特許 6832250 内視鏡、制御装置、補正方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6832250

(24)【登録日】2021年2月3日

(45)【発行日】2021年2月24日

(54)【発明の名称】内視鏡、制御装置、補正方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/232 20060101AFI20210215BHJP

   A61B 1/045 20060101ALI20210215BHJP

   A61B 1/05 20060101ALI20210215BHJP

   G02B 23/24 20060101ALI20210215BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20210215BHJP

   H04N 5/365 20110101ALI20210215BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/232 290

   A61B1/045 611

   A61B1/05

   G02B23/24 B

   H04N5/225 500

   H04N5/365

【請求項の数】5

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-139335(P2017-139335)

(22)【出願日】2017年7月18日

(65)【公開番号】特開2019-22096(P2019-22096A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2020年3月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石内 敏之

【審査官】 益戸 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−３０２８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０９８４０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１３５４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０８２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７７２７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２２２−２５７

Ａ６１Ｂ １／０４５

Ａ６１Ｂ １／０５

Ｇ０２Ｂ ２３／２４

Ｈ０４Ｎ ５／３６５

Ｈ０４Ｎ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２次元マトリクス状に配置され、光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の有効画素と、前記複数の有効画素の配置される縦ライン毎に設けられ、前記撮像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、を有し、画像データを生成する撮像素子と、
前記複数のダミー画素の各々が出力した前記ダミー信号に基づいて、第１の補正値を前記縦ライン毎に算出する第１の算出部と、
前記第１の算出部が算出した前記縦ライン毎の前記第１の補正値と前記画像データとに基づいて、前記複数の有効画素の各々が出力した前記撮像信号を前記縦ライン毎に補正して補正後画像データを生成する第１の補正部と、
前記撮像素子の遮光時に前記第１の補正部が生成した前記補正後画像データに対応する補正後画像における前記縦ライン毎の画素値の平均値と前記補正後画像の全画素の画素値の平均値との差を示す第２の補正値と、前記補正後画像における前記縦ラインの位置を示す位置情報と、を対応付けた補正情報を記録する記録部と、
前記記録部が記録する前記補正情報と前記補正後画像データとに基づいて、前記補正後画像の画素値を前記縦ライン毎に補正して出力画像データを生成する第２の補正部と、
を備えることを特徴とする内視鏡。

【請求項2】

被検体に挿入可能な先端部と、
前記出力画像データに対して画像処理を施す制御装置に対して着脱自在なコネクタ部と、
を備え、
前記撮像素子は、前記先端部に設けられ、
前記第１の算出部、前記第１の補正部、前記記録部および前記第２の補正部は、前記コネクタ部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡。

【請求項3】

２次元マトリクス状に配置され、光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の有効画素と、前記複数の有効画素の配置される縦ライン毎に設けられ、前記撮像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、を有し、画像データを生成する撮像素子を備えた内視鏡が接続される制御装置であって、
前記複数のダミー画素の各々が出力した前記ダミー信号に基づいて、第１の補正値を前記縦ライン毎に算出する第１の算出部と、
前記第１の算出部が算出した前記縦ライン毎の前記第１の補正値と前記画像データとに基づいて、前記複数の有効画素の各々が出力した前記撮像信号を前記縦ライン毎に補正して補正後画像データを生成する第１の補正部と、
前記撮像素子の遮光時に前記第１の補正部が生成した前記補正後画像データに対応する補正後画像における前記縦ライン毎の画素値の平均値と前記補正後画像の全画素の画素値の平均値との差を第２の補正値として算出する第２の算出部と、
前記第２の算出部が算出した前記第２の補正値と前記補正後画像データとに基づいて、前記補正後画像の画素値を前記縦ライン毎に補正して出力画像データを生成する第２の補正部と、
を備えることを特徴とする制御装置。

【請求項4】

２次元マトリクス状に配置され、光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の有効画素と、前記複数の有効画素の配置される縦ライン毎に設けられ、前記撮像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、を有し、画像データを生成する撮像素子を備えた内視鏡が接続される制御装置が実行する補正方法であって、
前記複数のダミー画素の各々が出力した前記ダミー信号に基づいて、第１の補正値を前記縦ライン毎に算出する第１の算出ステップと、
前記第１の算出ステップで算出した前記縦ライン毎の前記第１の補正値と前記画像データとに基づいて、前記複数の有効画素の各々が出力した前記撮像信号を前記縦ライン毎に補正して補正後画像データを生成する第１の補正ステップと、
前記撮像素子の遮光時に前記第１の補正ステップで生成した前記補正後画像データに対応する補正後画像における前記縦ライン毎の画素値の平均値と前記補正後画像の全画素の画素値の平均値との差を第２の補正値として算出する第２の算出ステップと、
前記第２の算出ステップで算出した前記第２の補正値と前記補正後画像データとに基づいて、前記補正後画像の画素値を前記縦ライン毎に補正して出力画像データを生成する第２の補正ステップと、
を含むことを特徴とする補正方法。

【請求項5】

２次元マトリクス状に配置され、光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の有効画素と、前記複数の有効画素の配置される縦ライン毎に設けられ、前記撮像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、を有し、画像データを生成する撮像素子を備えた内視鏡が接続される制御装置に、
前記複数のダミー画素の各々が出力した前記ダミー信号に基づいて、第１の補正値を前記縦ライン毎に算出する第１の算出ステップと、
前記第１の算出ステップで算出した前記縦ライン毎の前記第１の補正値と前記画像データとに基づいて、前記複数の有効画素の各々が出力した前記撮像信号を前記縦ライン毎に補正して補正後画像データを生成する第１の補正ステップと、
前記撮像素子の遮光時に前記第１の補正ステップで生成した前記補正後画像データに対応する補正後画像における前記縦ライン毎の画素値の平均値と前記補正後画像の全画素の画素値の平均値との差を第２の補正値として算出する第２の算出ステップと、
前記第２の算出ステップで算出した前記第２の補正値と前記補正後画像データとに基づいて、前記補正後画像の画素値を前記縦ライン毎に補正して出力画像データを生成する第２の補正ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検体内に挿入して体内の画像データを生成する内視鏡、制御装置、補正方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子によって生成された画像には、垂直ライン毎に設けたカラム回路内の素子特性のばらつきに起因する縦筋ノイズが発生することが知られている。この問題を解決する技術として、有効画素から読み出された有効画素信号に対して、光電変換素子が遮光されたオプティカルブラック部から読み出された複数の出力信号の平均値を減算することによって、縦筋ノイズを補正する技術が開示されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−１５７２６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した特許文献１の補正方法であっても、補正後画像上に縦筋ノイズが発生するという問題点があった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、補正後画像上に発生する縦筋ノイズを補正することができる内視鏡、制御装置、補正方法および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】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内視鏡は、２次元マトリクス状に配置され、光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の有効画素と、前記複数の有効画素の配置される縦ライン毎に設けられ、前記撮像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、を有し、画像データを生成する撮像素子と、前記複数のダミー画素の各々が出力した前記ダミー信号に基づいて、第１の補正値を前記縦ライン毎に算出する第１の算出部と、前記第１の算出部が算出した前記縦ライン毎の前記第１の補正値と前記画像データとに基づいて、前記複数の有効画素の各々が出力した前記撮像信号を前記縦ライン毎に補正して補正後画像データを生成する第１の補正部と、前記撮像素子の遮光時に前記第１の補正部が生成した前記補正後画像データに対応する補正後画像における前記縦ライン毎の画素値の平均値と前記補正後画像の全画素の画素値の平均値との差を示す第２の補正値と、前記補正後画像における前記縦ラインの位置を示す位置情報と、を対応付けた補正情報を記録する記録部と、前記記録部が記録する前記補正情報と前記補正後画像データとに基づいて、前記補正後画像の画素値を前記縦ライン毎に補正して出力画像データを生成する第２の補正部と、を備えることを特徴とする。

【0007】

また、本発明に係る内視鏡は、上記発明において、被検体に挿入可能な先端部と、前記出力画像データに対して画像処理を施す制御装置に対して着脱自在なコネクタ部と、を備え、前記撮像素子は、前記先端部に設けられ、前記第１の算出部、前記第１の補正部、前記記録部および前記第２の補正部は、前記コネクタ部に設けられていることを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る制御装置は、２次元マトリクス状に配置され、光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の有効画素と、前記複数の有効画素の配置される縦ライン毎に設けられ、前記撮像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、を有し、画像データを生成する撮像素子を備えた内視鏡が接続される制御装置であって、前記複数のダミー画素の各々が出力した前記ダミー信号に基づいて、第１の補正値を前記縦ライン毎に算出する第１の算出部と、前記第１の算出部が算出した前記縦ライン毎の前記第１の補正値と前記画像データとに基づいて、前記複数の有効画素の各々が出力した前記撮像信号を前記縦ライン毎に補正して補正後画像データを生成する第１の補正部と、前記撮像素子の遮光時に前記第１の補正部が生成した前記補正後画像データに対応する補正後画像における前記縦ライン毎の画素値の平均値と前記補正後画像の全画素の画素値の平均値との差を第２の補正値として算出する第２の算出部と、前記第２の算出部が算出した前記第２の補正値と前記補正後画像データとに基づいて、前記補正後画像の画素値を前記縦ライン毎に補正して出力画像データを生成する第２の補正部と、を備えることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る補正方法は、２次元マトリクス状に配置され、光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の有効画素と、前記複数の有効画素の配置される縦ライン毎に設けられ、前記撮像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、を有し、画像データを生成する撮像素子を備えた内視鏡が接続される制御装置が実行する補正方法であって、前記複数のダミー画素の各々が出力した前記ダミー信号に基づいて、第１の補正値を前記縦ライン毎に算出する第１の算出ステップと、前記第１の算出ステップで算出した前記縦ライン毎の前記第１の補正値と前記画像データとに基づいて、前記複数の有効画素の各々が出力した前記撮像信号を前記縦ライン毎に補正して補正後画像データを生成する第１の補正ステップと、前記撮像素子の遮光時に前記第１の補正ステップで生成した前記補正後画像データに対応する補正後画像における前記縦ライン毎の画素値の平均値と前記補正後画像の全画素の画素値の平均値との差を第２の補正値として算出する第２の算出ステップと、前記第２の算出ステップで算出した前記第２の補正値と前記補正後画像データとに基づいて、前記補正後画像の画素値を前記縦ライン毎に補正して出力画像データを生成する第２の補正ステップと、を含むことを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係るプログラムは、２次元マトリクス状に配置され、光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の有効画素と、前記複数の有効画素の配置される縦ライン毎に設けられ、前記撮像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素と、を有し、画像データを生成する撮像素子を備えた内視鏡が接続される制御装置に、前記複数のダミー画素の各々が出力した前記ダミー信号に基づいて、第１の補正値を前記縦ライン毎に算出する第１の算出ステップと、前記第１の算出ステップで算出した前記縦ライン毎の前記第１の補正値と前記画像データとに基づいて、前記複数の有効画素の各々が出力した前記撮像信号を前記縦ライン毎に補正して補正後画像データを生成する第１の補正ステップと、前記撮像素子の遮光時に前記第１の補正ステップで生成した前記補正後画像データに対応する補正後画像における前記縦ライン毎の画素値の平均値と前記補正後画像の全画素の画素値の平均値との差を第２の補正値として算出する第２の算出ステップと、前記第２の算出ステップで算出した前記第２の補正値と前記補正後画像データとに基づいて、前記補正後画像の画素値を前記縦ライン毎に補正して出力画像データを生成する第２の補正ステップと、を実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、補正後画像上に残された縦筋ノイズを補正することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す概略図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、図２に示す第１チップの詳細な構成を示すブロック図である。

【図4】図４は、図２に示す第１チップの構成を示す回路図である。

【図5】図５は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。

【図6】図６は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡が生成するＲＡＷ画像の一例を模式的に示す図である。

【図7】図７は、本発明の実施の形態１に係る第１の補正部が生成した補正後画像の一例を示す図である。

【図8】図８は、本発明の実施の形態１に係る第１の補正部が生成した補正後画像に縦筋ノイズが発生した際の一例を示す図である。

【図9】図９は、本発明の実施の形態１に係る第１の補正部が生成した補正後画像に縦筋ノイズが発生した際の別の一例を示す図である。

【図10】図１０は、本発明の実施の形態１に係る第２の補正部が生成した出力画像の一例を示す図である。

【図11】図１１は、補正後画像の各縦ラインと各縦ラインの画素値の平均値との関係を示す図である。

【図12】図１２は、本発明の実施の形態１に係る補正情報記録部が記録する補正情報に含まれる各縦ラインと補正値との関係を示す図である。

【図13】図１３は、出力画像の各縦ラインと各縦ラインの画素値の平均値との関係を示す図である。

【図14】図１４は、本発明の実施の形態１に係る第２の補正部が生成した出力画像の別の一例を示す図である。

【図15】図１５は、本発明の実施の形態２に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。

【図16】図１６は、本発明の実施の形態２に係るプロセッサが実行する処理の概要を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）として、撮像装置を備えた内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態により、本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。さらにまた、図面は、模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法や比率が異なる部分が含まれている。

【0014】

（実施の形態１）
〔内視鏡システムの構成〕
図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの全体構成を模式的に示す概略図である。図１に示す内視鏡システム１は、内視鏡２と、伝送ケーブル３と、コネクタ部５と、プロセッサ６（制御装置）と、表示装置７と、光源装置８と、を備える。

【0015】

内視鏡２は、伝送ケーブル３の一部である挿入部１００を被検体の体腔内に挿入することによって被検体の体内を撮像して生成した撮像信号（画像データ）をプロセッサ６へ出力する。また、内視鏡２は、伝送ケーブル３の一端側であり、被検体の体腔内に挿入される挿入部１００の先端部１０１側に、撮像を行う撮像部２０（撮像装置）が設けられ、挿入部１００の基端１０２側に、内視鏡２に対する各種操作を受け付ける操作部４が接続される。撮像部２０が撮像した画像の撮像信号は、例えば、数ｍの長さを有する伝送ケーブル３を介してコネクタ部５に出力される。

【0016】

コネクタ部５は、プロセッサ６および光源装置８に着脱自在に接続され、撮像部２０が出力する撮像信号（画像データ）に所定の信号処理を施すとともに、撮像信号（画像データ）をアナログ信号からデジタル信号に変換（Ａ/Ｄ変換）してプロセッサ６へ出力する。

【0017】

プロセッサ６は、コネクタ部５から入力された撮像信号に所定の画像処理を施すとともに、内視鏡システム１全体を統括的に制御する。なお、本実施の形態１では、プロセッサ６が制御装置として機能する。

【0018】

表示装置７は、プロセッサ６が画像処理を施した画像信号に対応する画像を表示する。また、表示装置７は、内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。

【0019】

光源装置８は、例えばハロゲンランプや白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いて構成され、コネクタ部５、伝送ケーブル３を経由して内視鏡２の挿入部１００の先端１０１側から被検体へ向けて照明光を照射する。

【0020】

〔内視鏡システムの要部の機能構成〕
次に、上述した内視鏡システム１の要部の機能構成について説明する。図２は、内視鏡システム１の要部の機能構成を示すブロック図である。

【0021】

〔内視鏡の構成〕
まず、内視鏡２について説明する。
図２に示すように、内視鏡２は、撮像部２０と、伝送ケーブル３と、コネクタ部５と、を備える。

【0022】

図２に示すように、撮像部２０は、第１チップ２１（撮像素子）と、第２チップ２２と、を備える。撮像部２０は、伝送ケーブル３を介してプロセッサ６内の電源部６１で生成された電源電圧ＶＤＤをグランドＧＮＤとともに受け取る。撮像部２０に供給される電源電圧ＶＤＤとグランドＧＮＤとの間には、電源安定用のコンデンサＣ１が設けられている。

【0023】

第１チップ２１は、行列方向に２次元マトリクス状に配置され、外部から光を受光し、受光量に応じた撮像信号を生成して出力する複数の画素で構成された単位画素２３０（有効画素）および単位画素２３０の配置における縦ライン毎に設けられ、撮像信号の補正処理に用いられるダミー信号を生成して出力する複数のダミー画素２４７を有する受光部２３と、受光部２３で光電変換された撮像信号およびダミー信号を読み出す読み出し部２４と、コネクタ部５から入力された基準クロック信号および同期信号に基づきタイミング信号を生成して読み出し部２４に出力するタイミング生成部２５と、を有する。なお、第１チップ２１の詳細な構成については、図３を参照して後述する。

【0024】

第２チップ２２は、伝送ケーブル３およびコネクタ部５を介して、第１チップ２１から出力される撮像信号をプロセッサ６へ送信する送信部として機能するバッファ２７を有する。なお、第１チップ２１と第２チップ２２に搭載される回路の組み合わせは設定の都合に合わせて適宜変更可能である。

【0025】

コネクタ部５は、アナログ・フロント・エンド部５１（以下、「ＡＦＥ部５１」という）と、Ａ／Ｄ変換部５２と、撮像信号処理部５３と、第１の記録部５４と、駆動パルス生成部５５と、電源電圧生成部５６と、を有する。

【0026】

ＡＦＥ部５１は、撮像部２０から伝送された撮像信号を受信し、抵抗などの受動素子でインピーダンスマッチングを行った後、コンデンサで交流成分を取り出し、分圧抵抗で動作点を決定する。その後、ＡＦＥ部５１は、アナログの撮像信号を、Ａ／Ｄ変換部５２へ出力する。

【0027】

Ａ／Ｄ変換部５２は、ＡＦＥ部５１から入力されたアナログの撮像信号をデジタルの撮像信号に変換して撮像信号処理部５３へ出力する。

【0028】

撮像信号処理部５３は、第１の記録部５４の補正情報記録部５４１が記録する補正情報に基づいて、Ａ／Ｄ変換部５２から入力されるデジタルの撮像信号に対して、縦筋ノイズを含むノイズ補正処理等を行ってプロセッサ６へ出力する。撮像信号処理部５３は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を用いて構成される。撮像信号処理部５３は、第１の算出部５３１と、第１の補正部５３２と、第２の補正部５３３と、を有する。

【0029】

第１の算出部５３１は、複数のダミー画素２４７の各々が出力したダミー信号に基づいて、第１の補正値を縦ライン毎に算出する。具体的には、第１の算出部５３１は、縦ライン毎に複数のダミー画素２４７の各々から出力された複数のダミー信号の統計値を算出する。ここで、統計値としては、平均値、中央値および最頻値のいずれかである。以下において、第１の算出部５３１は、縦ライン毎に複数のダミー画素２４７の各々から出力された複数のダミー信号の平均値を第１の補正値として算出する。

【0030】

第１の補正部５３２は、第１の算出部５３１が算出した縦ライン毎の第１の補正値とＲＡＷ画像データとに基づいて、複数の単位画素２３０の各々が出力した撮像信号を縦ライン毎に補正して補正後画像データを生成する。具体的には、第１の補正部５３２は、単位画素２３０の各画素の撮像信号から第１の補正値である同じ縦ラインのダミー信号の平均値を減算することによって縦筋ノイズを補正して補正後画像データを生成する。

【0031】

第２の補正部５３３は、後述する第１の記録部５４が記録する補正情報と第１の補正部５３２が生成した補正後画像データとに基づいて、補正後画像データに対応する補正後画像の画素値を縦ライン毎に補正して出力画像データを生成してプロセッサ６へ出力する。

【0032】

第１の記録部５４は、内視鏡２に関する各種情報を記録する。第１の記録部５４は、第１チップ２１に発生する縦筋ノイズを補正するための補正情報を記録する補正情報記録部５４１を有する。ここで、補正情報とは、撮像部２０の遮光時に第１の補正部５３２が生成した補正後画像データに対応する補正後画像における縦ライン毎の画素値の平均値と補正後画像の全画素の画素値の平均値との差を示す第２の補正値と、補正後画像における縦ラインの位置を示す位置情報と、を対応付けたものである。なお、補正情報は、予め内視鏡２の出荷時に検査装置を用いて検出される。

【0033】

駆動パルス生成部５５は、プロセッサ６から供給され、内視鏡２の各構成部の動作の基準となる基準クロック信号（例えば、２７ＭＨｚのクロック信号）に基づいて、各フレームのスタート位置を表す同期信号を生成して、基準クロック信号とともに、伝送ケーブル３を介して撮像部２０のタイミング生成部２５へ出力する。ここで、駆動パルス生成部５５が生成する同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号とを含む。

【0034】

電源電圧生成部５６は、プロセッサ６から供給される電源から、第１チップ２１と第２チップ２２を駆動するのに必要な電源電圧を生成して第１チップ２１および第２チップ２２へ出力する。電源電圧生成部５６は、レギュレータ（Regulator）等を用いて構成され、第１チップ２１および第２チップ２２の各々を駆動するのに必要な電源電圧を生成して撮像部２０へ出力する。

【0035】

〔プロセッサの構成〕
次に、プロセッサ６の構成について説明する。
プロセッサ６は、内視鏡システム１の全体を統括的に制御する制御装置である。プロセッサ６は、電源部６１と、画像信号処理部６２と、クロック生成部６３と、第２の記録部６４と、入力部６５と、プロセッサ制御部６６と、を備える。

【0036】

電源部６１は、電源電圧ＶＤＤを生成し、この生成した電源電圧ＶＤＤをグランドＧＮＤとともに、コネクタ部５の電源電圧生成部５６へ供給する。

【0037】

画像信号処理部６２は、撮像信号処理部５３で信号処理が施されたデジタルの撮像信号に対して、同時化処理、ホワイトバランス（ＷＢ）調整処理、ゲイン調整処理、γ補正処理、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換処理、フォーマット変換処理等の画像処理を行って画像信号に変換し、この画像信号を表示装置７へ出力する。

【0038】

クロック生成部６３は、内視鏡システム１の各構成部の動作の基準となる基準クロック信号を生成し、この基準クロック信号を駆動パルス生成部５５へ出力する。

【0039】

第２の記録部６４は、内視鏡システム１に関する各種操作の入力を受け付ける。例えば、入力部６５は、光源装置８が出射する照明光の種別を切り替える指示信号や終了を指示する指示信号の入力を受け付ける。入力部６５は、例えば十字スイッチ、プッシュボタン、タッチパネル等を用いて構成される。

【0040】

プロセッサ制御部６６は、内視鏡システム１を構成する各部を統括的に制御する。プロセッサ制御部６６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて構成される。プロセッサ制御部６６は、入力部６５から入力された指示信号に応じて、光源装置８が出射する照明光を切り替える。

【0041】

〔表示装置の構成〕
表示装置７は、画像信号処理部６２から入力される画像信号に基づいて、撮像部２０が撮像した画像を表示する。表示装置７は、液晶や有機ＥＬ（Electro Luminescence）等の表示パネル等を用いて構成される。

【0042】

〔第１チップの詳細な構成〕
次に、上述した第１チップ２１の詳細な構成について説明する。
図３は、図２に示す第１チップ２１の詳細な構成を示すブロック図である。図４は、図２に示す第１チップ２１の構成を示す回路図である。

【0043】

図３および図４に示すように、第１チップ２１は、受光部２３と、読み出し部２４と、タイミング生成部２５と、ヒステリシス部２８と、出力部３１（アンプ）と、を有する。

【0044】

ヒステリシス部２８は、伝送ケーブル３を介して入力された基準クロック信号および同期信号の波形整形を行い、この波形整形を行った基準クロック信号および同期信号をタイミング生成部２５へ出力する。

【0045】

タイミング生成部２５は、ヒステリシス部２８から入力された基準クロック信号および同期信号に基づいて、各種の駆動信号を生成し、後述する読み出し部２４の垂直走査部２４１（行選択回路）、ノイズ除去部２４３および水平走査部２４５の各々へ出力する。

【0046】

読み出し部２４は、後述する受光部２３が有する複数の画素で構成された単位画素２３０およびダミー画素２４７の各々から撮像信号を出力部３１に転送する。読み出し部２４は、垂直走査部２４１（行選択回路）と、定電流源２４２と、ノイズ除去部２４３（ノイズ除去回路）と、列ソースフォロアトランジスタ２４４と、水平走査部２４５と、を含む。

【0047】

垂直走査部２４１は、タイミング生成部２５から入力される駆動信号（φＴ１、φＴ２、φＲ、φＸ、φＲｄｍｙ等）に基づいて、受光部２３の選択された行（水平ライン）＜Ｍ＞（Ｍ＝０，１，２…，ｍ−１，ｍ）に駆動パルスφＴ１＜Ｍ＞、φＴ２＜Ｍ＞およびφＲ＜Ｍ＞を印加して、受光部２３の各単位画素２３０およびダミー画素２４７を定電流源２４２で駆動することによって、撮像信号、ダミー信号および画素リセット時のノイズ信号を垂直転送線２３９（第１の転送線）に転送し、ノイズ除去部２４３に出力する。

【0048】

ノイズ除去部２４３は、各単位画素２３０の出力ばらつきと、画素リセット時のノイズ信号とを除去し、各単位画素２３０で光電変換された撮像信号を出力する。なお、ノイズ除去部２４３の詳細は、後述する。

【0049】

水平走査部２４５は、タイミング生成部２５から供給される駆動信号（φＨＣＬＫ）に基づいて、受光部２３の選択された列（縦ライン）＜Ｎ＞（Ｎ＝０，１，２…，ｎ−１，ｎ）に駆動信号φＨＣＬＫ＜Ｎ＞を印加し、各単位画素２３０で光電変換された撮像信号を、ノイズ除去部２４３を介して水平転送線２５８（第２の転送線）に転送し、出力部３１に出力する。なお、本実施の形態１では、水平転送線２５８が各単位画素２３０から出力される撮像信号を転送する転送部として機能する。

【0050】

第１チップ２１の受光部２３には、多数の単位画素２３０が２次元マトリクス状に配置されるとともに、縦ライン毎に設けられた複数のダミー画素２４７が配置される。

【0051】

単位画素２３０は、光電変換素子２３１（フォトダイオード）および光電変換素子２３２と、電荷変換部２３３と、転送トランジスタ２３４（第１の伝送部）および転送トランジスタ２３５と、電荷リセット部２３６（トランジスタ）と、画素ソースフォロアトランジスタ２３７と、選択トランジスタ２３８と、を含む。なお、本明細書では、１または複数の光電変換素子と、それぞれの光電変換素子から信号電荷を電荷変換部２３３に転送するための転送トランジスタと、を単位セルと呼ぶ。即ち、単位セルには、１または複数の光電変換素子と転送トランジスタの組みが含まれ、各単位画素２３０には、１つの単位セルが含まれる。さらに、本実施の形態１では、単位画素２３０は、少なくとも水平方向に隣接する２つの画素毎（光電変換素子２３１および光電変換素子２３２）で１つの縦ラインを共有して撮像信号を出力する。

【0052】

光電変換素子２３１および光電変換素子２３２は、入射光の光量に応じた信号電荷量に光電変換して蓄積する。光電変換素子２３１および光電変換素子２３２のカソード側の各々が転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５の一端側に接続され、アノード側がグランドＧＮＤに接続される。

【0053】

電荷変換部２３３は、浮遊核酸容量（ＦＤ）からなり、光電変換素子２３１および光電変換素子２３２で蓄積された電荷を電圧に変換する。

【0054】

転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５の各々は、光電変換素子２３１または光電変換素子２３２から電荷変換部２３３に電荷を転送する。転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５の各々のゲートには、駆動パルス（行選択パルス）φＴ１＜Ｍ＞またはφＴ２＜Ｍ＞が供給される信号線が接続され、他端側が電荷変換部２３３に接続される。転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５は、垂直走査部２４１から信号線を介して駆動パルスφＴ１＜Ｍ＞またはφＴ２＜Ｍ＞が供給される場合、転送トランジスタ２３４または２３５がオン状態となり、光電変換素子２３１または光電変換素子２３２から電荷変換部２３３に信号電荷が転送される。

【0055】

電荷リセット部２３６は、電荷変換部２３３を所定電位にリセットする。電荷リセット部２３６は、一端側が電源電圧ＶＤＤに接続され、他端側が電荷変換部２３３に接続され、ゲートには駆動パルスφＲが供給される信号線が接続される。電荷リセット部２３６は、垂直走査部２４１から信号線を介して駆動パルスφＲが供給された場合、電荷リセット部２３６がオン状態となり、電荷変換部２３３に蓄積された信号電荷が放出されて、電荷変換部２３３が所定電位にリセットされる。

【0056】

画素ソースフォロアトランジスタ２３７は、一端側が電源電圧ＶＤＤに接続され、他端側が選択トランジスタ２３８の一端に接続される。画素ソースフォロアトランジスタ２３７は、ゲートに電荷変換部２３３で電圧変換された信号（撮像信号またはリセット時の信号）が入力される。選択トランジスタ２３８は、ゲートに垂直走査部で作られた選択信号が入力されると、画素出力を垂直転送線２３９に出力する。

【0057】

ダミー画素２４７は、単位画素２３０の縦ライン毎に１または複数設けられる。ダミー画素２４７は、画素リセット部２３６ａと、画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａと、を含む。即ち、ダミー画素２４７は、単位画素２３０から光電変換素子２３１（フォトダイオード）と、電荷変換部２３３と、転送トランジスタ２３４（第１の転送部）と、を省略した構成である。なお、本実施の形態１では、ダミー画素２４７に、単位画素２３０と同様の構成を設けてよく、例えば光電変換素子２３１（フォトダイオード）および光電変換素子２３２と、電荷変換部２３３と、転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５と、電荷リセット部２３６ａ（トランジスタ）と、画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａと、選択トランジスタ２３８ａと、を含むように構成してもよい。この場合、ダミー画素２４７は、光電変換素子２３１および光電変換素子２３２の各々が電荷変換部２３３と非接続状態であり、転送トランジスタ２３４および転送トランジスタ２３５の各々は、ゲートに駆動パルスφＴが供給される信号線が接続される。ダミー画素２４７は、通常の単位画素２３０と同様に、本実施の形態１では、電荷リセット部２３６ａのゲートにφＲｄｍｙが供給されると、電荷変換部２３３ａが所定電圧にリセットされ、画素ソースフォロアトランジスタ２３７ａのゲートがリセット時の信号となる。選択トランジスタ２３８ａのゲートに選択信号φＸ＜０＞が供給されると当該電荷リセット部２３６ａを含むダミー画素２４７が選択され（選択動作）、ダミー画素リセット時の画素出力を垂直信号線２３９に出力する。また、選択信号φＸ＜０＞が非選択電圧レベル（例えば、０Ｖ）の時に、当該電荷リセット部２３６ａを含むダミー画素２４７の選択が解除される（非選択動作）。さらに、本実施の形態１において、ダミー画素２４７に、光電変換素子２３１（フォトダイオード）および光電変換素子２３２を設ける場合、ダミー画素２４７は、少なくとも水平方向に隣接する２つの画素毎（光電変換素子２３１および光電変換素子２３２）で１つの縦ラインを共有してダミー信号を出力するようにしてもよい。

【0058】

定電流源２４２は、一端側が垂直転送線２３９に接続され、他端側がグランドＧＮＤに接続され、ゲートにはバイアス電圧Ｖｂｉａｓ１が印加される。定電流源２４２は、単位画素２３０を定電流源２４２で駆動し、単位画素２３０の出力を垂直転送線２３９へ読み出す。垂直転送線２３９へ読み出された信号は、ノイズ除去部２４３に入力される。

【0059】

ノイズ除去部２４３は、転送容量２５２（ＡＣ結合コンデンサ）と、クランプスイッチ２５３（トランジスタ）と、を含む。

【0060】

転送容量２５２は、一端側が垂直転送線２３９に接続され、他端側が列ソースフォロアトランジスタ２４４に接続される。

【0061】

クランプスイッチ２５３は、一端側がクランプ電圧Ｖｃｌｐが供給される信号線に接続される。クランプスイッチ２５３の他端側は、転送容量２５２と列ソースフォロアトランジスタ２４４間に接続され、ゲートには、タイミング生成部２５から駆動信号φＶＣＬが入力される。ノイズ除去部２４３に入力される撮像信号はノイズ成分を含んだ光ノイズ和信号である。

【0062】

転送容量２５２は、タイミング生成部２５から、駆動信号φＶＣＬがクランプスイッチ２５３のゲートに入力されると、クランプスイッチ２５３がオン状態となり、基準電圧生成部２４６から供給されるクランプ電圧Ｖｃｌｐによりリセットされる。ノイズ除去部２４３でノイズ除去された撮像信号は、列ソースフォロアトランジスタ２４４のゲートに入力される。

【0063】

ノイズ除去部２４３は、サンプリング用のコンデンサ（サンプリング容量）を必要としないため、転送容量（ＡＣ結合コンデンサ）２５２の容量は、列ソースフォロアトランジスタ２４４の入力容量に対する十分な容量であればよい。加えて、ノイズ除去部２４３は、サンプリング容量の無い分、第１チップ２１における占有面積を小さくすることができる。

【0064】

列ソースフォロアトランジスタ２４４は、一端側が電源電圧ＶＤＤに接続され、他端側が列選択スイッチ２５４（第２の転送部）の一端側に接続され、ゲートにはノイズ除去部２４３でノイズ除去された撮像信号が入力される。

【0065】

列選択スイッチ２５４は、一端側が列ソースフォロアトランジスタ２４４の他端側に接続され、他端側が水平転送線２５８（第２の転送線）に接続され、ゲートには水平走査部２４５から駆動信号φＨＣＬＫ＜Ｎ＞を供給するための信号線が接続される。列選択スイッチ２５４は、列＜Ｎ＞の列選択スイッチ２５４のゲートに水平走査部２４５から駆動信号φＨＣＬＫ＜Ｎ＞が供給されると、オン状態となり、列＜Ｎ＞の垂直転送線２３９の信号（ノイズ除去部２４３でノイズ除去された撮像信号）を水平転送線２５８に転送する。

【0066】

水平リセットトランジスタ２５６は、一端側がグランドＧＮＤに接続され、他端側が水平転送線２５８に接続され、ゲートにはタイミング生成部２５から駆動信号φＨＣＬＲが入力される。水平リセットトランジスタ２５６は、タイミング生成部２５から駆動信号φＨＣＬＲが水平リセットトランジスタ２５６のゲートに入力されると、オン状態となり、水平転送線２５８をリセットする。

【0067】

定電流源２５７は、一端側が水平転送線２５８に接続され、他端側がグランドＧＮＤに接続され、ゲートにはバイアス電圧Ｖｂｉａｓ２が印加される。定電流源２５７は、撮像信号を垂直転送線２３９から水平転送線２５８へ読み出す。水平転送線２５８へ読み出された撮像信号またはダミー信号は、出力部３１に入力される。

【0068】

出力部３１は、ノイズ除去された撮像信号とダミー信号（縦ラインを補正する際に基準となる基準信号）とを必要に応じて信号増幅して出力する（Ｖｏｕｔ）。

【0069】

本実施の形態１では、垂直転送線２３９からのノイズ除去後の撮像信号の読み出しと、水平リセットトランジスタ２５６による水平転送線２５８のリセットとを交互に行うことにより、列方向の撮像信号のクロストークを抑制することが可能となる。

【0070】

第２チップ２２は、ダミー信号および撮像信号を、伝送ケーブル３を介して、コネクタ部５に伝送する。

【0071】

〔内視鏡の処理〕
次に、内視鏡２が実行する処理について説明する。図５は、内視鏡２が実行する処理の概要を示すフローチャートである。

【0072】

図５に示すように、撮像部２０は、タイミング生成部２５が生成した基準クロック信号に基づいて、所定のフレームレートで撮像する（ステップＳ１０１）。この場合、撮像部２０は、ダミー画素２４７を含むＲＡＷ画像データに対応するＲＡＷ画像を生成する。具体的には、図６に示すように、撮像部２０は、複数のダミー画素２４７が含まれるダミー領域ｄ１と、複数の単位画素２３０が含まれる有効領域ｄ２と、を有するＲＡＷ画像Ｗ１（縦筋ノイズ補正前画像）を生成する。

【0073】

続いて、第１の補正部５３２は、撮像部２０によって生成された画像データに含まれる撮像信号とダミー信号とに基づいて、縦筋ノイズを補正する（ステップＳ１０２）。具体的には、第１の補正部５３２は、第１の算出部５３１が算出した縦ライン毎に複数のダミー画素２４７の各々から出力された複数のダミー信号の平均値に基づいて、単位画素２３０の各画素の撮像信号から同じ縦ラインのダミー信号の平均値を減算することによって縦筋ノイズを補正して補正後画像を生成する。具体的には、図７に示すように、第１の補正部５３２は、単位画素２３０の各画素の撮像信号から同じ縦ラインのダミー信号の平均値を減算することによって縦筋ノイズを補正して補正後画像Ｗ２を生成する。しかしながら、図８に示すように、補正後画像Ｗ３では、第１の補正部５３２がダミー信号を用いて縦ライン毎に縦筋ノイズを補正しているにも関わらず、有効領域ｄ２に縦筋ノイズＮ１（グラデーションで表現）が補正残りとして発生する。例えば、図９に示すように、補正後画像Ｗ４には、縦筋ノイズＮ１が補正残りとして発生し、従来のダミー画素２４７から出力されるダミー信号に基づく縦筋ノイズ補正では、縦筋ノイズＮ１を補正することができなかった。

【0074】

その後、第２の補正部５３３は、ステップＳ１０２で縦筋ノイズを補正した補正後画像に対して、補正情報記録部５４１が記録する補正情報に基づいて、補正後画像データを補正し（ステップＳ１０３）、出力画像データをプロセッサ６へ出力する（ステップＳ１０４）。具体的には、第２の補正部５３３は、縦筋ノイズを補正した暗時画像の縦ライン毎の画素値の平均値から縦筋ノイズを補正した暗時画像の全画素の画素値の平均値を減算した縦ライン毎の差（第２の補正値）と、縦ライン毎の位置を示す位置情報（アドレス）と、を対応付けた補正情報に基づいて、補正後画像の縦ライン毎に補正して出力画像データを生成する。より具体的には、第２の補正部５３３は、ステップＳ１０２で縦筋ノイズを補正した補正後画像データに対応する補正後画像の縦ライン毎に、対応する縦ライン毎の第２の補正値を減算する減算処理を行うことによって、図１０に示す出力画像Ｗ５を生成する。

【0075】

図１１は、補正後画像の各縦ラインと各縦ラインの画素値の平均値との関係を示す図である。図１２は、補正情報記録部５４１が記録する補正情報に含まれる各縦ラインと補正値との関係を示す図である。図１３は、出力画像の各縦ラインと各縦ラインの画素値の平均値との関係を示す図である。図１１〜図１３において、横軸が縦ラインのアドレスを示し、縦軸が画素値を示す。また、図１１の曲線Ｌ１が補正後画像の各縦ラインと各縦ラインの画素値の平均値との関係を示し、図１２の曲線Ｌ２が補正情報記録部５４１によって記録された補正情報に含まれる各縦ラインと補正値との関係を示し、図１３の曲線Ｌ３が出力画像の各縦ラインと各縦ラインの画素値の平均値との関係を示す。

【0076】

図１１〜図１３に示すように、第２の補正部５３３は、縦筋ノイズを補正した暗時画像の縦ライン毎の画素値の平均値から縦筋ノイズを補正した暗時画像の各画素の画素値の平均値を減算した縦ライン毎の差（第２の補正値）と、縦ラインの位置を示すアドレスと、を対応付けた補正情報に基づいて、補正後画像の縦ライン毎に対応する第２の補正値を減算する減算処理を行う。これにより、図１４に示すように、第２の補正部５３３は、縦筋ノイズが補正された出力画像Ｗ６を生成することができる。さらに、図１１および図１２に示すように、縦ライン毎に画素値の右肩上がりのシェーディングがある場合、第２の補正部５３３は、上述した補正処理を行うことによって、画素値がほぼ水平となり、縦筋ノイズとシェーディングを補正した出力画像Ｗ６を出力することができる。もちろん、図１１および図１２においては、縦ライン毎に画素値の右肩上がりのシェーディングがある場合について説明したが、様々なシェーディングに対応することができ、例えば右肩下がりのシェーディング、両肩上がりのシェーディング（凹型）および両肩下がりのシェーディング（凸側）を補正することができる。

【0077】

図５に戻り、ステップＳ１０５以降の説明を続ける。
ステップＳ１０５において、プロセッサ６から検査を終了する指示信号が入力された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、内視鏡２は、本処理を終了する。これに対して、プロセッサ６から検査を終了する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、内視鏡２は、上述したステップＳ１０１へ戻る。

【0078】

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、第２の補正部５３３が第１の記録部５４によって記録された補正情報と第１の補正部５３２によって生成された補正後画像データとに基づいて、補正後画像の画素値を縦ライン毎に補正して出力画像データを生成してプロセッサ６へ出力するので、補正後画像上に発生する縦筋ノイズを確実に補正することができる。

【0079】

また、本発明の実施の形態１によれば、第２の補正部５３３が第１の記録部５４によって記録された補正情報と第１の補正部５３２によって生成された補正後画像データとに基づいて、補正後画像の画素値を縦ライン毎に補正して出力画像データを生成してプロセッサ６へ出力するので、縦ライン毎に画素値の右肩上がりのシェーディングがある場合であっても、このシェーディングを補正することができる。もちろん、本発明の実施の形態１によれば、様々なシェーディングに対応することができ、例えば右肩下がりのシェーディング、両肩上がりのシェーディング（凹型）および両肩下がりのシェーディング（凸側）を補正することができる。

【0080】

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。具体的には、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１では、撮像信号処理部５３が補正情報記録部５４１に記録された補正情報に基づいて、補正後画像に残る縦筋ノイズを補正していたが、本実施の形態２では、プロセッサがリアルタイムで補正後画像に残る縦筋ノイズを補正するための補正値を算出し、この補正値を用いて補正後画像に残る縦筋ノイズを補正する。以下においては、本実施の形態２に係る内視鏡システムの構成を説明後、本実施の形態２に係るプロセッサが実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

【0081】

〔内視鏡システムの要部の機能構成〕
図１５は、内視鏡システム１ａの要部の機能構成を示すブロック図である。図１５に示す内視鏡システム１ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１の内視鏡２およびプロセッサ６に換えて、内視鏡２ａおよびプロセッサ６ａを備える。

【0082】

〔内視鏡の構成〕
まず、内視鏡２ａについて説明する。
内視鏡２ａは、被検体内に挿入されて被検体の体内を撮像して画像データを生成する。内視鏡２ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡２のコネクタ部５に換えて、コネクタ部５ａを備える。コネクタ部５ａは、上述した実施の形態１に係る撮像信号処理部５３に換えて、撮像信号処理部５３ａを備えるとともに、第１の記録部５４が省略され、他の構成は上述した実施の形態１に係るコネクタ部５と同一のため、詳細な説明は省略する。

【0083】

撮像信号処理部５３ａは、Ａ／Ｄ変換部５２から入力されるデジタルの撮像信号に対して、ゲイン調整やノイズ補正処理等を行ってプロセッサ６ａへ出力する。撮像信号処理部５３ａは、ＦＰＧＡを用いて硬性される。

【0084】

〔プロセッサの構成〕
次に、プロセッサ６ａの構成について説明する。
プロセッサ６ａは、上述した実施の形態１に係るプロセッサ６の画像信号処理部６２に換えて、内視鏡２ａから入力された画像データに対して画像処理を行う画像信号処理部６２ａを備える。

【0085】

画像信号処理部６２ａは、第１の算出部６２１と、第１の補正部６２２と、第２の算出部６２３と、第２の補正部６２４と、を有する。

【0086】

第１の算出部６２１は、内視鏡２ａによって生成された画像データに含まれる縦ライン毎に複数のダミー画素２４７の各々から出力された複数のダミー信号の平均値を第１の補正値として算出する。なお、第１の算出部６２１は、平均値以外にも、中央値および最頻値のいずれかの統計値を用いてもよい。

【0087】

第１の補正部６２２は、第１の算出部６２１が算出した縦ライン毎のダミー画素２４７の平均値に基づいて、ＲＡＷ画像における単位画素２３０の各画素の撮像信号から同じ縦ラインのダミー信号の平均値を減算することによって縦筋ノイズを補正する。

【0088】

第２の算出部６２３は、縦筋ノイズを補正した暗時画像の縦ライン毎における複数の画素の画素値の平均値に対して、縦筋ノイズを補正した暗時画像の全画素の画素値の平均値を減算した値を第２の補正値として算出する。

【0089】

第２の補正部６２４は、第１の補正部６２２が縦筋ノイズを補正した補正後画像に対して、第２の算出部６２３が算出した縦ライン毎の補正値を減算することによって、出力画像を生成して外部へ出力する。

【0090】

〔プロセッサの処理〕
次に、プロセッサ６ａが実行する処理について説明する。図１６は、プロセッサ６ａが実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、図１６において、内視鏡２ａの先端１０１側には、光を遮光するキャップ等が装着されている。即ち、内視鏡２ａは、プロセッサ６ａの制御のもと、暗時のＲＡＷ画像データに対応するＲＡＷ画像（暗時画像）を生成する。また、以下のプロセッサ６ａが実行する処理は、起動処理時、メンテナンス処理時およびキャリブレーション処理時に実行し、実行処理後にキャップが外した状態で被検体の検査が開始される。もちろん、キャップ等を先端１０１側に装着することなく、例えば被検体内の挿入時に照明光を照射させず、プロセッサ６ａが暗時の状態時に以下の処理を行ってもよい。

【0091】

図１６に示すように、画像信号処理部６２ａは、内視鏡２ａが生成したＲＡＷ画像データを内視鏡２ａから取得する（ステップＳ２０１）。この場合、内視鏡２ａは、暗時の状態で撮像することによって、ダミー画素２４７を含むＲＡＷ画像データに対応するＲＡＷ画像を生成する。

【0092】

続いて、第１の算出部６２１は、内視鏡２ａによって生成されたＲＡＷ画像データに対応するＲＡＷ画像に含まれる縦ライン毎に複数のダミー画素２４７の各々から出力された複数のダミー信号の平均値を第１の補正値として算出する（ステップＳ２０２）。

【0093】

その後、第１の補正部６２２は、第１の算出部６２１が算出した縦ライン毎のダミー画素２４７の平均値に基づいて、ＲＡＷ画像における単位画素２３０の各画素の撮像信号から同じ縦ラインのダミー信号の平均値を減算することによって縦筋ノイズを補正して補正後画像データに対応する補正後画像データを生成する（ステップＳ２０３）。

【0094】

続いて、第２の算出部６２３は、縦筋ノイズを補正した暗時画像の縦ライン毎における複数の画素の画素値の平均値から縦筋ノイズを補正した暗時画像の全画素の画素値の平均値を減算した値を第２の補正値として算出する（ステップＳ２０４）。

【0095】

その後、第２の補正部６２４は、第１の補正部６２２が縦筋ノイズを補正した補正後画像に対して、第２の算出部６２３が算出した縦ライン毎の第２の補正値を減算することによって縦筋ノイズを補正した出力画像データを生成し（ステップＳ２０５）、出力画像データを表示装置７へ出力する（ステップＳ２０６）。これにより、縦筋ノイズが補正された出力画像を生成することができる。即ち、本実施の形態２では、画像信号処理部６２ａが縦筋ノイズに対して２段階で補正することによって、確実に縦筋ノイズを補正することができる。さらに、本実施の形態２では、上述した実施の形態１と同様に、縦ライン毎に画素値の右肩上がりのシェーディングがある場合であっても、このシェーディングを補正することができる。もちろん、本発明の実施の形態２によれば、様々なシェーディングに対応することができ、例えば右肩下がりのシェーディング、両肩上がりのシェーディング（凹型）および両肩下がりのシェーディング（凸側）を補正することができる。

【0096】

続いて、入力部６５から検査を終了する指示信号が入力された場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、内視鏡システム１ａは、本処理を終了する。これに対して、入力部６５から検査を終了する指示信号が入力されていない場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、内視鏡システム１ａは、上述したステップＳ２０１へ戻る。

【0097】

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、第２の補正部６２４が第１の補正部６２２によって縦筋ノイズが補正された補正後画像に対して、第２の算出部６２３によって算出された縦ライン毎の第２の補正値を減算することによって縦筋ノイズを補正した出力画像データを生成するので、リアルタイムで補正後画像上に発生する縦筋ノイズを確実に補正することができる。

【0098】

また、本発明の実施の形態２によれば、第２の補正部６２４が第１の補正部６２２によって縦筋ノイズが補正された補正後画像に対して、第２の算出部６２３によって算出された縦ライン毎の第２の補正値を減算することによって縦筋ノイズを補正した出力画像データを生成するので、縦ライン毎に画素値の右肩上がりのシェーディングがある場合であっても、このシェーディングを補正することができる。もちろん、本発明の実施の形態２によれば、様々なシェーディングに対応することができ、例えば右肩下がりのシェーディング、両肩上がりのシェーディング（凹型）および両肩下がりのシェーディング（凸側）を補正することができる。

【0099】

なお、本実施の形態２では、第１の算出部６２１および第１の補正部６２２がプロセッサ６ａに設けられていたが、これに限定されることなく、第１の算出部６２１、第１の補正部６２２を内視鏡２ａのコネクタ部５ａに設けてもよい。

【0100】

（その他の実施の形態）
また、本実施の形態では、被検体に挿入される内視鏡を備えた内視鏡システムであったが、例えばカプセル型の内視鏡を備えた内視鏡システムまたは硬性の内視鏡を備えた内視鏡システム、副鼻腔内視鏡および電気メスや検査プローブ等の内視鏡システムであっても適用することができる。

【0101】

また、本発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した実施の形態に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、各実施の形態および変形例で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【0102】

また、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。

【符号の説明】

【0103】

１，１ａ 内視鏡システム
２，２ａ 内視鏡
３ 伝送ケーブル
４ 操作部
５，５ａ コネクタ部
６，６ａ プロセッサ
７ 表示装置
８ 光源装置
２０ 撮像部
２１ 第１チップ
２２ 第２チップ
２３ 受光部
２４ 読み出し部
２５ タイミング生成部
２７ バッファ
２８ ヒステリシス部
３１ 出力部
５１ ＡＦＥ部
５２ Ａ／Ｄ変換部
５３,５３ａ 撮像信号処理部
５４ 第１の記録部
５５ 駆動パルス生成部
５６ 電源電圧生成部
６１ 電源部
６２,６２ａ 画像信号処理部
６３ クロック生成部
６４ 第２の記録部
６５ 入力部
６６ プロセッサ制御部
１００ 挿入部
１０１ 先端
１０２ 基端
２３０ 単位画素
２３１,２３１ａ,２３２,２３２ａ 光電変換素子
２３３,２３３ａ 電荷変換部
２３４,２３４ａ 転送トランジスタ
２３５,２３５ａ 転送トランジスタ
２３６,２３６ａ 電荷リセット部
２３７,２３７ａ 画素ソースフォロアトランジスタ
２３９ 垂直転送線
２４１ 垂直走査部
２４２ 定電流源
２４３ ノイズ除去部
２４４ 列ソースフォロアトランジスタ
２４５ 水平走査部
２４６ 基準電圧生成部
２４７ ダミー画素
２５２ 転送容量
２５３ クランプスイッチ
２５４ 列選択スイッチ
２５６ 水平リセットトランジスタ
２５７ 定電流源
２５８ 水平転送線
５３１,６２１ 第１の算出部
５３２,６２２ 第１の補正部
５３３,６２４ 第２の補正部
５４１ 補正情報記録部
６２３ 第２の算出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】