專利名稱：內(nèi)窺鏡圖像處理裝置和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)來自攝像元件的內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行處理的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置和內(nèi)丟見鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，內(nèi)窺鏡廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域中的診斷和使用處置器械的治療等。如下的電子內(nèi)窺鏡裝置正在普及在內(nèi)窺鏡插入部的前端設(shè)置電荷耦合元件(CXD)等攝像元件，通過視頻處理器在電視監(jiān)視器中映出使用CXD拍攝的觀察像。在視頻處理器中設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電路，將來自該驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到內(nèi)窺鏡前端的CCD，對(duì)CCD進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在這種驅(qū)動(dòng)電路中，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上重疊同步信號(hào)(VD)并供給到(XD。C⑶與該同步信號(hào)同步地輸出各像素的視頻信號(hào)。 在來自CXD的視頻信號(hào)上重疊有同步信號(hào)(VD)。視頻處理器提取來自CXD的視頻信號(hào)中包含的同步信號(hào)，用于以后的視頻處理。另外，在日本特開平4-156072號(hào)公報(bào)中公開了如下的頭分離型照相機(jī)與從CCD到視頻處理器的傳送路徑延遲無關(guān)，對(duì)相位偏移進(jìn)行補(bǔ)償。在視頻處理器中，能夠連接用于連接CXD和視頻處理器的傳送路徑或CXD的類別等不同的各種內(nèi)窺鏡。在這些各種內(nèi)窺鏡中，傳送路徑特性等不同，信號(hào)衰減量較大。并且，CCD的輸出特性或傳送路徑中的經(jīng)時(shí)變化的程度也不同，有時(shí)無法從內(nèi)窺鏡得到足夠電平的視頻信號(hào)。進(jìn)而，還考慮連接內(nèi)窺鏡和視頻處理器的連接部的不良等。由于這些各種要因所導(dǎo)致的信號(hào)劣化，存在如下問題在視頻處理器中有時(shí)無法檢測(cè)在來自CCD的視頻信號(hào)上重疊的同步信號(hào)。在視頻處理器中無法檢測(cè)同步信號(hào)的情況下，無法進(jìn)行以后的視頻處理，產(chǎn)生無法顯示內(nèi)窺鏡的觀察圖像等的不良情況。本發(fā)明是鑒于該問題點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供如下的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置和內(nèi)窺鏡系統(tǒng)與輸入到視頻處理器中的信號(hào)的劣化無關(guān)，能夠可靠地再現(xiàn)同步信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
用于解決課題的手段本發(fā)明的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置具有內(nèi)窺鏡信息讀出部，其從內(nèi)窺鏡中讀出與該內(nèi)窺鏡有關(guān)的信息即內(nèi)窺鏡信息；同步信號(hào)檢測(cè)部，其被所述內(nèi)窺鏡提供由設(shè)于該內(nèi)窺鏡中的攝像元件輸出的包含同步信號(hào)的攝像信號(hào)，進(jìn)行所述同步信號(hào)的檢測(cè)處理，在能夠檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，輸出所檢測(cè)到的所述同步信號(hào)，在無法檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，根據(jù)所述內(nèi)窺鏡信息讀出部讀出的所述內(nèi)窺鏡信息，生成同步信號(hào)并輸出；以及圖像信號(hào)生成部，其根據(jù)從所述同步信號(hào)檢測(cè)部輸出的所述同步信號(hào)和從所述內(nèi)窺鏡的所述攝像元件輸出的所述攝像信號(hào)，生成圖像信號(hào)。并且，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有內(nèi)窺鏡和與內(nèi)窺鏡連接的視頻處理器，所述內(nèi)窺鏡具有攝像元件，其對(duì)被攝體進(jìn)行攝像，輸出包含同步信號(hào)的攝像信號(hào)；以及存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)與所述內(nèi)窺鏡有關(guān)的信息即內(nèi)窺鏡信息，所述視頻處理器具有內(nèi)窺鏡信息讀出部，其從所述內(nèi)窺鏡中讀出所述內(nèi)窺鏡信息；同步信號(hào)檢測(cè)部，其被所述內(nèi)窺鏡提供由所述攝像元件輸出的包含同步信號(hào)的攝像信號(hào)，進(jìn)行所述同步信號(hào)的檢測(cè)處理，在能夠檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，輸出所檢測(cè)到的所述同步信號(hào)，在無法檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，根據(jù)所述內(nèi)窺鏡信息讀出部讀出的所述內(nèi)窺鏡信息，生成同步信號(hào)并輸出；以及圖像信號(hào)生成部，其根據(jù)從所述同步信號(hào)檢測(cè)部輸出的所述同步信號(hào)和從所述內(nèi)窺鏡的所述攝像元件輸出的所述攝像信號(hào)，生成圖像信號(hào)。


圖I是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置的框圖。圖2是示出組入了內(nèi)窺鏡圖像處理裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的說明圖。圖3是示出圖I中的同步信號(hào)處理部14的具體結(jié)構(gòu)的框圖。 圖4是示出各傳送路徑50的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。圖5是用于說明實(shí)施方式的動(dòng)作的流程圖。圖6是用于說明實(shí)施方式的動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置的框圖。并且，圖2是示出組入了內(nèi)窺鏡圖像處理裝置的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的說明圖。圖2所示的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)構(gòu)成為通過鏡體線纜5連接鏡體I和視頻處理器10。作為內(nèi)窺鏡的鏡體I具備具有撓性的細(xì)長的插入部8，在插入部8的前端側(cè)內(nèi)置有作為固體攝像元件的CCD 2。并且，在鏡體I中設(shè)有記述了與鏡體I有關(guān)的信息、例如與鏡體線纜長度有關(guān)的信息等鏡體信息的ROM 3。另外，存儲(chǔ)在ROM 3中的鏡體信息包括鏡體I和鏡體線纜5的線纜長度的信息。鏡體I和鏡體線纜5通過連接器4連接成裝卸自如，鏡體線纜5和視頻處理器10通過連接器6、12連接成裝卸自如。如圖I所示，視頻處理器10由相互絕緣的患者電路11和二次電路21構(gòu)成。在患者電路11中設(shè)有驅(qū)動(dòng)部13，驅(qū)動(dòng)部13根據(jù)來自后述的FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)17的定時(shí)信號(hào)等，產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)C⑶2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。并且，還通過驅(qū)動(dòng)部13進(jìn)行鏡體I的電源供
5口 O驅(qū)動(dòng)部13需要產(chǎn)生與內(nèi)置于鏡體I中的CXD 2的種類對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，需要在視頻處理器10側(cè)掌握CCD 2的種類。在鏡體I中設(shè)有用于檢測(cè)這種CCD的種類的檢測(cè)電阻7。通過連接鏡體線纜5的連接器6和視頻處理器10的連接器12，基于檢測(cè)電阻7的電阻值的C⑶檢測(cè)信號(hào)被供給到FPGA 17。FPGA 17將C⑶檢測(cè)信號(hào)供給到二次電路21的CPU部22。CPU部22控制時(shí)鐘生成部23，使其生成與CXD檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率的基準(zhǔn)時(shí)鐘(基準(zhǔn)CLK)。并且，時(shí)鐘生成部23產(chǎn)生用于使FPGA 17進(jìn)行C⑶檢測(cè)的控制時(shí)鐘(以下簡稱為CTLCLK)和用于產(chǎn)生同步信號(hào)的同步時(shí)鐘(以下簡稱為VDCLK)，并供給到FPGA 17。
FPGA 17使用來自時(shí)鐘生成部23的基準(zhǔn)CLK，生成包含CXD 2的驅(qū)動(dòng)所需要的各種時(shí)鐘的定時(shí)信號(hào)，并提供給驅(qū)動(dòng)部13。并且，F(xiàn)PGA 17將來自時(shí)鐘生成部23的VDCLK提供給驅(qū)動(dòng)部13。驅(qū)動(dòng)部13使用來自FPGA 17的定時(shí)信號(hào)生成CXD 2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且，在該驅(qū)動(dòng)信號(hào)上重疊同步信號(hào)(VD)并輸出。另外，在通過CXD檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)到連接有無法驅(qū)動(dòng)的CXD的情況下，F(xiàn)PGA 17停止向驅(qū)動(dòng)部13供給定時(shí)信號(hào)，并且，停止從驅(qū)動(dòng)部13向鏡體I供給電源。進(jìn)而，F(xiàn)PGA 17將表示連接有無法驅(qū)動(dòng)的CCD的判定信息輸出到CPU部22。CPU部22能夠?qū)⑴卸ㄐ畔⒋鎯?chǔ)在錯(cuò)誤存儲(chǔ)部27中。為了驅(qū)動(dòng)CXD 2，例如需要5、7、10、13、15V等多個(gè)電壓，驅(qū)動(dòng)部13的電源部13a能夠使用來自電源裝置45的電源電壓，產(chǎn)生基于來自FPGA 17的電源控制信號(hào)的多個(gè)電壓。該情況下，F(xiàn)PGA 17能夠產(chǎn)生與所連接的CXD的種類對(duì)應(yīng)的電源控制信號(hào)。在本實(shí)施方式中，信息存儲(chǔ)部18存儲(chǔ)與CCD的種類對(duì)應(yīng)的電源控制信息。FPGA 17根據(jù)CCD檢測(cè)信號(hào)從信息存儲(chǔ)部18中讀出對(duì)應(yīng)的電源控制信息，產(chǎn)生基于所讀出的電源控制信息的 電源控制信號(hào)，按照與CCD的種類對(duì)應(yīng)的順序產(chǎn)生與CCD的種類對(duì)應(yīng)的電壓。并且，電源部13a將所產(chǎn)生的電壓供給到CXD 2，并且提供給電源監(jiān)視部19。電源監(jiān)視部19將電源部13a產(chǎn)生的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，反饋給FPGA 17。并且，電源監(jiān)視部19檢測(cè)從電源部13a向鏡體I供給的電流，將檢測(cè)結(jié)果的數(shù)字值輸出到FPGA 17。FPGA 17通過電源監(jiān)視部19的輸出，判定是否按照指定順序正確地從電源部13a產(chǎn)生由電源控制信號(hào)指定的電壓。在沒有按照指定順序正確地產(chǎn)生由電源控制信號(hào)指定的電壓的情況下，F(xiàn)PGA17能夠控制電源部13a，使其停止產(chǎn)生電壓。并且，F(xiàn)PGA 17能夠通過電源監(jiān)視部19的輸出檢測(cè)來自電源部13a的電源電流的過電流，在檢測(cè)到過電流的情況下，停止從電源部13a供給電源。在過電流的檢測(cè)時(shí)，F(xiàn)PGA17不檢測(cè)突入電流，而僅檢測(cè)過電流。來自驅(qū)動(dòng)部13的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)由鏡體線纜5被供給到鏡體I的CXD 2。CXD 2根據(jù)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)來自被攝體的光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將攝像信號(hào)經(jīng)由鏡體線纜5送出到視頻處理器10。即，CXD 2使來自被攝體的光入射到各像素，在各像素中蓄積與入射光量對(duì)應(yīng)的電荷，通過來自驅(qū)動(dòng)部13的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸出所蓄積的電荷作為攝像信號(hào)。在來自CXD 2的攝像信號(hào)上重疊有同步信號(hào)。CXD 2例如將同步信號(hào)重疊在與CXD2的未圖示的OB (光學(xué)黑體)部對(duì)應(yīng)的定時(shí)的攝像信號(hào)上。來自CXD 2的攝像信號(hào)被供給到視頻處理器10內(nèi)的同步信號(hào)處理部14和前置放大器部15。圖3是示出圖I中的同步信號(hào)處理部14的具體結(jié)構(gòu)的框圖。來自CXD 2的攝像信號(hào)被供給到同步信號(hào)處理部14的CDS電路(相關(guān)雙重采樣電路)31。CDS電路31去除攝像信號(hào)中包含的噪聲，將其輸出到放大部32。放大部32對(duì)攝像信號(hào)進(jìn)行放大，將其輸出到比較器33。也向比較器33供給規(guī)定基準(zhǔn)電位，比較器33將表示比基準(zhǔn)電位高的電平的攝像信號(hào)的期間的定時(shí)信號(hào)輸出到門電路34。與OB部對(duì)應(yīng)地重疊同步信號(hào)，同步信號(hào)的電平被設(shè)定為比OB部內(nèi)的其他像素位置的攝像信號(hào)高的電平。并且，在驅(qū)動(dòng)部13中，由于使用來自FPGA 17的定時(shí)信號(hào)在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上重疊同步信號(hào)，所以FPGA 17能夠預(yù)想到在攝像信號(hào)上重疊的同步信號(hào)的位置、即與OB部對(duì)應(yīng)的攝像信號(hào)的期間。FPGA 17預(yù)想到重疊有同步信號(hào)的期間，針對(duì)該期間附近的攝像信號(hào)產(chǎn)生用于分離同步信號(hào)的門信號(hào)，提供給同步信號(hào)處理部14的門電路34。門電路34輸出由門信號(hào)規(guī)定的期間中的定時(shí)信號(hào)。在由門信號(hào)規(guī)定的期間內(nèi)，攝像信號(hào)的電平足夠低，通過將基準(zhǔn)電位設(shè)定為同步信號(hào)的電平以下，能夠通過比較器33和門電路34分離同步信號(hào)。鎖存電路35在來自PLL電路36的時(shí)鐘定時(shí)輸出來自比較器33的定時(shí)信號(hào)作為同步信號(hào)。在同步信號(hào)處理部14中分離出的同步信號(hào)被供給到FPGA 17。另一方面，來自CXD 2的攝像信號(hào)也被供給到前置放大器部15。前置放大器部15對(duì)所輸入的攝像信號(hào)進(jìn)行放大，將其供給到模擬處理部16。模擬處理部16具有未圖示的CDS電路和A/D轉(zhuǎn)換器等，去除所輸入的攝像信號(hào)的噪聲后，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸出到FPGA 17。FPGA 17將從模擬處理部16輸入的攝像信號(hào)轉(zhuǎn)換成R、G、B視頻信號(hào)，并且，在R、G、B視頻信號(hào)中復(fù)用同步信號(hào),采用LVDS(low voltage differential signaling :低壓差分信號(hào))，經(jīng)由多個(gè)傳送路徑50發(fā)送到二次電路21的R、G、B信號(hào)處理部24R、24G、24B。 圖4是示出各傳送路徑50的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。FPGA 17具有R、G、B視頻信號(hào)用的3個(gè)系統(tǒng)的LVDS驅(qū)動(dòng)器51，R、G、B信號(hào)處理部24R、24G、24B分別具有LVDS接收器。LVDS接口中的各傳送路徑50將分別傳送相位相互相反的數(shù)據(jù)信號(hào)的2根線構(gòu)成為I對(duì)。在這些信號(hào)線上設(shè)有脈沖變壓器部53和末端電路54。在本實(shí)施方式中，在與LVDS驅(qū)動(dòng)器51連接的一個(gè)信號(hào)線和患者電路11的基準(zhǔn)電位點(diǎn)61之間連接有變阻器56，在另一個(gè)信號(hào)線和基準(zhǔn)電位點(diǎn)61之間連接有變阻器57。并且，在與LVDS接收器55連接的一個(gè)信號(hào)線和二次電路21的基準(zhǔn)電位點(diǎn)62之間連接有變阻器59，在另一個(gè)信號(hào)線和基準(zhǔn)電位點(diǎn)62之間連接有變阻器58?；颊唠娐?1的各電路相對(duì)于基準(zhǔn)電位點(diǎn)61絕緣,患者電路11成為電浮動(dòng)狀態(tài)。因此，蓄積在患者電路11中的靜電在患者電路11內(nèi)經(jīng)由阻抗最低的部分對(duì)基準(zhǔn)電位點(diǎn)61放電。在該放電路徑上存在器件的情況下，該器件可能由于放電而被破壞。但是，在本實(shí)施方式中，在各傳送路徑50中，在I對(duì)信號(hào)線與基準(zhǔn)電位點(diǎn)61之間設(shè)有變阻器56、57，在I對(duì)信號(hào)線與基準(zhǔn)電位點(diǎn)62之間設(shè)有變阻器58、59。因此，蓄積在患者電路11中的靜電經(jīng)由變阻器56 59流過二次電路的基準(zhǔn)電位點(diǎn)62。 S卩，在本實(shí)施方式中，在靜電的放電路徑上，器件僅存在脈沖變壓器部53，能夠防止由于靜電的放電而破壞器件。在本實(shí)施方式中，F(xiàn)PGA 17判斷是否在同步信號(hào)處理部14中正常分離了同步信號(hào)，在正常分離了同步信號(hào)的情況下，在視頻信號(hào)上重疊來自同步信號(hào)處理部14的同步信號(hào)，在沒有正常分離的情況下，在視頻信號(hào)上重疊根據(jù)存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)部18中的數(shù)據(jù)而生成的同步信號(hào)并輸出。在來自CXD 2的攝像信號(hào)上重疊的同步信號(hào)基于驅(qū)動(dòng)部13輸出的同步信號(hào)，可以估計(jì)為在與基于CCD的種類和鏡體線纜長度的延遲時(shí)間對(duì)應(yīng)的定時(shí)重疊在攝像信號(hào)上的同步信號(hào)。FPGA 17根據(jù)該估計(jì)生成同步信號(hào)。在本實(shí)施方式中，信息存儲(chǔ)部18存儲(chǔ)基于CCD的種類和鏡體線纜長度的信息的延遲時(shí)間的信息、即應(yīng)該產(chǎn)生同步信號(hào)的位置的信息，作為計(jì)數(shù)數(shù)量的信息。通過經(jīng)由鏡體線纜5將鏡體I連接在視頻處理器10上，CPU部22能夠讀出存儲(chǔ)在鏡體I的ROM 3中的鏡體信息。CPU部22將從ROM 3讀出的鏡體信息輸出到FPGA 17。并且，還對(duì)FPGA 17輸入C⑶檢測(cè)信號(hào)，F(xiàn)PGA 17根據(jù)鏡體信息和C⑶檢測(cè)信號(hào)，從信息存儲(chǔ)部18中讀出與CCD的種類和鏡體線纜長度對(duì)應(yīng)的延遲時(shí)間的信息。FPGA 17將根據(jù)VDCLK而產(chǎn)生的定時(shí)信號(hào)作為基準(zhǔn)，以基于從信息存儲(chǔ)部18中讀出的信息的計(jì)數(shù)數(shù)量對(duì)基準(zhǔn)CLK進(jìn)行計(jì)數(shù)，由此，能夠產(chǎn)生同步信號(hào)。二次電路21的R、G、B信號(hào)處理部24R、24G、24B分別從FPGA 17接收重疊有同步信號(hào)的R、G、B視頻信號(hào)。R、G、B信號(hào)處理部24R、24G、24B由CPU部22控制，對(duì)接收到的R、G、B視頻信號(hào)實(shí)施了規(guī)定顏色信號(hào)處理后，將其輸出到矩陣部25。矩陣部25由CPU部22控制，對(duì)所輸入的R、G、B視頻信號(hào)實(shí)施規(guī)定矩陣運(yùn)算，生成R、G、B視頻信號(hào)并輸出到圖像處理部26。圖像處理部26由CPU部22控制，對(duì)所輸入的R、G、B視頻信號(hào)分別實(shí)施了 Y校正處理和白平衡調(diào)整處理后，將其輸出到監(jiān)視器41。并且，圖像處理部26具有OSD處理部26a，OSD處理部26a能夠疊印與來自CPU部22的指示對(duì)應(yīng)的字符。這樣，能夠在監(jiān)視器41上顯示通過CXD 2拍攝而得到的內(nèi)窺鏡像。
另外，在判定為在同步信號(hào)處理部14中無法正常分離同步信號(hào)的情況下，F(xiàn)PGA17將表示該情況的判定信息供給到CPU部22。當(dāng)判定信息表示在同步信號(hào)處理部14中無法正常分離同步信號(hào)時(shí)，CPU部22控制OSD處理部26a，使其顯示表示該情況的消息。例如，CPU部22使其顯示“請(qǐng)進(jìn)行鏡體線纜接點(diǎn)的清掃并再次連接。”等消息。接著，參照?qǐng)D5和圖6的流程圖對(duì)這樣構(gòu)成的實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖5示出圖I中的FPGA 17中的同步信號(hào)生成處理。并且，圖6示出基于FPGA 17的電源控制。將鏡體線纜5的連接器4與鏡體I連接，將連接器6與視頻處理器10的連接器12連接。由此，CPU部22讀出存儲(chǔ)在鏡體I的ROM 3中的鏡體信息。鏡體信息還提供給FPGA17。并且，基于檢測(cè)電阻7的電阻值的C⑶檢測(cè)信號(hào)被供給到FPGA 17。FPGA 17將C⑶檢測(cè)信號(hào)輸出到CPU部22。CPU部22控制時(shí)鐘生成部23，使其產(chǎn)生CTLCLK。FPGA 17能夠使用該CTLCLK進(jìn)行CCD檢測(cè)信號(hào)的接收。在通過CCD檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)到連接有無法檢測(cè)、無法驅(qū)動(dòng)、非對(duì)應(yīng)的CXD的情況下，F(xiàn)PGA 17向CPU部22輸出表示連接有這種CXD的判定信息，并且，使驅(qū)動(dòng)部13停止向鏡體I供給電源。另外，通過CPU部22將該判定信息存儲(chǔ)在錯(cuò)誤存儲(chǔ)部27中。并且，CPU部22控制OSD處理部26a，在監(jiān)視器41的畫面上顯示表示連接有無法檢測(cè)、無法驅(qū)動(dòng)、非對(duì)應(yīng)的CXD的消息。由此，能夠可靠地向用戶告知連接有非對(duì)應(yīng)的CXD或鏡體故障等。并且，通過停止向鏡體供給電源，還能夠防止鏡體的破壞。并且，通過將判定信息存儲(chǔ)在錯(cuò)誤存儲(chǔ)部27中，還能夠進(jìn)行迅速的修理等。在連接有能夠驅(qū)動(dòng)的CXD的情況下，CPU部22通過CXD檢測(cè)信號(hào)掌握CXD的種類，控制時(shí)鐘生成部23，以使其生成適合于CXD 2的時(shí)鐘。由此，時(shí)鐘生成部23產(chǎn)生基準(zhǔn)CLK并將其供給到FPGA 17。并且，時(shí)鐘生成部23產(chǎn)生VDCLK并將其輸出到FPGA 17。FPGA 17根據(jù)基準(zhǔn)時(shí)鐘產(chǎn)生包含各種時(shí)鐘的定時(shí)信號(hào)并供給到驅(qū)動(dòng)部13，并且，將VDCLK供給到驅(qū)動(dòng)部13。驅(qū)動(dòng)部13使用所輸入的定時(shí)信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)上重疊基于VDCLK的同步信號(hào)。來自驅(qū)動(dòng)部13的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)由鏡體線纜5被供給到鏡體I的CCD 2。
并且，F(xiàn)PGA 17從信息存儲(chǔ)部18中讀出與CXD的種類對(duì)應(yīng)的電源控制信息，產(chǎn)生基于該電源控制信息的電源控制信號(hào)，控制電源部13a。例如，設(shè)當(dāng)前能夠在視頻處理器10上連接CXD A或CXD B，關(guān)于CXD A，按照電壓A、B、C的順序進(jìn)行電源供給，關(guān)于CXD B，按照電壓A、C、B的順序進(jìn)行電源供給，由此正常進(jìn)行動(dòng)作。在圖6的步驟Sll中，F(xiàn)PGA 17從信息存儲(chǔ)部18中讀出基于CXD檢測(cè)信號(hào)的電源控制信息。例如，設(shè)CXD檢測(cè)信號(hào)表示連接有CXD A作為CXD 2。該情況下，F(xiàn)PGA 17使處理從步驟S12轉(zhuǎn)移到步驟S13，通過電源控制信號(hào)使電源部13a產(chǎn)生電壓A。電源部13a產(chǎn)生電壓A，并且，通過電源監(jiān)視部19將該電壓A轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并反饋給FPGA 170 FPGA 17判定基于信息存儲(chǔ)部18的輸出的電壓是否在電壓A的下限閾值電壓的范圍內(nèi)(閾值以內(nèi))(步驟S14)。例如，作為下限閾值，設(shè)定額定電壓的80%的電壓。FPGA 17在判斷為電壓A達(dá)到下限閾值時(shí)，在接下來的步驟S15中，產(chǎn)生用于產(chǎn)生電壓B的電源控制信號(hào)。以后，同樣由于電壓B達(dá)到電壓B的下限閾值而產(chǎn)生電壓C (步 驟S16、S17)，由于電壓C達(dá)到下限閾值(步驟S18)而轉(zhuǎn)移到步驟S19。在步驟S19中，判定全部電壓是否在上限閾值電壓的范圍內(nèi)(閾值以內(nèi))。例如，作為上限閾值，設(shè)定額定電壓的120%的電壓。同樣，在CXD檢測(cè)信號(hào)表示連接有CXD B作為CXD 2的情況下，F(xiàn)PGA 17通過步驟S23 S28的處理而依次產(chǎn)生電壓A、C、B。在步驟S19、29中，在表示應(yīng)該供給到各CXD的全部電壓不是下限閾值與上限閾值之間的電壓的情況下，使處理轉(zhuǎn)移到步驟S30，停止供給電源。另外，在圖6中，在產(chǎn)生各電壓時(shí)，在即使經(jīng)過規(guī)定時(shí)間以上也沒有達(dá)到下限閾值的情況下，也可以使處理轉(zhuǎn)移到步驟S30，停止供給電源。這樣，在本實(shí)施方式中，在FPGA 17中，能夠按照與CXD的種類對(duì)應(yīng)的順序依次產(chǎn)生與CXD的種類對(duì)應(yīng)的電壓。并且，F(xiàn)PGA 17通過監(jiān)視所產(chǎn)生的電壓，能夠在異常時(shí)停止供給電壓。并且，F(xiàn)PGA 17還檢測(cè)來自電源部13a的電源電流的過電流。電源監(jiān)視部19對(duì)電源電流進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。FPGA 17根據(jù)通過電源監(jiān)視部19的2次以上的采樣而得到的電流值的平均值，判定是否產(chǎn)生了過電流。例如，電源監(jiān)視部19以200Hz的采樣周期對(duì)從電源部13a向CXD 2供給的電源電流進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。然后，F(xiàn)PGA 17按照電源監(jiān)視部19的每次采樣，求出所采樣的最近4個(gè)電流值的移動(dòng)平均。在所采樣的電流值為150mA以上的情況下，作為電流上限值150mA，計(jì)算移動(dòng)平均。在計(jì)算出的移動(dòng)平均值連續(xù)3次超過作為檢測(cè)閾值的130mA的情況下，判定為流過過電流。在判定為流過過電流的情況下，F(xiàn)PGA 17例如停止電源部13a的電源供給。另外，采樣周期、移動(dòng)平均中使用的采樣數(shù)、電流上限值、檢測(cè)閾值不限于這里所示的數(shù)值。當(dāng)正常供給電源時(shí)，CXD 2對(duì)被攝體光學(xué)像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，按照來自驅(qū)動(dòng)部13的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸出各像素所蓄積的電荷作為攝像信號(hào)。該情況下，CCD 2在與OB部對(duì)應(yīng)的定時(shí)輸出重疊了同步信號(hào)的攝像信號(hào)。來自CCD 2的攝像信號(hào)經(jīng)由鏡體線纜5被供給到視頻處理器10的同步信號(hào)處理部14和前置放大器部15。前置放大器部15對(duì)所輸入的攝像信號(hào)進(jìn)行放大，模擬處理部16對(duì)放大后的攝像信號(hào)實(shí)施⑶S處理和A/D轉(zhuǎn)換處理，將數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)輸出到FPGA 17。另一方面，F(xiàn)PGA 17根據(jù)CXD檢測(cè)信號(hào)和鏡體信息，從信息存儲(chǔ)部18中讀出延遲時(shí)間的信息。FPGA 17根據(jù)所讀出的信息生成門信號(hào)，并輸出到同步信號(hào)處理部14。同步信號(hào)處理部14將所輸入的攝像信號(hào)與基準(zhǔn)電位進(jìn)行比較，產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)，輸出由門信號(hào)規(guī)定的門期間內(nèi)的定時(shí)信號(hào)作為同步信號(hào)。該同步信號(hào)被供給到FPGA17。在本實(shí)施方式中，F(xiàn)PGA 17判定來自同步信號(hào)處理部14的同步信號(hào)是否正常。例如，F(xiàn)PGA 17設(shè)定規(guī)定判定期間，根據(jù)同步信號(hào)處理部14在該判定期間內(nèi)能夠分離幾次同步信號(hào)，判定同步信號(hào)是否正常。在圖5的步驟SI中，F(xiàn)PGA 17判定表示能夠在同步信號(hào)處理部14中分離同步信號(hào)的切出判定是否為0K。僅在切出判定為OK的情況下，增加變量OKCNT (步驟 S2)。在步驟S3中，F(xiàn)PGA 17判定判定期間是否結(jié)束。反復(fù)進(jìn)行步驟SI S3，檢測(cè)在判定期間中切出判定幾次成為0K。在接下來的步驟S4中，F(xiàn)PGA 17判定變量OKCNT是否為設(shè) 計(jì)值以上(步驟S4)。在變量OKCNT為設(shè)計(jì)值以上的情況下，在接下來的步驟S5中，F(xiàn)PGA 17判斷為同步信號(hào)的分離成功，在步驟S6中，采用分離出的同步信號(hào)，進(jìn)行以后的處理。另一方面，在變量OKCNT小于設(shè)計(jì)值的情況下，在接下來的步驟S7中，F(xiàn)PGA17判斷為同步信號(hào)的分離失敗，在步驟S8中，從信息存儲(chǔ)部18中讀出延遲時(shí)間的信息。FPGA 17以VDCLK為基準(zhǔn)，根據(jù)延遲時(shí)間的信息對(duì)基準(zhǔn)CLK進(jìn)行計(jì)數(shù)，由此生成同步信號(hào)(步驟S9)。以后，F(xiàn)PGA 17采用所生成的同步信號(hào)，進(jìn)行以后的處理。這樣，不是通過I次判定，而是通過在規(guī)定判定期間中同步分離成功的次數(shù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)值，判斷來自同步信號(hào)處理部14的同步信號(hào)是否正常，能夠防止誤檢測(cè)。FPGA 17將攝像信號(hào)轉(zhuǎn)換成R、G、B視頻信號(hào)，并且，在R、G、B視頻信號(hào)中復(fù)用所分離或生成的同步信號(hào)，使用LVDS發(fā)送到R、G、B信號(hào)處理部24R、24G、24B。R、G、B信號(hào)處理部24R、24G、24B對(duì)R、G、B視頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，矩陣部25對(duì)R、G、B信號(hào)處理部24R、24G、24B的輸出進(jìn)行矩陣處理。通過圖像處理部26對(duì)來自矩陣部25的R、G、B視頻信號(hào)實(shí)施Y校正處理和白平衡調(diào)整處理等后，將其供給到監(jiān)視器41。這樣，在監(jiān)視器41的顯示畫面上進(jìn)行基于CXD 2的攝像圖像的圖像顯示。另一方面，在同步信號(hào)處理部14中沒有正常分離同步信號(hào)的情況下，F(xiàn)PGA 17將表示該情況的判定信息輸出到CPU部22。CPU部22控制OSD處理部26a，在內(nèi)窺鏡像上疊印顯示表示該情況的顯示。例如，能夠在監(jiān)視器41的畫面上顯示表示沒有正常分離同步信號(hào)的顯示、或指出線纜接觸不良的顯示等。另外，在本實(shí)施方式中，在電源接通之后的規(guī)定期間內(nèi)進(jìn)行圖5的處理，但是，也可以在電源接通之后的定時(shí)以外的規(guī)定定時(shí)實(shí)施圖5的處理。這樣，在本實(shí)施方式中，在判定為無法正常分離同步信號(hào)的情況下，通過從信息存儲(chǔ)部中讀出延遲時(shí)間的信息，生成同步信號(hào)并在以后的處理中加以利用。由此，即使在產(chǎn)生鏡體的傳送路徑特性的不良、經(jīng)時(shí)變化、接觸不良等而無法分離同步信號(hào)的情況下，也能夠生成同步信號(hào)并進(jìn)行視頻處理，能夠映出攝像圖像。并且，在本實(shí)施方式中，在信息存儲(chǔ)部中保持與CCD的種類和鏡體線纜的種類對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，在視頻處理器連接了任意種類的鏡體和CXD的情況下，也能夠可靠地生成同步信號(hào)。
另外，在上述實(shí)施方式中說明了如下例子CCD輸出重疊了同步信號(hào)的攝像信號(hào)，在同步信號(hào)處理部中分離重疊在攝像信號(hào)上的同步信號(hào)，但是，同樣能夠應(yīng)用于如下例子CCD輸出包含同步信號(hào)的攝像信號(hào)，在同步信號(hào)處理部中檢測(cè)攝像信號(hào)中包含的同步信號(hào)。
本申請(qǐng)以2010年7月12日在日本申請(qǐng)的日本特愿2010-158302號(hào)為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)進(jìn)行申請(qǐng)，上述公開內(nèi)容被引用到本申請(qǐng)說明書、權(quán)利要求書和附圖中。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡圖像處理裝置，其特征在于，其具有 內(nèi)窺鏡信息讀出部，其從內(nèi)窺鏡中讀出與該內(nèi)窺鏡有關(guān)的信息即內(nèi)窺鏡信息； 同步信號(hào)檢測(cè)部，其被所述內(nèi)窺鏡提供由設(shè)于該內(nèi)窺鏡中的攝像元件輸出的包含同步信號(hào)的攝像信號(hào)，進(jìn)行所述同步信號(hào)的檢測(cè)處理，在能夠檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，輸出所檢測(cè)到的所述同步信號(hào)，在無法檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，根據(jù)所述內(nèi)窺鏡信息讀出部讀出的所述內(nèi)窺鏡信息，生成同步信號(hào)并輸出；以及 圖像信號(hào)生成部，其根據(jù)從所述同步信號(hào)檢測(cè)部輸出的所述同步信號(hào)和從所述內(nèi)窺鏡的所述攝像元件輸出的所述攝像信號(hào)，生成圖像信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置，其特征在于， 在所述攝像信號(hào)上重疊有所述同步信號(hào)的情況下，所述同步信號(hào)檢測(cè)部通過從所述攝像信號(hào)中分離所述同步信號(hào)的同步信號(hào)分離部，檢測(cè)重疊在所述攝像信號(hào)上的同步信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置，其特征在于， 在所述同步信號(hào)檢測(cè)部無法檢測(cè)到所述攝像信號(hào)中包含的所述同步信號(hào)的情況下，所述圖像信號(hào)生成部顯示表示該情況的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置，其特征在于， 所述同步信號(hào)分離部根據(jù)在規(guī)定判定期間內(nèi)能夠分離所述同步信號(hào)的次數(shù)，判定所述同步信號(hào)的檢測(cè)是否成功。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡圖像處理裝置具有 攝像元件驅(qū)動(dòng)部，其輸出用于驅(qū)動(dòng)所述攝像元件的電源和驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 攝像元件信息讀出部，其從所述內(nèi)窺鏡中讀出與所述攝像元件有關(guān)的信息即攝像元件"[目息;以及 控制部，其在所述攝像元件信息讀出單元無法讀出與所述攝像元件驅(qū)動(dòng)部能夠驅(qū)動(dòng)的攝像元件有關(guān)的攝像元件信息的情況下，控制所述攝像元件驅(qū)動(dòng)部，停止對(duì)所述攝像元件輸出電源和驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡圖像處理裝置，其特征在于， 在所述攝像元件信息讀出單元無法讀出與所述攝像元件驅(qū)動(dòng)部能夠驅(qū)動(dòng)的攝像元件有關(guān)的攝像元件信息的情況下，所述圖像信號(hào)生成部顯示表示該情況的信息。
7.一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其具有內(nèi)窺鏡和與內(nèi)窺鏡連接的視頻處理器，其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡具有 攝像元件，其對(duì)被攝體進(jìn)行攝像，輸出包含同步信號(hào)的攝像信號(hào)；以及 存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)與所述內(nèi)窺鏡有關(guān)的信息即內(nèi)窺鏡信息， 所述視頻處理器具有 內(nèi)窺鏡信息讀出部，其從所述內(nèi)窺鏡中讀出所述內(nèi)窺鏡信息； 同步信號(hào)檢測(cè)部，其被所述內(nèi)窺鏡提供由所述攝像元件輸出的包含同步信號(hào)的攝像信號(hào)，進(jìn)行所述同步信號(hào)的檢測(cè)處理，在能夠檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，輸出所檢測(cè)到的所述同步信號(hào)，在無法檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，根據(jù)所述內(nèi)窺鏡信息讀出部讀出的所述內(nèi)窺鏡信息，生成同步信號(hào)并輸出；以及 圖像信號(hào)生成部，其根據(jù)從所述同步信號(hào)檢測(cè)部輸出的所述同步信號(hào)和從所述內(nèi)窺鏡的所述攝像元件輸出的所述攝像信號(hào)，生成圖像信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述攝像元件在所述攝像信號(hào)上重疊所述同步信號(hào)并輸出， 所述同步信號(hào)檢測(cè)部通過從所述攝像信號(hào)中分離所述同步信號(hào)的同步信號(hào)分離部，檢測(cè)重疊在所述攝像信號(hào)上的同步信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，在所述同步信號(hào)檢測(cè)部無法檢測(cè)到所述攝像信號(hào)中包含的所述同步信號(hào)的情況下，所述圖像信號(hào)生成部顯示表示該情況的信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于， 所述同步信號(hào)分離部根據(jù)在規(guī)定判定期間內(nèi)能夠分離所述同步信號(hào)的次數(shù)，判定所述同步信號(hào)的檢測(cè)是否成功。
11.根據(jù)權(quán)利要求7 10中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng),其特征在于， 所述內(nèi)窺鏡具有攝像元件存儲(chǔ)部，該攝像元件存儲(chǔ)部存儲(chǔ)與所述攝像元件有關(guān)的信息即攝像元件信息， 所述視頻處理器具有 攝像元件驅(qū)動(dòng)部，其輸出用于驅(qū)動(dòng)所述攝像元件的電源和驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 攝像元件信息讀出部，其從所述內(nèi)窺鏡中讀出所述攝像元件信息；以及 控制部，其在所述攝像元件信息讀出單元無法讀出與所述攝像元件驅(qū)動(dòng)部能夠驅(qū)動(dòng)的攝像元件有關(guān)的攝像元件信息的情況下，控制所述攝像元件驅(qū)動(dòng)部，停止對(duì)所述攝像元件輸出電源和驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，在所述攝像元件信息讀出單元無法讀出與所述攝像元件驅(qū)動(dòng)部能夠驅(qū)動(dòng)的攝像元件有關(guān)的攝像元件信息的情況下,所述圖像信號(hào)生成部顯示表示該情況的信息。
全文摘要
內(nèi)窺鏡圖像處理裝置具有內(nèi)窺鏡信息讀出部，其從內(nèi)窺鏡中讀出與該內(nèi)窺鏡有關(guān)的信息即內(nèi)窺鏡信息；同步信號(hào)檢測(cè)部，其被所述內(nèi)窺鏡提供由設(shè)于該內(nèi)窺鏡中的攝像元件輸出的包含同步信號(hào)的攝像信號(hào)，進(jìn)行所述同步信號(hào)的檢測(cè)處理，在能夠檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，輸出所檢測(cè)到的所述同步信號(hào)，在無法檢測(cè)到所述同步信號(hào)的情況下，根據(jù)所述內(nèi)窺鏡信息讀出部讀出的所述內(nèi)窺鏡信息，生成同步信號(hào)并輸出；以及圖像信號(hào)生成部，其根據(jù)從所述同步信號(hào)檢測(cè)部輸出的所述同步信號(hào)和從所述內(nèi)窺鏡的所述攝像元件輸出的所述攝像信號(hào)，生成圖像信號(hào)。
文檔編號(hào)A61B1/04GK102781304SQ20118001161
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者信濃秀和, 菅野清貴, 藤本武秀, 鈴木達(dá)彥 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社