(57)【要約】【課題】動画像記録中に表示される観察画像に対して画像編集処理が施されても、動画像記録処理を中断なく完了させる。【解決手段】映像信号に対して輪郭強調の画像処理を実行可能な内視鏡装置において、動画像記録中に輪郭強調用インジケータ６５Ｂが操作された場合、画像処理回路２６において輪郭強調処理を実行するととともに、メインコントローラ３０は、画像処理回路２６と動画像データ生成回路２８との間に設けられたＮＲ回路２７を有効化し、輪郭強調処理された映像信号に対してＮＲ処理を数フレーム期間施す。【選択図】図１
2017202028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スコープによる撮像によって得られる映像信号に基づいて記録用の動画像データを生成する動画像生成部と、
画像編集操作に応じて、映像信号に対し画像処理を実行する画像処理部と、
前記動画像生成部へ送られる映像信号に対し、ノイズリダクション（ＮＲ）処理を実行可能なＮＲ処理部と、
動画像記録処理中に画像編集操作が行われると、前記ＮＲ処理部を制御してＮＲ処理を実行させる制御部と
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記制御部が、ＮＲ処理実行開始から定められた期間、前記ＮＲ処理部においてＮＲ処理を実行させ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】
前記制御部が、接続されるスコープの機種に応じて、ＮＲ処理の強度を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記制御部が、接続されるスコープの撮像素子およびライトガイドの少なくともいずれか１つの特性に応じて、ＮＲ処理の強度を設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項５】
記録される動画像に対する画質を設定する画質設定部をさらに備え、
前記制御部が、設定された画質に応じてＮＲ処理の実行／非実行を定め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】
前記画像処理部が、生成される映像信号を、前記ＮＲ処理部および外部装置に向けて出力し、
前記ＮＲ処理部が、送られてくる映像信号に対してＮＲ処理し、前記動画像生成部へ出力することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記画像処理部が、映像信号に対して輪郭強調処理を実行することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項８】
動画像生成部が、スコープによる撮像によって得られる映像信号に基づいて記録用の動画像データを生成し、
画像処理部が、画像編集操作に応じて、映像信号に対し画像処理を実行し、
ＮＲ処理部が、前記動画像生成部へ送られる映像信号に対し、ノイズリダクション（ＮＲ）処理を実行し、
制御部が、動画像記録処理中に画像編集操作が行われると、前記ＮＲ処理部を制御してＮＲ処理を実行させることを特徴とする内視鏡装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、器官などの観察対象を撮像する内視鏡装置に関し、特に、動画像の記録処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置では、先端部にイメージセンサを設けたビデオスコープによる撮像によって観察画像をモニタに表示するが、オペレータは、表示される観察画像を動画像として記録することが可能である。動画像記録操作が行われると、所定のフォーマット形式（ＭＰＥＧなど）に従って映像信号に対する圧縮処理を施し、圧縮画像データのファイルを外部記憶装置（メモリカードなど）へ記録する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、内視鏡装置では、オペレータの操作によって、モニタ表示される観察画像に対して画像編集を行うことが可能である。例えば、病変部組織など診断対象となる像の輪郭を強調する輪郭強調機能が備えられており、オペレータの操作によって、明暗差のある部分を強調する画像処理が映像信号に対して施される。これによって、輪郭強調された組織構造が顕れる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−８５０２９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２３５２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
動画像記録処理中、輪郭強調などオペレータによる画像編集操作が行われると、高周波信号成分が急激に増大し、圧縮処理時のフレーム間差分データのデータ量が急増する。動画像生成処理回路内のバッファ容量には限度があるため、バッファオーバーフローとなって圧縮処理が実行できず、動画像記録が中断してしまう。
【０００６】
したがって、動画像記録処理中に輪郭強調などの画像処理が実行されても、動画像記録が中断することなく継続できることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内視鏡装置は、スコープによる撮像によって得られる映像信号に基づいて記録用の動画像データを生成する動画像生成部と、画像編集操作に応じて、映像信号に対し画像処理を実行する画像処理部と、動画像生成部へ送られる映像信号に対し、ノイズリダクション（ＮＲ）処理を実行可能なＮＲ処理部と、動画像記録処理中に画像編集操作が行われると、ＮＲ処理部を制御してＮＲ処理を実行させる制御部とを備える。
【０００８】
ここで、画像編集操作とは、オペレータがボタンやタッチパネルなどを操作することで、表示される観察画像などに対し画像処理を実行するときの操作を表す。例えば、画像処理部が、映像信号に対して輪郭強調処理を実行することが可能である。
【０００９】
画像処理部は、モニタ出力側に近いスーパーインポーズ処理などを施す画像処理回路として構成することが可能であり、例えば、撮像素子から出力される画素信号に基づいて映像信号を生成する信号処理回路の後に設けることができる。
【００１０】
ＮＲ処理部は、画像処理回路と動画像生成部との間に設けることが可能である。画像処理部は、画像編集操作生成される映像信号を、ＮＲ処理部およびモニタなどの外部装置に向けて出力することが可能である。ＮＲ処理部は、送られてくる映像信号に対してＮＲ処理し、動画像生成部へ出力する。
【００１１】
制御部は、ＮＲ処理実行開始から定められた期間、ＮＲ処理部においてＮＲ処理を実行させることができる。ここでの期間は、例えば数フレーム期間に設定することが可能である。
【００１２】
制御部は、接続されるスコープの機種に応じて、ＮＲ処理の強度を設定することができる。例えば、制御部は、接続されるスコープの撮像素子およびライトガイドの少なくともいずれか１つの特性に応じて、ＮＲ処理の強度を設定する。
【００１３】
内視鏡装置では、記録される動画像に対する画質を設定する画質設定部を設けることが可能である。そして制御部は、設定された画質に応じてＮＲ処理の実行／非実行を定めることができる。
【００１４】
本発明の他の態様における内視鏡装置の動作方法は、動画像生成部が、スコープによる撮像によって得られる映像信号に基づいて記録用の動画像データを生成し、画像処理部が、画像編集操作に応じて、映像信号に対し画像処理を実行し、ＮＲ処理部が、動画像生成部へ送られる映像信号に対し、ノイズリダクション（ＮＲ）処理を実行し、制御部が、動画像記録処理中に画像編集操作が行われると、ＮＲ処理部を制御してＮＲ処理を実行させる。
【発明の効果】
【００１５】
このように本発明によれば、動画像記録中に表示される観察画像に対して画像編集処理が施されても、動画像記録処理を中断なく完了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】メインコントローラ（およびサブコントローラ）によって実行される動画像記録処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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２０とを備え、ビデオスコープ１０はプロセッサ２０に着脱自在に接続される。プロセッサ２０には、モニタ７０が接続されている。
【００２０】
プロセッサ２０は、白色光を放射するランプ２４を備え、ランプ２４から放射された光は、図示しない集光レンズにより集光されてビデオスコープ１０内に設けられたライトガイド１１に入射する。ライトガイド１１に入射した光は、配光レンズ（図示せず）を介してビデオスコープ１０の先端部１０Ｔから射出し、被写体（観察部位）に照射される。
【００２１】
被写体で反射した光は、スコープ先端部１０Ｔに設けられた対物レンズ（図示せず）によって結像し、被写体像がイメージセンサ１２の受光面に形成される。ここでは、イメージセンサ１２として、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサなどが適用される。イメージセンサ１２の受光面上には、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｇ、Ｍｇ、あるいはＲ、Ｇ、Ｂから成る色フィルタ要素を配列させた色フィルタアレイ（図示せず）が配設されている。
【００２２】
イメージセンサ１２では、１フィールド／フレーム分の画像信号が所定の時間間隔で読み出される（例えば、１／６０秒間隔、あるいは１／５０秒間隔など）。読み出されたアナログの画素信号は、信号処理回路１４へ送られる。信号処理回路１４では、１フィールド／フレーム分のアナログ画素信号に対し、デジタル化処理、ホワイトバランス処理（ゲイン処理）、ガンマ補正処理、そして色変換処理などの信号処理が施される。これにより、原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のカラー画像信号が生成され、プロセッサ２０へ順次送られる。
【００２３】
プロセッサ２０の画像処理ＩＣなどによって構成される画像処理回路２６では、送られた画像信号に対し、スーパーインポーズ、輪郭強調など、オペレータによる画像編集操作に応じて所定の画像処理が施される。画像処理回路２６から１フレーム／フィールド分の映像信号がモニタ７０へ順次出力され、観察画像が動画像としてモニタ７０に表示される。
【００２４】
ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むメインコントローラ３０は、絞り機構２２、ランプ２４などへ制御信号を出力し、プロセッサ２０全体の動作を制御する。動作制御に関するプログラムは、あらかじめＲＯＭに記憶されている。ビデオスコープ１０がプロセッサ２０に接続されると、メインコントローラ３０は、ビデオスコープ１０のＲＯＭ１７に記憶されたスコープ関連データを読み出し、ＲＡＭなどに記憶する。スコープ関連データには、イメージセンサ１２の特性（画素数など）、ライトガイド１１のファイバ特性（ファイバ本数など）が含まれる。絞り機構２２は、ライトガイド１１の入射端と集光レンズとの間に配置されており、開閉動作によって照明光量を増減させる。
【００２５】
ＣＰＵ、ＲＯＭなどを含むサブコントローラ４０は、メインコントローラ３０との間で相互通信し、外部メモリ６０への画像データ転送を制御する。また、サブコントローラ４０は、タッチパネル６５に対する入力操作を検知する。タッチパネル６５には、動画像記録用インジケータ６５Ａ、輪郭強調用インジケータ６５Ｂ、記録動画像の画質設定用インジケータ６５Ｃなどが表示されている。各インジケータは、ボタンなどを表すイメージで表示されている。
【００２６】
オペレータが輪郭強調用インジケータ６５Ｂを押すと、画像処理回路２６では、輪郭強調処理が映像信号に対して施される。これにより、観察画像における組織構造の輪郭部分（明暗、色調変化のある部分）を強調した観察画像がモニタ７０に表示される。
【００２７】
オペレータが動画像記録用インジケータ６５Ａを押すと、動画像が外部メモリ６０に記録される。メインコントローラ３０は、動画像記録操作情報をサブコントローラ４０から受けると、ノイズリダクション回路（以下、ＮＲ回路）２７を経由して映像信号を動画像データ生成回路２８へ送る。
【００２８】
動画像出力ＩＣなどによって構成される動画像データ生成回路２８では、動画像データが圧縮処理（符号化処理）され、ファイル化される。動画像の圧縮処理は、例えばＭＰＥＧなどの規格に従って実行され、バッファを用いた圧縮処理が施される。記録画像の画質を決める圧縮率は、画質設定用インジケータ６５Ｃに対する入力操作に従って定められる。ここでは、「通常画質」もしくは「高画質」が設定可能であり、高画質が設定された場合、通常画質よりもレートの高いビットレートによって圧縮動画像データが生成される。
【００２９】
生成された圧縮動画像データのファイルは、サブコントローラ４０を経由して内部メモリ２９へ一時的に保存された後、サブコントローラ４０を経由して外部メモリ６０へ順次転送される。外部メモリ６０は、プロセッサ２０に接続、あるいは、着脱自在な記憶装置であり、例えばＵＳＢメモリなどが適用可能である。
【００３０】
画像処理回路２６と動画像データ生成回路２８との間に設けられたＮＲ回路２７は、画像処理回路２６から送られてくる映像信号に対しフィルタを掛け、映像信号に含まれるノイズを低減する。具体的には、ローパスフィルタによって映像信号の高周波成分を除去する。ＮＲ回路２７は、メインコントローラ３０の制御によって有効／無効に切り替えられる。
【００３１】
本実施形態では、動画像記録処理中に輪郭強調のため画像編集操作が行われると、ＮＲ回路２７を所定期間だけ有効にし、動画像データ生成回路２８へ送られる映像信号に対してノイズリダクション処理（ＮＲ処理）を施す。以下、これについて詳述する。
【００３２】
図２は、メインコントローラ３０（およびサブコントローラ４０）によって実行される動画像記録処理のフローチャートである。なお、動画像記録処理が行われない間、ＮＲ回路２７は無効状態に設定されている。
【００３３】
オペレータが動画像記録用インジケータ６５Ａを押すと、動画像記録処理が開始される（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。そして、輪郭強調用インジケータ６５Ｂが操作されたか否かが判断される（Ｓ１０３）。輪郭強調用インジケータ６５Ｂが動画像記録中に押されないまま動画像記録処理が完了すると、そのまま終了する（Ｓ１０３、Ｓ１０９）。一方、輪郭強調用インジケータ６５Ｂが動画像記録途中で押されたと判断されると、ステップＳ１０４へ進む。
【００３４】
ステップＳ１０４では、画質設定用インジケータ６５Ｃによって設定された画質が「高画質」であったか否かが判断される。高画質ではなかった場合、ステップＳ１０９へ進み、動画像記録処理がそのまま継続される。一方、高画質の場合、ステップＳ１０５へ進み、ＮＲ回路２７が無効から有効な状態に切り替えられる。
【００３５】
ステップＳ１０６では、ビデオスコープ１０のＲＯＭ１７からから読み出されたイメージセンサ１２の特性およびライトガイド１１のファイバ特性に基づき、ＮＲ処理の強度が設定される（Ｓ１０６）。ここでは、ローパスフィルタによって除去する周波数帯域を設定変更可能であり、画素数が多く、ファイバ本数が多いほど周波数帯域幅が大きく設定される。
【００３６】
ＮＲ回路２７を有効化してから所定期間経過すると、ＮＲ回路２７が無効な状態に切り替えられる（Ｓ１０７、Ｓ１０８）。所定期間は、ここでは数フレーム期間（例えば２〜５フレーム期間）に相当する期間にあらかじめさだめられている。そして動画像記録処理が完了すると、終了する（Ｓ１０９）。
【００３７】
このような動画像記録中のＮＲ処理によって、以下のような効果が生じる。
【００３８】
動画像記録処理中に輪郭強調処理を実行すると、画像処理回路２６において編集処理された映像信号に対し、輪郭部分で高周波信号成分が急激に増加する。
【００３９】
しかしながら、ＮＲ回路２７によってノイズリダクション処理を動画像記録処理の前段階で施すことにより、高周波信号成分を低減した映像信号が動画像データ生成回路２８へ送信されることになる。これによって、圧縮処理における前後フレーム間の差分データ量が急に増加するのを防ぐことができる。
【００４０】
その結果、動画像データサイズが急激に増大してバッファ容量の限度を超え、バッファオーバーフローの発生といった動画像記録処理エラーの事態を防ぐことができ、動画像記録処理を完了させることができる。また、バッファ容量を小さく設定することが可能となり、コストを抑えることができる。
【００４１】
また、ＮＲ回路２７の有効化期間を数フレーム期間に定めることにより、ＮＲ処理による記録動画像の画質低下（データ劣化）を最小限に抑えることができる。数フレーム期間経過後にＮＲ回路２７を無効にしても、ＮＲ処理された輪郭強調映像信号とＮＲ処理されてない輪郭強調映像信号との間の差分データによって圧縮処理が施されるため、バッファ容量を超えるような状況にはならない。
【００４２】
一方、画像処理回路２６と動画像データ生成回路２８との間にＮＲ回路２７が設けられていることから、画像処理回路２６からモニタ７０へ出力される映像信号に対してＮＲ処理が施されない。そのため、輪郭が強調された観察画像をモニタ７０に表示することができる。
【００４３】
ＮＲ処理を実行する場合、イメージセンサ１２の画素数、ライトガイド１１のファイバ本数などに応じて、観察画像に現れるノイズ量は異なる。ＮＲ処理実行時にその強度をスコープ関連データ、すなわちスコープ機種に基づいて定めることにより、ノイズ量に合わせたＮＲ処理が実行される。これによって、ノイズ量が少ない観察画像に対して必要以上にＮＲ処理を施して画質低下を招くのを防ぐことができる。
【００４４】
さらに、動画像記録時の画質を高画質、すなわち低圧縮率に定めている場合にのみ、ＮＲ回路２７を有効化するように構成している。高画質設定の場合、高いビットレートで動画像を記録することになり、輪郭強調処理を施すとバッファ容量を超える可能性が非常に高くなる。そのため、ＮＲ回路２７を有効化することによって動画像記録処理中のエラー発生を防ぐことができる。一方、高画質に設定されない場合、バッファオーバーフローが発生する可能性が低いため、ＮＲ回路２７を有効化しない。これにより、高画質に設定されていない通常の動画像記録処理により、ＮＲ処理によって更に画質劣化が顕著になるのを防ぐことができる。このように画質設定用インジケータ６５Ｃによって設定された画質に応じてＮＲ処理が実行されるか、または実行されないかが定められる。
【００４５】
このように本実施形態によれば、映像信号に対して輪郭強調の画像処理を実行可能な内視鏡装置において、動画像記録中に輪郭強調用インジケータ６５Ｂが操作された場合、画像処理回路２６において輪郭強調処理を実行するととともに、メインコントローラ３０は、画像処理回路２６と動画像データ生成回路２８との間に設けられたＮＲ回路２７を有効化し、輪郭強調処理された映像信号に対してＮＲ処理を数フレーム期間施す。
【００４６】
なお、輪郭強調以外の画像処理であっても、高周波成分が映像信号において急増させるような場合には、ＮＲ回路を有効化させればよい。また、ノイズリダクションの手法は任意であり、数フレーム期間以外であってもよい。さらに、動画像データの記録処理方式においても上記方式に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ビデオスコープ
２０  プロセッサ
２６  画像処理回路
２７  ＮＲ回路
２８  動画像データ生成回路
３０  メインコントローラ
４０  サブコントローラ
６５  タッチパネル
【図１】
2017202028.tif 000003
【図２】
2017202028.tif 000004