CN103528545B - 测量装置和测量方法 - Google Patents

Abstract

本测量装置和测量方法提供一种能够更简易地进行测量的测量装置和测量方法。测量部计算基于三个以上的测量点的多边形的面积和周长中的至少一个，该测量点是通过经由操作部输入的用户的指示来在图像上指定的，上述三个以上的测量点中包含能够通过经由操作部输入的移动指示来变更位置的未确定点。控制部在使测量部计算基于测量点的多边形的面积和周长中的至少一个并使监视器显示所计算出的多边形的面积和周长中的至少一个之后，在经由操作部输入了移动指示的情况下，更新未确定点的位置，使测量部计算基于包含更新后的未确定点的测量点的多边形的面积和周长中的至少一个，使监视器显示所计算出的多边形的面积和周长中的至少一个。

Description

测量装置和测量方法

技术领域

本发明涉及一种根据拍摄被摄体来生成的图像数据进行图像内的区域的测量的测量装置和测量方法。

背景技术

作为测量图像上的区域的面积的方法，一般有如下方法：将测量面积的区域的形状以多边形进行近似，将该多边形分割为多个三角形，以所分割得到的各三角形的面积之和来求出多边形的面积。在日本特开2001-275934号公报中公开了指定作为测量面积的对象的多边形的方法。下面参照图26说明日本特开2001-275934号公报中的多边形的指定方法。

在日本特开2001-275934号公报中，按顺序指定多边形的顶点的位置，当将最后指定的顶点和其前一个指定的顶点连接的边与将最初指定的顶点和第二个指定的顶点连接的边交叉时，多边形的指定完成。例如，在孔的面积的测量中，如图26那样指定显示在显示装置的画面100上的孔101的外形线的任意的多个点(在图26中为点A~G)，依次以线段(图中的一点划线)来连结各点之间，在被这些线段包围的部分最后闭合之后计算出被线段包围的部分的面积。

更具体地说，在依次指定了从点A至点G的点之后，为了使线段闭合，以使将最后指定的点G和能够移动的点H连接的线段与最初绘出的线段AB交叉的方式指定点H。当指定了点H时，进行将最后指定的点H合并到离点H最近的点(在图中为点A)来使线段闭合的处理，闭合的图形替换为多个三角形(△ABC、△ACD、△ADE、△AEF、△AFG)的集合体。

之后，求出各个三角形的面积，将这些三角形的面积合计来求出孔的面积。

在日本特开平6-339454号公报中公开了将多边形分割为多个三角形来计算面积的方法。

另外，在日本特开平7-210688号公报中公开了将多边形分割为多个三角形的另一方法。

在日本特开2001-275934号公报中公开的多边形的指定方法中，在使多边形闭合的操作完成之前无法进行面积的计算。例如，在测量航空发动机的涡轮叶片表面的烧焦区域的面积来判断该叶片的OK/NG的情况下，希望在进行粗略的判断的阶段能够简易地确认面积，但是在使多边形闭合的操作完成之前无法确认面积等。因而，判断中需要时间。

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种能够更简易地进行测量的测量装置和测量方法。

根据本发明的第一方式，测量装置具备：摄像部，其拍摄被摄体来生成图像数据；显示部，其显示基于上述图像数据的图像；测量部，其计算基于三个以上的测量点的多边形的面积和周长中的至少一个，该测量点是通过经由操作部输入的用户的指示来在上述图像上指定的，上述三个以上的测量点中包含能够通过经由上述操作部输入的移动指示来变更位置的未确定点；以及控制部，其在使上述测量部计算基于上述测量点的上述多边形的面积和周长中的至少一个、并使上述显示部显示所计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个之后，在经由上述操作部输入了上述移动指示的情况下，更新上述未确定点的位置，使上述测量部计算基于包含更新后的上述未确定点的上述测量点的上述多边形的面积和周长中的至少一个，使上述显示部显示所计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个。

另外，根据本发明的第二方式，在上述测量装置中，上述测量点还包含不依赖于经由上述操作部输入的上述移动指示而位置被固定的确定点。

另外，根据本发明的第三方式，在上述测量装置中，在经由上述操作部输入了确定指示的情况下，上述控制部还将至少一个上述未确定点变更为上述确定点。

另外，根据本发明的第四方式，在上述测量装置中，在经由上述操作部输入了修正指示的情况下，上述控制部还选择上述确定点中的任一个，并将所选择的上述确定点变更为上述未确定点。

另外，根据本发明的第五方式，在上述测量装置中，在经由上述操作部输入了插入指示的情况下，上述控制部还生成新的上述未确定点，删除作为构成上述多边形的边的包含两个上述确定点的边中的一个，将所删除的边中所包含的两个上述确定点分别与追加的新的上述未确定点形成的两个边插入以作为构成上述多边形的边。

另外，根据本发明的第六方式，在上述测量装置中，在作为构成上述多边形的边的、包含上述未确定点的两个边中的至少任一个边与除上述两个边以外的构成上述多边形的任一个边交叉的情况下，上述控制部还变更构成上述多边形的边使得边彼此之间不交叉。

另外，根据本发明的第七方式，在上述测量装置中，在经由上述操作部输入了上述确定指示的情况下，上述控制部还生成新的上述未确定点。

另外，根据本发明的第八方式，在上述测量装置中，上述控制部在最后变更为上述确定点的上述测量点的位置处生成新的上述未确定点。

另外，根据本发明的第九方式，在上述测量装置中，上述控制部在作为构成上述多边形的边的、包含最后变更为上述确定点的上述测量点的边的中点处生成新的上述未确定点。

另外，根据本发明的第十方式，在上述测量装置中，上述控制部在从最后变更为上述确定点的上述测量点离开规定距离的位置处生成新的上述未确定点。

另外，根据本发明的第十一方式，测量方法包括：第一步骤，其使显示部显示基于摄像部拍摄被摄体而生成的图像数据的图像；第二步骤，其使测量部计算基于三个以上的测量点的多边形的面积和周长中的至少一个，该测量点是通过经由操作部输入的用户的指示来在上述图像上指定的，上述三个以上的测量点中包含能够通过经由上述操作部输入的移动指示来变更位置的未确定点；第三步骤，其使上述显示部显示通过上述第二步骤计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个；第四步骤，其在上述第三步骤之后经由上述操作部输入了上述移动指示的情况下，使控制部更新上述未确定点的位置；第五步骤，其使上述测量部计算基于包含更新后的上述未确定点的上述测量点的上述多边形的面积和周长中的至少一个；以及第六步骤，其使上述显示部显示通过上述第五步骤计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个。

根据上述测量装置和测量方法，在计算多边形的面积和周长中的至少一个并在显示了所计算出的多边形的面积和周长中的至少一个之后，在经由操作部输入了移动指示的情况下，更新未确定点的位置，计算多边形的面积和周长中的至少一个，显示所计算出的多边形的面积和周长中的至少一个。由此，不需要进行使多边形闭合的操作就能够获得测量结果，因此能够更简易地进行测量。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的整体结构的立体图。

图2是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的内部结构的框图。

图3是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的动作的过程的流程图。

图4是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的动作的过程的流程图。

图5是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的动作的过程的流程图。

图6是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的动作的过程的流程图。

图7是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的动作的过程的流程图。

图8是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的动作的过程的流程图。

图9A是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图9B是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图9C是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图9D是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图10A是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图10B是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图10C是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图10D是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图11A是表示本发明的第一实施方式中的顶点表的内容的参考图。

图11B是表示本发明的第一实施方式中的顶点表的内容的参考图。

图11C是表示本发明的第一实施方式中的顶点表的内容的参考图。

图11D是表示本发明的第一实施方式中的顶点表的内容的参考图。

图12A是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图12B是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图13A是表示本发明的第一实施方式中的顶点表的内容的参考图。

图13B是表示本发明的第一实施方式中的顶点表的内容的参考图。

图14A是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图14B是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图14C是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图15A是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图15B是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图15C是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图16A是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图16B是表示显示在本发明的第一实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图17是表示本发明的第一实施方式中的顶点表的内容的参考图。

图18是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的动作的过程的流程图。

图19A是表示本发明的第一实施方式中的多边形变更处理的概要的参考图。

图19B是表示本发明的第一实施方式中的多边形变更处理的概要的参考图。

图19C是表示本发明的第一实施方式中的多边形变更处理的概要的参考图。

图19D是表示本发明的第一实施方式中的多边形变更处理的概要的参考图。

图20是表示本发明的第一实施方式的内窥镜装置的动作的过程的流程图。

图21A是表示本发明的第一实施方式中的边表的内容的参考图。

图21B是表示本发明的第一实施方式中的边表的内容的参考图。

图21C是表示本发明的第一实施方式中的边表的内容的参考图。

图21D是表示本发明的第一实施方式中的边表的内容的参考图。

图21E是表示本发明的第一实施方式中的边表的内容的参考图。

图22A是用于说明本发明的第二实施方式中的处理的内容的参考图。

图22B是用于说明本发明的第二实施方式中的处理的内容的参考图。

图23A是表示显示在本发明的第三实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图23B是表示显示在本发明的第三实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图23C是表示显示在本发明的第三实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图23D是表示显示在本发明的第三实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图24A是表示显示在本发明的第三实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图24B是表示显示在本发明的第三实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图24C是表示显示在本发明的第三实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图24D是表示显示在本发明的第三实施方式的内窥镜装置所具备的监视器的画面上的图像的参考图。

图25是用于说明基于立体测量的测量点的三维坐标的求解方法的参考图。

图26是用于说明以往技术中的多边形的指定方法的参考图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

首先，说明本发明的第一实施方式。图1表示作为本实施方式的测量装置的一个例子的内窥镜装置的整体结构。如图1所示，内窥镜装置1具备内窥镜单元2以及连接在该内窥镜单元2上的装置主体3。内窥镜单元2具备细长的插入部20以及连接有插入部20的基端部的连接器单元8。连接器单元8具备连接器(未图示)，经由该连接器连接在装置主体3上，构成为能够对装置主体3进行装卸。装置主体3具备：监视器4(液晶监视器)，其为进行由内窥镜单元2拍摄到的被摄体的图像、操作控制内容(例如处理菜单)等的显示的显示装置；以及壳体5，其在内部具有控制单元10(参照图2)。在装置主体3上连接有操作部6，该操作部6用于进行在执行装置整体的各种动作控制时所需的操作。

插入部20是从前端侧起按顺序将硬质的前端部21、例如能够上下左右弯曲的弯曲部22以及具有柔软性的可挠管部23连续设置而构成。在前端部21自由装卸地设置有具有两个观察视场的立体光学适配器或观察视场为一个的普通观察光学适配器等各种光学适配器。

如图2所示，在壳体5内设置有CCU 9(照相机控制单元)和控制单元10。插入部20的基端部连接在连接器单元8，连接器单元8经由连接器连接在装置主体3上。连接器单元8具备对内置于前端部21的光源进行驱动的光源驱动装置和使构成插入部20的弯曲部22弯曲的弯曲装置而构成。CCU 9具备驱动摄像元件28的驱动装置而构成。

在前端部21中内置有摄像元件28和LED 29。摄像元件28对经由光学适配器成像所得到的被摄体像进行光电转换来生成摄像信号。该摄像信号在CCU 9内例如变换为NTSC信号等的影像信号(图像数据)后被提供至控制单元10。LED 29产生向被摄体照射的照明光。

在控制单元10内设置有被输入影像信号的影像信号处理电路12、ROM 13、RAM 14、卡I/F 15(卡接口)、USB I/F 16(USB接口)、RS-232C I/F 17(RS-232C接口)以及CPU 18。

在RS-232C接口17上连接有CCU 9和连接器单元8、并且连接有进行这些CCU 9、连接器单元8等的控制及动作指示的操作部6。当用户对操作部6进行操作时，根据该操作内容进行在对CCU 9和连接器单元8进行动作控制时所需的通信。

USB接口16是用于将控制单元10与个人计算机31进行电连接的接口。通过经由该USB接口16将控制单元10与个人计算机31进行连接，能够在个人计算机31侧进行基于内窥镜图像的显示指示、测量时的图像处理等的各种指示的控制，并且能够输入和输出在控制单元10与个人计算机31之间的各种处理所需的控制信息、数据等。

另外，在卡接口15中能够自由地装卸存储卡32。通过将存储卡32安装在卡接口15，能够按照CPU 18的控制来进行存储在该存储卡32中的控制处理信息、图像信息等的数据向控制单元10的取入、或者控制处理信息、图像信息等的数据向存储卡32的记录。

影像信号处理电路12为了显示将基于从CCU 9提供的影像信号的内窥镜图像与图形的操作菜单进行合成得到的合成图像，进行将由CPU 18生成的基于操作菜单的图形图像信号与来自CCU 9的影像信号进行合成的处理、在监视器4的画面上进行显示所需的处理等，并将显示信号提供给监视器4。另外，该影像信号处理电路12还能够进行用于简单地将内窥镜图像或者操作菜单等的图像单独显示的处理。因而，在监视器4的画面上显示内窥镜图像、操作菜单图像、内窥镜图像与操作菜单图像的合成图像等。

CPU 18通过执行保存在ROM 13中的程序来控制各种电路部等使得进行与目的相应的处理，从而进行内窥镜装置1整体的动作控制。RAM 14通过CPU 18而使用为数据的临时保存用的作业区域。

也可以将由CPU 18执行的程序记录在计算机可读记录介质中并使除内窥镜装置1以外的计算机读入记录在该记录介质中的程序来执行。例如，也可以由个人计算机31读入程序来执行，按照程序，将用于控制内窥镜装置1的控制信息发送到内窥镜装置1来控制内窥镜装置1，从内窥镜装置1获取影像信号并使用所获取的影像信号来进行测量。

在此，在利用WWW系统的情况下，“计算机”还包括主页提供环境(或者显示环境)。另外，“计算机可读记录介质”是指软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM、DVD-ROM、快闪存储器等的可移动介质、内置于计算机的硬盘等的存储装置。并且，“计算机可读记录介质”还包括如经由因特网等网络、电话线路等通信线路发送程序的情况下成为服务器、客户端的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样将程序保持固定时间的介质。

另外，上述程序也可以从将该程序保存在存储装置等中的计算机经由传输介质或者通过传输介质中的传输波传输到其它计算机。在此，传输程序的“传输介质”是指如因特网等网络(通信网)、电话线路等通信线路(通信线)那样具有传输信息的功能的介质。另外，上述程序也可以是用于实现上述功能的一部分的程序。并且，也可以是能够通过与已经记录在计算机中的程序的组合来实现上述功能的、所谓差分文件(差分程序)。

图3表示内窥镜装置1中的成为本实施方式的说明的中心的部分的功能结构。影像信号生成部41与CCU 9的功能相对应。该影像信号生成部41根据从摄像元件28输出的摄像信号生成影像信号。

操作检测部42、图形图像生成部43、测量部44、控制部45与CPU 18的功能相对应。操作检测部42检测用户对操作部6的操作，根据操作内容计算显示在监视器4的画面上的指示光标的显示位置。

用户使用该指示光标来在显示于监视器4的画面上的图像上指定设定测量点的位置，该测量点表示被摄体上的测量位置。用户通过操作设置在操作部6的指示设备，能够在监视器4的画面内移动指示光标。作为一个例子，本实施方式的指示设备由能够指定八个方向的操纵杆和通过按下来进行操作的ENTER按钮及MENU按钮构成。

图形图像生成部43生成包含显示在监视器4的画面上的操作菜单、指示光标等的图形图像信号。测量部44根据由影像信号生成部41生成的影像信号执行测量处理。测量处理是如下处理：计算由用户使用指示光标来设定的测量点的三维坐标，使用三个以上的测量点的三维坐标来计算由这些测量点构成的多边形的面积、周长。控制部45控制向操作检测部42、图形图像生成部43、测量部44各自的处理的分配，并且控制内窥镜装置1整体的动作。

显示信号生成部46与影像信号处理电路12的功能相对应。该显示信号生成部46将由影像信号生成部41生成的影像信号与由图形图像生成部43生成的图形图像信号进行合成来生成显示信号。监视器4根据由显示信号生成部46生成的显示信号显示图像。

在测量处理中，首先根据测量点在图像面上的二维坐标通过匹配处理求出与测量点相对应的对应点在图像面上的二维坐标。然后，通过利用了三角测量原理的立体测量，根据测量点和对应点在图像面上的二维坐标来计算测量点的三维坐标，并将其使用于面积、周长的计算。下面，参照图25说明基于立体测量的测量点的三维坐标的求解方法。对于通过左侧和右侧的光学系统拍摄到的图像，通过三角测量的方法用以下的(1)式~(3)式计算进行如下定义时的测量点60的三维坐标(X，Y，Z)：以将左侧和右侧的光学中心63、64连接的线段的中点为原点O，以右方向为正来定义x轴，以下方向为正来定义y轴，以与光轴平行地从光学系统远去的方向为正来定义z轴。其中，将施以失真校正后的左右的图像面上的测量点61、对应点62的二维坐标以左右各个光学系统的光轴与图像面的交点OL、OR为原点而设为(XL，YL)、(XR，YR)，将左侧和右侧的光学中心63、64的距离设为D，将焦距设为F，设为t=D/(XR-XL)。

X=t×XR+D/2 ···(1)

Y=-t×YR ···(2)

Z=t×F ···(3)

当如上述那样决定原图像上的图像面上的测量点61、对应点62的坐标时，使用参数D和F来求出测量点60的三维坐标。通过求出几个点的三维坐标，能够进行两点间的距离、连接两点的线和一点之间的距离、面积、深度、表面形状等的各种测量。另外，还能够求出从左侧的光学中心63或者右侧的光学中心64到被摄体的距离(物距)。物距是从前端部21到被摄体的距离，例如是从摄像元件28或者观察光学系统到被摄体的距离。为了进行上述立体测量，需要表示包含前端部21和立体光学适配器的光学系统的特性的光学数据。此外，匹配处理和光学数据的详细情况例如记载在日本特开2004-49638号公报中，因此省略其说明。

本实施方式的测量点是构成计算面积、周长的多边形的顶点。另外，本实施方式的测量点是移动顶点(未确定点)和确定顶点(确定点)中的任一个。移动顶点是通过由用户操作设置在操作部6的操纵杆来输入顶点的移动指示而能够在显示于监视器4的画面上的图像上进行移动的点。因而，移动顶点的位置根据操纵杆的操作而变化。确定顶点是直到输入后述的“恢复”、“修正”、“顶点插入”中的任一个指示为止不依赖于顶点的移动指示而位置被固定的点。当用户按下设置在操作部6的ENTER按钮来输入顶点的确定指示时，移动顶点变更为确定顶点。

接着，说明测量时的内窥镜装置1的动作。下面说明计算基于三个以上的测量点的多边形的面积的面积测量中的内窥镜装置1的动作。图4~图8表示内窥镜装置1的动作的过程。图9A~图9C、图10、图12、图14~图16表示显示在监视器4的画面上的图像。图11A、图11B、图13、图17表示后述的顶点表的内容的一个例子。

当在内窥镜装置1启动的状态下选择了面积测量时，内窥镜装置1成为等待确定构成多边形的第一顶点(第一点的测量点)的位置的状态。在该状态下，控制部45首先生成成为第一顶点的移动顶点的二维坐标(步骤S100)。二维坐标是显示在监视器4的画面上的图像上的坐标。在本实施方式的例子中，成为第一顶点的移动顶点的初始位置的二维坐标是显示在监视器4的画面上的图像的中央位置的坐标。

在步骤S100之后，控制部45获取与移动顶点的位置相对应的三维坐标(步骤S105)。更具体地说，在步骤S105中进行以下的处理。控制部45将通过步骤S100生成的移动顶点的二维坐标通知给测量部44。测量部44通过参照图25说明的方法计算与二维坐标相对应的三维坐标，并将该三维坐标通知给控制部45。控制部45将测量部44计算出的三维坐标设为移动顶点的三维坐标。

利用顶点表来管理移动顶点和确定顶点的信息。顶点表保存在RAM 14中，通过控制部45适当读出而进行参照、更新。图11A表示生成了成为第一顶点的移动顶点时的顶点表的内容。顶点表由顶点编号、二维坐标、三维坐标、种类以及邻接顶点的各信息构成。

顶点编号是为了区分顶点而临时赋予的编号，以生成移动顶点的顺序来赋予给各顶点。种类表示移动顶点或者确定顶点。邻接顶点是在多边形中邻接的顶点的顶点编号。各顶点和其邻接顶点成为构成多边形的边的两端的点。

当生成了成为第一顶点的移动顶点时，第一顶点的顶点编号决定为1。如上所述，二维坐标是显示在监视器4的画面上的图像的中央位置的坐标。三维坐标是通过步骤S105获取的三维坐标。另外，种类是移动顶点，邻接顶点不存在。

在步骤S105之后，控制部45更新显示在监视器4的画面上的图像(步骤S110)。更具体地说，在步骤S110中进行以下的处理。控制部45向图形图像生成部43通知生成用于在移动顶点的位置处显示指示光标的图形图像信号的指示和指示光标的显示位置(移动顶点的二维坐标)。图形图像生成部43生成用于在所通知的显示位置处显示指示光标的图形图像信号并输出到显示信号生成部46。显示信号生成部46通过将由影像信号生成部41生成的影像信号与由图形图像生成部43生成的图形图像信号进行合成来生成显示信号并输出到监视器4。监视器4根据显示信号显示图像。此时，也可以将作为测量精度的目标的物距显示在图像上。

图9A表示生成了成为第一顶点的移动顶点之后紧接着显示在监视器4的画面上的图像。在画面的中央显示指示光标900，并且在画面的下部显示促使用户指定第一顶点的位置的消息910。指示光标900和消息910包含在图形图像生成部43所生成的图形图像信号中。

在步骤S110之后，控制部45判断构成多边形的顶点的数量(步骤S115)，进行与该数量相应的处理。在顶点的数量少于3(2以下)的情况下，处理进入步骤S130，在顶点的数量为3以上的情况下，处理进入步骤S120。

在生成了成为第一顶点的移动顶点的状态下，顶点的数量是1，因此处理进入步骤S130。

接着，控制部45根据从操作检测部42通知的操作内容判断用户所进行的操作(步骤S130)，进行与该操作相应的处理。在操作了操纵杆的情况下，输入顶点的移动指示。在这种情况下，操作检测部42根据操纵杆的操作计算指示光标的显示位置的二维坐标，控制部45在顶点表中将作为移动顶点的第一顶点的二维坐标更新为由操作检测部42计算出的指示光标的显示位置的二维坐标(步骤S150)。接着，处理进入步骤S105。

在步骤S105中，计算与通过步骤S150更新后的二维坐标相对应的三维坐标。接着，在步骤S110中如图9B那样在显示于监视器4的画面上的图像中在用户操作操纵杆来指定的位置处显示指示光标900。

在步骤S130中按下了ENTER按钮的情况下，输入顶点的确定指示。在这种情况下，控制部45在顶点表中将第一顶点的种类变更为确定顶点(步骤S145)。在第一顶点的种类变更为确定顶点之后，内窥镜装置1成为等待确定构成多边形的第二顶点(第二点的测量点)的位置的状态。接着，处理进入步骤S100，生成成为第二顶点的移动顶点的二维坐标。在本实施方式的例子中，通过步骤S100生成的第二点以后的移动顶点的初始位置的二维坐标是刚刚之前变更为确定顶点的顶点的二维坐标、即指示光标的显示位置的二维坐标。

接着，在步骤S105中计算成为第二顶点的移动顶点的三维坐标，并更新顶点表。图11B表示生成了成为第二顶点的移动顶点时的顶点表的内容。第一顶点的种类通过步骤S145的处理而从移动顶点变更为确定顶点。当生成了成为第二顶点的移动顶点时，第二顶点的顶点编号决定为2。第二顶点的种类是移动顶点。第一顶点和第二顶点相互邻接，因此第一顶点的邻接顶点是第二顶点，第二顶点的邻接顶点是第一顶点。

在步骤S105之后，在步骤S110中更新显示在监视器4的画面上的图像。此时，控制部45将生成用于在移动顶点的位置处显示指示光标并在确定顶点的位置处显示规定标记的图形图像信号的指示、指示光标的显示位置(移动顶点的二维坐标)以及确定顶点的显示位置(确定顶点的二维坐标)通知给图形图像生成部43。图形图像生成部43生成用于在所通知的显示位置处显示指示光标和规定标记的图形图像信号并输出到显示信号生成部46。以后进行与上述处理相同的处理，更新显示在监视器4的画面上的图像。

图9C表示生成了成为第二顶点的移动顶点之后紧接着显示在监视器4的画面上的图像。在当按下了ENTER按钮时的指示光标900的位置处新显示确定顶点的标记920。另外，消息910的内容更新为促使用户指定第二顶点的位置的内容。

在步骤S110之后，在步骤S115中判断顶点的数量。在生成了成为第二顶点的移动顶点的状态下顶点的数量是2，因此处理进入步骤S130。在步骤S130中，判断用户所进行的操作。在操作了操纵杆的情况下，处理进入步骤S150，在顶点表中，作为移动顶点的第二顶点的二维坐标更新为由操作检测部42计算出的指示光标的显示位置的二维坐标。

接着，在步骤S105中，计算与通过步骤S150更新的二维坐标相对应的三维坐标。接着，在步骤S110中如图9D那样在显示于监视器4的画面上的图像中在用户操作用户操纵杆来指定的位置处显示指示光标900。另外，新显示将顶点表中的第一顶点与第二顶点的各二维坐标连接的线段930。在本实施方式的例子中，以虚线显示将移动顶点与确定顶点连接的线段。线段930包含在图形图像生成部43所生成的图形图像信号中。

在步骤S130中按下了ENTER按钮的情况下，处理进入步骤S145，在顶点表中，第二顶点的种类变更为确定顶点。在第二顶点的种类变更为确定顶点之后，内窥镜装置1成为等待确定构成多边形的第三顶点(第三点的测量点)的位置的状态。接着，处理进入步骤S100，生成成为第三顶点的移动顶点的二维坐标。

接着，在步骤S105中，计算成为第三顶点的移动顶点的三维坐标，并更新顶点表。图11C表示生成了成为第三顶点的移动顶点时的顶点表的内容。第二顶点的种类通过步骤S150的处理而从移动顶点变更为确定顶点。当生成了成为第三顶点的移动顶点时，第三顶点的顶点编号决定为3。第三顶点的种类是移动顶点。

当生成了三个顶点时，能够由这些顶点构成三角形。在三角形中，第一顶点和第二顶点相互邻接，第二顶点和第三顶点相互邻接，第三顶点和第一顶点相互邻接。因而，第一顶点的邻接顶点是第二顶点和第三顶点，第二顶点的邻接顶点是第一顶点和第三顶点，第三顶点的邻接顶点是第一顶点和第二顶点。

将各顶点和其邻接顶点连接的线段构成多边形的边。例如，第一顶点的邻接顶点是第二顶点和第三顶点，将第一顶点与第二顶点连接的线段以及将第一顶点与第三顶点连接的线段构成三角形的边。

在步骤S105之后，在步骤S110中更新显示在监视器4的画面上的图像。此时，控制部45将生成用于在移动顶点的位置处显示指示光标并在确定顶点的位置处显示规定标记的图形图像信号的指示、指示光标的显示位置(移动顶点的二维坐标)以及确定顶点的显示位置(确定顶点的二维坐标)通知给图形图像生成部43。图形图像生成部43生成用于在所通知的显示位置处显示指示光标和规定标记的图形图像信号并输出到显示信号生成部46。以后进行与上述处理相同的处理，更新显示在监视器4的画面上的图像。

在步骤S110之后，在步骤S115中判断顶点的数量。在生成了成为第三顶点的移动顶点的状态下，顶点的数量是3，因此处理进入步骤S120。接着，控制部45使测量部44进行计算多边形的面积来获取计算结果的面积计算处理(步骤S120)。图5表示面积计算处理的过程。

首先，控制部45向测量部44通知多边形的面积的计算指示。测量部44基于顶点表掌握构成多边形的各顶点的位置关系，并将多边形分割为多个三角形(步骤S120a)。例如，在生成了n个(n≥3)的顶点的情况下，分割多边形使得由第一顶点、第k(2≤k<n)的顶点以及第k+1的顶点构成三角形，在所生成的顶点的数量为3的情况下，多边形是三角形，因此不进行多边形的分割。

在步骤S120a之后，测量部44对分割得到的各三角形计算面积(步骤S120b)。更具体地说，在步骤S120b中测量部44根据各顶点的三维坐标计算三角形的各边的长度a、b、c，通过以下的(4)式(海伦(Heron)公式)和(5)式来计算三角形的面积S。

[数式1]

针对所有三角形在步骤S120b中计算出面积之后，测量部44通过合计所有三角形的面积来计算多边形的面积，并将计算结果通知给控制部45(步骤S120c)。在所生成的顶点的数量为3的情况下，在步骤S120b中计算出的面积直接成为多边形(三角形)的面积。当步骤S120c的处理结束时，面积计算处理结束。

在步骤S120之后，控制部45将多边形的面积显示在监视器4的画面上(步骤S125)。更具体地说，在步骤S125中进行以下的处理。

控制部45将生成用于显示包含多边形的面积的计算结果的消息的图形图像信号的指示以及在步骤S120中计算出的多边形的面积的计算结果通知给图形图像生成部43。图形图像生成部43生成用于显示包含所通知的计算结果的消息的图形图像信号并输出到显示信号生成部46。以后进行与上述处理相同的处理，更新显示在监视器4的画面上的图像。

图10A表示生成成为第三顶点的移动顶点并计算出多边形的面积之后紧接着显示在监视器4的画面上的图像。在当按下了ENTER按钮时的指示光标900的位置处新显示确定顶点的标记921。

另外，消息910的内容更新为促使用户指定第三顶点的位置的内容。另外，表示多边形的面积的计算结果的消息911新显示在画面的上部。在生成了成为第三顶点的移动顶点之后直到指示光标900移动为止多边形的面积是0。另外，将顶点表中的第一顶点和第二顶点的各二维坐标连接的线段930更新为线段931。在本实施方式的例子中，以实线来显示连接确定顶点彼此之间的线段。标记921、消息911以及线段931包含在图形图像生成部43所生成的图形图像信号中。

当步骤S125的处理结束时，处理进入步骤S130。在步骤S130中，判断用户所进行的操作。在操作了操纵杆的情况下，处理进入步骤S150，在顶点表中，作为移动顶点的第三顶点的二维坐标更新为由操作检测部42计算出的指示光标的显示位置的二维坐标。

接着，在步骤S105中，计算与通过步骤S150更新后的二维坐标相对应的三维坐标，在步骤S110中更新显示在监视器4的画面上的图像。接着，在步骤S115中判断顶点的数量之后，在步骤S120中计算多边形的面积。接着，在步骤S125中如图10B那样在监视器4的画面所显示的图像中更新消息911中的多边形的面积的计算结果。另外，新显示将顶点表中的第一顶点和第三顶点的各二维坐标连接的线段932以及将顶点表中的第二顶点和第三顶点的各二维坐标连接的线段933。线段932、933包含在图形图像生成部43所生成的图形图像信号中。

在步骤S130中按下了ENTER按钮的情况下，处理进入步骤S145，在顶点表中第三顶点的种类变更为确定顶点。在第三顶点的种类变更为确定顶点之后，内窥镜装置1成为等待确定构成多边形的第四顶点(第四点的测量点)的位置的状态。接着，处理进入步骤S100，生成成为第四顶点的移动顶点的二维坐标。之后，进行与上述处理相同的处理。

图11D表示生成了成为第四顶点的移动顶点时的顶点表的内容。第三顶点的种类通过步骤S150的处理而从移动顶点变更为确定顶点。当生成了成为第四顶点的移动顶点时，第四顶点的顶点编号决定为4。第四顶点的种类是移动顶点。另外，第四顶点的邻接顶点是第三顶点和第一顶点。

由于生成了成为第四顶点的移动顶点，其它的各顶点的邻接顶点被更新。例如，在生成成为第四顶点的移动顶点之前，第一顶点的邻接顶点是第二顶点和第三顶点，但是当生成了成为第四顶点的移动顶点时，原本作为第一顶点的邻接顶点的第三顶点变更为第四顶点。另外，在生成成为第四顶点的移动顶点之前，第三顶点的邻接顶点是第二顶点和第一顶点，但是当生成了成为第四顶点的移动顶点时，原本作为第三顶点的邻接顶点的第一顶点变更为第四顶点。

图10C表示生成了成为第四顶点的移动顶点之后紧接着显示在监视器4的画面上的图像。在当按下了ENTER按钮时的指示光标900的位置处新显示确定顶点的标记922。另外，消息910的内容变更为促使用户指定第四顶点的位置的内容。另外，将顶点表中的第二顶点和第三顶点的各二维坐标连接的线段933被更新为线段934。标记922和线段934包含在图形图像生成部43所生成的图形图像信号中。

图10D表示移动表示成为第四顶点的移动顶点的位置的指示光标并计算出多边形的面积之后紧接着显示在监视器4的画面上的图像。

在用户操作用户操纵杆来指定的位置处显示指示光标900、并且更新消息911中的多边形的面积的计算结果。

在上述处理中，也可以在移动顶点与构成多边形的边接触的情况下限制指示光标的移动范围使得移动顶点不越过所接触的该边。

由此，能够使得多边形的边彼此之间不交叉。

在上述处理中，当用户进行了确定顶点的操作(ENTER按钮的按下)时，在变更为确定顶点的顶点的位置(指示光标的位置)处生成新的移动顶点，但是生成移动顶点的位置也可以是其它位置。例如，生成移动顶点的位置既可以是除最后变更为确定顶点的确定顶点以外的确定顶点的位置，也可以是包含最后变更为确定顶点的确定顶点的边的中点的位置，还可以是从最后变更为确定顶点的确定顶点的位置离开规定距离的位置。

如上所述，显示由移动顶点和确定顶点构成的多边形的面积的计算结果，与移动顶点的移动相应地更新多边形的面积的计算结果。因此，用户不需要进行使多边形闭合的操作，能够更简易地进行测量。例如，在如下情况下本实施方式的内窥镜装置是便利的：测量航空发动机的涡轮叶片表面的烧焦区域的面积，将测量结果与某个阈值进行比较，根据测量结果是否超过阈值来进行判断涡轮叶片的OK/NG的检查。例如，用户以少数测量点来大致指定比烧焦区域稍微小的多边形，将在该时刻获得的面积与阈值进行比较。在面积超过阈值的情况下，在该阶段能够立即判断涡轮叶片为NG。因而，能够缩短检查时间。

在步骤S130中，在按下了设置在操作部6的MENU按钮的情况下，输入菜单的显示指示。在这种情况下，控制部45在监视器4的画面上显示菜单(步骤S135)。更具体地说，在步骤S135中进行以下的处理。控制部45将生成用于显示菜单的图形图像信号的指示通知给图形图像生成部43。图形图像生成部43生成用于显示菜单的图形图像信号并输出到显示信号生成部46。以后进行与上述处理相同的处理，更新显示在监视器4的画面上的图像来新显示菜单。

在步骤S135之后，控制部45根据从操作检测部42通知的操纵杆的操作内容来判断用户所进行的操作(步骤S140)，进行与该操作相应的处理。在从菜单中选择了“恢复”的情况下，输入恢复处理的执行指示。在这种情况下，控制部45进行后述的恢复处理(步骤S155)。在从菜单中选择了“修正”的情况下，输入修正处理的执行指示。在这种情况下，控制部45进行后述的修正处理(步骤S160)。在从菜单中选择了“顶点插入”的情况下，输入顶点插入处理的执行指示。在这种情况下，控制部45进行后述的顶点插入处理(步骤S165)。

在从菜单中选择了“形状确定”的情况下，输入多边形的形状的确定指示。在这种情况下，控制部45判断构成多边形的顶点的数量(步骤S170)，进行与该数量相应的处理。在顶点的数量小于3(2以下)的情况下，处理进入步骤S130，在顶点的数量为3以上的情况下，处理进入步骤S175。

在顶点的数量为3以上的情况下，控制部45将移动顶点变更为确定顶点，并将多边形的面积显示在监视器4的画面上(步骤S175)。更具体地说，在步骤S175中进行以下的处理。控制部45生成用于显示包含多边形的面积的计算结果的消息并在确定顶点的位置处显示规定标记的图形图像信号的指示、在步骤S120中计算出的多边形的面积的计算结果以及确定顶点的显示位置(确定顶点的二维坐标)通知给图形图像生成部43。图形图像生成部43生成用于显示包含所通知的计算结果的消息并在所通知的显示位置处显示规定标记的图形图像信号并输出到显示信号生成部46。以后进行与上述处理相同的处理，更新显示在监视器4的画面上的图像。在步骤S175中更新了图像之后，即使用户通过操纵杆的操作来移动指示光标，所显示的面积也不变化。

例如，在进行详细地判断航空发动机的涡轮叶片的OK/NG的检查的情况下，用户在以能够近似涡轮叶片表面的烧焦区域的程度的数量的测量点来指定多边形并确定了多边形的形状之后，将面积与阈值进行比较。由此，能够高精度地进行检查。

接着，说明在步骤S155中进行的恢复处理的详细过程。恢复处理是将最后成为确定顶点的顶点恢复为移动顶点的处理。以下以将成为第四顶点的确定顶点恢复为移动顶点的情况为例说明恢复处理的详细过程。

图12A表示生成了成为第五顶点的移动顶点之后紧接着显示在监视器4的画面上的图像。在当按下了ENTER按钮时的指示光标900的位置处新显示确定顶点的标记923。图12B表示当按下了MENU按钮时显示在监视器4的画面上的图像。在当按下了MENU按钮时的指示光标900的位置处新显示菜单940。另外，消息910的内容变更为恢复处理的内容。

菜单940包含在图形图像生成部43所生成的图形图像信号中。在菜单940中显示“恢复”、“形状确定”、“修正”、“顶点插入”的各文字。当显示了菜单940时，“恢复”高亮显示(增强显示)。当用户操作了操纵杆时，指示光标900移动，高亮显示的文字被变更。在当“恢复”被高亮显示时用户按下ENTER按钮的情况下，进行恢复处理。

图6表示恢复处理的过程。首先，控制部45从顶点表中删除移动顶点的信息(步骤S155a)。

图13A表示生成了成为第五顶点的移动顶点时的顶点表的内容。第四顶点的种类从移动顶点变更为确定顶点。另外，追加与第五顶点有关的信息，并更新各顶点的邻接顶点。图13B表示当进行了步骤S155a的处理时的顶点表的内容。通过步骤S155a的处理来删除第五顶点的信息。

由于删除了第五顶点，各顶点的邻接顶点被更新。例如，在删除第五顶点之前第一顶点的邻接顶点是第五顶点和第二顶点，但是当删除了第五顶点时原本作为第一顶点的邻接顶点的第五顶点变更为第四顶点。另外，在删除第五顶点之前第四顶点的邻接顶点是第三顶点和第五顶点，但是当删除了第五顶点时作为第四顶点的邻接顶点的第五顶点变更为第一顶点。

在步骤S155a之后，控制部45在顶点表中将最后成为确定顶点的顶点的种类变更为移动顶点(步骤S155b)。通过步骤S155b的处理，顶点表成为图11D所示的状态。最后成为确定顶点的第四顶点的种类从确定顶点变更为移动顶点。

当步骤S155b的处理结束时，恢复处理结束。在恢复处理结束之后处理进入步骤S105。在恢复处理结束的时刻，内窥镜装置1成为等待确定构成多边形的第四顶点(第四点的测量点)的位置的状态，指示光标的显示位置变更为通过恢复处理从确定顶点变更为移动顶点的第四顶点的位置。在恢复处理刚刚结束之后的步骤S110中，显示在监视器4的画面上的图像变成如图10D那样。

如上所述，通过进行恢复处理，能够将最后成为确定顶点的顶点恢复为移动顶点来再次进行顶点的指定。

接着，说明在步骤S160中进行的修正处理的详细过程。修正处理是为了修正确定顶点的位置而将所选择的确定顶点变更为移动顶点的处理。下面，以在成为第四顶点的移动顶点成为确定顶点并生成了成为第五顶点的移动顶点之后修正任意的确定顶点的位置的情况为例说明修正处理的详细过程。

图14A表示在按下了MENU按钮之后显示在监视器4的画面上的图像。在按下MENU按钮来显示菜单940之后通过操纵杆的操作而“修正”被高亮显示时，消息910的内容变更为修正处理的内容。在当“修正”被高亮显示时用户按下ENTER按钮的情况下，进行修正处理。

图7表示修正处理的过程。首先，控制部45从顶点表中删除移动顶点的信息(步骤S160a)。

生成了成为第五顶点的移动顶点时的顶点表的内容如图13A所示。另外，当进行了步骤S160a的处理时的顶点表的内容如图13B所示。

在步骤S160a之后，控制部45在顶点表中将最后成为确定顶点的顶点选择为修正对象(步骤S160b)。接着，控制部45在显示于监视器4的画面上的图像中使修正对象的确定顶点高亮显示(步骤S160c)。

更具体地说，在步骤S160c中进行以下的处理。控制部45将生成用于使选择为修正对象的确定顶点高亮显示的图形图像信号的指示以及进行高亮显示的确定顶点的显示位置(确定顶点的二维坐标)通知给图形图像生成部43。图形图像生成部43生成用于在所通知的显示位置处显示规定标记的图形图像信号并输出到显示信号生成部46。以后进行与上述处理相同的处理，更新显示在监视器4的画面上的图像。

图14B表示在菜单上“修正”被高亮显示的状态下当按下了ENTER按钮时显示在监视器4的画面上的图像。在最后成为确定顶点的确定顶点的位置处显示将该确定顶点与其它的确定顶点加以区分的标记950。另外，消息910的内容变更为促使用户选择修正对象的顶点的内容。

在步骤S160c之后，控制部45根据从操作检测部42通知的操作内容来判断用户所进行的操作(步骤S160d)，进行与该操作相应的处理。在操作了操纵杆的情况下，输入修正对象的变更指示。在这种情况下，控制部45将与最后被高亮显示的顶点不同的顶点选择为修正对象(步骤S160f)。

接着，处理进入步骤S160c。在步骤S160c中，将在变更修正对象之前原本成为修正对象的确定顶点的显示方式恢复原状，在变更了修正对象之后成为修正对象的确定顶点被高亮显示。

图14C表示在变更了修正对象之后显示在监视器4的画面上的图像。在变更修正对象之前原本成为修正对象的确定顶点的位置处显示与不是修正对象的确定顶点相同的标记923，在新成为修正对象的确定顶点的位置处显示将该确定顶点与其它的确定顶点加以区分的标记951。

在步骤S160d中操作了ENTER按钮的情况下，输入修正对象的确定指示。在这种情况下，控制部45在顶点表中将修正对象的确定顶点的种类变更为移动顶点(步骤S160e)。例如，在第四顶点被选择为修正对象的情况下，变更后的顶点表变成如图11D那样，第四顶点的种类变更为移动顶点。

当步骤S160e的处理结束时，修正处理结束。在修正处理结束之后，处理进入步骤S105。在修正处理结束的时刻，内窥镜装置1成为等待确定构成多边形的第四顶点(第四点的测量点)的位置的状态，指示光标的显示位置变更为通过修正处理从确定顶点变更为移动顶点的第四顶点的位置。在修正处理刚刚结束之后的步骤S110中，显示在监视器4的画面上的图像变成如图10D那样。

如上所述，通过进行修正处理，能够将任意的确定顶点恢复为移动顶点来再次进行顶点的指定。

接着，说明在步骤S165中进行的顶点插入处理的详细过程。顶点插入处理是向所选择的边插入移动顶点、并且变更多边形的边的处理。下面，以在成为第四顶点的移动顶点成为确定顶点并生成了成为第五顶点的移动顶点之后向任意的边插入移动顶点的情况为例来说明顶点插入处理的详细过程。

图15A表示在按下了MENU按钮之后显示在监视器4的画面上的图像。当在按下MENU按钮来显示菜单940之后通过操纵杆的操作而“顶点插入”被高亮显示时，消息910的内容变更为顶点插入处理的内容。在当“顶点插入”被高亮显示时用户按下ENTER按钮的情况下，进行顶点插入处理。

图8表示顶点插入处理的过程。首先，控制部45从顶点表中删除移动顶点的信息(步骤S165a)。

生成了成为第五顶点的移动顶点时的顶点表的内容如图13A所示。另外，当进行了步骤S165a的处理时的顶点表的内容如图13B所示。

在步骤S165a之后，控制部45在顶点表中选择将在步骤S165a中删除的移动顶点的两个邻接顶点连接的边作为顶点插入对象(步骤S165b)。接着，控制部45在显示于监视器4的画面上的图像中使顶点插入对象的边高亮显示(步骤S165c)。

更具体地说，在步骤S165c中进行以下的处理。控制部45将生成用于使选择为顶点插入对象的边高亮显示的图形图像信号的指示以及进行高亮显示的边的显示位置(构成边的两个确定顶点的二维坐标)通知给图形图像生成部43。图形图像生成部43生成用于在所通知的显示位置处以规定的显示方式显示边的图形图像信号并输出到显示信号生成部46。以后进行与上述处理相同的处理，更新显示在监视器4的画面上的图像。

图15B表示当在菜单上“顶点插入”被高亮显示的状态下按下了ENTER按钮时显示在监视器4的画面上的图像。由于在步骤S165a中从顶点表删除了第五顶点的信息，因此将作为第五顶点的邻接顶点的第一顶点和第四顶点连接的边960被高亮显示。另外，消息910的内容变更为促使用户选择顶点插入对象的边的内容。

在步骤S165c之后，控制部45根据从操作检测部42通知的操作内容来判断用户所进行的操作(步骤S165d)，进行与该操作相应的处理。在操作了操纵杆的情况下，输入顶点插入对象的变更指示。在这种情况下，控制部45将与最后高亮显示的边不同的边选择为顶点插入对象(步骤S165f)。

接着，处理进入步骤S165c。在步骤S165c中，将在变更顶点插入对象之前原本成为顶点插入对象的边的显示方式恢复为原状，使在变更了顶点插入对象之后成为顶点插入对象的边高亮显示。

图15C表示在变更了顶点插入对象之后显示在监视器4的画面上的图像。在变更顶点插入对象之前原本成为顶点插入对象的边960以与不是顶点插入对象的其它的边相同的种类的线段进行显示，新成为顶点插入对象的边961被高亮显示。

在步骤S165d中操作了ENTER按钮的情况下，输入顶点插入对象的确定指示。在这种情况下，控制部45在顶点表中向顶点插入对象的边的中点追加移动顶点(步骤S165e)。

图17表示当向将第三顶点和第四顶点连接的边的中点追加了成为第五顶点的移动顶点时的顶点表的内容。在顶点表中追加了与第五顶点有关的信息。第五顶点的二维坐标是将第三顶点和第四顶点连接的边的中点的二维坐标。第五顶点的三维坐标是在顶点插入处理结束之后最初进行步骤S105的处理时计算出并将值记录在顶点表中。第五顶点的种类是移动顶点，邻接顶点是第三顶点和第四顶点。

由于追加了第五顶点，各顶点的邻接顶点被更新。例如，在追加第五顶点之前第三顶点的邻接顶点是第二顶点和第四顶点，但是当追加第五顶点时，原本作为第三顶点的邻接顶点的第四顶点变更为第五顶点。另外，在追加第五顶点之前第四顶点的邻接顶点是第三顶点和第一顶点，但是当追加了第五顶点时，原本作为第四顶点的邻接顶点的第三顶点变更为第五顶点。

当步骤S165e的处理结束时，顶点插入处理结束。在顶点插入处理结束之后，处理进入步骤S105。在顶点插入处理结束的时刻，内窥镜装置1成为等待确定构成多边形的第五顶点(第五点的测量点)的位置的状态，指示光标的显示位置变更为通过顶点插入处理追加的移动顶点的位置。

由于追加了第五顶点，在显示于监视器4的图像中构成多边形的边被变更。在追加第五顶点之前原本显示的包含第三顶点和第四顶点的边被删除，显示包含第三顶点和第五顶点的边以及包含第四顶点和第五顶点的边。

图16A表示生成了成为第五顶点的移动顶点之后紧接着显示在监视器4的画面上的图像。在将第三顶点和第四顶点连接的边的中点的位置处显示指示光标900。另外，消息910的内容变更为促使用户指定第五顶点的位置的内容。另外，边961被删除，显示将第三顶点和第五顶点的各二维坐标连接的线段935以及将第四顶点和第五顶点的各二维坐标连接的线段936。

图16B表示在表示成为第五顶点的移动顶点的位置的指示光标进行移动并计算出多边形的面积之后紧接着显示在监视器4的画面上的图像。

在用户对操纵杆进行操作来指定的位置处显示指示光标900，并且更新消息911中的多边形的面积的计算结果。

在上述处理中，在成为顶点插入对象的边的中点处追加新的移动顶点，但是追加移动顶点的位置也可以不是边上的位置。例如，追加移动顶点的位置也可以是成为顶点插入对象的边所包含的顶点附近的、不位于成为顶点插入对象的边上的位置。

如上所述，通过进行顶点插入处理，能够向构成多边形的任意的边追加移动顶点来再次进行顶点的指定。

在本实施方式中，计算多边形的面积，但是也可以计算将构成多边形的所有边的长度合计得到的周长。只要在图4的步骤S120中进行周长的计算即可。例如，控制部45向测量部44通知多边形的周长的计算指示。测量部44基于顶点表掌握构成多边形的各边，通过计算构成各边的两个顶点的三维坐标之间的距离来计算各边的长度。接着，测量部44通过将各边的长度进行合计来计算周长，并将计算结果通知给控制部45。在本实施方式中，既可以只计算多边形的面积和周长中的某一个、也可以计算多边形的面积和周长这两者。

另外，在本实施方式中，通过立体测量来求出构成多边形的顶点的三维坐标，但是既可以通过使用了例如由明部和暗部构成的平行条纹的条纹投影法来求出三维坐标，也可以通过应用了使用红外光的TOF方式的距离图像传感器来求出三维坐标。

另外，在本实施方式中，当更新了移动顶点的二维坐标时求出该三维坐标，但是也可以在获取图像时、面积测量开始时等计算与图像内的所有点相对应的三维坐标来保持。

另外，本实施方式的指示设备由操纵杆、ENTER按钮以及MENU按钮构成，但是也可以是鼠标、触摸面板、平板等的其它种类的指示设备。在使用了鼠标的情况下，例如能够以左点击来代替利用ENTER按钮的确定操作。

如上所述，根据本实施方式，计算多边形的面积和周长中的至少一个，显示所计算出的多边形的面积和周长中的至少一个。之后，在经由操作部6输入了顶点的移动指示的情况下，更新作为未确定点的移动顶点的位置，计算多边形的面积和周长中的至少一个并显示计算结果。由此，不需要进行使多边形闭合的操作就能够获得测量结果，因此能够更简易地进行测量。

另外，在本实施方式中，通过进行恢复处理、修正处理、顶点插入处理中的任一个处理，能够将确定顶点变更为移动顶点、或者追加新的移动顶点，不需要从最初开始重新进行顶点的指定。因而，如下情况下能够更高效地推进作业：例如用户在进行检查对象的OK/NG的粗略判断的筛选阶段指定顶点数少的多边形来确认面积，之后为了提高测量精度而通过变更顶点的位置或增加顶点数来指定多边形并确认面积。

(变形例)

接着，说明本实施方式的变形例。图18表示图4的变形例。在图18中，在步骤S150、S155、S160、S165的处理结束之后进行多边形变更处理(步骤S200)。在移动顶点的移动过程中包含该移动顶点的两个边中的至少一个边与其它的边交叉的情况下，通过多边形变更处理来变更多边形的结构。

图19A、图19B、图19C、图19D表示多边形变更处理的概要。如图19A那样按顶点P1、P2、P3的顺序指定这些顶点，在各顶点从移动顶点变成确定顶点之后生成作为移动顶点的顶点P4。包含顶点P1、P2的边L12、包含顶点P2、P3的边L23、包含顶点P3、P4的边L34、包含顶点P4、P1的边L41分别成为图19A那样。顶点P4向箭头A1所示的方向移动。

图19B表示顶点P4移动到边L12上的状态。此时，包含顶点P4的边L34、L41中的边L34与边L12交叉。当边L34与边L12交叉时，交叉的边L12和包含点P4的边L34、L41被删除，如图19C那样生成包含原本作为顶点P4的邻接顶点的顶点P3、P1的边L31、与被删除的边中的包含顶点P4的边交叉的边L12所包含的顶点P1、P2分别与顶点P4形成的L14、L42。当顶点P4向箭头A2所示的方向移动时，各顶点和各边变成如图19D那样。

在进行了图19A、图19B、图19C、图19D所示的多边形变更处理之后的多边形的状态与删除原本位于顶点P1、P3之间的移动顶点并在顶点P1、P2之间新生成移动顶点时的多边形的状态相同。即，能够将多边形的状态变更为与进行了上述顶点插入处理时的多边形的状态相同的状态。在多边形变更处理中，通过移动顶点的移动来自动地进行顶点插入，因此能够更简易地进行顶点的插入。在图18中设置有顶点插入处理(步骤S165)，但是也可以代替进行多边形变更处理而不进行顶点插入处理。

下面，以进行图19A、图19B、图19C、图19D所示的多边形变更处理的情况为例来说明顶点插入处理的详细过程。在以下说明中，作为一个例子而使用用于管理各边的状态的边表。边表保存在RAM 14中，通过控制部45适当读出边表来进行参照、更新。

图20表示多边形变更处理的过程。首先，控制部45根据顶点表识别构成多边形的各边，在图像上检测包含移动顶点的边与其它的各边的位置关系(步骤S200a)。在顶点表中记录有各顶点的邻接顶点的信息，因此能够根据该信息识别构成多边形的各边。例如，在图11D所示的顶点表中，作为移动顶点的第四顶点的邻接顶点是第三顶点和第一顶点，因此构成多边形的边包含：包含第四顶点和第三顶点的边；以及包含第四顶点和第一顶点的边。同样地，能够根据其它顶点的邻接顶点的信息识别其它边。

在步骤S200a中，针对各个边计算直线的公式，判断包含移动顶点的边与其它的各边是否交叉。在步骤S200a中，也可以进行如下判断：将移动顶点移动之前的位置与移动之后的位置连接的线段与不包含移动顶点的其它的各边是否交叉。当进行了步骤S200a的处理时，关于不包含移动顶点的各边获得是否与包含移动顶点的边交叉的判断结果。

在步骤S200a之后，控制部45参照步骤S200a的处理结果来判断是否存在与包含移动顶点的边交叉的其它边(步骤S200b)。

在不存在与包含移动顶点的边交叉的其它边的情况下，多边形变更处理结束。在多边形变更处理结束之后，处理进入步骤S105。在存在与包含移动顶点的边交叉的其它边的情况下，控制部45从边表中删除包含移动顶点的两个边的信息(步骤S200c)。

图21A、图21B、图21C、图21D、图21E表示边表的内容的一个例子。图21A表示多边形变更处理开始时的边表的内容。边表由边编号和包含顶点的各信息构成。边编号是为了区分边而临时赋予的编号，按生成边的顺序对各边赋予边编号。在图21A~图21E中，为了容易理解说明而将图19A~图19D中的各边的符号设为边编号。包含顶点是包含在各边中的两个顶点的顶点编号。例如，在边编号为L12的边中包含顶点编号为1、2的顶点(第一顶点、第二顶点)。如图19B那样在包含作为移动顶点的顶点P4的边L34、L41与边L12交叉的情况下，在步骤S200c中如图21B那样从移动表中删除边L34、L41的信息。

在步骤S200c之后，控制部45生成将原本作为移动顶点的邻接顶点的两个顶点连接的边(步骤S200d)。如图19B那样在包含作为移动顶点的顶点P4的边L34、L41与边L12交叉的情况下，作为移动顶点的顶点P4的邻接顶点是顶点P3、P1，因此生成图19C的边L31，如图21C那样，将顶点P3、P1连接的边L31的信息追加到边表中。

在步骤S200d之后，控制部45删除与包含移动顶点的边交叉的边(步骤S200e)。如图19B那样在包含作为移动顶点的顶点P4的边L34、L41与边L12交叉的情况下，如图21D那样从边表中删除边L12的信息。

在步骤S200e之后，控制部45生成将通过步骤S200e删除的边中所包含的两个顶点分别与移动顶点连接的两个边(步骤S200f)。如图19B那样在包含作为移动顶点的顶点P4的边L34、L41与边L12交叉的情况下，在步骤S200e中删除边L12，因此如图19C那样生成将包含在被删除的边中的顶点P1、P2分别与顶点P4连接的L14、L42。另外，如图21C那样在边表中追加边L14、L42的信息。

在多边形变更处理中有时通过边的删除或生成来变更各顶点的邻接顶点。因此，控制部45适当更新顶点表。例如，能够从步骤S200f的处理结束后的边表中识别各顶点的邻接顶点，在图21C中边L23包含第二顶点和第三顶点、边L31包含第三顶点和第一顶点，因此可知第三顶点的邻接顶点是第三顶点和第一顶点。控制部45根据如上述那样识别出的邻接顶点的信息更新顶点表。

在步骤S200f之后，控制部45将生成图形图像信号的指示以及各边的显示位置(构成各边的两个确定顶点的二维坐标)通知给图形图像生成部43，该图形图像信号用于使在步骤S200c中删除的边为非显示并将在步骤S200f中生成的边进行显示。图形图像生成部43生成用于在所通知的显示位置处以规定的显示方式显示边的图形图像信号并输出到显示信号生成部46。以后进行与上述处理相同的处理，更新显示在监视器4的画面上的图像。

(第二实施方式)

接着，说明本发明的第二实施方式。在本实施方式中，监视器4具备作为指示设备的触摸面板。内窥镜装置1在等待确定构成多边形的各顶点的位置的状态下，移动顶点和指示光标移动到用户触碰触摸面板的位置处。通过在第一实施方式中说明的处理，每当移动顶点进行移动时计算出多边形的面积(也可以是周长)并显示计算结果。

当用户敲击监视器4的画面上的确定图标时，输入顶点的确定指示，移动顶点变更为确定顶点，并且生成新的移动顶点。另外，当用户在监视器4的画面上进行双敲击(按两次)或者长敲击(长按)时，进行与在第一实施方式中说明的顶点插入处理或者修正处理相同的处理。

在进行双敲击的位置的二维坐标与包含两个确定顶点的边之间的距离在例如10像素以内的情况下，通过与在第一实施方式中说明的顶点插入处理相同的处理来在该边的中点处插入移动顶点。当进而敲击另一位置时，移动顶点移动到该位置。其中，在与进行双敲击的位置的二维坐标之间的距离在10像素以内的边有多个的情况下，距离更小的边成为顶点插入的对象。在与进行双敲击的位置的二维坐标之间的距离在10像素以内、且成为相同距离的边有多个的情况下，先生成的边成为顶点插入的对象。能够变更进行双敲击的位置的二维坐标与边之间的距离的阈值(在本实施方式中为10像素)。

如图22A所示，在与构成多边形的边L100之间的距离为10像素以内的区域R100(用虚线包围的区域)内进行了双敲击的情况下，在边L100的中点处插入移动顶点。同样地，在与构成多边形的边L101之间的距离为10像素以内的区域R101(用虚线包围的区域)内进行了双敲击的情况下，在边L101的中点处插入移动顶点。另外，在与边L 100和边L101这两方的距离为10像素以内的区域(区域R100与区域R101重叠的部分的区域)内进行了双敲击的情况下，在边L100和边101中的、离进行了双敲击的位置的二维坐标近的边的中点处插入移动顶点。

另外，在进行了长敲击的位置的二维坐标与确定顶点之间的距离例如为10像素以内的情况下，通过与在第一实施方式中说明的修正处理相同的处理，该确定顶点变更为移动顶点。当进而敲击另一位置时，移动顶点移动到该位置。其中，在与进行长敲击的位置的二维坐标之间的距离为10像素以内的确定顶点有多个的情况下，距离更小的确定顶点成为修正的对象。在与进行长敲击的位置的二维坐标之间的距离为10像素以内、且成为相同距离的确定顶点有多个的情况下，先生成的确定顶点成为修正的对象。在进行长敲击的位置的二维坐标与确定顶点之间的距离的阈值(在本实施方式中为10像素)例如能够通过未图示的设定菜单等来进行变更。

如图22B所示，在与构成多边形的确定顶点P102之间的距离为10像素以内的区域R102(用虚线包围的区域)内进行了长敲击的情况下，确定顶点P102变更为移动顶点。同样地，在与构成多边形的确定顶点P103之间的距离为10像素以内的区域R103(用虚线包围的区域)内进行了长敲击的情况下，确定顶点P103变更为移动顶点。

在上述说明中通过长敲击来进行顶点的修正，但是也可以通过双敲击来进行顶点的修正。例如，在进行双敲击的位置的二维坐标与确定顶点之间的距离为10像素以内的情况下，不依赖于进行双敲击的位置的二维坐标与边之间的距离而进行顶点的修正。通过共用进行顶点的插入和修正所需的操作，使操作变得更简易。

既可以在监视器4的画面上配置菜单图标，也可以在例如敲击了菜单图标的情况下能够与第一实施方式同样地从菜单选择规定的功能。

本实施方式的指示设备是触摸面板，但是也可以是鼠标、触摸板、操纵杆等的其它种类的指示设备。在使用了鼠标的情况下，双敲击与双击相对应，长敲击与左键的长按相对应。

根据实施方式，能够使顶点的插入、修正所需的操作更简易。

(第三实施方式)

接着，说明本发明的第三实施方式。在本实施方式中，监视器4具备多点触摸的触摸面板作为指示设备。下面，说明在本实施方式中指定多边形的方法。

图23和图24表示显示在监视器4的画面上的图像。图23A表示当开始了面积测量时显示在监视器4的画面上的图像。在画面的中央显示一边的长度为200像素的正方形970。构成正方形970的四个顶点是移动顶点。另外，显示促使用户进行正方形970的大小等的调整的消息910、表示多边形的面积的计算结果的消息911以及决定图标980。决定图标980是用于进行将四个移动顶点变更为确定顶点的操作的图标。

当用户在监视器4的画面上进行张开双指、合拢双指操作时，放大、缩小正方形970。图23B表示当进行了张开双指操作时显示在监视器4的画面上的图像。通过进行张开双指操作，输入将移动顶点进行移动使得正方形970放大的指示，从而正方形970被放大。另外，由于正方形970被放大，消息911中的多边形的面积的计算结果被更新。箭头A3、A4表示放大正方形970的方向，不显示在监视器4的画面上。

当用户在监视器4的画面上对正方形970进行拖动操作时，正方形970进行移动。图23C表示当进行了拖动操作时显示在监视器4的画面上的图像。通过进行拖动操作，输入将移动顶点进行移动使得正方形970进行移动的指示，从而正方形970进行移动。箭头A5表示正方形970进行移动的方向(拖动操作的方向)，不显示在监视器4的画面上。

当用户在监视器4的画面上进行旋转操作时，正方形970进行旋转。旋转操作是用户将两个手指朝相反方向进行拖动的操作。图23D表示当进行了旋转操作时显示在监视器4的画面上的图像。通过进行旋转操作，输入将移动顶点进行移动使得正方形970进行旋转的指示，从而正方形970进行旋转。箭头A6、A7表示正方形970进行旋转的方向(利用两个手指进行的拖动操作的方向)，不显示在监视器4的画面上。

用户通过适当组合进行上述的张开双指和合拢双指操作、拖动操作、旋转操作，能够使显示在监视器4的画面上的正方形970与进行面积的测量的区域一致。

当用户敲击决定图标980时，构成正方形970的四个移动顶点变更为确定顶点。图24A表示当敲击了决定图标980时显示在监视器4的画面上的图像。通过敲击决定图标980，输入顶点的确定指示，四个移动顶点变更为确定顶点，在确定顶点的位置处显示标记924~927。

在移动顶点变更为确定顶点之后，通过与在第二实施方式中说明的处理相同的处理来进行顶点的修正、插入、变更多边形的形状。图24B表示当在标记927附近进行了长敲击时显示在监视器4的画面上的图像。当用户在确定顶点的附近的位置进行长敲击时，该确定顶点变更为移动顶点，在该移动顶点的位置处显示指示光标900。另外，代替决定图标980而显示确定图标981。之后，当用户敲击监视器4的画面上的位置时，如图24C那样指示光标900移动到被敲击的位置，并且更新消息911中的多边形的面积的计算结果。

当用户敲击确定图标981时，确定多边形的形状。图24D表示当敲击了确定图标981时显示在监视器4的画面上的图像。通过敲击确定图标981，输入多边形的形状的确定指示，移动顶点变更为确定顶点。另外，消息910的内容变更为向用户通知确定了多边形的形状的内容。

还能够将在面积测量开始时所显示的多边形例如通过未图示的设定菜单等设定为三角形、五边形等。另外，多边形的1边的长度也能够例如通过未图示的设定菜单等来进行变更。

根据本实施方式，用户能够直观地进行多边形的形状的指定，因此操作性得到提高。

以上参照附图详述了本发明的实施方式，但是具体结构不限于上述实施方式，还包括在不超出本发明的宗旨的范围的设计变更等。

Claims (8)

1.一种测量装置，具备：

摄像部，其拍摄被摄体来生成图像数据；

显示部，其显示基于上述图像数据的图像；

测量部，其计算基于三个以上的测量点的多边形的面积和周长中的至少一个，该测量点是通过经由操作部输入的用户的指示来在上述图像上指定的，上述三个以上的测量点中包含能够通过经由上述操作部输入的移动指示来变更位置的未确定点和不依赖于经由上述操作部输入的上述移动指示而位置被固定的确定点；以及

控制部，其在使上述测量部计算基于上述测量点的上述多边形的面积和周长中的至少一个、并使上述显示部显示所计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个之后，在经由上述操作部输入了上述移动指示的情况下，更新上述未确定点的位置，使上述测量部计算基于包含更新后的上述未确定点的上述测量点的上述多边形的面积和周长中的至少一个，使上述显示部显示所计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个，

其中，在经由上述操作部输入了插入指示的情况下，上述控制部还生成新的上述未确定点，删除作为构成上述多边形的边的包含两个上述确定点的边中的一个，将所删除的边中所包含的两个上述确定点分别与追加的新的上述未确定点形成的两个边插入以作为构成上述多边形的边。

2.一种测量装置，具备：

摄像部，其拍摄被摄体来生成图像数据；

显示部，其显示基于上述图像数据的图像；

测量部，其计算基于三个以上的测量点的多边形的面积和周长中的至少一个，该测量点是通过经由操作部输入的用户的指示来在上述图像上指定的，上述三个以上的测量点中包含能够通过经由上述操作部输入的移动指示来变更位置的未确定点和不依赖于经由上述操作部输入的上述移动指示而位置被固定的确定点；以及

控制部，其在使上述测量部计算基于上述测量点的上述多边形的面积和周长中的至少一个、并使上述显示部显示所计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个之后，在经由上述操作部输入了上述移动指示的情况下，更新上述未确定点的位置，使上述测量部计算基于包含更新后的上述未确定点的上述测量点的上述多边形的面积和周长中的至少一个，使上述显示部显示所计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个，

其中，在作为构成上述多边形的边的、包含上述未确定点的两个边中的至少任一个边与除上述两个边以外的构成上述多边形的任一个边交叉的情况下，上述控制部还变更构成上述多边形的边使得边彼此之间不交叉。

3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，

在经由上述操作部输入了上述确定指示的情况下，上述控制部还生成新的上述未确定点。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，

上述控制部在最后变更为上述确定点的上述测量点的位置处生成新的上述未确定点。

5.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，

上述控制部在作为构成上述多边形的边的、包含最后变更为上述确定点的上述测量点的边的中点处生成新的上述未确定点。

6.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于，

上述控制部在从最后变更为上述确定点的上述测量点离开规定距离的位置处生成新的上述未确定点。

7.一种测量装置的工作方法，包括：

第一步骤，其使显示部显示基于摄像部拍摄被摄体而生成的图像数据的图像；

第二步骤，其使测量部计算基于三个以上的测量点的多边形的面积和周长中的至少一个，该测量点是通过经由操作部输入的用户的指示来在上述图像上指定的，上述三个以上的测量点中包含能够通过经由上述操作部输入的移动指示来变更位置的未确定点和不依赖于经由上述操作部输入的上述移动指示而位置被固定的确定点；

第三步骤，其使上述显示部显示通过上述第二步骤计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个；

第四步骤，其在上述第三步骤之后经由上述操作部输入了上述移动指示的情况下，使控制部更新上述未确定点的位置；

第五步骤，其使上述测量部计算基于包含更新后的上述未确定点的上述测量点的上述多边形的面积和周长中的至少一个；

第六步骤，其使上述显示部显示通过上述第五步骤计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个；以及

第七步骤，其在经由上述操作部输入了插入指示的情况下，上述控制部还生成新的上述未确定点，删除作为构成上述多边形的边的包含两个上述确定点的边中的一个，将所删除的边中所包含的两个上述确定点分别与追加的新的上述未确定点形成的两个边插入以作为构成上述多边形的边。

8.一种测量装置的工作方法，包括：

第一步骤，其使显示部显示基于摄像部拍摄被摄体而生成的图像数据的图像；

第二步骤，其使测量部计算基于三个以上的测量点的多边形的面积和周长中的至少一个，该测量点是通过经由操作部输入的用户的指示来在上述图像上指定的，上述三个以上的测量点中包含能够通过经由上述操作部输入的移动指示来变更位置的未确定点和不依赖于经由上述操作部输入的上述移动指示而位置被固定的确定点；

第三步骤，其使上述显示部显示通过上述第二步骤计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个；

第四步骤，其在上述第三步骤之后经由上述操作部输入了上述移动指示的情况下，使控制部更新上述未确定点的位置；

第五步骤，其使上述测量部计算基于包含更新后的上述未确定点的上述测量点的上述多边形的面积和周长中的至少一个；

第六步骤，其使上述显示部显示通过上述第五步骤计算出的上述多边形的面积和周长中的至少一个；以及

第七步骤，其在作为构成上述多边形的边的、包含上述未确定点的两个边中的至少任一个边与除上述两个边以外的构成上述多边形的任一个边交叉的情况下，上述控制部还变更构成上述多边形的边使得边彼此之间不交叉。