(57)【要約】【課題】観察状況に応じて、通常観察画像の中で拡大したい領域を自由に設定する。【解決手段】タッチパネルを備えたプロセッサにおいて、オペレータが、通常観察画像の中で拡大したい部分をスクリーン上で指定する。具体的には、オペレータが、拡大したい領域Ｎの対角線上に沿った２点（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）を選択操作、ドラッグ操作をすることによって領域Ｎを指定する。指定領域Ｎの縦横一方の拡大率を設定し、その設定した拡大率を他方の拡大率に一致させることにより、実際の拡大表示領域を設定し、設定された拡大表示領域に基づいて拡大画像をモニタに表示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スコープに設けられた撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、観察画像を生成する画像生成手段と、
観察画像を、プロセッサに設けられたスクリーンに表示する表示処理手段と、
前記スクリーンに表示される観察画像に対し、オペレータの操作に従って特定の位置を指定する入力手段と、
指定される少なくとも２点の位置に従って、拡大表示領域を設定する拡大表示領域設定手段とを備え、
前記画像生成手段が、設定された拡大表示領域に応じて拡大画像を生成することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記拡大表示領域設定手段が、オペレータの入力操作によって規定される入力規定領域の縦横一方の拡大率を拡大表示領域全体の拡大率として定め、拡大表示領域を設定する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】
前記拡大表示領域設定手段が、入力規定領域の縦横のうち拡大率の小さい方を拡大表示領域全体の拡大率として定めることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記拡大表示領域設定手段が、検出される前記撮像素子のアスペクト比に基づいて拡大表示領域を設定することを特徴とする請求項２乃至３のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記入力手段が、タッチパネルを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項６】
スコープに設けられた撮像素子から読み出される画像信号に基づいて生成される観察画像を表示可能なスクリーンと、
前記スクリーンに表示される観察画像に対し、オペレータの操作に従って特定の位置を指定する入力手段と、
指定される少なくとも２点の位置に従って、拡大表示領域を設定する拡大表示領域設定手段と、
設定された拡大表示領域に応じて拡大画像を生成する拡大表示処理手段と
を備えたことを特徴とする内視鏡プロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スコープによって器官内壁などの被写体を撮像し、観察画像をモニタに表示する電子内視鏡装置に関し、特に、観察画像の拡大表示処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡装置では、器官内壁などを撮影した画像の一部を拡大表示可能であり、病変部などの特定部分領域を、必要に応じて拡大表示する。特に、全体画像の中に拡大すべき領域を枠で表示し、キーボードなどの入力装置を使って拡大位置を選択、変更することが可能である。
【０００３】
例えば、タッチパネルを備えた内視鏡プロセッサに全体画像を表示させ、タッチパネル操作によって拡大位置を容易に変更する方法が知られている（特許文献１参照）。そこでは、モニタに表示される観察画像とともに、拡大領域を規定するフレームをタッチパネル画面に表示し、オペレータが画面上タッチした位置を中心として、拡大領域を設定変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９９８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オペレータの指定した位置を拡大表示領域の中心に定め、拡大率が一定であるため、表示方法が制限される。病変部を詳細に診断する拡大表示のときには、オペレータが拡大を望む領域を自由に設定できる作業環境が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子内視鏡装置は、スコープに設けられた撮像素子から読み出される画像信号に基づいて、観察画像を生成する画像生成手段と、観察画像を、プロセッサに設けられたスクリーンに表示する表示処理手段と、スクリーンに表示される観察画像に対し、オペレータ（ユーザ）の操作に従って特定の位置を指定する入力手段とを備える。そして、画像生成手段は、設定された拡大表示領域に応じて拡大画像を生成する。
【０００７】
本願発明では、スコープの捉える通常の観察画像、拡大画像を表示するモニタなどの表示装置とは別に、プロセッサに設けられたスクリーンに観察画像を表示し、オペレータは、入力手段と関連するスクリーンの表示画像に基づいて拡大表示領域を指定することができる。
【０００８】
そして、本願発明では、領域指定に最低限必要な２点をオペレータが指定することにより、通常観察画像の中で拡大する部分領域が明確、かつ自由に規定される。オペレータが指定した領域に基づいて拡大画像が表示されるため、拡大すべき領域の位置、サイズを詳細かつ自由に設定することができる。また、指定する表示領域のサイズを大きく、小さくすることによって、オペレータの好む拡大率で拡大画像を表示することが可能となる。
【０００９】
入力手段としては、例えば、画面上で拡大表示領域を入力できるタッチパネルを設けるのがよい。タッチパネルをスクリーン上に配置することにより、オペレータが観察画像の表示されるスクリーンの特定位置を触れることで、拡大表示領域を指定することができる。
【００１０】
一方、オペレータの指定する拡大表示領域が、撮像素子の解像度、アスペクト比から大きく離れた領域であると、縦方向、横方向の拡大率にばらつきが生じ、解像度変換とならない拡大画像が生成されてしまう。これを防ぐため、拡大表示領域設定手段が、オペレータの入力操作によって規定される入力規定領域の縦横一方の拡大率を拡大表示領域全体の拡大率として定め、撮像素子の解像度、アスペクト比に応じた拡大表示領域を設定するのが望ましい。
【００１１】
極端な解像度変換は画質に影響を及ぼすことを考慮し、拡大表示領域設定手段は、入力規定領域の縦横のうち拡大率の小さい方を拡大表示領域全体の拡大率として定めるのがよい。
【００１２】
スコープによって撮像素子の解像度、アスペクト比は異なる。従って、プロセッサが、撮像素子のアスペクト比を検出する検出手段を備え、スコープ接続に従ってアスペクト比情報を検出するように構成するのがよい。
【００１３】
本発明の内視鏡プロセッサは、スコープに設けられた撮像素子から読み出される画像信号に基づいて生成される観察画像を表示可能なスクリーンと、スクリーンに表示される観察画像に対し、オペレータの操作に従って特定の位置を指定する入力手段と、指定される少なくとも２点の位置に従って、拡大表示領域を設定する拡大表示領域設定手段と、設定された拡大表示領域に応じて拡大画像を生成する拡大表示処理手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このように本発明によれば、観察状況に応じて、通常観察画像の中で拡大したい領域を自由に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】拡大表示のときにタッチパネルスクリーンに表示される画面を示した図である。
【図３】拡大表示領域選択後に表示される画面を示した図である。
【図４】拡大表示入力設定処理、および拡大表示処理を示したフローチャートである。
【図５】図４に示した拡大表示領域設定処理のサブルーチンである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、図面を参照して本実施形態である電子内視鏡装置について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【００１８】
電子内視鏡装置は、その挿入部分が体内へ挿入されるビデオスコープ１０と、プロセッサ３０とを備え、ビデオスコープ１０はプロセッサ３０に着脱自在に接続される。プロセッサ３０には、モニタ２０およびキーボード５０が接続されている。
【００１９】
プロセッサ３０は、ランプ電源３３によって点灯するランプ３２を備え、ランプ３２から放射された照明光は、ビデオスコープ１０内に設けられたライトガイド（図示せず）に入射し、ライトガイドを通ってスコープ先端部１０Ｔから被写体（観察対象）に向けて照射される。
【００２０】
被写体に反射した照明光は、スコープ先端部１０Ｔに設けられた対物レンズ（図示せず）を通り、これによって被写体像がＣＣＤ（撮像素子）１４の受光面に形成される。ＣＣＤ１４では、１フレーム／フィールド分の画像信号がＣＣＤ１４から所定の時間間隔（例えば１／３０、１／６０秒間隔）で読み出され、前段信号処理回路１２へ送られる。
【００２１】
ＣＣＤ１４には、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｇ、Ｍｇから成る色要素をモザイク配列させた補色フィルタが配設されており、画素混合読み出し方式に従って１フレーム／フィールド分の画像信号が順次読み出される。前段信号処理回路１２では、画像信号に対してホワイトバランス処理、ガンマ補正処理などの信号処理が施される。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像信号が生成され、プロセッサ３０の拡大処理回路３６を介して映像信号処理回路３８へ送られる。
【００２２】
映像信号処理回路３８では、輪郭強調処理、スーパーインポーズ処理などが画像信号に対して施される。画像処理された映像信号は、モニタ２０に出力される。これにより、観察画像がリアルタイム動画像としてモニタ２０の画面２０Ｍに表示される。
【００２３】
観察モードとしては、スコープ１０の捉える通常の観察画像をそのまま表示する通常観察モードと、通常観察画像の一部を拡大して拡大画像を表示する観察モードが選択的に切り替えられる。プロセッサ３０の側面にはタッチパネル４４が設けられており、オペレータがタッチパネル４４のスクリーン４４Ｓを入力操作することによって、通常観察画像表示／拡大画像表示が切り替えられる。
【００２４】
後述するように、オペレータは、観察画像の中で拡大する領域を任意に設定することが可能であり、スクリーン４４Ｓ上で拡大したい領域を指定すると、その指定領域を拡大した拡大画像がモニタに表示される。拡大表示の場合、拡大処理回路３６は、スコープ１０から出力されたＲ、Ｇ、Ｂの画像信号に対し、補間処理などを使って拡大画像信号処理を施す。
【００２５】
ＣＰＵ４０Ａ、ＲＡＭ４０Ｂ、ＲＯＭ４０Ｃ等を含むシステムコントロール回路４０は、プロセッサ３０の動作を制御し、ランプ３２を駆動するランプ制御部３３、拡大処理回路３６、映像信号処理回路３８等へ制御信号を出力する。また、システムコントロール回路４０は、タッチパネル４４に対する入力操作を検出し、画面表示を制御する。プロセッサの動作制御に関するプログラムは、ＲＡＭ４０Ｂにあらかじめ格納されている。
【００２６】
タイミングコントロール回路４２は、映像信号処理回路３８などの各回路へクロックパルス信号を出力し、信号処理タイミングを調整する。絞り３４は、ライトガイドに入射する照明光の光量を調整し、被写体像の明るさが一定となるように絞り３４の開閉制御が所定時間間隔で行われる。絞り３４への制御信号は、ペリフェラルコントロール回路３５を介してシステムコントロール回路４０から出力される。
【００２７】
スコープ１０に設けられたスコープＣＰＵ１３は、スコープ１０を動作制御するとともに、プロセッサ３０のシステムコントロール回路４０と相互通信する。スコープ１０のＥＥＰＲＯＭ１５には、ＣＣＤ１４の解像度、アスペクト比などを含むスコープ１０に関するデータが格納されており、スコープ１０がプロセッサ３０に接続されると、そのデータがプロセッサ３０へ送信される。
【００２８】
図２は、拡大表示のときにタッチパネルスクリーンに表示される画面を示した図である。図３は、拡大表示領域選択後に表示される画面を示した図である。図３、４を用いて、拡大表示領域の設定について説明する。
【００２９】
拡大表示のとき、スクリーン４４Ｓでは、オペレータによって拡大表示領域を指定する表示状態に切り替わる。図２に示すように、スクリーン４４Ｓの左側には、モニタ２０のイメージＩＭが表示されており、その画面枠ＩＧ内部には、モニタ２０と同様に観察画像ＩＳが表示されている。観察画像ＩＳのサイズ、アスペクト比は、スコープ１０のＣＣＤ１４の解像度、アスペクト比に従う。スクリーン４４Ｓの右側には、操作ボタンを表す一連のアイコンＡ１〜Ａ４が表示されている。
【００３０】
オペレータは、スクリーン４４Ｓ上において、拡大表示したい領域（例えば、病変部を含む領域）を観察画像ＩＳの中で指定する。ここでは、指定方法として、２点クリック方式とドラッグ方式が選択可能であり、オペレータはアイコンＡ１、Ａ２をタッチしてどちらか一方を選択する。
【００３１】
２点方式の場合、拡大を望む領域の対角線上にある２点の位置がオペレータによって指定される。オペレータは、通常画像の中で拡大しようとする領域Ｎ（横幅ＭＸ、縦幅ＭＹ、以下では指定領域という）を決めると、対角線上にある第１の点Ｘ１、第２の点Ｘ２の位置に指を触れる。一方、ドラッグ方式の場合、オペレータは、拡大したい領域を決めると、その対角線を指でなぞる。
【００３２】
タッチパネル４４は、指定された第１、第２の点、あるいは始点、終点の位置を検出し、これによってオペレータが拡大を望む指定領域Ｎが確認される。画面枠ＩＧの右隅を原点として水平方向、垂直方向にＸ、Ｙ座標が規定されており、画面枠ＩＧにおける１画素を単位として、指定された位置の座標が算出される。
【００３３】
そして、オペレータによる指定領域Ｎに基づき、拡大画像領域Ｐが決定される（図３参照）。ここでは、通常観察画像ＩＳの解像度、アスペクト比に対応させて拡大画像領域Ｐが決定される。スクリーン４４Ｓには、拡大画像領域Ｐの画像部分ＭＧが表示される。ただし、部分画像をＭＧを画面中心位置に表示させても良い。
【００３４】
アイコンＡ３が押下されると、拡大画像領域Ｐの画像部分ＭＧを拡大した拡大画像が、モニタ２０全体に表示される。拡大画像領域Ｐを変更する場合、オペレータは、アイコンＡ４を押下し、スクリーン４４Ｓ上において新たな拡大領域を指定する入力操作を行う。
【００３５】
図４は、拡大表示入力設定処理、および拡大表示処理を示したフローチャートである。図５は、図４に示した拡大表示領域設定処理のサブルーチンである。拡大表示モードが設定されると開始される。
【００３６】
拡大表示領域変更のためアイコンＡ３が押下されると（Ｓ１０１）、表示領域設定可能な画面表示になる（Ｓ１０２）。ドラッグ方式が選択されている場合、オペレータのドラッグ操作があると、その始点、終点の位置座標が検出される（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）。一方、２点方式が選択されている場合、入力操作に応じて第１、第２の点の位置座標が検出される（Ｓ１０２、Ｓ１０６〜Ｓ１０９）。そして、オペレータの入力操作に従い、指定された領域に基づいて拡大表示領域が設定される（Ｓ１１０）。
【００３７】
図５を使って、拡大表示領域設定を説明すると、まず、スコープ１０に設けられたＣＣＤ１４の解像度、アスペクト比のデータが、スコープ接続時に格納されているＲＡＭ４０Ｂから読み出される（Ｓ２０１）。そして、第１、第２の点、あるいは始点、終点の位置座標（Ｘ１、Ｘ２）、（Ｙ１、Ｙ２）に基づき、オペレータの指定する領域Ｎの横方向幅（｜Ｘ１−Ｘ２｜）が縦方向幅（｜Ｙ１−Ｙ２｜）よりも長いか否かが判断される（Ｓ２０２）。
【００３８】
横方向幅が縦方向幅よりも大きい場合、まず、横方向の拡大率が算出される（Ｓ２０３）。拡大率は、通常の観察画像の横方向長さと、指定された領域Ｎの横方向幅との比に基づいて求められる。観察画像の横方向長さはＣＣＤ解像度、アスペクト比に基づいて算出される。
【００３９】
横方向の拡大率が求められると、縦方向の拡大率を横方向の拡大率と一致させる（Ｓ２０４）。定められた拡大率にもとづき、拡大表示領域が設定される（Ｓ２０７）。拡大表示領域のサイズ、アスペクト比は、通常観察画像のサイズ、アスペクト比と一致する。
【００４０】
一方、Ｓ２０２において縦方向幅が長い場合、縦方向の拡大率が算出される（Ｓ２０５）。そして、横方向の拡大率が縦方向の拡大率に定められる（Ｓ２０６）。これにより、通常観察画像とアスペクト比が同じ拡大表示領域が設定される（Ｓ２０７）。拡大表示領域が設定されると、図３に示すように、スクリーン４４ＳのモニタイメージＩＭには、拡大表示領域に応じた部分画像Ｐが表示される（Ｓ１１１）。
【００４１】
オペレータがアイコンＡ３に触れると、拡大表示処理が実行される（Ｓ１１３）。すなわち、拡大表示領域Ｎの画像部分を拡大した拡大画像がモニタ２０に表示される。拡大処理回路３６は、拡大表示領域の位置情報に基づいて画像表示領域Ｎの画像部分を抽出し、その画像部分の画像信号に対して補間処理を施す。
【００４２】
さらにオペレータが拡大表示領域の位置を変更するためアイコンＡ４を操作すると、図２に示す拡大表示領域設定画面に再び切り替わり、オペレータの入力操作に従って新たな拡大表示領域が設定される。拡大表示モードが変更されるまで、Ｓ１０１〜Ｓ１１３が実行される（Ｓ１１４）。
【００４３】
このように本実施形態によれば、タッチパネル４４を備えたプロセッサにおいて、通常観察画像の中で拡大したい部分をスクリーン４４Ｓ上で指定することが可能であり、領域Ｎの対角線上に沿った２点（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）を選択、あるいは対角線上の２点に沿ってドラッグ操作をすることにより、領域Ｎが指定される。
【００４４】
そして、指定領域Ｎの縦横一方の拡大率を設定し、その設定した拡大率を他方の拡大率に一致させる。これにより、実際の拡大表示領域Ｐが設定される。設定された拡大表示領域Ｐに基づく部分画像ＭＧがスクリーン４４Ｓに表示され、オペレータの操作に従って部分画像ＭＧを拡大した拡大画像がモニタ２０に表示される。
【００４５】
オペレータが通常観察画像の中で拡大したい領域を任意に設定できるため、拡大領域の位置、拡大率を自由に調整、変更することが可能となり、診断に有効な拡大画像を表示することができる。特に、プロセッサのスクリーン上で拡大する部分を任意に設定できるため、病変部の位置の変化など、作業、観察状況に応じて、観察画像の中の必要な部分を拡大表示することができる。
【００４６】
一方、指定領域のアスペクト比をＣＣＤのアスペクト比に対応させて拡大率を設定し、拡大表示領域を決定するため、適切な解像度変換を行った拡大画像が表示される。ＣＣＤの解像度、アスペクト比は接続されるスコープによって相違するが、ＣＣＤの解像度、アスペクト比を実際に検出することによって、適切な拡大表示領域を設定することが可能である。
【００４７】
また、指定領域について拡大率の小さい幅を基準に拡大表示領域を設定するため、拡大表示のときに画像が画面からはみ出すこともなく、モニタの画面サイズ、通常の観察画像に合わせて拡大画像を表示することができる。
【００４８】
指定領域の入力操作については、対角線上の２点でなく、領域の四隅を指定するなど、他の指定方法を適用することが可能である。また、タッチパネル以外の入力装置、ポインティングデバイスを適用してもよい。拡大表示領域については、通常観察画像と完全一致させる必要はなく、ＣＣＤの解像度、アスペクト比、およびオペレータの指定する領域両方を満足させるように定めればよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０  ビデオスコープ
１４  ＣＣＤ
２０  モニタ
３０  プロセッサ
３６  拡大処理回路
４０  システムコントロール回路
４４  タッチパネル
【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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