力し、切替部１０９の入力を入力Ａに設定する。この状態で１フレーム分の画像データが画像メモリ１０３に格納される。続いて、ＣＰＵ１０７は制御信号を切替部１０９へ出力し、切替部１０９の入力を入力Ｂに設定する。画像メモリ１０３から画像データが読み出され、重畳部１０４へ出力される。画像データに対して、重畳部１０４によって付加データが重畳され、表示部１０５へ出力される。これと同時に、付加データの重畳された画像データが切替部１０９へも出力され、画像メモリ１０３に格納される。ＣＰＵ１０７は画像メモリ１０３からこの画像データを読み出して外部記録Ｉ／Ｆ１０８へ出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、
前記画像データを一時的に記憶する一時記憶手段と、
前記一時記憶手段によって記憶されている前記画像データと付加データを重畳する重畳手段と、
前記付加データの重畳された前記画像データに基づいて画像を表示する表示手段と、
前記一時記憶手段に入力される前記画像データを、前記撮像手段によって生成された前記画像データと、前記重畳手段によって前記付加データが重畳された前記画像データとの間で切り替える第１の切替手段と、
前記一時記憶手段によって記憶されている前記画像データの記録媒体への記録を制御する記録制御手段と、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記重畳手段に入力される前記画像データを、前記一時記憶手段によって記憶されている前記画像データと、前記撮像手段によって生成された前記画像データとの間で切り替える第２の切替手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記画像データの、前記記録媒体からの読み出しと前記一時記憶手段への格納とを制御する再生制御手段をさらに備え、
前記第２の切替手段は、前記重畳手段に入力される前記画像データを、前記一時記憶手段によって記憶されている前記画像データと、前記撮像手段によって生成された前記画像データとの間で所定の表示期間内に切り替える
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像により取得した画像データに対して文字やメニュー等の付加データを重畳する内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像素子を先端に備え、管腔内に挿入可能な挿入部を有し、観察部位（被写体）を撮像する電子内視鏡を備えた内視鏡装置が医療用あるいは工業用として広く用いられるようになってきた（例えば特許文献１参照）。以下、図４を参照し、従来の内視鏡装置の構成を説明する。電子内視鏡２０１は光学系および撮像素子を備えており、光学系が集光した被写体像を撮像素子が光電変換して撮像信号を生成する。
【０００３】
ＣＣＵ２０２（カメラコントロールユニット）は、電子内視鏡２０１から出力された撮像信号を処理し、画像データ（映像信号）を生成する。ＣＣＵ２０２から出力された画像データは画像メモリ２０３に一時的に格納される。画像メモリ２０３に格納された画像データは、通常の検査時には、そのまま後段の重畳部２０４へ出力される。また、最近は三角測量の技術を応用して、画像データに対して距離、面積等の計測を行うステレオ計測技術が提案されている。ステレオ計測を行う場合には、画像メモリ２０３に格納された画像データをＣＰＵ２０７が読み出し、計測演算をする処理が行われる。
【０００４】
重畳部２０４は画像データと、文字、記号、図形、メニュー等の付加データとを重畳（合成）し、表示部２０５へ出力する。付加データは付加データメモリ２０６に格納されている。表示部２０５は、付加データが重畳された画像データに基づいて、文字等の付加された内視鏡の観察画像を表示する。
【０００５】
ＣＰＵ２０７（中央処理装置）は内視鏡装置内の各部を制御し、必要に応じて各種の演算処理を行う。外部記録Ｉ／Ｆ２０８（外部記録インタフェース）は、メモリカード等の外部記録媒体を接続可能なインタフェースである。画像メモリ２０３は、バスＢｕを介して外部記録Ｉ／Ｆ２０８と接続されており、ＣＰＵ２０７の制御により、画像データの入出力が可能である。また、ステレオ計測に必要な画像データの読み出しも、バスＢｕを介して行われる。
【０００６】
上述した従来の内視鏡装置では、記録される画像データに対して文字等の付加データは付加されておらず、撮像により得られた画像データのみが記録されるようになっていた。どうしても付加データが必要な場合には、画像メモリから読み出した画像データに対してＣＰＵが付加データの重畳処理を行った後に、外部記録インタフェースへ出力するようにしていた。
【０００７】
また、付加データを記録するその他の方法として、特許文献２には、表示手段に映し出された映像をスチルカメラ等の手段で撮影する方法が記載されている。また、特許文献３には、表示用の重畳手段とは別に設けられた重畳手段を用いて付加データを画像データに合成した上で、画像データを記録する方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３５０１０４号公報
【特許文献２】特許第２９６２５５３号公報
【特許文献３】特開２００２−６４６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
付加データが欠落した画像データのみが記録されるようになっている場合、検査条件や数値データ等を検査者が別途記録する必要があり、作業効率が悪い。特に、被写体の空間特性（長さ、面積、表面形状等）を計測するステレオ計測の際に画面上に表示される、計測位置や条件等を示す情報は重要な情報であるが、これを検査者が後から追加することは不可能である。
【０００９】
また、付加データを記録可能とする従来技術でも以下のような問題があった。ＣＰＵが画像データに付加データを合成して記録する方法では、処理が複雑になり、処理時間が極めて長くなるという問題があった。また、スチルカメラ等で表示画像を撮影する方法では、画質の面で劣ることは言うまでもない。また、画像重畳手段を別途設ける方法では、装置の大きさや製造原価等の面で不利であった。
【００１０】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、付加データが重畳された画像データを高速に記録することができる簡易な構成の内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、被写体を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、前記画像データを一時的に記憶する一時記憶手段と、前記一時記憶手段によって記憶されている前記画像データと付加データを重畳する重畳手段と、前記付加データの重畳された前記画像データに基づいて画像を表示する表示手段と、前記一時記憶手段に入力される前記画像データを、前記撮像手段によって生成された前記画像データと、前記重畳手段によって前記付加データが重畳された前記画像データとの間で切り替える切替手段と、前記一時記憶手段によって記憶されている前記画像データの記録媒体への記録を制御する記録制御手段とを備えたことを特徴とする内視鏡装置である。
【００１２】
また、本発明の内視鏡装置は、前記重畳手段に入力される前記画像データを、前記一時記憶手段によって記憶されている前記画像データと、前記撮像手段によって生成された前記画像データとの間で切り替える第２の切替手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の内視鏡装置において、前記画像データの、前記記録媒体からの読み出しと前記一時記憶手段への格納とを制御する再生制御手段をさらに備え、前記第２の切替手段は、前記重畳手段に入力される前記画像データを、前記一時記憶手段によって記憶されている前記画像データと、前記撮像手段によって生成された前記画像データとの間で所定の表示期間内に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、一時記憶手段に入力される画像データを第１の切替手段が切り替えることによって、付加データの重畳された画像データと、付加データの重畳されていない画像データとの両方を記録することができる。また、表示のために付加データを画像データに重畳する処理とは別途の処理として、記録のために付加データを画像データに重畳する処理を行う必要がないので、画像データを高速に記録することができ、装置構成を簡易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態による内視鏡装置の構成を示している。電子内視鏡１０１は光学系および撮像素子を備えており、光学系が集光した被写体像を撮像素子が光電変換して撮像信号を生成する。ＣＣＵ１０２（カメラコントロールユニット）は、電子内視鏡１０１から出力された撮像信号を処理し、画像データ（映像信号）を生成する。ＣＣＵ１０２から出力された画像データは、切替部１０９を介して画像メモリ１０３に入力され、画像メモリ１０３に一時的に格納される。画像メモリ１０３に格納された画像データは、通常の検査時には、そのまま後段の重畳部１０４へ出力される。
【００１７】
重畳部１０４は画像データと、文字、記号、図形、メニュー等の付加データとを重畳（合成）し、表示部１０５へ出力する。付加データは付加データメモリ１０６に格納されている。表示部１０５は、付加データが重畳された画像データに基づいて、文字等の付加された内視鏡の観察画像を表示する。
【００１８】
付加データメモリ１０６に格納されるデータは、表示部１０５の画素に１対１に対応したグラフィックデータの場合もあるし、重畳部１０４を制御する上で必要な圧縮されたデータの場合もある。例えば、重畳部１０４が、予め与えられた２点間を適宜補間しながら線の描画を行う場合には、線の始点と終点の座標データだけが付加データメモリ１０６に格納される。付加データメモリ１０６に格納されたデータの書き換えは、バスＢｕを介して付加データメモリ１０６に接続されたＣＰＵ１０７（中央処理装置）によって行われる。
【００１９】
ＣＰＵ１０７は内視鏡装置内の各部を制御し、必要に応じて各種の演算処理を行う。外部記録Ｉ／Ｆ１０８（外部記録インタフェース）は、メモリカード等の外部記録媒体を接続可能なインタフェースである。画像メモリ１０３は、バスＢｕを介して外部記録Ｉ／Ｆ１０８と接続されており、ＣＰＵ１０７の制御により、画像データの入出力が可能である。
【００２０】
また、本実施形態では、重畳部１０４から出力された画像データも切替部１０９に入力されるようになっている。切替部１０９は、画像メモリ１０３に入力される画像データを、ＣＣＵ１０２から出力された画像データと、重畳部１０４から出力された画像データ（付加データの重畳されたもの）との間で切り替える。すなわち、付加データの重畳されていない画像データと、付加データの重畳された画像データとのうちの一方が切替部１０９によって選択され、画像メモリ１０３に格納される。この動作により、付加データの重畳された画像データを、外部記録Ｉ／Ｆに接続された記録媒体に記録することが可能となる。切替部１０９の動作はＣＰＵ１０７によって制御される。
【００２１】
図２は、本実施形態による内視鏡装置の外観を示している。内視鏡本体１の内部には、図１のＣＣＵ１０２、画像メモリ１０３、重畳部１０４、付加データメモリ１０６、ＣＰＵ１０７、外部記録Ｉ／Ｆ１０８、および切替部１０９が収納されている。検査対象の管腔内に挿入されるスコープ２の先端には図１の電子内視鏡１０１が設けられている。モニタ３は、図１の表示部１０５に対応した構成であり、電子内視鏡１０１で撮像された画像と付加画像を表示する。記録媒体４は、外部記録Ｉ／Ｆ１０８を介して内視鏡本体１に接続される着脱可能なものである。
【００２２】
モニタ３には、被写体５を撮像した検査画像３０１が表示されている。また、付加データに基づいた文字画像３０２、メニュー画像３０３、および計測線画像３０４もモニタ３に表示されている。計測線画像３０４は、ステレオ計測を行う際に計測を補助するために表示される画像である。ステレオ計測では、２点間の距離、２点を結ぶ線と１点の距離、面積、深さ、表面形状等の様々な計測が可能である。ここでは、２点を結ぶ線の長さを計測するものとしており、計測線画像３０４は計測位置を示している。計測線画像３０４に相当するものとして、この他に、計測を行う領域を示す複数の点等が挙げられる。
【００２３】
本実施形態では、付加画像の重畳された画像（図２の画像記録パターン３０５）と、付加画像の重畳されていない画像（図２の画像記録パターン３０６）とのどちらを記録するのかを検査者が選択することが可能である。検査者が図示せぬ操作部を操作することにより、記録する画像を選択すると、ＣＰＵ１０７は、操作部から出力される信号に基づいて選択結果を判別し、切替部１０９の入力を入力Ａと入力Ｂのいずれかに設定する。
【００２４】
次に、切替部１０９に関する動作を中心に、本実施形態による内視鏡装置の動作を説明する。検査用の画像を表示部１０５に表示する場合、ＣＰＵ１０７は制御信号を切替部１０９へ出力し、切替部１０９の入力を入力Ａに設定する。この状態での信号の流れは従来と同様である。表示部１０５は、電子内視鏡１０１で撮像された画像に対して文字等の付加画像が重畳された画像を表示する。
【００２５】
また、付加データの重畳されていない画像データの記録を行う場合、切替部１０９の入力が入力Ａに設定されている状態で、ＣＰＵ１０７は画像メモリ１０３から画像データを読み出して外部記録Ｉ／Ｆ１０８へ出力する。この際に、ＣＰＵ１０７は、外部記録Ｉ／Ｆ１０８に接続されている外部の記録手段と通信を行い、記録媒体への画像データの記録を制御する。
【００２６】
一方、付加データの重畳された画像データを記録する場合には、以下のようになる。ＣＰＵ１０７は制御信号を切替部１０９へ出力し、切替部１０９の入力を入力Ａに設定する。この状態で１フレーム分の画像データが画像メモリ１０３に格納される。続いて、ＣＰＵ１０７は制御信号を切替部１０９へ出力し、切替部１０９の入力を入力Ｂに設定する。
【００２７】
画像メモリ１０３から画像データが読み出され、重畳部１０４へ出力される。また、付加データメモリ１０６から付加データが読み出され、重畳部１０４へ出力される。画像データに対して、重畳部１０４によって付加データが重畳され、表示部１０５へ出力される。これと同時に、付加データの重畳された画像データが切替部１０９へも出力され、画像メモリ１０３に格納される。ＣＰＵ１０７は画像メモリ１０３からこの画像データを読み出して外部記録Ｉ／Ｆ１０８へ出力する。
【００２８】
上記の動作により、付加データの重畳された記録用の画像データを生成することができる。また、切替部１０９の入力が入力Ａに設定された場合には、付加データの重畳されていない画像データを記録することが可能であり、切替部１０９の入力が入力Ｂに設定された場合には、付加データの重畳された画像データを記録することが可能となる。
【００２９】
なお、付加データの重畳された画像データが画像メモリ１０３に格納される際には、付加データの重畳されていない画像データが上書きされるようにしてもよいし、付加データの重畳されていない画像データが格納されている領域とは別の領域に格納されるようにしてもよい。
【００３０】
また、付加データの重畳された画像データ、重畳されていない画像データのどちらが外部の記録媒体に記録された場合でも、外部記録Ｉ／Ｆ１０８を介して読み出した画像データを画像メモリ１０３に書き込むことにより、一旦記録された画像を表示部１０５に表示することができる。ただし、この状態で表示動作をさせるためには、切替部１０９から出力された画像データによって、画像メモリ１０３が上書きされることを禁止する必要があるが、ＣＰＵ１０７の制御により、容易に実現可能である。
【００３１】
上述したように、本実施形態によれば、画像メモリ１０３に入力される画像データを切替部１０９が切り替えることによって、付加データの重畳された画像データと、付加データの重畳されていない画像データとの両方を記録することができる。付加データの重畳された画像データを記録した場合には、検査条件等を後から確認することが可能となる。また、付加データの重畳されていない画像データを記録した場合には、その画像データを用いて別の処理装置でステレオ計測を行うことが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、表示のために付加データを画像データに重畳する処理とは別途の処理として、記録のために付加データを画像データに重畳する処理を行う必要がないので、画像データを高速に（処理時間を最短にして）記録することができ、装置構成を簡易にすることができる。結果的には、装置の小型化と原価の低減を実現しながら、検査効率の向上が可能となる。
【００３３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態では、画像メモリ１０３から画像データが読み出されて外部の記録媒体に記録されている間は、表示部１０５の表示画像が更新されない。そこで、本実施形態では、画像データを外部の記録媒体に記録すると同時に、電子内視鏡１０１で撮像された最新の画像（以下、ライブ画像と称する）を表示部１０５に表示することを可能とする内視鏡装置を説明する。
【００３４】
図３は、本実施形態による内視鏡装置の構成を示している。本実施形態では、切替部１１０が設けられており、その他の構成は第１の実施形態（図１）と同様である。切替部１１０は、重畳部１０４に入力される画像データを、画像メモリ１０３に格納されている画像データと、ＣＣＵ１０２から出力された画像データとの間で切り替える。切替部１１０の動作はＣＰＵ１０７によって制御される。
【００３５】
以下、切替部１１０に関する動作を中心に、本実施形態による内視鏡装置の動作を説明する。検査用の画像を表示部１０５に表示する場合、ＣＰＵ１０７は制御信号を切替部１１０へ出力し、切替部１１０の入力を入力Ｄに設定する。この状態で画像データを外部の記録媒体に記録する場合には、少なくとも１フレーム分の画像データが画像メモリ１０３に格納された後、その画像データが画像メモリ１０３から読み出され、外部記録Ｉ／Ｆ１０８を介して記録媒体に記録される。この際に、切替部１０９の入力は入力Ａと入力Ｂのどちらに設定されていてもよい。
【００３６】
画像メモリ１０３に対する画像データの格納中および格納後も、電子内視鏡１０１で生成された最新の画像データが、切替部１１０の入力Ｄを通して重畳部１０４へ出力され、その後、表示部１０５へ出力され、表示部１０５にライブ画像が表示される。したがって、画像データの記録中も表示画像の更新が止まることはない。
【００３７】
また、外部の記録媒体から画像データを読み出して表示部１０５に検査結果の画像を表示する場合には、以下のようになる。ＣＰＵ１０７は、外部記録Ｉ／Ｆ１０８に接続されている外部の記録手段と外部記録Ｉ／Ｆ１０８を介して通信を行い、画像データを記録媒体から読み出して画像メモリ１０３に格納する再生制御を行う。１フレーム分の画像データが画像メモリ１０３に格納された上で、ＣＰＵ１０７は切替部１１０の入力を入力Ｃに設定する。切替部１１０の入力設定は、検査者が、再度ライブ画像を表示する設定を行うまで入力Ｃに保持される。
【００３８】
上記では、切替部１１０の入力の切替単位はフレーム単位であるが、所定の走査線数毎に切替部１１０の入力を切り替える制御を行ってもよい。例えば、表示部１０５の全表示画素数がｍ×ｎ（ｍ、ｎは整数）である場合に、表示フレーム期間内において、１〜ｍ／２番目の水平方向の走査線に関しては切替部１１０の入力を入力Ｃに設定し、ｍ／２＋１〜ｍ番目の水平方向の走査線に関しては切替部１１０の入力を入力Ｄに切り替える制御を行ってもよい。重畳部１０４は、表示フレーム期間内に入力された２種類の画像データの少なくとも一方に対して付加データを重畳し、表示部１０５での画像表示に同期して、２種類の画像データを順次出力する。
【００３９】
このような制御を行った場合には、表示部１０５の画面の半分にライブ画像が表示され、残りの半分には、画像メモリ１０３から読み出された画像データ、つまり過去に記録した画像データに基づいた検査画像を表示することができる。これにより、検査者が被検体の状態の経時的な変化を画面上で比較することができるようになり、より正確な検査が可能となる。
【００４０】
上述したように、本実施形態によれば、重畳部１０４に入力される画像データを切替部１１０が切り替えることによって、電子内視鏡１０１で撮像されたライブ画像を表示したまま画像データを記録することが可能となる。第１の実施形態では、画像メモリ１０３から画像データが読み出されて外部の記録媒体に記録されている間は、表示部１０５の表示画像が更新されないので検査作業を一旦止める必要があるが、本実施形態では画像記録のために検査作業を一旦止める必要がなくなり、作業効率が上がる。また、ライブ画像と、過去に記録した画像との同時表示も可能となるので、正確な検査が可能となる。
【００４１】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、上記の実施形態では、画像メモリ１０３に格納された画像データが外部の記録媒体に格納されるようになっているが、内視鏡装置内部にハードディスクドライブ等の記録媒体が設けられている場合には、その内部の記録媒体に画像データが格納されるようになっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態による内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による内視鏡装置の外観を示す外観図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１・・・電子内視鏡（撮像手段）、１０２・・・ＣＣＵ、１０３・・・画像メモリ（一時記憶手段）、１０４・・・重畳部（重畳手段）、１０５・・・表示部（表示手段）、１０６・・・付加データメモリ、１０７・・・ＣＰＵ（記録制御手段、再生制御手段）、１０８・・・外部記録Ｉ／Ｆ、１０９，１１０・・・切替部（第１の切替手段、第２の切替手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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