(57)【要約】      【課題】  欠陥画素を高い精度で検出する。      【解決手段】  各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定する閾値設定手段と、設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別する画素判別手段と、該閾値を変化させていき、該画素判別手段により判別された該画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する欠陥判定手段から構成する。【選択図】      図４
2005124036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出する欠陥画素検出装置において、
各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定する閾値設定手段と、
設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別する画素判別手段と、
該閾値を変化させていき、該画素判別手段により判別された該画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する欠陥判定手段と、を備えたこと、を特徴とする欠陥画素検出装置。
【請求項２】
前記画素判別手段により判別された該画素の位置情報を格納する記憶手段をさらに備えたこと、を特徴とする請求項１に記載の欠陥画素検出装置。
【請求項３】
固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出する欠陥画素検出装置において、
各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定する閾値設定手段と、
設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別する画素判別手段と、
該受光面上における該欠陥検出の範囲を変化させていき、該画素判別手段により判別された該画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する欠陥判定手段と、を備えたこと、を特徴とする欠陥画素検出装置。
【請求項４】
前記画素判別手段により判別された該画素の位置情報を格納する記憶手段をさらに備えたこと、を特徴とする請求項３に記載の欠陥画素検出装置。
【請求項５】
前記欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲を、該受光面全体から中心部に向かって徐々に絞っていくこと、を特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の欠陥画素検出装置。
【請求項６】
前記欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲を、該受光面中心部を含む範囲から該受光面周辺部を含む範囲に向かって徐々に広げていくこと、を特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の欠陥画素検出装置。
【請求項７】
前記画素判別手段が該閾値より高い出力値を判別する場合、前記欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲の境界近傍で該閾値より高い出力値を出力している画素を、欠陥画素と判定しないこと、を特徴とする請求項３から請求項６のいずれかに記載の欠陥画素検出装置。
【請求項８】
前記画素判別手段が該閾値より低い出力値を判別する場合、前記欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲の境界近傍で該閾値より低い出力値を出力している画素を、欠陥画素と判定しないこと、を特徴とする請求項３から請求項６のいずれかに記載の欠陥画素検出装置。
【請求項９】
該欠陥検出の範囲は、該対物レンズを透過した光の、該受光面に対する輝度分布に応じて、設定されること、を特徴とする請求項３から請求項８のいずれかに記載の欠陥画素検出装置。
【請求項１０】
前記欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲の境界近傍における画素の出力値に応じて該閾値を設定すること、を特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の欠陥画素検出装置。
【請求項１１】
前記欠陥判定手段はさらに、前記画素判別手段により判別された該画素の数に応じて該閾値を変化させていくこと、を特徴とする請求項３から請求項１０のいずれかに記載の欠陥画素検出装置。
【請求項１２】
前記画素判別手段は、該受光面中心に近い画素から優先的に判別処理を実行すること、を特徴とする請求項３から請求項１１のいずれかに記載の欠陥画素検出装置。
【請求項１３】
固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出する欠陥画素検出方法において、
各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定する第一のステップと、
設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別する第二のステップと、
該受光面上における該欠陥検出の範囲を変化させていき、該第二のステップにより判別された該画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する第三のステップと、を有したこと、を特徴とする欠陥画素検出方法。
【請求項１４】
前記第三のステップではさらに、前記第二のステップにより判別された該画素の数に応じて該閾値を変化させていくこと、を特徴とする請求項１３に記載の欠陥画素検出方法。
【請求項１５】
固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出する欠陥画素検出方法において、
各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定する第一のステップと、
設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別する第二のステップと、
該閾値を変化させていき、該第二のステップにより判別された該画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する第三のステップと、を有したこと、を特徴とする欠陥画素検出方法。
【請求項１６】
固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出する欠陥画素検出プログラムにおいて、
各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定し、
設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別し、
該受光面上における該欠陥検出の範囲を変化させていき、該判別された画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定すること、を特徴とする欠陥画素検出プログラム。
【請求項１７】
該判別された画素の数に応じて該閾値を変化させていくこと、を特徴とする請求項１６に記載の欠陥画素検出プログラム。
【請求項１８】
固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出する欠陥画素検出プログラムにおいて、
各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定し、
設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別し、
該閾値を変化させていき、該判別された画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定すること、を特徴とする欠陥画素検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固体撮像素子受光面上に整列された各画素の欠陥、特に、対物レンズを組み込んだ撮像ユニット内に配置された固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出する欠陥画素検出装置、欠陥画素検出方法、及び欠陥画素検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、周知の半導体プロセスで形成された固体撮像素子は、フォトダイオードの短絡等が原因で、受光した光束を正常に光電変換することができない欠陥画素を有することがある。そこで、このような欠陥画素を見かけ上無くすよう補正する為に該欠陥画素を検出する様々な装置や、方法、またはプログラムが提案され実用に供されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−１１２１１８号公報
【０００３】
特許文献１では、固体撮像素子の各画素を輝度が均一な照明光で照明し、その照明された固体撮像素子の各画素の出力信号のレベルを、予め設定された閾値と順次比較していくことにより、欠陥画素を検出している。すなわち特許文献１では、各画素の出力値を単純に所定の閾値と比較することによって欠陥画素を検出している。
【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、固体撮像素子を対物光学系を含む撮像装置内に組み込んだ後に該撮像装置に輝度が均一な照明光や均一な輝度を有する被写体を用意して欠陥画素を検出しようとしても、撮像装置に備えられている対物レンズの特性上、該対物レンズの像側の結像面（すなわち固体撮像素子受光面）には、その中心部と周辺部とにおいてそれぞれ集光される光量が異なる。説明を加えると、該固体撮像素子受光面で集光される照明光や被写体の光量は、その中心部が最も多く、周辺部に向かうに従って徐々に減少していく。従って撮像装置に均一な照明光を与えても、固体撮像素子受光面上においてその中心部と周辺部とで各画素の出力値が大きく異なる。
【０００５】
上述したように固体撮像素子受光面上においてその中心部と周辺部とで入射される光量が異なっていると、単純に所定の閾値と比較しただけでは中心部或いは周辺部の全ての画素を、欠陥画素として誤検出してしまう可能性があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、欠陥画素を高い精度で検出することができる欠陥画素検出装置、欠陥画素検出方法、及び欠陥画素検出プログラム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】
【０００７】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る欠陥画素検出装置は、固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出するものであり、各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定する閾値設定手段と、設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別する画素判別手段と、該閾値を変化させていき、該画素判別手段により判別された該画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する欠陥判定手段とを備えている。
【０００８】
また、上記欠陥画素検出装置は、画素判別手段により判別された該画素の位置情報を格納する記憶手段をさらに備えたものであってもよい。
【０００９】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る欠陥画素検出装置は、固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出するものであり、各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定する閾値設定手段と、設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別する画素判別手段と、該受光面上における該欠陥検出の範囲を変化させていき、該画素判別手段により判別された該画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する欠陥判定手段とを備えている。また、上記欠陥画素検出装置は、画素判別手段により判別された該画素の位置情報を格納する記憶手段をさらに備えたものであってもよい。
【００１０】
また、上記欠陥画素検出装置において、欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲を、該受光面全体から中心部に向かって徐々に絞っていくことができる。
【００１１】
また、上記欠陥画素検出装置において、欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲を、該受光面中心部を含む範囲から該受光面周辺部を含む範囲に向かって徐々に広げていくことができる。
【００１２】
また、上記欠陥画素検出装置において、画素判別手段が該閾値より高い出力値を判別する場合、欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲の境界近傍で該閾値より高い出力値を出力している画素を、欠陥画素と判定しない。
【００１３】
また、上記欠陥画素検出装置において、画素判別手段が該閾値より低い出力値を判別する場合、欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲の境界近傍で該閾値より低い出力値を出力している画素を、欠陥画素と判定しない。
【００１４】
また、上記欠陥画素検出装置において、欠陥検出の範囲は、該対物レンズを透過した光の、該受光面に対する輝度分布に応じて設定してもよい。
【００１５】
また、上記欠陥画素検出装置において、欠陥判定手段は、該欠陥検出の範囲の境界近傍における画素の出力値に応じて該閾値を設定することができる。
【００１６】
また、上記欠陥画素検出装置において、欠陥判定手段はさらに、画素判別手段により判別された該画素の数に応じて該閾値を変化させていくことができる。
【００１７】
また、上記欠陥画素検出装置において、画素判別手段は、該受光面中心に近い画素から優先的に判別処理を実行することができる。
【００１８】
また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係る欠陥画素検出方法は、固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出する方法であり、各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定する第一のステップと、設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別する第二のステップと、該受光面上における該欠陥検出の範囲を変化させていき、該第二のステップにより判別された該画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する第三のステップとを有している。
【００１９】
また、上記欠陥画素検出方法において、第三のステップではさらに、第二のステップにより判別された該画素の数に応じて該閾値を変化させていくことができる。
【００２０】
また、上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る欠陥画素検出方法は、固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出する方法であり、各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定する第一のステップと、設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別する第二のステップと、該閾値を変化させていき、該第二のステップにより判別された該画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する第三のステップとを有している。
【００２１】
また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係る欠陥画素検出プログラムは、固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出するプログラムであり、各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定し、設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別し、該受光面上における該欠陥検出の範囲を変化させていき、該判別された画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する。
【００２２】
また、上記欠陥画素検出プログラムは、判別手段により判別された画素の数に応じて該閾値を変化させていくことができる。
【００２３】
また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係る欠陥画素検出プログラムは、固体撮像素子の受光面上に整列された各画素の欠陥を検出するプログラムであり、各該画素の信号の出力値に関する閾値を設定し、設定された該閾値と、該閾値に対する各画素信号の出力値とを比較して、該閾値より高い出力値または低い出力値のいずれかを出力している画素を判別し、該閾値を変化させていき、該判別された画素の数が所定の数以下となったとき、該判別された画素を欠陥画素と判定する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の欠陥画素検出装置、欠陥画素検出方法、及び欠陥画素検出プログラムは、検出される画素の出力に応じて閾値や検出範囲を適宜設定することができる。従って、対物レンズの特性によって固体撮像素子の中心部と周辺部との画素の出力値が大きく異なっている場合であっても、欠陥画素を高い精度で検出することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態の電子内視鏡装置１０を示すブロック図である。電子内視鏡装置１０は、体腔内を観察する為の装置であり、プロセッサ１００と、電子内視鏡２００と、モニタ３００から構成されている。電子内視鏡２００は固体撮像素子（例えばＣＣＤ）を備えており、プロセッサ１００は本実施形態の特徴に係る機能であって、製造時において発生した該固体撮像素子の欠陥画素を検出して補正する機能を果たす。以下に、図１を参照して電子内視鏡装置１０の構成及び動作を説明する。
【００２６】
プロセッサ１００は、電子内視鏡２００を介して体腔内を照明する光源装置と、電子内視鏡２００から送信された画像信号に所定の信号処理を施し映像信号に変換してモニタ３００に出力する画像処理装置とを兼ね備えたものであり、光源ランプ１１０と、ＲＧＢ回転フィルタ１１２と、モータドライバ１１４と、集光レンズ１１６と、電子内視鏡用接続部１２０と、ＣＰＵ１３０と、メモリ１３２と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１４０と、メモリ１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂと、Ｄ／Ａコンバータ１６０と、映像信号出力回路１７０と、出力端子１８０と、切替スイッチ１９０を有している。
【００２７】
切替スイッチ１９０は、プロセッサ１００の動作モードを切り替える為のスイッチであり、体腔内を観察する為のモードである通常観察モードと、本実施形態の特徴に係るモードであって、電子内視鏡２００内に配置された固体撮像素子の欠陥画素を検出する為のモードである欠陥画素検出モードに切り替えることができる。欠陥画素検出モードは、定期的なメンテナンス処理を行うときに使用されるものであり、通常電子内視鏡装置１０は、通常観察モードに設定されている。まず、通常観察モードにおける電子内視鏡装置１０の動作を説明する。
【００２８】
電子内視鏡装置１０では面順次方式の撮像システムを採用している。プロセッサ１００は、該撮像システムを実現する為の構成であって、上述した光源装置を司る構成として、光源ランプ１１０、ＲＧＢ回転フィルタ１１２、モータドライバ１１４、及びレンズ１１６を有している。
【００２９】
光源ランプ１１０は、体腔内を照明する為の照明光を発するものであり、ここでは種々の色成分を含んだ白色光を発する。ＲＧＢ回転フィルタ１１２は、光源ランプ１１０から発せられた白色光の光路中に配置されており、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の三色の色成分の各々を透過させるフィルタを備えている。以下に、面順次方式によるカラー画像の生成のプロセスを説明する。
【００３０】
まず、ＣＰＵ１３０の制御によってモータドライバ１１４が駆動制御され、ＲＧＢ回転フィルタ１１２を回転させるモータが駆動される。これによりＲＧＢ回転フィルタ１１２は回転し、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各々の色成分のみを透過するフィルタが白色光の光路中に順次挿入される。従って、光源ランプ１１０から発せられた白色光は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のフィルタを順次透過し、各色成分のみを含んだ光束としてＲＧＢ回転フィルタ１１２から射出し、電子内視鏡２００側に向かって進行していく。なお、実際には、図１中の光源ランプ１１０は集光レンズ１１６の光軸上に配置されている。
【００３１】
そして各色成分は、集光レンズ１１６により集光されつつ、プロセッサ１００と電子内視鏡２００とを接続している電子内視鏡用接続部１２０を介して電子内視鏡２００に入射される。
【００３２】
電子内視鏡２００は、電子内視鏡装置１０のうち体腔内に挿入されて該体腔内を撮像する機能を果たすものである。電子内視鏡２００は、可撓性を有したケーブルを有しており、該ケーブル内には、該体腔内を撮像する為の種々の部品が配置されている。電子内視鏡２００は、その長手方向に沿って配置されたライトガイド２１０と、その先端部に配置された対物レンズ２２０と、対物レンズ２２０の後側焦点位置と一致する面上にその受光面が配置されたＣＣＤ２３０を有している。ＣＣＤ２３０は、例えば、水平方向に６４０画素、垂直方向に４８０画素のフォトダイオードが整列された、矩形状の固体撮像素子である。
【００３３】
上述した電子内視鏡２００に入射された各色成分は、ライトガイド２１０に入射され、該ライトガイド２１０により電子内視鏡２００の先端に導光される。そしてライトガイド２１０から射出され、体腔内を照明する。各色成分で照明された体腔内からの反射光は、対物レンズ２２０を介して、ＣＣＤ２３０の受光面上で順次結像し受光される。なお、ＣＣＤ２３０は、後述するＣＣＤ駆動回路１４４により駆動制御されている。ＣＣＤ２３０により受光された各色成分は、画像信号に光電変換され、その出力部に順次転送されていく。これら各色成分の画像信号は、プロセッサ１００に出力されて後述する画像処理を施され、ビデオ信号（映像信号）としてモニタ３００に出力される。以下に、プロセッサ１００で行われる画像処理のプロセスを説明する。
【００３４】
プロセッサ１００に出力された画像信号は、ＤＳＰ１４０に入力し、該ＤＳＰ１４０により所定の処理が施される。図２は、ＤＳＰ１４０の構成を示したブロック図である。以下に、図２を参照してＤＳＰ１４０の構成及び動作を説明する。
【００３５】
ＤＳＰ１４０は、電子内視鏡２００から出力された画像信号に所定の信号処理を施す回路であり、Ｓ／Ｈ回路１４１と、Ａ／Ｄ変換器１４２と、タイミングジェネレータ１４３と、ＣＣＤ駆動回路１４４と、検出回路１４５と、補正回路１４６と、信号処理回路１４７と、欠陥画素用メモリ１４８を有している。
【００３６】
Ｓ／Ｈ回路１４１及びＡ／Ｄ変換器１４２は、ＣＰＵ１３０の制御信号によって駆動するタイミングジェネレータ１４３から出力されるタイミング信号により所定のタイミングで制御されている。Ｓ／Ｈ回路１４１は、ＣＣＤ２３０からＤＳＰ１４０に入力された画像信号を所定のタイミングでサンプリング及びホールドし、Ａ／Ｄ変換器１４２は、該画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。
【００３７】
ここでプロセッサ１００は切替スイッチ１９０により通常観察モードにセットされている為、Ａ／Ｄ変換器１４２によりデジタル信号に変換された画像信号は、補正回路１４６に出力される。また、プロセッサ１００が欠陥画素検出モードにセットされている場合、プロセッサ１００が本実施形態の特徴である欠陥画素検出処理（後述）を実行する為、該画像信号は、検出回路１４５及び補正回路１４６に出力される。補正回路１４６は、欠陥画素検出処理（後述）によって取得した欠陥画素情報に基づいてＣＣＤ２３０の欠陥画素に対する補正処理を実行している。
【００３８】
ＣＰＵ１３０はプロセッサ１００に接続されている電子内視鏡２００のＩＤ情報を取得する機能を有している。ＣＰＵ１３０に接続されているメモリ１３２は、各電子内視鏡のＩＤ情報と、欠陥画素検出処理（後述）によって取得された欠陥画素情報（例えば欠陥画素のアドレス）とを関連付けて記憶している。プロセッサ１００に電子内視鏡が接続されると、ＣＰＵ１３０は、そのＩＤ情報を取得し、そのＩＤ情報に関連付けられた欠陥画素情報をメモリ１３２から読み出す。そして、読み出した欠陥画素情報を、欠陥画素用メモリ１４８に一時的に記憶させる。
【００３９】
補正回路１４６は、欠陥画素用メモリ１４８の内容を読み込む。この欠陥画素用メモリ１４８には、上述したように、プロセッサ１００に現在接続されている電子内視鏡の欠陥画素の情報（例えば欠陥画素を示すアドレス）がＣＰＵ１３０により書き込まれ、記憶されている。補正回路１４６は、欠陥画素の情報を欠陥画素用メモリ１４８から読み出し、該欠陥画素に対する補正処理を実行する。なお、補正回路１４６による補正処理が実行されるタイミングは、電子内視鏡装置１０起動時や、電子内視鏡２００をプロセッサ１００に接続した時、通常観察モード選択時などである。
【００４０】
補正回路１４６は、欠陥画素検出モード時に検出されたＣＣＤ２３０の欠陥画素を例えば、隣接画素の信号で補間する周知の方式により補正し、補正後の画像信号を信号処理回路１４７に出力する。信号処理回路１４７に入力された画像信号は、タイミングジェネレータ１４３によって、ＣＣＤ２３０の駆動（すなわちＣＣＤ駆動回路１４４の駆動）と同期され、Ｒ成分、Ｇ成分、及びＢ成分の各色成分の画像信号に分離され、メモリ１５０Ｒ、１５０Ｇ、及び１５０Ｂに出力される。
【００４１】
ＤＳＰ１４０により分離された各色成分の画像信号は、ＣＰＵ１３０の作用により、それぞれ異なったメモリに順次格納される。ここでは、Ｒ成分の画像信号は１５０Ｒに格納され、Ｇ成分の画像信号は１５０Ｇに格納され、Ｂ成分の画像信号は１５０Ｂに格納される。
【００４２】
各メモリに格納された画像信号は、ＣＰＵ１３０の作用により、メモリ１５０Ｒ、１５０Ｇ、及び１５０Ｂの各々から所定のタイミングで同時に読み出しされ、Ｄ／Ａ変換器１６０に出力される。そしてこのＤ／Ａ変換器１６０によって、デジタル信号からアナログ信号に変換される。アナログ信号に変換された画像信号は、映像信号出力回路１７０に入力され、この映像信号出力回路１７０によって、モニタ３００に表示可能なコンポジットビデオ信号、Ｓビデオ信号、ＲＧＢビデオ信号などの映像信号に変換される。ここで変換された映像信号がモニタ３００に入力されると、モニタ３００上に体腔内の観察画像がカラーで表示される。
【００４３】
このときプロセッサ１００に接続されている電子内視鏡のＩＤ情報がメモリ１３２に記憶されていないものである場合（より詳しくは欠陥画素用メモリ１４８にその内視鏡の欠陥画素情報が記憶されていない場合）、該補正回路１４６は該内視鏡の固体撮像素子に含まれている欠陥画素の補正を実行できない為、モニタ３００上には欠陥画素に対応する位置にいわゆる黒点（例えばフォトダイオードの断線などで電荷が貯められない画素、若しくは最も低い感度の画素によるもの）や白点（例えばフォトダイオードの短絡で常に電荷が飽和した状態の画素、若しくは最も高い感度の画素によるもの）が表示されてしまう。ここでプロセッサ１００のモードを欠陥画素検出モードに切り替え、本実施形態の特徴である欠陥画素検出処理を実行することにより、該電子内視鏡のＩＤ情報と、該ＩＤ情報に対応する欠陥画素の情報がメモリ１３２に記憶され、次回この電子内視鏡を使用する際には欠陥画素が補正された鮮明な画像がモニタ３００上に表示される。以下に、本実施形態で用いられる種々の欠陥画素検出処理を説明する。
【実施例１】
【００４４】
図３（ａ）は、実施例１のＣＣＤ２３０の欠陥画素検出処理時におけるモニタ３００の表示状態を示した図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応するＣＣＤ２３０の各画素の出力値と閾値との関係を示したグラフである。また、図４は、実施例１のＣＰＵ１３０による欠陥画素検出処理を示したフローチャートである。なお、実施例１の欠陥画素検出処理は、白点となる画素を欠陥画素とみなす処理である。以下に、図３（ａ）、（ｂ）、及び図４を参照して実施例１の欠陥画素検出処理を説明する。
【００４５】
実施例１では電子内視鏡２００に照明光を照射しない。そのため、ＣＣＤ２３０の中で正常な画素及び黒点となる画素は、微量な信号（主に暗電流によるもの）を出力している。また、白点となる画素すなわち実施例１で欠陥画素とみなされる画素（図３（ａ）のａ〜ｃに対応する画素）は、高い出力値（例えば２５）を出力している。従って、図３（ａ）の如くモニタ３００には、全体的に略黒い画像が表示され、僅かに白い点像が表示される。なお、全ての実施例において、各画素の出力値の値域は、０〜２５５とする。
【００４６】
図３（ｂ）のＲｚ、Ｒｊ、及びＲ０は、欠陥画素の判定に利用される閾値である。該閾値の値域は、各画素の出力値と対応しており、０〜２５５となっている。また、グラフ中に示された曲線は、各画素の出力値を示している。図３（ｂ）のａ〜ｃは、図３（ａ）のａ〜ｃに対応したものであって、これらの画素の出力値を示したものである。
【００４７】
図４に示したフローチャートを参照して実施例１の欠陥画素検出処理を説明する。実施例１の欠陥画素検出処理を開始する為には、先ず、プロセッサ１００の切替スイッチ１９０を欠陥画素検出モードに切り替える。なお、切替スイッチ１９０は、さらに、黒点もしくは白点の欠陥画素を検出するモードを切り替えることができる。ここでは、切替スイッチ１９０をさらに操作して白点の欠陥画素を検出するモードに切り替える。
【００４８】
プロセッサ１００を上記白点欠陥画素検出モードにセットすると、実施例１の欠陥画素検出処理が開始される。先ず、ＣＰＵ１３０は、ＣＣＤ２３０の各画素が白点の欠陥画素であるか否かを判定する為の閾値ｒｔｈを、初期値Ｒｚ（＝３）に設定する（ステップ１、以下、Ｓ１とする）。次に、初期値Ｒｚに設定された閾値ｒｔｈに増分Ｄ（＝２）を加算する（Ｓ２）。そしてＳ２の処理で加算された閾値ｒｔｈを用いて、ＣＣＤ２３０の各画素が白点の欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ３）。例えば、閾値ｒｔｈがＲｚの場合には、全ての画素の出力値がＲｚより大きい為、これら全ての画素が欠陥画素と判定され、閾値ｒｔｈがＲｊの場合には、画素ａ〜ｃの出力値がＲｊより大きい為、これら３つの画素が欠陥画素と判定される（図３（ｂ）参照）。
【００４９】
次に、ＣＰＵ１３０は、Ｓ３の処理において欠陥画素と判定された画素が８画素以下か否かを判定する（Ｓ４）。欠陥画素と判定された画素が８画素より多い場合（Ｓ４：ＮＯ）、現在設定している閾値ｒｔｈが低すぎる為、このとき判定された画素が実際に欠陥か否かを特定できない。従って、ＣＰＵ１３０は、Ｓ２の処理に戻り、再び閾値ｒｔｈに増分Ｄを加算して該閾値ｒｔｈを増加させ、欠陥画素検出処理を続行させる。また、欠陥画素と判定された画素が８画素以下の場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、これら８画素以下の画素のアドレス（ロウ及びカラムアドレス）を、接続中の電子内視鏡のＩＤ情報と関連付けて、メモリ１３２に記憶させ（Ｓ５）、欠陥画素検出処理を終了させる。なお、白点の欠陥画素が１つも検出されなかったときは、アドレス記憶の処理（Ｓ５）は省略される。
【００５０】
実施例１では、欠陥画素と判定される画素が所定数（ここでは８画素）以下になるまで閾値ｒｔｈを増加させていき、該画素が所定数以下となった時点で閾値ｒｔｈより高い出力値を有する画素を欠陥画素として特定している。暗電流は微量である為、実施例１では各画素の出力値の実質的な差を検出することができる。従って、高い精度で欠陥画素を検出することができる。また、検出作業に照明光を使用する必要もなくなる。このような検出方法は、特に内視鏡に利用されるような対物レンズの特性を有した装置内の欠陥画素を検出するときに効果的である。
【実施例２】
【００５１】
図５は、実施例２のＣＰＵ１３０による欠陥画素検出処理を示したフローチャートである。実施例２の欠陥画素検出処理は、実施例１と同様に白点となるＣＣＤ２３０の各画素を欠陥画素とみなす処理である。実施例２では、実施例１と逆に閾値ｒｔｈを減少させていくことにより欠陥画素を検出する。以下に、図５を参照して実施例２の欠陥画素検出処理を説明する。
【００５２】
実施例２の欠陥画素検出処理では、先ず、ＣＰＵ１３０は、ＣＣＤ２３０の各画素が白点の欠陥画素であるか否かを判定する為の閾値ｒｔｈを、初期値Ｒ０（＝６０）に設定する（Ｓ１１）。次に、初期値Ｒ０に設定された閾値ｒｔｈに減分Ｄ（＝２）を減算する（Ｓ１２）。そしてＳ１２の処理で減算された閾値ｒｔｈを用いて、ＣＣＤ２３０の各画素が白点の欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ１３）。例えば、閾値ｒｔｈがＲ０の場合には、全ての画素の出力値がＲ０より小さい為、これら全ての画素が欠陥画素でないと判定され（図３（ｂ）参照）、閾値ｒｔｈがＲｊの場合には、画素ａ〜ｃの出力値がＲｊより大きい為、これら３つの画素が欠陥画素と判定される（図３（ｂ）参照）。
【００５３】
次に、ＣＰＵ１３０は、Ｓ１３の処理において欠陥画素と判定された画素が８画素より多いか否かを判定する（Ｓ１４）。欠陥画素と判定された画素が８画素以下の場合（Ｓ１４：ＮＯ）、現在設定している閾値ｒｔｈが高すぎる為、欠陥画素と判定され得る画素を僅かな数しか特定できていない。従って、ＣＰＵ１３０は、Ｓ１２の処理に戻り、再び閾値ｒｔｈに減分Ｄを減算して該閾値ｒｔｈを減少させ、欠陥画素検出処理を続行させる。また、欠陥画素と判定された画素が８画素より多い場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、現在設定している閾値ｒｔｈが低すぎて欠陥画素を絞り込めていない為、ＣＰＵ１３０は、閾値ｒｔｈに増分Ｄを加算して該閾値ｒｔｈを増加させ（Ｓ１５）、再び各画素が白点の欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ１６）。このとき白点の欠陥画素であると判定される画素の数は必ず８画素以下となり、ＣＰＵ１３０は、これら８画素以下の画素のアドレスを、接続中の電子内視鏡のＩＤ情報と関連付けて、メモリ１３２に記憶させ（Ｓ１７）、欠陥画素検出処理を終了させる。なお、白点の欠陥画素が１つも検出されなかったときは、アドレス記憶の処理（Ｓ５）は省略される。
【００５４】
実施例２では、欠陥画素と判定される画素が所定数（ここでは８画素）に達するまで閾値ｒｔｈを減少させていき、該画素が所定数に達した時点で閾値ｒｔｈを１つ前の値に増加させ、その増加後の閾値ｒｔｈで欠陥画素検出を行ない、閾値ｒｔｈより高い出力値を有する画素を欠陥画素として特定している。実施例２でも、実施例１と同様に各画素の出力値の実質的な差を検出することができる。従って、高い精度で欠陥画素を検出することができる。また、検出作業に照明光を使用する必要もなくなる。なお、実施例１及び２では欠陥画素と判定される画素が８画素以下となるまで（実施例１）または８画素に達するまで（実施例２）閾値ｒｔｈを変化させていたが、別の実施例では該画素の数は８画素に限らず状況に応じて適宜設定してよい。
【実施例３】
【００５５】
図６（ａ）は、実施例３のＣＣＤ２３０の欠陥画素検出処理時におけるモニタ３００の表示状態を示した図である。また、図６（ｂ）、（ｃ）は、図６（ａ）に対応するＣＣＤ２３０の各画素の出力値と閾値との関係を示したグラフである。また、図７は、実施例３のＣＰＵ１３０による欠陥画素検出処理を示したフローチャートである。なお、実施例３の欠陥画素検出処理は、黒点となる画素を欠陥画素とみなす処理である。以下に、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図７を参照して実施例３の欠陥画素検出処理を説明する。
【００５６】
実施例３では、電子内視鏡２００に照明光を照射したり、電子内視鏡２００前面に明るい被写体を用意したりして欠陥画素検出処理を実行する。なお、このとき使用する照明光や被写体は、均一な輝度を有するものであることが好ましい。
【００５７】
実施例３では、ＣＣＤ２３０は照明される為、その中で正常な画素は、例えば１３０程度の出力値を示し、白点となる画素は、高い出力値（例えば１４０）を出力する。また、黒点となる画素すなわち実施例３で欠陥画素とみなされる画素（図６（ａ）のａ、ｂに対応する画素）は、正常な画素より低い出力値（例えば１２０）を出力している。従って、図６（ａ）の如くモニタ３００には、全体的に略白い画像が表示され、僅かに黒い点像が表示される。
【００５８】
図６（ｂ）のｒｔｈ１及びｒｔｈ２は、欠陥画素の判定に利用される閾値である。また、グラフ中に示された曲線は、各画素の出力値を示している。図６（ｂ）のａ、ｂは、図６（ａ）のａ、ｂに対応したものであって、これらの画素の出力値を示したものである。また、図６（ａ）において一点鎖線で示された範囲は図６（ｂ）のｒａｎｇｅ１に対応し、図６（a）において二点鎖線で示された範囲は図６（ｂ）のｒａｎｇｅ２に対応している。ここで、ｒａｎｇｅ１，２は、それぞれ１水平ライン分の全有効画素に対する被検画素の範囲を示しており、ｒａｎｇｅ２はｒａｎｇｅ１よりも範囲が狭い。なお、実施例３では、実際には、矢印Ｖ方向に行をなす矢印Ｈ方向全ラインの画素の出力値を一括して検出するが、説明の便宜上、図３（ｂ）では任意の１ラインの画素の出力値のみを示している。
【００５９】
図７に示したフローチャートを参照して実施例３の欠陥画素検出処理を説明する。実施例３の欠陥画素検出処理を開始する為には、先ず、プロセッサ１００の切替スイッチ１９０を欠陥画素検出モードに切り替え、さらに、黒点となる欠陥画素を検出するモードを選択する。
【００６０】
実施例３の欠陥画素検出処理では、先ず、ＣＰＵ１３０は、欠陥画素を検出する範囲に関わる変数ｎをｎ＝１に設定する（Ｓ２０）。次に、ＣＣＤ２３０の各画素が黒点の欠陥画素であるか否かを判定する為の閾値ｒｔｈを初期値Ｒ０（＝１６０）に設定し（Ｓ２１）、欠陥画素を検出する範囲を第ｎの範囲に設定する（Ｓ２２）。ここで設定される第ｎの範囲とは、第１の範囲であって、図６に示したｒａｎｇｅ１に対応する範囲である。そして、初期値Ｒ０に設定された閾値ｒｔｈに減分Ｄ（＝２）を減算する（Ｓ２３）。次に、Ｓ２３の処理で減算された閾値ｒｔｈを用いて、ＣＣＤ２３０の各画素が黒点となる欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ２４）。このとき第１の範囲の境界近傍に位置する画素はモニタ３００の中心部に位置する画素と比べて受光量が少ない為、その出力値は、閾値ｒｔｈを下回る傾向にある。従って、該境界近傍に位置する画素（例えば境界から４画素以内の画素）は、その出力値に関わらず欠陥画素とみなさない。例えば、閾値ｒｔｈがｒｔｈ２の場合には、画素ａ、ｂ、及び該境界近傍に位置する画素から該境界より少し離れた箇所に位置する画素までの出力値がｒｔｈ２より小さい。従って、画素ａ、ｂ、及び該境界より少し離れた箇所に位置する画素が欠陥画素と判定される（図６（ｃ）参照）。
【００６１】
次に、ＣＰＵ１３０は、Ｓ２４の処理において欠陥画素と判定された画素が８画素以下か否かを判定する（Ｓ２５）。欠陥画素と判定された画素が８画素より多い場合（Ｓ２５：ＮＯ）、現在設定している閾値ｒｔｈが高すぎる為、欠陥画素と判定され得る各画素を特定できていない。従って、ＣＰＵ１３０は、Ｓ２３の処理に戻り、再び閾値ｒｔｈに減分Ｄを減算して該閾値ｒｔｈを減少させ、欠陥画素検出処理を続行させる。また、欠陥画素と判定された画素が８画素以下の場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、該検出された画素が０か否かを判定する（Ｓ２６）。該検出された画素が０の場合（Ｓ２６：ＮＯ）、ＣＰＵ１３０は、Ｓ２８の処理に進む。また、該検出された画素が０でない場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、これらの画素のアドレスを、接続中の電子内視鏡のＩＤ情報と関連付けて、メモリ１３２に記憶させ（Ｓ２７）、Ｓ２８の処理に進む。
【００６２】
次に、メモリ１３２内に格納されている欠陥画素のアドレスが第（ｎ＋１）の範囲（ｎ＝１の場合、第２の範囲であって、図６に示したｒａｎｇｅ２に対応する範囲）内に位置する画素から欠陥画素が検出されたか否かを判定する（Ｓ２８）。第（ｎ＋１）の範囲内で欠陥画素が検出されている場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、欠陥画素検出処理を終了させる。これは、周辺光量の低下が比較的小さい場合、今回の検出範囲（ｒａｎｇｅ1）の検査で、すでに中心部を含むより狭い範囲（ｒａｎｇｅ２）内の欠陥画素を検出しているので、再度中心部へ寄った狭い範囲での検査を実行する必要性がないからである。よって、欠陥画素検出動作の迅速化が図れる。
【００６３】
また、第（ｎ＋１）の範囲内で欠陥画素が検出されていない場合（Ｓ２８：ＮＯ）、ＣＰＵ１３０は、変数ｎが２より小さいか否かを判定する（Ｓ２９）。例えば欠陥画素検出を行った範囲が第２の範囲である場合には変数ｎは２である為（Ｓ２９：ＮＯ）、ＣＰＵ１３０は、欠陥画素検出処理を終了させる。一方、例えば欠陥画素検出を行った範囲が第１の範囲である場合には変数ｎは１、すなわち変数ｎは２より小さい為（Ｓ２９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、変数ｎに１を加算し（Ｓ３０）、Ｓ２１の処理に戻る。そして今度は前回の第１の範囲より狭い第２の範囲内の各画素に関する欠陥画素検出処理を実行する。この動作について説明する。一般に、画像上で注目されるのは、やはり画像の中心付近であるから、画像の周辺部に位置する画素に比べて中心部に位置する画素を優先的に補正した方がより好ましい。しかしながら、周辺光量の低下が比較的大きい場合、画像の中心付近の欠陥画素を検出できるように閾値を設定すると、第１範囲内の端部周辺に位置する多くの正常な画素の出力値がその閾値を下回るので、これらの正常な画素が欠陥画素として誤検出されてしまう。このため、欠陥画素が中央付近にあったとしても、これを欠陥画素として正しく検出することができない。（例えば、図６ｂにおいて、設定閾値がｒｔｈ１だとすると、画素ａ，ｂの出力値は閾値ｒｔｈ１よりも大きいので、欠陥画素として検出できない）。すなわち、欠陥画素の検出は、中央付近ほど優先されるべきであるにもかかわらず、このような中心部近傍の欠陥画素の検出エラーを生じる恐れがある。そこで、本実施形態においては、このような検出エラーを防止すべく、被検査範囲を画像中央寄りに段階的に狭くして、再度欠陥画素の検出を行うようにしている。
【００６４】
なお、上述した欠陥画素を検出する範囲は適宜設定するものである。例えば、第１の範囲は、ＣＣＤ２３０中心部を中心とした範囲であって、全範囲の８０％に設定された範囲であってもよいし、第２の範囲は、それよりも狭い６０％の範囲に設定された範囲であってもよい。また、対物レンズはその種類によって特性が異なる為、対物レンズを透過した光の、固体撮像素子に対する輝度分布もそれぞれ異なる。従って、対物レンズの特性に応じて欠陥画素を検出する範囲を適宜設定してもよい。また、実施例３では欠陥画素を検出する範囲は２通りであるが、他の実施例では該範囲は２通りに限らず状況で応じて適宜設定してよい。
【実施例４】
【００６５】
図８（ａ）は、実施例４のＣＣＤ２３０の欠陥画素検出処理時におけるモニタ３００の表示状態を示した図である。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）に対応するＣＣＤ２３０の各画素の出力値と閾値との関係を示したグラフである。また、図９は、実施例４のＣＰＵ１３０による欠陥画素検出処理を示したフローチャートである。また、図１０は、図９に示した欠陥画素検出処理のサブルーチンであり、黒点判定処理（Ｓ４６の処理）を示したフローチャートである。なお、実施例４の欠陥画素検出処理は、黒点となる画素を欠陥画素とみなす処理である。以下に、図８（ａ）、（ｂ）、図９、及び図１０を参照して実施例４の欠陥画素検出処理を説明する。
【００６６】
実施例４では、電子内視鏡２００に均一な照明光を照射したり、電子内視鏡２００前面に均一な輝度を有する被写体を用意したりして欠陥画素検出処理を実行する。この実施例４では、ＣＣＤ２３０は照明される為、その中で正常な画素及び白点となる画素は、高い出力値（例えば１４０）を出力する。また、黒点となる画素すなわち実施例４で欠陥画素とみなされる画素（図８（ａ）のａ〜ｄに対応する画素）は、正常な画素より低い出力値（例えば１２０）を出力している。従って、図８（ａ）の如くモニタ３００には、全体的に略白い画像が表示され、僅かに黒い点像が表示される。
【００６７】
図８（ｂ）のｒｆ１、ｒｆ２、及びｒｆ３は、欠陥画素の判定に利用される閾値である。また、グラフ中に示された曲線は、水平１ライン分の各画素の出力値を示している。図８（ｂ）のａ〜ｄは、図８（ａ）のａ〜ｄに対応したものであって、これらの画素の出力値を示したものである。図８（ａ）のラインＡは、矢印Ｈ方向に伸長した１つのラインであり、画素ｂ及びｃを含んでいる。また、図８（ａ）のラインＢは、矢印Ｈ方向に伸長した１つのラインであり、画素ａ及びｄを含んでいる。また、図８（ａ）において二点鎖線で示された範囲は図８（ｂ）のｒａｎｇｅ１に対応し、図８（ａ）において一点鎖線で示された範囲は図８（ｂ）のｒａｎｇｅ２に対応し、図８（ａ）において点線で示された範囲は図８（ｂ）のｒａｎｇｅ３に対応している。ｒａｎｇｅ１，２、３は、それぞれ１水平ライン分の全有効画素に対する被検画素の範囲を示しており、ｒａｎｇｅ３、ｒａｎｇｅ２、ｒａｎｇｅ１の順に広い。なお、実施例４では、実際には、矢印Ｖ方向に行をなす矢印Ｈ方向全ラインの画素の出力値を一括して検出するが、説明の便宜上、図８（ｂ）ではラインＡ及びラインＢの画素の出力値のみを示している。
【００６８】
図９及び図１０に示したフローチャートを参照して実施例４の欠陥画素検出処理を説明する。実施例４の欠陥画素検出処理を開始する為には、先ず、プロセッサ１００の切替スイッチ１９０を欠陥画素検出モードに切り替え、さらに、黒点となる欠陥画素を検出するモードを選択する。
【００６９】
実施例４の欠陥画素検出処理では、先ず、ＣＰＵ１３０は、各パラメータを初期化する（Ｓ４１）。具体的には、黒点検出を実行した回数をカウントするカウンタｖｃを０に設定し、検出された黒点の総数ｖｎを０に設定し、ＣＣＤ２３０の各画素が黒点の欠陥画素であるか否かを判定する為の閾値ｒｒを初期値Ｒ０（＝１９２）に設定し、水平方向の検出範囲ｖｈを初期値Ａｈ０（＝６８４）に設定し、垂直方向の検出範囲ｖｖを初期値Ａｖ０（＝６８４）に設定する。なお、水平及び垂直方向の検出範囲の定義域は、０〜１０２３となっている。また、これらの検出範囲は、画像の中心から上下及び左右均等に振り分けられた範囲である。
【００７０】
次に、初期値Ａｈ０に設定された水平方向の検出範囲ｖｈに加分Ａｈ（＝８４）を加算し、初期値Ａｖ０に設定された垂直方向の検出範囲ｖｖに加分Ａｖ（＝８４）を加算する（Ｓ４２、図８参照）。次に、閾値ｒｒを引き下げる為、減分Ｒｓ（＝１６）を減算（Ｓ４３）。次に、Ｓ４３の処理で減算された閾値ｒｒを用いて、ＣＣＤ２３０の各画素が黒点となる欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ４４）。例えば、閾値ｒｒがｒｆ１の場合には、画素ｂ、ｃの出力値がｒｆ１より小さい。従って、ここでは画素ｂ、ｃが欠陥画素と判定される（図８（ｂ）参照）。
【００７１】
次に、ＣＰＵ１３０は、Ｓ４４の処理において欠陥画素と判定された画素（＝ｎｂ）が８画素より少ないか否かを判定する（Ｓ４５）。このとき欠陥画素と判定された画素が８画素以上の場合（Ｓ４５：ＮＯ）、現在設定している閾値ｒｒが高すぎる為、欠陥画素と判定され得る各画素を特定できていない。従って、ＣＰＵ１３０は、Ｓ４３の処理に戻り、再び閾値ｒｒに減分Ｒｓを減算して該閾値ｒｒを減少させ、欠陥画素検出処理を続行させる。また、欠陥画素と判定された画素が８画素より少ない場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、Ｓ４６に進み、より細かく閾値を設定することによって高い精度で黒点となる欠陥画素を検出する処理（図１０のフローチャート）を実行する。以下に、図１０に示した黒点検出処理を説明する。
【００７２】
Ｓ４６すなわち図１０の処理が開始されると、ＣＰＵ１３０は、閾値ｒｆを初期値ｒｒに設定する（Ｓ６１）。次に、初期値ｒｒに設定された閾値ｒｆに増分Ｒａ（＝２）を加算する（Ｓ６２）。そしてＳ６２の処理で加算された閾値ｒｆを用いて、ＣＣＤ２３０の各画素が黒点となる欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ６３）。
【００７３】
次に、ＣＰＵ１３０は、現在設定されている検出範囲の境界近傍で、閾値ｒｆを下回る出力値を有する画素、すなわち黒点である可能性のある画素が検出されたか否かを判定する（Ｓ６４）。境界近傍で黒点となる画素が検出されていなかった場合（Ｓ６４：ＮＯ）、現在設定している閾値ｒｆが低すぎる為、ＣＰＵ１３０は、Ｓ６２の処理に戻り、再び閾値ｒｆに増分Ｒａを加算して該閾値ｒｆを増加させ、欠陥画素検出処理を続行させる。
【００７４】
また、境界近傍で黒点となる画素が検出された場合（Ｓ６４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、閾値を、Ｓ６２の処理を実行する前の閾値に戻す（Ｓ６５）。すなわち現在の閾値ｒｆに減分Ｒａを減算する。そして黒点判定処理を実行する（Ｓ６６）。なお、このときの閾値は、検出範囲の境界近傍に配置された画素であって、受光量不足により閾値を下回る画素の出力値と、略同等の値になる。この値は、ＣＣＤ２３０周辺部の光量不足により出力が低い画素を欠陥画素として検出してしまうという誤検出を防ぐことができることから最適値に近い値であるといえる。
【００７５】
次に、ＣＰＵ１３０は、上述した誤検出を確実に防止する意味で、境界近傍で黒点と判定された画素を、黒点とみなさない（Ｓ６７）。すなわち境界近傍の画素は、正常な画素と判断する。そして今回の処理（図１０のフローチャート）で検出された黒点の数ｎｆを、現在までに検出された黒点の総数ｖｎに加算し（Ｓ６８）、図９のフローチャートのＳ４７の処理に進む。
【００７６】
Ｓ４７の処理では、ＣＰＵ１３０は、Ｓ４６の処理が実行された回数をカウントする。すなわちＳ４６の処理が実行される度に、カウンタｖｃを１インクリメントする。その後、ＣＰＵ１３０は、カウンタｖｃが４より小さいか否かを判定する（Ｓ４８）。カウンタｖｃが４以上の場合（Ｓ４８：ＮＯ）、ＣＰＵ１３０は、黒点の総数ｖｎが０か否かを判定する（Ｓ５０）。黒点の総数ｖｎが０の場合（Ｓ５０：ＮＯ）、ＣＰＵ１３０は、欠陥画素検出処理を終了させる。また、黒点の総数ｖｎが０でない場合、すなわち本処理で黒点が検出された場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、黒点が検出された画素のアドレスを、接続中の電子内視鏡のＩＤ情報と関連付けて、メモリ１３２に記憶させ（Ｓ５１）、欠陥画素検出処理を終了させる。
【００７７】
カウンタｖｃが４より小さい場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、黒点の総数ｖｎが８以上であるか否かを判定する（Ｓ４９）。黒点の総数ｖｎが８より小さい場合（Ｓ４９：Ｎ）、ＣＰＵ１３０は、Ｓ４２の処理に戻り、検出範囲を前回より広げて、欠陥画素検出処理を続行させる。また、黒点の総数ｖｎが８以上である場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、黒点が検出された画素のアドレスを、接続中の電子内視鏡のＩＤ情報と関連付けて、メモリ１３２に記憶させ（Ｓ５１）、欠陥画素検出処理を終了させる。
【００７８】
実施例４の欠陥画素検出方法は、実施例３の方法と比較して、画像中心部の欠陥画素をより優先的に検出している。これにより、観察作業に最も用いる画像中心部が優先的に鮮明になる為、術者は、診断及び治療に集中することができる。
【００７９】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。例えば、上記実施形態において、プロセッサ１００側に配置されている検出回路１４５や欠陥画素用メモリ１４８、補正回路１４６を電子内視鏡２００側に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態の電子内視鏡装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の構成要素であるＤＳＰの構成を示したブロック図である。
【図３】実施例１のＣＣＤの各画素の出力値と閾値との関係を示した図である。
【図４】実施例１のＣＰＵによる欠陥画素検出処理を示したフローチャートである。
【図５】実施例２のＣＰＵによる欠陥画素検出処理を示したフローチャートである。
【図６】実施例３のＣＣＤの各画素の出力値と閾値との関係を示した図である。
【図７】実施例３のＣＰＵによる欠陥画素検出処理を示したフローチャートである。
【図８】実施例４のＣＣＤの各画素の出力値と閾値との関係を示した図である。
【図９】実施例４のＣＰＵによる欠陥画素検出処理を示したフローチャートである。
【図１０】図９に示した欠陥画素検出処理のサブルーチンであり、黒点判定処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００８１】
１０  電子内視鏡装置
１００  プロセッサ
１３０  ＣＰＵ
１４０  ＤＳＰ
２００  電子内視鏡
２２０  対物レンズ
２３０  ＣＣＤ
【図１】
2005124036.tif 000003
【図２】
2005124036.tif 000004
【図３】
2005124036.tif 000005
【図４】
2005124036.tif 000006
【図５】
2005124036.tif 000007
【図６】
2005124036.tif 000008
【図７】
2005124036.tif 000009
【図８】
2005124036.tif 000010
【図９】
2005124036.tif 000011
【図１０】
2005124036.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月14日(2004.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図１は、本発明の実施形態の電子内視鏡装置１０を示すブロック図である。電子内視鏡装置１０は、体腔内を観察する為の装置であり、プロセッサ１００と、電子内視鏡２００と、モニタ３００から構成されている。電子内視鏡２００は固体撮像素子（例えばＣＣＤ）を備えており、プロセッサ１００は本実施形態の特徴に係る機能であって、製造時等において発生した該固体撮像素子の欠陥画素を検出して補正する機能を果たす。以下に、図１を参照して電子内視鏡装置１０の構成及び動作を説明する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
補正回路１４６は、欠陥画素用メモリ１４８の内容を読み込む。この欠陥画素用メモリ１４８には、上述したように、プロセッサ１００に現在接続されている電子内視鏡の欠陥画素の情報（例えば欠陥画素を示すアドレス）がＣＰＵ１３０により書き込まれ、記憶されている。補正回路１４６は、欠陥画素の情報を欠陥画素用メモリ１４８から読み出し、該欠陥画素に対する補正処理を実行する。なお、これらの補正処理が実行されるタイミングは、電子内視鏡装置１０起動時や、電子内視鏡２００をプロセッサ１００に接続した時、通常観察モード選択時などである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
このときプロセッサ１００に接続されている電子内視鏡のＩＤ情報がメモリ１３２に記憶されていないものである場合（より詳しくは欠陥画素用メモリ１４８にその内視鏡の欠陥画素情報が記憶されていない場合）、該補正回路１４６は該内視鏡の固体撮像素子に含まれている欠陥画素の補正を実行できない為、モニタ３００上には欠陥画素に対応する位置にいわゆる黒点（例えばフォトダイオードの断線などで電荷が貯められない画素、若しくは最も低い感度の画素によるもの）や白点（例えばフォトダイオードの短絡で常に電荷が飽和した状態の画素、若しくは最も高い感度の画素によるもの）が表示されてしまう。ここでプロセッサ１００のモードを欠陥画素検出モードに切り替え、本実施形態の特徴である欠陥画素検出処理を実行することにより、該電子内視鏡のＩＤ情報と、該ＩＤ情報に対応する欠陥画素の情報がメモリ１３２に記憶され、以後この電子内視鏡を使用する際には欠陥画素が補正された鮮明な画像がモニタ３００上に表示される。以下に、本実施形態で用いられる種々の欠陥画素検出処理を説明する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
実施例１では電子内視鏡２００に照明光を照射しない。そのため、ＣＣＤ２３０の中で正常な画素及び黒点となる画素は、微量な信号（主に暗電流によるもの）を出力している。また、白点となる画素すなわち実施例１で欠陥画素とみなされる画素（図３（ａ）のａ〜ｃに対応する画素）は、正常の画素に対して高い出力値（例えば２５）を出力している。従って、図３（ａ）の如くモニタ３００には、全体的に略黒い画像が表示され、僅かに白い点像が表示される。なお、全ての実施例において、各画素の出力値の値域は、０〜２５５とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
実施例１では、欠陥画素と判定される画素が所定数（ここでは８画素）以下になるまで閾値ｒｔｈを増加させていき、該画素が所定数以下となった時点で閾値ｒｔｈより高い出力値を有する画素を欠陥画素として特定している。暗電流は微量である為、実施例１では各画素の出力値の実質的な差を検出することができる。従って、高い精度で欠陥画素を検出することができる。また、検出作業に照明光を使用する必要はない。このような検出方法は、特に内視鏡に利用されるような対物レンズの特性を有した装置内の欠陥画素を検出するときに効果的である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
次に、ＣＰＵ１３０は、Ｓ１３の処理において欠陥画素と判定された画素が８画素より多いか否かを判定する（Ｓ１４）。欠陥画素と判定された画素が８画素以下の場合（Ｓ１４：ＮＯ）、現在設定している閾値ｒｔｈが高すぎる為、欠陥画素と判定され得る画素を僅かな数しか特定できていない。従って、ＣＰＵ１３０は、Ｓ１２の処理に戻り、再び閾値ｒｔｈに減分Ｄを減算して該閾値ｒｔｈを減少させ、欠陥画素検出処理を続行させる。また、欠陥画素と判定された画素が８画素より多い場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、現在設定している閾値ｒｔｈが低すぎて欠陥画素を絞り込めていない為、ＣＰＵ１３０は、閾値ｒｔｈに増分Ｄ(＝２)を加算して該閾値ｒｔｈを増加させ（Ｓ１５）、再び各画素が白点の欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ１６）。このとき白点の欠陥画素であると判定される画素の数は必ず８画素以下となり、ＣＰＵ１３０は、これら８画素以下の画素のアドレスを、接続中の電子内視鏡のＩＤ情報と関連付けて、メモリ１３２に記憶させ（Ｓ１７）、欠陥画素検出処理を終了させる。なお、白点の欠陥画素が１つも検出されなかったときは、アドレス記憶の処理（Ｓ５）は省略される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
実施例２では、欠陥画素と判定される画素が所定数（ここでは８画素）を越えるまで閾値ｒｔｈを減少させていき、該画素が所定数に達した時点で閾値ｒｔｈを１つ前の値に増加させ、その増加後の閾値ｒｔｈで欠陥画素検出を行ない、閾値ｒｔｈより高い出力値を有する画素を欠陥画素として特定している。実施例２でも、実施例１と同様に各画素の出力値の実質的な差を検出することができる。従って、高い精度で欠陥画素を検出することができる。また、検出作業に照明光を使用する必要はない。なお、実施例１及び２では欠陥画素と判定される画素が８画素以下となるまで（実施例１）または８画素を越えるまで（実施例２）閾値ｒｔｈを変化させていたが、別の実施例では該画素の数は８画素に限らず状況に応じて適宜設定してよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
なお、上述した欠陥画素を検出する範囲は適宜設定するものである。例えば、第１の範囲は、ＣＣＤ２３０中心部を中心とした範囲であって、全範囲の８０％に設定された範囲であってもよいし、第２の範囲は、それよりも狭い６０％の範囲に設定された範囲であってもよい。また、対物レンズはその種類によって特性が異なる為、対物レンズを透過した光の、固体撮像素子に対する輝度分布もそれぞれ異なる。従って、対物レンズの特性に応じて欠陥画素を検出する範囲を適宜設定してもよい。また、実施例３では欠陥画素を検出する範囲は２通りであるが、他の実施例では該範囲は２通りに限らず状況に応じて適宜設定してよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
次に、初期値Ａｈｏに設定された水平方向の検出範囲ｖｈに加分Ａｈ（＝８４）を加算し、初期値Ａｖｏに設定された垂直方向の検出範囲ｖｖに加分Ａｖ（＝８４）を加算する（Ｓ４２、図８参照）。次に、閾値ｒｒを引き下げる為、減分Ｒｓ（＝１６）を減算する（Ｓ４３）。次に、Ｓ４３の処理で減算された閾値ｒｒを用いて、ＣＣＤ２３０の各画素が黒点となる欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ４４）。例えば、閾値ｒｒがｒｆ１の場合には、画素ｂ、ｃの出力値がｒｆ１より小さい。従って、ここでは画素ｂ、ｃが欠陥画素と判定される（図８（ｂ）参照）。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
次に、ＣＰＵ１３０は、現在設定されている検出範囲の境界近傍で、閾値ｒｆを下回る出力値を有する画素、すなわち黒点と判定された画素が検出されたか否かを判定する（Ｓ６４）。境界近傍で黒点となる画素が検出されていなかった場合（Ｓ６４：ＮＯ）、現在設定している閾値ｒｆが低すぎる為、ＣＰＵ１３０は、Ｓ６２の処理に戻り、再び閾値ｒｆに増分Ｒａを加算して該閾値ｒｆを増加させ、欠陥画素検出処理を続行させる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
カウンタｖｃが４より小さい場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、黒点の総数ｖｎが８以上であるか否かを判定する（Ｓ４９）。黒点の総数ｖｎが８より小さい場合（Ｓ４９：ＮＯ）、ＣＰＵ１３０は、Ｓ４２の処理に戻り、検出範囲を前回より広げて、欠陥画素検出処理を続行させる。また、黒点の総数ｖｎが８以上である場合（Ｓ４９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１３０は、黒点が検出された画素のアドレスを、接続中の電子内視鏡のＩＤ情報と関連付けて、メモリ１３２に記憶させ（Ｓ５１）、欠陥画素検出処理を終了させる。尚、ここで黒点の総数ｖｎが８以上で欠陥画素検出処理が終了となるのは、補正回路１４６で補正できる欠陥画素の個数が８個までという制約のためである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2005124036.tif 000013