專利名稱：圖像處理裝置及圖像輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及預(yù)想在高電壓高頻信號(hào)的發(fā)生源附近使用的設(shè)備中搭載的圖像處理 裝置，涉及一種用于避免因高電壓高頻信號(hào)引起的圖像噪聲的不良影響的技術(shù)。尤其涉及 在發(fā)生高電壓高頻信號(hào)的附帶電手術(shù)刀的內(nèi)窺鏡、或容易受到通信電波的影響的移動(dòng)電話 內(nèi)置相機(jī)中搭載的圖像處理裝置、圖像輸入裝置。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)參照2008年12月19日申請(qǐng)的、包括說明書、附圖、權(quán)利要求書在內(nèi)的日本 專利申請(qǐng)2008-323924號(hào)的全部?jī)?nèi)容，將其引用到本說明書中。數(shù)碼相機(jī)模塊伴隨著攝像部的小型化而不斷在醫(yī)療、監(jiān)視等廣闊領(lǐng)域中應(yīng)用。數(shù) 碼相機(jī)模塊是包括下述部分的裝置攝像元件；將由攝像元件獲得的模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成 數(shù)字圖像信號(hào)的模擬前端(analog front end 以下簡(jiǎn)稱為AFE)；和進(jìn)行數(shù)字圖像信號(hào)的 圖像信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)處理器(以下簡(jiǎn)稱為DSP)。近年來，高像素化、高功能化不斷發(fā) 展，在數(shù)碼相機(jī)模塊內(nèi)部，AFE與DSP之間的控制信號(hào)(控制曝光時(shí)間、幀速率等的控制信 號(hào))的通信在高速化。而且，數(shù)碼相機(jī)模塊與搭載設(shè)備之間的通信也在高速化。而在醫(yī)療用相機(jī)(內(nèi)窺鏡)中，在向體內(nèi)插入的相機(jī)模塊的附近配置有以高電壓、 高頻驅(qū)動(dòng)的電手術(shù)刀，因該電手術(shù)刀的動(dòng)作產(chǎn)生的高電壓高頻信號(hào)，成為引起DSP-AFE間、 DSP-攝像元件間、DSP-處理器間的通信錯(cuò)誤的原因。需要說明的是，這里所說的處理器是 指，作為對(duì)搭載設(shè)備(醫(yī)療用相機(jī)等)進(jìn)行統(tǒng)一控制的控制部發(fā)揮功能的器件。而且，在移動(dòng)電話內(nèi)置相機(jī)中，移動(dòng)電話產(chǎn)生的高頻電波也成為相機(jī)模塊、移動(dòng)電 話主體間或者相機(jī)模塊內(nèi)的通信錯(cuò)誤的原因。圖7是表示現(xiàn)有技術(shù)中的附帶電手術(shù)刀的內(nèi)窺鏡的構(gòu)成的框圖(例如參照專利文 獻(xiàn)1)。該附帶電手術(shù)刀的內(nèi)窺鏡具備搭載有攝像元件11，被插入到體內(nèi)的攝像部10 ；在 醫(yī)生對(duì)攝像部10的插入或處理器動(dòng)作進(jìn)行操作時(shí)，受理該操作的操作部20 ；作為內(nèi)窺鏡相 機(jī)系統(tǒng)主體，進(jìn)行內(nèi)窺鏡的動(dòng)作整體的控制的處理器30 ；和電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40。由攝像元 件11獲得的攝像信號(hào)經(jīng)由插入線纜12傳輸給AFE22，被數(shù)字化。數(shù)字圖像信號(hào)在被DSP23 圖像處理的同時(shí)，經(jīng)由延長(zhǎng)線纜31被發(fā)送給處理器30。DSP23通過進(jìn)行與基于來自處理器 30或者操作部20的通信而得到的控制信號(hào)(控制曝光時(shí)間、幀速率等的控制信號(hào))對(duì)應(yīng) 的DSP23自身的動(dòng)作控制，并且基于通信向AFE22或者攝像元件11發(fā)送控制信號(hào)，始終實(shí) 施內(nèi)窺鏡中的最佳控制。如果電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40動(dòng)作，基于電手術(shù)刀42的高電壓高頻信號(hào)實(shí)施患部的切 除，則會(huì)產(chǎn)生因高頻信號(hào)引起的圖像噪聲，該圖像噪聲有時(shí)會(huì)混入到AFE-DSP間、DSP-攝像 元件間、DSP-處理器間的通信中。這樣的圖像噪聲的混入成為不能控制相機(jī)模塊或誤控制 的原因，在最差的情況下，還可能導(dǎo)致手術(shù)中的圖像信號(hào)中斷(所謂的black out)。內(nèi)窺鏡部分(由攝像部10、操作部20、處理器30構(gòu)成)的動(dòng)作與電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部 40的動(dòng)作不同步，無法在內(nèi)窺鏡部分檢測(cè)到電手術(shù)刀42的動(dòng)作狀態(tài)。因此，如果因?yàn)樵陔娛中g(shù)刀線纜41中通過的高頻信號(hào)引起的圖像噪聲疊加到模塊要素間的通信信號(hào)中，則不 僅會(huì)在AFE22、攝像元件11中產(chǎn)生誤動(dòng)作，而且按照情況的不同，還會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作停止，這樣 一來，便無法從內(nèi)窺鏡獲得圖像輸出。因此，為了避免這樣的不良情況，以往在操作部20中設(shè)置了電手術(shù)刀動(dòng)作檢測(cè)電 路80。電手術(shù)刀動(dòng)作檢測(cè)電路80對(duì)DSP23附近的電信號(hào)電路(例如通信電路)直接進(jìn)行 監(jiān)視，通過對(duì)混入到電信號(hào)中的脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)，來判定電手術(shù)刀42的動(dòng)作、非動(dòng)作，并在 判定為電手術(shù)刀42正在動(dòng)作時(shí)，使數(shù)碼相機(jī)模塊的通信停止。專利文獻(xiàn)1日本特開昭57-110230號(hào)專利文獻(xiàn)1中公開的現(xiàn)有技術(shù)是在由電手術(shù)刀動(dòng)作檢測(cè)電路80檢測(cè)為電手術(shù)刀 42正在動(dòng)作時(shí)，使相機(jī)模塊的通信停止。但是，有時(shí)存在即使電手術(shù)刀42動(dòng)作，也不會(huì)對(duì)相 機(jī)模塊的圖像取得造成影響的情況，可以說在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)相機(jī)模塊的通信的控制過量 了。這是因?yàn)闊o論是否對(duì)正常的圖像取得造成不良影響，都使相機(jī)模塊的通信不必要地停 止。而且，在操作部20中新搭載的電手術(shù)刀動(dòng)作檢測(cè)電路80導(dǎo)致操作部20的大型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的情況而提出，其目的在于，能夠盡量實(shí)施最佳控制。本發(fā)明涉及的圖像處理裝置，其具備根據(jù)圖像信號(hào)生成數(shù)字圖像信號(hào)的AFE ；和進(jìn)行所述數(shù)字圖像信號(hào)的圖像處理的DSP，所述DSP具備與所述AFE之間進(jìn)行通信的第1通信電路；對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)中是否疊加有圖像噪聲進(jìn)行檢測(cè)的圖像噪聲檢測(cè)電路；和當(dāng)由所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出所述數(shù)字圖像信號(hào)中疊加有圖像噪聲時(shí)，輸出 通信禁止信號(hào)的通信控制電路；所述第1通信電路在檢測(cè)到所述通信禁止信號(hào)時(shí)，停止其通信動(dòng)作。在本發(fā)明中，通信控制電路輸出通信禁止信號(hào)并由第1通信電路檢測(cè)的時(shí)間，是 圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出圖像噪聲的時(shí)候。根據(jù)圖像噪聲的檢測(cè)，由通信控制電路輸出通 信禁止信號(hào)的本發(fā)明的構(gòu)成，與在認(rèn)為電手術(shù)刀的動(dòng)作 圖像噪聲的發(fā)生的基礎(chǔ)上，根據(jù) 電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)的高頻信號(hào)來檢測(cè)電手術(shù)刀的動(dòng)作的有無，并在檢測(cè)出電手術(shù)刀的動(dòng)作時(shí)， 停止與AFE的通信的構(gòu)成，其主旨完全不同。因電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的不良情況是指，圖像噪聲混入到圖像信號(hào)中，引起圖像紊 亂。雖然因電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生圖像噪聲的情況可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來獲知，但在電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng) 時(shí)并不一定會(huì)產(chǎn)生圖像噪聲。有時(shí)即便在電手術(shù)刀動(dòng)作時(shí)，也不產(chǎn)生圖像噪聲。以往，在檢 測(cè)到電手術(shù)刀的動(dòng)作而判斷為產(chǎn)生圖像噪聲時(shí)，直接使通信停止，但該控制是過量的控制， 會(huì)帶來不必要地使通信停止的結(jié)果。與之相對(duì)，在本發(fā)明中，通過實(shí)施只在檢測(cè)出圖像噪聲時(shí)，使通信停止這一充分必 要的控制，從而避免了過量控制。由此，容許在不產(chǎn)生圖像噪聲的狀態(tài)下的電手術(shù)刀的動(dòng) 作。即，由于在產(chǎn)生了不對(duì)圖像信號(hào)造成影響的程度的高頻信號(hào)時(shí)，不使通信停止，所以能 夠盡量實(shí)施最佳控制。當(dāng)然，通過在產(chǎn)生圖像噪聲時(shí)停止通信，能夠可靠地控制AFE。
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在本發(fā)明中存在下述方式所述DSP還具備與控制該DSP的處理器之間進(jìn)行通信的第2通信電路，所述第2 通信電路在檢測(cè)出所述通信禁止信號(hào)時(shí)，停止其通信動(dòng)作。根據(jù)該方式，能夠使AFE的控制 更加切實(shí)可靠。其中，優(yōu)選所述通信控制電路通過所述第2通信電路將所述通信禁止信號(hào)的輸出 傳遞給所述處理器。這樣一來，第2通信電路能夠在進(jìn)行通信的停止之前，將產(chǎn)生了因電手 術(shù)刀驅(qū)動(dòng)的高頻信號(hào)引起的圖像噪聲的情況傳遞給處理器。而且，在本發(fā)明中還存在下述方式，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)設(shè)定了一個(gè)或多個(gè)關(guān)注像素和位 于該關(guān)注像素各自的周邊的周邊像素的基礎(chǔ)上，當(dāng)所述關(guān)注像素的像素值與所述周邊像素 的像素值之間的差分成為預(yù)先設(shè)定的差分閾值以上時(shí)，判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖
像噪聲。在該方式中，優(yōu)選所述圖像噪聲檢測(cè)電路在對(duì)一個(gè)所述關(guān)注像素設(shè)定了多個(gè)所述 周邊像素的基礎(chǔ)上，將這些多個(gè)周邊像素的像素值平均值設(shè)為所述周邊像素的像素值，并 且優(yōu)選，所述圖像噪聲檢測(cè)電路具備計(jì)算出所述周邊像素的像素值平均值的周邊像素平 均電路；和計(jì)算出所述關(guān)注像素的像素值與所述像素值平均值之間的差分的差分電路，在所述關(guān)注像素的像素值與所述像素值平均值之間的差分成為所述差分閾值以 上時(shí)，所述圖像噪聲檢測(cè)電路判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪聲。根據(jù)這些方式，能夠通過比較簡(jiǎn)單的構(gòu)成，高精度地檢測(cè)出因電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)的高 頻信號(hào)引起的圖像噪聲的發(fā)生。并且，在本發(fā)明中存在下述方式，所述數(shù)字圖像信號(hào)被周期性更新，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在按所述數(shù)字圖像信號(hào)的每次更新計(jì)算出所述差分的基 礎(chǔ)上，在預(yù)先設(shè)定的期間中對(duì)計(jì)算出的所述差分分別成為所述差分閾值以上的次數(shù)進(jìn)行計(jì) 數(shù)，當(dāng)其計(jì)數(shù)值成為預(yù)先設(shè)定的計(jì)數(shù)閾值以上時(shí)，判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪 聲。根據(jù)該方式，能夠進(jìn)一步提高通信禁止信號(hào)的可靠性。另外，在本發(fā)明中存在下述方式，所述DSP還具備噪聲除去電路，所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)在對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)設(shè)定的多個(gè)關(guān)注像素的每一 個(gè)中，是否疊加了圖像噪聲，所述噪聲除去電路通過將由所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)為疊加了圖像噪聲的所 述關(guān)注像素的像素值，置換成位于該關(guān)注像素的周邊的周邊像素的像素值，來除去該圖像噪聲。根據(jù)該方式，能夠通過噪聲除去電路除去因電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)的高頻信號(hào)引起的數(shù)字 圖像信號(hào)上的圖像噪聲。如果能夠良好地進(jìn)行圖像噪聲的除去，則可以不進(jìn)行通信的停止， 能夠改善作業(yè)性。而且，在本發(fā)明中存在下述方式，在所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出所述圖像噪聲的疊加之后，又變得檢測(cè)不到該圖像噪聲的疊加時(shí)，所述通信控制電路停止所述通信禁止信號(hào)的生成，使基于所述第1通信 電路而與所述AFE之間的通信、基于所述第2通信電路而與所述處理器之間的通信重新開 始。根據(jù)該方式，能夠與電手術(shù)刀的動(dòng)作停止同時(shí)，使第1通信電路、第2通信電路的 動(dòng)作重新開始，結(jié)果可以快速地重新開始數(shù)碼相機(jī)模塊(攝像元件、AFE、DSP)的控制。另外，上述的說明中，在具備將由攝像元件獲得的圖像信號(hào)數(shù)字化的AFE ；和與 所述AFE之間進(jìn)行通信，對(duì)所述AFE的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行圖像處理的DSP的圖像處理裝置 中，實(shí)施了本發(fā)明，但實(shí)施本發(fā)明的對(duì)象不限定于這樣的構(gòu)成，除此之外，拆除了所述AFE 的構(gòu)成的具備DSP的圖像輸入裝置也是本發(fā)明的對(duì)象。此外，上面舉例說明了本發(fā)明對(duì)于因?yàn)殡娛中g(shù)刀驅(qū)動(dòng)引起的圖像噪聲的有效性， 但在移動(dòng)電話內(nèi)置相機(jī)中，本發(fā)明對(duì)于因?yàn)橐苿?dòng)電話產(chǎn)生的高頻電波而引起的圖像噪聲也 是有效的。根據(jù)本發(fā)明，由于即使在附近產(chǎn)生了高頻信號(hào)，在該信號(hào)是對(duì)圖像信號(hào)沒有影響 的等級(jí)的高頻信號(hào)時(shí)，也不實(shí)施通信的停止，所以可以盡量實(shí)施最佳控制。而且，不需要在 相機(jī)模塊之外搭載電路，能夠?qū)崿F(xiàn)搭載了相機(jī)模塊的圖像處理裝置的小型化。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的附帶電手術(shù)刀的內(nèi)窺鏡的簡(jiǎn)要構(gòu)成的框圖。圖2是表示實(shí)施方式1中的DSP的詳細(xì)構(gòu)成的框圖。圖3是實(shí)施方式1的圖像噪聲檢測(cè)電路中的關(guān)注像素和周邊像素的圖。圖4是實(shí)施方式1的圖像噪聲檢測(cè)電路中的關(guān)注像素值與周邊像素平均值的差分 的圖。圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式中的電手術(shù)刀動(dòng)作時(shí)顯示器圖像的概念圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的DSP的詳細(xì)構(gòu)成的框圖。圖7是表示現(xiàn)有技術(shù)中的附帶電手術(shù)刀的內(nèi)窺鏡的簡(jiǎn)要構(gòu)成的框圖。圖中10-攝像部；11-攝像元件；12-插入線纜；20-操作部；21-操作部件; 22-AFE (模擬前端)；23-DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)；24-CPU ;25_圖像處理電路；26-第1通信 電路；27-第2通信電路；30-處理器；31-延長(zhǎng)線纜；40-電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部；41-電手術(shù)刀線 纜；42-電手術(shù)刀；50-圖像噪聲檢測(cè)電路；51-周邊像素平均電路；52-差分電路；53-通信 控制電路；54-噪聲除去電路；60-關(guān)注像素；61-周邊像素；70-監(jiān)視圖像；71-因電手術(shù)刀 驅(qū)動(dòng)引起的圖像噪聲。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明涉及的圖像處理裝置的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。其中， 以下說明的實(shí)施方式只是一例，能夠進(jìn)行各種各樣的改變。(實(shí)施方式1)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的將相機(jī)模塊構(gòu)成為醫(yī)療用內(nèi)窺鏡的附帶電手 術(shù)刀的內(nèi)窺鏡(以下簡(jiǎn)稱為內(nèi)窺鏡)的簡(jiǎn)要構(gòu)成的框圖。該內(nèi)窺鏡具備內(nèi)置有攝像元件 11的攝像部10 ；用于對(duì)內(nèi)窺鏡的各部進(jìn)行操作的操作部20 ；對(duì)通過攝像元件11獲得的圖像信號(hào)實(shí)施各種圖像處理的處理器30 ；和電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40。攝像元件11用于捕捉被攝體的光學(xué)像，將其轉(zhuǎn)換成表示圖像信息的電信號(hào)，攝像 元件 11 由 CCD(Charge Coupled Device)或 M0S(Metal Oxide Semiconductor)的圖像傳 感器構(gòu)成。操作部20具備用于對(duì)內(nèi)窺鏡的各部進(jìn)行操作的操作部件21 ；將由攝像元件11 獲得的模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)的模擬前端(以下簡(jiǎn)稱為AFE) 22 ；和控制AFE22 及攝像元件11的數(shù)字信號(hào)處理器(以下簡(jiǎn)稱為DSP) 23。在DSP23中內(nèi)置有圖像噪聲檢測(cè) 電路50。操作部20與處理器30通過延長(zhǎng)線纜31連接。DSP23構(gòu)成圖像輸入裝置，AFE22 與DSP23構(gòu)成圖像處理裝置。處理器30構(gòu)成為用于進(jìn)行下述控制·控制DSP23，將圖像信號(hào)輸出到顯示器(未圖示)上，·將圖像數(shù)據(jù)記錄到記錄介質(zhì)(未圖示)中。攝像部10與操作部20通過插入線纜12連接。將攝像元件11與AFE22連接的信 號(hào)線穿插在插入線纜12中。從電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40延伸出的電手術(shù)刀線纜41穿插在插入 線纜12中，與攝像部10連接，進(jìn)而與在攝像部10的前方設(shè)置成突出的形狀的患部切斷用 的電手術(shù)刀42連接。電手術(shù)刀線纜41用于從電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40向電手術(shù)刀42傳遞高頻 信號(hào)。電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40通過腳踏開關(guān)等開關(guān)(未圖示)的操作而產(chǎn)生幾百kV的高電壓 高頻信號(hào)，并通過電手術(shù)刀線纜41導(dǎo)向電手術(shù)刀42。DSP23始終與AFE22之間進(jìn)行通信，對(duì)從攝像元件11經(jīng)由AFE22而輸出的數(shù)字圖 像信號(hào)進(jìn)行處理，并且對(duì)AFE22進(jìn)行控制，以便將攝像元件11得到的圖像信號(hào)保持為最佳 的狀態(tài)。例如，在被攝體暗、圖像信號(hào)的電平低的情況下，DSP23對(duì)AFE22中內(nèi)置的增益電路 進(jìn)行控制，以便增大圖像信號(hào)的信號(hào)電平。相反，在被攝體明亮、圖像信號(hào)的信號(hào)電平高的 情況下，DSP23對(duì)AFE22和攝像元件11進(jìn)行控制，以便縮短攝像元件11的電荷蓄積時(shí)間。 另外，針對(duì)AFE22和攝像元件11的控制信號(hào)，也可以在處理器30中生成，然后經(jīng)由延長(zhǎng)線 纜31傳遞給DSP23。電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40的動(dòng)作與由攝像部10、操作部20、處理器30構(gòu)成的內(nèi)窺鏡部 分的動(dòng)作不同步，無法從內(nèi)窺鏡部分獲知電手術(shù)刀42的動(dòng)作狀態(tài)。當(dāng)因?yàn)樵陔娛中g(shù)刀線纜 41中通過的高電壓高頻信號(hào)而在內(nèi)窺鏡部分的通信信號(hào)中產(chǎn)生了圖像噪聲時(shí)，不僅會(huì)發(fā)生 AFE22、攝像元件11的誤動(dòng)作，而且按情況不同，還會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作停止。如果發(fā)生這樣的不良 情況，則無法從內(nèi)窺鏡獲得圖像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施方式中，為了應(yīng)對(duì)這樣的不良情況，在DSP23 中內(nèi)置了圖像噪聲檢測(cè)電路50。圖像噪聲檢測(cè)電路50對(duì)是否因?yàn)樵陔娛中g(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40的 動(dòng)作中產(chǎn)生的高電壓高頻信號(hào)，而在處理中的圖像信號(hào)中混入圖像噪聲進(jìn)行監(jiān)視，并根據(jù) 該圖像噪聲的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行DSP23的通信電路的控制。圖2是表示實(shí)施方式1中的DSP23的詳細(xì)構(gòu)成的框圖。DSP23具備CPU(Central Processing Unit) 24 ；圖像處理電路25 ；第1通信電路26 ；第2通信電路27 ；周邊像素平均 電路51 ；差分電路52 ；和通信控制電路53。圖像處理電路25根據(jù)數(shù)字圖像信號(hào)生成顯示用數(shù)據(jù)和記錄用的編碼數(shù)據(jù)。第1通 信電路26與AFE22之間進(jìn)行通信。第2通信電路27與處理器30之間進(jìn)行通信。周邊像 素平均電路51與差分電路52構(gòu)成圖像噪聲檢測(cè)電路50。周邊像素平均電路51在數(shù)字圖 像信號(hào)的1幀中設(shè)定了一個(gè)或多個(gè)關(guān)注像素的基礎(chǔ)上(通常設(shè)定多個(gè))，計(jì)算出位于所設(shè)定的各關(guān)注像素的周邊的多個(gè)像素(以下稱為周邊像素)的像素值平均值。差分電路52生 成對(duì)關(guān)注像素的像素值與周邊像素的像素值平均值之間的差分進(jìn)行表示的信號(hào)。通信控制 電路53根據(jù)差分信號(hào)的電平，控制通信禁止信號(hào)的生成。其中，雖然優(yōu)選周邊像素如上所 述，對(duì)一個(gè)關(guān)注像素設(shè)定多個(gè)，來計(jì)算出其像素值的平均值，但只要對(duì)一個(gè)關(guān)注像素至少設(shè) 定一個(gè)周邊像素即可。在對(duì)一個(gè)關(guān)注像素設(shè)定單一的周邊像素的情況下，不需要平均值計(jì) 算處理。從AFE22向DSP23供給的數(shù)字圖像信號(hào)經(jīng)由圖像處理電路25，被提供給處理器 30。該數(shù)字圖像信號(hào)同時(shí)還被提供給圖像噪聲檢測(cè)電路50。圖像噪聲檢測(cè)電路50根據(jù)數(shù) 字圖像信號(hào)，檢測(cè)因?yàn)殡娛中g(shù)刀42的驅(qū)動(dòng)引起的圖像噪聲。即，提供給圖像噪聲檢測(cè)電路 50的數(shù)字圖像信號(hào)首先被輸入到圖像噪聲檢測(cè)電路50的設(shè)置在前級(jí)的周邊像素平均電路 51。周邊像素平均電路51根據(jù)被輸入的數(shù)字圖像信號(hào)，如圖3所示，計(jì)算出以方格狀配置 在各關(guān)注像素60周邊的同色周邊像素61的像素值的平均值(以下簡(jiǎn)稱為平均值A(chǔ)v)。接著，圖像噪聲檢測(cè)電路50的設(shè)置在后級(jí)的差分電路52，計(jì)算出周邊像素61的 平均值A(chǔ)v與關(guān)注像素60的像素值Pv之間的差分(Pv-Av)。差分電路52在如圖4所示那 樣，判斷為計(jì)算出的差分(Pv-Av)小于規(guī)定的差分閾值Thl時(shí)[(Pv-Av) <Thl]，判定為沒 有發(fā)生因?yàn)殡娛中g(shù)刀驅(qū)動(dòng)引起的圖像噪聲。另一方面，在判斷為差分(Pv-Av)是差分閾值 Thl以上時(shí)[(Pv-Av)彡Thl]，差分電路52判定為發(fā)生了上述圖像噪聲。差分電路52將如 此判斷出的圖像噪聲的發(fā)生的有無報(bào)知給通信控制電路53。當(dāng)從差分電路52報(bào)知沒有發(fā)生因電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)引起的圖像噪聲時(shí)，通信控制電 路53不生成通信禁止信號(hào)Pro。另一方面，當(dāng)從差分電路52報(bào)知發(fā)生了上述圖像噪聲時(shí)， 通信控制電路53生成通信禁止信號(hào)Pro。通信控制電路53將通信禁止信號(hào)Pro提供給第1通信電路26和第2通信電路 27。接收到通信禁止信號(hào)Pro的第1通信電路26使與AFE22之間的通信動(dòng)作停止。接收 到通信禁止信號(hào)Pro的第2通信電路27使與處理器30之間的通信動(dòng)作。通過實(shí)施以上的控制，在電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40動(dòng)作、且判定為發(fā)生了因?yàn)殡娛中g(shù)刀 驅(qū)動(dòng)部40的動(dòng)作而引起的圖像噪聲的期間，能夠選擇性停止第1、第2通信電路26、27的通 信。由此，能夠高精度且充分必要地控制AFE22。其中，第2通信電路27在根據(jù)通信禁止信 號(hào)Pro使與處理器30的通信動(dòng)作停止之前，將發(fā)生了因?yàn)殡娛中g(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40的動(dòng)作而引 起圖像噪聲的情況傳遞給處理器30。CPU24根據(jù)從處理器30經(jīng)由第2通信電路27而供給的通信信號(hào)，生成對(duì)AFE22和 攝像元件11進(jìn)行控制的控制信號(hào)Cl。并且，CPU24通過將生成的控制信號(hào)Cl經(jīng)由第1通 信電路26提供給AFE22，來控制AFE22，進(jìn)而，通過AFE22對(duì)攝像元件11進(jìn)行控制。在實(shí)施 以上的控制的同時(shí)，CPU24分別檢測(cè)攝像元件11、AFE22和DSP23的動(dòng)作狀態(tài)，并將檢測(cè)到 的其動(dòng)作狀態(tài)經(jīng)由第2通信電路27傳遞給處理器30。圖5是電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40的動(dòng)作中的圖像信號(hào)輸出的概念圖。這里，為了便于理 解，拍攝了黑色的被攝體。電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)部40以高電壓、高頻進(jìn)行動(dòng)作，因此產(chǎn)生了圖像噪 聲。于是，圖像信號(hào)被疊加因電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)引起的圖像噪聲，在黑色的監(jiān)視圖像70中疊加 了白色的圖像噪聲71。由圖像噪聲檢測(cè)電路50檢測(cè)因該電手術(shù)刀驅(qū)動(dòng)而引 的圖像噪聲 71，并根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果，高精度控制AFE22。
其中，數(shù)字圖像信號(hào)根據(jù)圖像信號(hào)的幀周期等被周期性更新。由此，圖像噪聲檢測(cè) 電路50也可以在按數(shù)字圖像信號(hào)的每次更新計(jì)算出差分(Pv-Av)的基礎(chǔ)上，在預(yù)先設(shè)定的 期間(例如1秒)對(duì)計(jì)算出的差分(Pv-Av)分別成為差分閾值Thl以上的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)， 當(dāng)其計(jì)數(shù)值成為預(yù)先設(shè)定的計(jì)數(shù)閾值Th2以上時(shí)(Cou ^ Th2)，判定為在關(guān)注像素中疊加了 圖像噪聲。計(jì)數(shù)閾值Th2可以是“1”以上的任意值。通信控制電路53基于這樣的圖像噪 聲檢測(cè)，生成通信禁止信號(hào)Pro。這樣的圖像噪聲檢測(cè)動(dòng)作可以由差分電路52實(shí)施，但也可 以在通信控制電路53中實(shí)施。而且，上述的說明中，在預(yù)先設(shè)定的期間(例如1秒)對(duì)差分(Pv-Av)分別成為差 分閾值Thl以上的次數(shù)進(jìn)行了計(jì)數(shù)，但也可以在數(shù)字圖像信號(hào)的1幀中，對(duì)差分(Pv-Av)成 為差分閾值Thl以上的關(guān)注像素的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)其計(jì)數(shù)數(shù)量成為預(yù)先設(shè)定的計(jì)數(shù)閾值 Th3以上時(shí)(Cou彡Th3)，判定為在該幀中疊加了圖像噪聲。在差分(Pv-Av)小于差分閾值Thl的情況下[(Pv-Av) < Thl]、或者計(jì)數(shù)值Cou小 于計(jì)數(shù)值閾值Th2的情況下(Cou < Th2)，通信控制電路53停止通信禁止信號(hào)Pro的輸出。 由此，能夠與電手術(shù)刀42的動(dòng)作停止同時(shí)，使第1通信電路26和第2通信電路27的通信 動(dòng)作重新開始，再次執(zhí)行相機(jī)模塊(攝像元件、AFE、DSP)的控制。另外，DSP23也可以經(jīng)由 第2通信電路27，將通信禁止信號(hào)Pro的停止傳遞給處理器30。(實(shí)施方式2)圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的DSP23的詳細(xì)構(gòu)成的框圖。在圖6中，與實(shí) 施方式1的圖2中的符號(hào)相同的符號(hào)，表示了同一構(gòu)成要素。本實(shí)施方式的DSP23的特征 在于，具備噪聲除去電路54。噪聲除去電路54，將由圖像噪聲檢測(cè)電路50判定為“疊加了 圖像噪聲”的關(guān)注像素的像素值，用位于該關(guān)注像素的周圍的周邊像素的平均值A(chǔ)v(由周邊 像素平均電路51計(jì)算出)來置換。由此，除去了圖像噪聲。對(duì)于其他的構(gòu)成而言，由于和 實(shí)施方式1同樣，所以省略說明。在本實(shí)施方式中，能夠通過噪聲除去電路54將因?yàn)殡娛中g(shù)刀42的動(dòng)作而產(chǎn)生的 數(shù)字圖像信號(hào)上的圖像噪聲除去。如果能夠良好地進(jìn)行該圖像噪聲的除去，則可以不進(jìn)行 通信的停止，能夠改善作業(yè)性。在以上說明的實(shí)施方式1、2中，將本發(fā)明在附帶電手術(shù)刀的內(nèi)窺鏡中實(shí)施，但本 發(fā)明也能在移動(dòng)電話內(nèi)置相機(jī)中實(shí)施，該情況下，還能夠避免因?yàn)榕c外部的高頻無線而引 起的相機(jī)模塊的誤動(dòng)作。工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，能夠在相機(jī)模塊中的AFE-DSP間的通信、或者相機(jī)模塊與控制用處 理器間的通信中，避免因外部原因引起的通信圖像噪聲導(dǎo)致不能控制的狀態(tài)。尤其在附帶 電手術(shù)刀的內(nèi)窺鏡中是有效的。另外，在移動(dòng)電話內(nèi)置相機(jī)中，還能夠避免因?yàn)榕c外部的高 頻無線弓I起的相機(jī)模塊的誤動(dòng)作。
權(quán)利要求
一種圖像處理裝置，其具備根據(jù)圖像信號(hào)生成數(shù)字圖像信號(hào)的AFE；和進(jìn)行所述數(shù)字圖像信號(hào)的圖像處理的DSP，所述DSP具備與所述AFE之間進(jìn)行通信的第1通信電路；對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)中是否疊加有圖像噪聲進(jìn)行檢測(cè)的圖像噪聲檢測(cè)電路；和當(dāng)由所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出所述數(shù)字圖像信號(hào)中疊加有圖像噪聲時(shí)，輸出通信禁止信號(hào)的通信控制電路；所述第1通信電路在檢測(cè)到所述通信禁止信號(hào)時(shí)，停止其通信動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)設(shè)定了一個(gè)或多個(gè)關(guān)注像素和位于該 關(guān)注像素各自的周邊的周邊像素的基礎(chǔ)上，當(dāng)所述關(guān)注像素的像素值與所述周邊像素的像 素值之間的差分成為預(yù)先設(shè)定的差分閾值以上時(shí)，判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在對(duì)一個(gè)所述關(guān)注像素設(shè)定了多個(gè)所述周邊像素的基礎(chǔ)上，將 這些多個(gè)周邊像素的像素值平均值設(shè)為所述周邊像素的像素值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述數(shù)字圖像信號(hào)被周期性更新，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在按所述數(shù)字圖像信號(hào)的每次更新計(jì)算出所述差分的基礎(chǔ)上， 在預(yù)先設(shè)定的期間對(duì)計(jì)算出的所述差分分別成為所述差分閾值以上的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)其 計(jì)數(shù)值成為預(yù)先設(shè)定的計(jì)數(shù)閾值以上時(shí)，判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪聲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于， 所述數(shù)字圖像信號(hào)被周期性更新，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在按所述數(shù)字圖像信號(hào)的每次更新計(jì)算出所述差分的基礎(chǔ)上， 在1幀中對(duì)計(jì)算出的所述差分成為所述差分閾值以上的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)其計(jì)數(shù)值成為預(yù) 先設(shè)定的計(jì)數(shù)閾值以上時(shí)，判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪聲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述DSP還具備與控制該DSP的處理器之間進(jìn)行通信的第2通信電路， 所述第2通信電路在檢測(cè)出所述通信禁止信號(hào)時(shí)，停止其通信動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述通信控制電路將所述通信禁止信號(hào)的輸出通過所述第2通信電路傳遞給所述處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像噪聲檢測(cè)電路具備計(jì)算出所述周邊像素的像素值平均值的周邊像素平均電 路；和計(jì)算出所述關(guān)注像素的像素值與所述像素值平均值之間的差分的差分電路，在所述關(guān)注像素的像素值與所述像素值平均值之間的差分成為所述差分閾值以上時(shí)， 所述圖像噪聲檢測(cè)電路判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪聲。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述DSP還具備噪聲除去電路，所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)在對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)設(shè)定的多個(gè)關(guān)注像素的每一個(gè)中， 是否疊加了圖像噪聲，所述噪聲除去電路通過將由所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)為疊加了圖像噪聲的所述關(guān) 注像素的像素值，置換成位于該關(guān)注像素的周邊的周邊像素的像素值，來除去該圖像噪聲。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述噪聲除去電路在對(duì)一個(gè)所述關(guān)注像素設(shè)定了多個(gè)所述周邊像素的基礎(chǔ)上，將這些 多個(gè)周邊像素的像素值平均值設(shè)為所述周邊像素的像素值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，在所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出所述圖像噪聲的疊加之后，又變得檢測(cè)不到該圖像噪 聲的疊加時(shí)，所述通信控制電路停止所述通信禁止信號(hào)的生成，使基于所述第1通信電路 而與所述AFE之間的通信重新開始。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于，在所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出所述圖像噪聲的疊加之后，又變得檢測(cè)不到該圖像噪 聲的疊加時(shí)，所述通信控制電路停止所述通信禁止信號(hào)的生成，使基于所述第2通信電路 而與所述處理器之間的通信重新開始。
13.一種圖像輸入裝置，其具備對(duì)由AFE根據(jù)圖像信號(hào)而生成的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行圖 像處理的DSP，所述DSP具備與所述AFE之間進(jìn)行通信的第1通信電路；對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)中是否疊加了圖像噪聲進(jìn)行檢測(cè)的圖像噪聲檢測(cè)電路；和當(dāng)由所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出所述數(shù)字圖像信號(hào)中疊加有圖像噪聲時(shí)，輸出通信 禁止信號(hào)的通信控制電路；所述第1通信電路在檢測(cè)出所述通信禁止信號(hào)時(shí)，停止其通信動(dòng)作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像輸入裝置，其特征在于，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)設(shè)定了一個(gè)或多個(gè)關(guān)注像素和位于該 關(guān)注像素各自的周邊的周邊像素的基礎(chǔ)上，當(dāng)所述關(guān)注像素的像素值與所述周邊像素的像 素值之間的差分成為預(yù)先設(shè)定的差分閾值以上時(shí)，判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪聲。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像輸入裝置，其特征在于，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在對(duì)一個(gè)所述關(guān)注像素設(shè)定了多個(gè)所述周邊像素的基礎(chǔ)上，將 這些多個(gè)周邊像素的像素值平均值設(shè)為所述周邊像素的像素值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像輸入裝置，其特征在于，所述數(shù)字圖像信號(hào)被周期性更新，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在按所述數(shù)字圖像信號(hào)的每次更新計(jì)算出所述差分的基礎(chǔ)上， 在預(yù)先設(shè)定的期間對(duì)計(jì)算出的所述差分分別成為所述差分閾值以上的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)其 計(jì)數(shù)值成為預(yù)先設(shè)定的計(jì)數(shù)閾值以上時(shí)，判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪聲。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像輸入裝置，其特征在于，所述數(shù)字圖像信號(hào)被周期性更新，所述圖像噪聲檢測(cè)電路在按所述數(shù)字圖像信號(hào)的每次更新計(jì)算出所述差分的基礎(chǔ)上， 在1幀中對(duì)計(jì)算出的所述差分成為所述差分閾值以上的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)其計(jì)數(shù)值成為預(yù) 先設(shè)定的計(jì)數(shù)閾值以上時(shí)，判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪聲。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像輸入裝置，其特征在于，所述DSP還具備與控制該DSP的處理器之間進(jìn)行通信的第2通信電路， 所述第2通信電路在檢測(cè)出所述通信禁止信號(hào)時(shí)，停止其通信動(dòng)作。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像輸入裝置，其特征在于，所述通信控制電路將所述通信禁止信號(hào)的輸出經(jīng)由所述第2通信電路傳遞給所述處理器。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像輸入裝置，其特征在于，所述圖像噪聲檢測(cè)電路具備計(jì)算出所述周邊像素的像素值平均值的周邊像素平均電 路和計(jì)算出所述關(guān)注像素的像素值與所述像素值平均值之間的差分的差分電路，在所述關(guān)注像素的像素值與所述像素值平均值之間的差分成為所述差分閾值以上時(shí)， 所述圖像噪聲檢測(cè)電路判定為在所述關(guān)注像素中疊加了圖像噪聲。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像輸入裝置，其特征在于， 所述DSP還具備噪聲除去電路，所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)在對(duì)所述數(shù)字圖像信號(hào)設(shè)定的多個(gè)關(guān)注像素各自中，是否 疊加了圖像噪聲，所述噪聲除去電路通過將由所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)為疊加了圖像噪聲的所述關(guān) 注像素的像素值，置換成位于該關(guān)注像素的周邊的周邊像素的像素值，來除去該圖像噪聲。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的圖像輸入裝置，其特征在于，所述噪聲除去電路在對(duì)一個(gè)所述關(guān)注像素設(shè)定了多個(gè)所述周邊像素的基礎(chǔ)上，將這些 多個(gè)周邊像素的像素值平均值設(shè)為所述周邊像素的像素值。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像輸入裝置，其特征在于，在所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出所述圖像噪聲的疊加之后，又變得檢測(cè)不到該圖像噪 聲的疊加時(shí)，所述通信控制電路停止所述通信禁止信號(hào)的生成，使基于所述第1通信電路 而與所述AFE之間的通信重新開始。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像輸入裝置，其特征在于，在所述圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出所述圖像噪聲的疊加之后，又變得檢測(cè)不到該圖像噪 聲的疊加時(shí)，所述通信控制電路停止所述通信禁止信號(hào)的生成，使基于所述第2通信電路 而與所述處理器之間的通信重新開始。全文摘要
本發(fā)明涉及圖像處理裝置及圖像輸入裝置，具備與AFE之間進(jìn)行通信的第1通信電路；檢測(cè)數(shù)字圖像信號(hào)中是否疊加了圖像噪聲的圖像噪聲檢測(cè)電路；和在由圖像噪聲檢測(cè)電路檢測(cè)出數(shù)字圖像信號(hào)中疊加有圖像噪聲時(shí)，輸出通信禁止信號(hào)的通信控制電路。第1通信電路在檢測(cè)出通信禁止信號(hào)時(shí)，停止其通信動(dòng)作。
文檔編號(hào)A61B1/04GK101960833SQ20098010724
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者中村研史 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社