CN111989026A - 内窥镜装置、内窥镜操作方法及程序 - Google Patents

内窥镜装置、内窥镜操作方法及程序 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种利用已设置的操作部的按钮或机构等，并且不会导致执刀医混淆所分配的操作而能够简单地进行操作的内窥镜装置、内窥镜操作方法及程序。内窥镜装置(10)具备：动作样式识别部(103)，识别表示观测器部的观测头的特定的动向的单个或多个动作样式；操作存储部(101)，将指示内窥镜装置的操作的单个或多个操作信息与观测头的单个或多个动作样式建立关联并存储；操作信息获取部(105)，根据通过动作样式识别部识别出的动作样式，从操作存储部获取与动作样式对应的操作信息；及操作执行部(107)，执行与通过操作信息获取部获取的操作信息对应的操作。

Description

内窥镜装置、内窥镜操作方法及程序
技术领域
本发明涉及一种内窥镜装置、内窥镜操作方法及程序，尤其涉及一种信息输入的方法。
背景技术
当使用内窥镜装置进行检查时，执刀医一边用双手进行复杂的观测器操作，一边对显示于显示部的内窥镜图像进行诊断。例如，执刀医一边观察内窥镜图像，一边进行图像的放大率的变更、光源的切换、静态图像的拍摄、供气、抽吸、供水等操作。而且，随着今后的内窥镜装置的开发而有可能会追加新的内窥镜装置的操作。这些操作分配到安装于观测器的操作部的开关等输入设备，但安装于观测器的操作部的按钮及弯角钮的输入设备的数量有限。因此，能够对已有的输入设备分配的操作的数量有限。
并且，近年来，在内窥镜装置中，开发出了通过AI(Artificial Intelli gence：人工智能)进行诊断或支持诊断的技术。执刀医需要输入AI的诊断结果的认可或不认可。在该情况下，执刀医需要停止检查，从观测器松手，并通过鼠标点击等输入信息。如此，从观测器松手而输入信息成为检查的负担。
以往，对于这些问题提出有各种技术。
例如，专利文献1中提出有以不增加内窥镜的(观测器的)操作部的按钮的数量且在手术中不接触内窥镜装置的处理器的操作盘而能够利用多个操作功能为目的的技术。具体而言，在专利文献1中所记载的技术中记载有检测包含两档按压式按钮的半按的操作而切换通常操作模式与扩展操作模式，并且按各操作模式对操作部的按钮分配动作的技术。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-167139号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，在专利文献1中所记载的技术中，有时对一个按钮分配在通常操作模式及扩展操作模式下不同的操作，从而有可能会导致执刀医混淆所分配的操作。并且，在专利文献1中所记载的技术中，通过检测两档按压式按钮的半按的操作来进行操作模式的切换，因此不得不设置两档按压式按钮，并且执刀医不得不进行半按操作。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种利用已设置的操作部的按钮或机构等，并且不会导致执刀医混淆所分配的操作而能够简单地进行操作的内窥镜装置、内窥镜操作方法及程序。
用于解决技术课题的手段
用于实现上述目的的本发明的一方式即内窥镜装置具备：动作样式识别部，识别表示观测器部的观测头的特定的动向的单个或多个动作样式；操作存储部，将指示内窥镜装置的操作的单个或多个操作信息与观测头的单个或多个动作样式建立关联并存储；操作信息获取部，根据通过动作样式识别部识别出的动作样式，从操作存储部获取与动作样式对应的操作信息；及操作执行部，执行与通过操作信息获取部获取的操作信息对应的操作。
根据本方式，通过动作样式识别部识别表示观测头的特定的动向的动作样式，并通过操作执行部执行与该动作样式的操作信息对应的操作。由此，本方式利用已设置的操作部的按钮或机构等，并且不会导致执刀医混淆所分配的操作而能够简单地进行操作。
优选动作样式识别部根据通过设置于观测头的摄像部获取的时序图像，识别动作样式。
根据本方式，通过动作样式识别部，根据通过设置于观测头的摄像部获取的时序图像，识别动作样式。由此，本方式无需将用于识别动作样式的传感器设置于观测头而能够准确地识别动作样式。
优选动作样式识别部在时序图像中计算移动矢量，并根据移动矢量识别观测头的动作样式。
根据本方式，通过动作样式识别部，在时序图像中计算移动矢量，并根据移动矢量识别观测头的动作，因此能够准确地识别动作样式。
优选动作样式识别部根据从设置于观测器部的传感器输出的传感器信息，识别观测头的动作样式。
根据本方式，通过动作样式识别部，并根据从设置于观测器部的传感器输出的传感器信息，识别观测头的动作样式，因此能够减轻通过图像处理识别动作样式的处理负荷，并且准确地识别动作样式。
优选在观测器部具备加速度传感器、陀螺仪传感器、磁场传感器、弯曲传感器、红外线传感器及超声波传感器中的至少一个。
优选动作样式识别部根据经由观测器部的操作部输入的输入操作信息，识别动作样式。
根据本方式，通过动作样式识别部，并根据经由观测器部的操作部输入的输入操作信息，识别动作样式，因此从执刀医的操作部的操作直接识别观测头的动向。
优选具备切换操作执行部执行操作的观测头动作输入模式与操作执行部不执行操作的通常观察模式的模式切换部。
根据本方式，通过模式切换部，切换观测头动作输入模式与通常观察模式。由此，本方式也能够使观测头移动而进行通常的观察，通过使观测头移动而还能够输入规定的操作。
优选操作存储部将指示模式切换部中的模式切换操作的操作信息与观测头的单个或多个动作样式建立关联并存储。
根据本方式，通过操作存储部，建立关联地存储指示模式切换部中的模式切换操作的操作信息及观测头的单个或多个动作模。由此，本方式通过观测头的动作进行模式切换，从而能够更简单地进行操作。
优选操作存储部将和观察条件的调整操作相关的操作信息与单个或多个动作样式建立关联并存储。
根据本方式，通过操作存储部，建立关联地存储与观察条件的调整操作相关的操作信息及单个或多个动作样式。由此，本方式通过观测头的动作，能够进行与观察条件的调整操作相关的操作。
优选操作存储部将认可或不认可的输入操作与观测头的单个或多个动作样式建立关联并存储。
根据本方式，通过操作存储部，建立关联地存储认可或不认可的输入操作及观测头的单个或多个动作样式。由此，本方式能够通过观测头的动作进行认可或不认可的输入。
优选操作存储部将认可的输入操作与观测头的纵向的弯曲动作建立关联并存储，将不认可的输入操作与观测头的横向的弯曲动作建立关联并存储。
根据本方式，通过操作存储部，将认可的输入操作与观测头的纵向的弯曲动作建立关联并存储，将不认可的输入操作与观测头的横向的弯曲动作建立关联并存储。由此，本方式对于认可的输入使观测头进行如人点头那样的动作，对于不认可的输入使观测头进行如人摇头那样的动作，从而能够进行直观的操作。
优选动作样式包含观测头的特定的动向的次数及速度的信息中的至少一个。
本发明的另一方式即内窥镜操作方法包括如下步骤：识别表示观测器部的观测头的特定的动向的单个或多个动作样式的步骤；根据识别动作样式的步骤识别出的动作样式，从将指示内窥镜装置的操作的单个或多个操作信息与观测头的单个或多个动作样式建立关联并存储的操作存储部获取与动作样式对应的操作信息的步骤；及执行与操作信息对应的操作的步骤。
本发明的另一方式即程序使计算机执行内窥镜操作方法，该内窥镜操作方法包括如下步骤：识别表示观测器部的观测头的特定的动向的单个或多个动作样式的步骤；根据识别动作样式的步骤识别出的动作样式，从将指示内窥镜装置的操作的单个或多个操作信息与观测头的单个或多个动作样式建立关联并存储的操作存储部获取与动作样式对应的操作信息的步骤；及执行与操作信息对应的操作的步骤。
发明效果
根据本发明，通过动作样式识别部识别表示观测头的特定的动向的动作样式，通过操作执行部执行与该动作样式的操作信息对应的操作，因此利用已设置的操作部的按钮或机构等的同时，不会导致执刀医混淆所分配的操作，而能够简单地进行操作。
附图说明
图1是内窥镜装置的外观立体图。
图2是表示内窥镜装置的电结构的框图。
图3是表示功能结构例的框图。
图4是表示操作存储部的存储结构例的图。
图5是表示内窥镜的操作方法的流程图。
图6是表示关于观测头的动向的图。
图7示出了病变检测结果。
图8是表示关于观测头的动向的图。
图9示出了病变检测结果。
图10是表示关于观测头的动向的图。
图11示出了病变检测结果。
图12是表示内窥镜装置的电结构的框图。
图13是表示功能结构例的框图。
图14是表示功能结构例的框图。
具体实施方式
以下，按照附图对本发明所涉及的内窥镜装置、内窥镜操作方法及程序的优选实施方式进行说明。
图1是内窥镜装置10的外观立体图。
如图1所示，内窥镜装置10大致具备拍摄受检体内的观察对象的内窥镜观测器(在此为软性内窥镜)(观测器部)11、光源装置12、处理器装置13及液晶显示器等显示器14。
光源装置12将普通图像的摄像用白色光及特殊光图像的摄像用特定波长频带的光等各种照明光供给至内窥镜观测器11。
处理器装置13也能够作为内窥镜装置10的一方式而发挥功能，且具有根据通过内窥镜观测器11获得的图像信号生成显示用或记录用普通图像和/或特殊光图像的图像数据的功能。
显示器14根据从处理器装置13输入的显示用图像数据显示普通图像或特殊光图像等。
内窥镜观测器11具备插入于受检体内的挠性插入部16、与插入部16的基端部连接设置且使用于内窥镜观测器11的把持及插入部16的操作的手持操作部(观测器部的操作部)17以及将手持操作部17与光源装置12及处理器装置13连接的通用塞绳18。
在插入部16的前端部即插入部前端部16a内置有照明透镜42、物镜44及成像元件(摄像部)45等(参考图2)。并且，在插入部前端部16a的后端连接设置有弯曲自如的弯曲部16b。并且，在弯曲部16b的后端连接设置有具有挠性的挠性管部16c。另外，由插入部前端部16a及弯曲部16b构成观测头。
在手持操作部17设置有弯角钮21、操作按钮22及钳子入口23等。弯角钮21在调整弯曲部16b的弯曲方向及弯曲量时被旋转操作。操作按钮22用于供气、供水、抽吸等各种操作。钳子入口23与插入部16内的钳子通道连通。另外，在弯角钮21中设置有上下移动弯曲部16b的上下弯角钮及左右移动弯曲部16b的左右弯角钮。
在通用塞绳18中组装有供气和/或供水通道、信号电缆及光导件40等。在通用塞绳18的前端部设置有与光源装置12连接的连接器部25a及与处理器装置13连接的连接器部25b。由此，照明光经由连接器部25a从光源装置12供给至内窥镜观测器11，通过内窥镜观测器11获得的图像信号经由连接器部25b输入于处理器装置13。
另外，在光源装置12中设置有电源按钮、点亮光源的点亮按钮及亮度调节按钮等光源操作部12a，并且在处理器装置13中设置有包含电源按钮及接收来自未图示的鼠标等定点设备的输入的输入部的处理器操作部13a。
<第1实施方式>
图2是表示内窥镜装置10的电结构的框图。
如图2所示，内窥镜观测器11大致具有光导件40、照明透镜42、物镜44、成像元件45、手持操作部17、内窥镜控制部47及ROM(Read Only Memory：只读存储器)48。
光导件40使用大口径光纤及束状光纤等。光导件40的入射端经由连接器部25a插入于光源装置12，光导件40的射出端通过插入部16而与设置于插入部前端部16a内的照明透镜42对置。从光源装置12供给至光导件40的照明光通过照明透镜42而照射观察对象。而且，由观察对象反射和/或散射的照明光入射于物镜44。
物镜44将所入射的照明光的反射光或散射光(即，观察对象的光学像)成像于成像元件45的成像面。
成像元件45为CMOS(complementary metal oxide semiconductor：互补金属氧化物半导体)型或CCD(charge coupled device：电荷耦合器件)型成像元件，且在比物镜44更靠里侧的位置上相对定位固定于物镜44。在成像元件45的成像面二维状排列有由对光学像进行光电转换的多个光电转换元件(光电二极管)构成的多个像素。并且，在本例的成像元件45的多个像素的入射面侧，按每个像素配置有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的滤色器，由此构成R像素、G像素、B像素。另外，RGB滤色器的滤波器排列通常为拜耳排列，但并不限定于此。
成像元件45将通过物镜44成像的光学像转换为电图像信号并输出至处理器装置13。
另外，当成像元件45为CMOS型时，内置有A/D(Analog/Digital：模拟/数字)转换器，从成像元件45对处理器装置13直接输出数字图像信号。并且，当成像元件45为CCD型时，从成像元件45输出的图像信号通过未图示的A/D转换器等转换为数字图像信号之后，输出至处理器装置13。
手持操作部17具有未图示的静态图像摄像按钮以及设定普通图像摄影模式及特殊光图像摄影模式的摄影模式设定部。
内窥镜控制部47根据手持操作部17中的操作依次执行从ROM48等读出的各种程序或数据，主要控制成像元件45的驱动。例如，在普通图像摄影模式的情况下，内窥镜控制部47以读出成像元件45的R像素、G像素及B像素的信号的方式控制成像元件45，当在特殊光图像摄影模式下为了获取特殊光图像而作为照明光从V-LED32a发射紫色光时，或从B-LED32b发射蓝色光时，以仅读出对这些紫色光、蓝色光的波长频带具有光谱灵敏度的成像元件45的B像素的信号的方式控制成像元件45。
并且，内窥镜控制部47在与处理器装置13的处理器控制部61之间进行通信，将手持操作部17中的输入操作信息及用于识别存储于ROM48的内窥镜观测器11的种类的识别信息等发送至处理器装置13。
光源装置12具有光源控制部31及光源单元32。光源控制部31在与光源单元32的控制及处理器装置13的处理器控制部61之间进行通信，并且进行各种信息的交换。
光源单元32例如具有多个半导体光源。在本实施方式中，光源单元32具有V-LED(VioletLightEmittingDiode：紫色发光二极管)32a、B-LED(BlueLightEmittingDiode：蓝色发光二极管)32b、G-LED(GreenLightEmittingDiode：绿色发光二极管)32c及R-LED(RedLightEmittingDiode：红色发光二极管)32d这四个颜色的LED。V-LED32a为发射中心波长405nm且波长频带380～420nm的紫色光的紫色光源。B-LED32b为发射中心波长460nm且波长频带420～500nm的蓝色光的蓝色半导体光源。G-LED32c为发射波长频带达到480～600nm的绿色光的绿色半导体光源。R-LED32d为发射中心波长620～630nm且波长频带600～650nm的红色光的红色半导体光源。另外，V-LED32a及B-LED32b的中心波长具有±5nm至±10nm左右的宽度。
这些各LED32a～32d的点亮或关闭或点亮时的发光量等能够通过光源控制部31分别输入独立的控制信号而分别进行控制。在普通图像摄影模式的情况下，光源控制部31均点亮V-LED32a、B-LED32b、G-LED32c及R-LED32d。因此，在普通图像摄影模式下，将包含紫色光、蓝色光、绿色光及红色光的白色光用作照明光。
另一方面，在特殊观察模式的情况下，当点亮V-LED32a、B-LED32b、G-LED32c及R-LED32d中的任一个光源，或点亮适当组合的多个光源，或点亮多个光源时，光源控制部31控制各光源的发光量(光量比)，由此能够拍摄受检体的深度不同的多个层的图像。
各LED32a～32d发射的各颜色的光入射于由反射镜或透镜等形成的光路结合部及经由光圈机构(未图示)插入贯通于内窥镜观测器11内的光导件40。
另外，光源装置12的照明光可选择白色光(白色波长频带的光或多个波长频带的光)，或一个或多个特定波长频带的光(特殊光)，或它们的组合等与观察目的相应的各种波长频带的光。特殊光的特定波长频带为窄于白色波长频带的频带。
特定波长频带的第1例为例如可见区域的蓝色频带或绿色频带。该第1例的波长频带包含390nm以上且450nm以下或530nm以上且550nm以下的波长频带，且第1例的光在390nm以上且450nm以下或530nm以上且550nm以下的波长频带内具有峰值波长。
特定波长频带的第2例为例如可见区域的红色频带。该第2例的波长频带包含585nm以上且615nm以下或610nm以上且730nm以下的波长频带，且第2例的光在585nm以上且615nm以下或610nm以上且730nm以下的波长频带内具有峰值波长。
特定波长频带的第3例包含在氧合血红蛋白及还原血红蛋白中吸光系数不同的波长频带，且第3例的光在氧合血红蛋白及还原血红蛋白中吸光系数不同的波长频带中具有峰值波长。该第3例的波长频带包含400±10nm、440±10nm、470±10nm或600nm以上且750nm以下的波长频带，且第3例的光在上述400±10nm、440±10nm、470±10nm或600nm以上且750nm以下的波长频带中具有峰值波长。
特定波长频带的第4例为用于活体内荧光物质发射的荧光的观察(荧光观察)且激励该荧光物质的激励光的波长频带(390nm至470nm)。
特定波长频带的第5例为红外光的波长频带。该第5例的波长频带包含790nm以上且820nm以下或905nm以上且970nm以下的波长频带，且第5例的光在790nm以上且820nm以下或905nm以上且970nm以下的波长频带中具有峰值波长。
处理器装置13具有处理器操作部13a、处理器控制部61、ROM62、数字信号处理电路(DSP：Digital Signal Processor：数字信号处理器)63、图像处理部65、显示控制部66及存储部67等。
处理器操作部13a包含电源按钮以及接收在显示器14上通过鼠标发出指示的坐标位置及点击(执行指示)等输入的输入部等。
处理器控制部61根据处理器操作部13a中的输入操作信息及经由内窥镜控制部47接收的手持操作部17中的输入操作信息从ROM62读出所需的程序或数据并依次进行处理，由此控制处理器装置13的各部，并且控制光源装置12。另外，处理器控制部61也可以设为从经由未图示的接口连接的键盘等其他外部设备接收所需的指示输入。
作为获取从内窥镜观测器11(成像元件45)输出的动态图像的各帧的图像数据的图像获取部的一方式而发挥功能的DSP63在处理器控制部61的控制下，对从内窥镜观测器11输入的动态图像的1帧量的图像数据进行缺陷校正处理、偏移处理、白平衡校正、伽马校正及去马赛克处理等各种信号处理，并生成1帧量的图像数据。
图像处理部65从DSP63输入图像数据，根据需要对所输入的图像数据实施颜色转换处理、色彩强调处理及结构强调处理等图像处理，并生成表示照出观察对象的内窥镜图像的图像数据。颜色转换处理为通过3×3的矩阵处理、灰度转换处理及三维查找表处理等对图像数据进行颜色转换的处理。色彩强调处理为对已进行颜色转换处理的图像数据，例如向对血管与粘膜的色调赋予差异的方向上强调色彩的处理。结构强调处理例如为强调血管或凹坑图案等观察对象中所包含的特定的组织或结构的处理，对色彩强调处理后的图像数据进行结构强调处理。
若存在静态图像或动态图像的摄影指示，则通过图像处理部65处理的动态图像的各帧的图像数据作为进行了摄影指示的静态图像或动态图像存储于存储部67。
显示控制部66由所输入的图像数据生成用于将普通图像及特殊光图像显示于显示器14的显示用数据，将所生成的显示用数据输出至显示器14，并且将显示用图像显示于显示器14。
图3是表示本实施方式的主要功能结构例的框图。
在本实施方式中，在存储部67设置有操作存储部101，在图像处理部65设置有动作样式识别部103，在处理器控制部61设置有操作信息获取部105、操作执行部107及模式切换部109。
操作存储部101将观测头(插入部前端部16a及弯曲部16b)的动作样式与指示内窥镜装置10的操作的操作信息建立关联并存储。在此，动作样式为表示观测头的特定的动向的样式，由单个或多个观测头的动向构成动作样式。并且，操作信息为表示对处理器装置13、光源装置12及内窥镜观测器11发出的动作的指令的信息。
图4是表示操作存储部101的存储结构例的图。
如图4所示，在操作存储部101建立关联地存储有观测头的动作样式121及操作信息123。建立关联地存储有观测头的动作样式121及与观测器部的观察条件的调整操作相关的操作信息123。在观测头的动作样式121即“横向往复摆动两次”中，建立关联地存储有操作信息123即“光源的切换”。并且，在观测头的动作样式121即“观测器沿光轴方向旋转”中，建立关联地存储有操作信息123即“变更放大率”。另外，在变更如放大率那样采用连续的值的参数时，也可以通过动作样式识别部103检测旋转角度，并根据旋转角度进行采用连续的值的参数的变更。
并且，在操作存储部101也可以将后面说明的指示模式切换部109中的模式切换操作的操作信息与观测头的动作样式建立关联并存储。
动作样式识别部103识别表示观测头的特定的动向的动作样式。本实施方式的动作样式识别部103根据通过设置于观测头的成像元件45获取的时序图像，检测观测头的动向，并识别动作样式。具体而言，动作样式识别部103在时序图像中计算移动矢量，并根据计算出的移动矢量检测观测头的动向。而且，动作样式识别部103比较检测到的观测头的动向与存储于操作存储部101的观测头的动作样式，判定检测到的观测头的动向是否与存储于操作存储部101的观测头的动作样式一致。另外，关于基于图像处理的动作样式的识别，将在后面详细说明。
操作信息获取部105根据通过动作样式识别部103识别出的动作样式，从操作存储部101获取与动作样式对应的操作信息。具体而言，操作信息获取部105获取通过动作样式识别部103识别出的观测头的动作样式，并获取与该动作样式对应且与存储于操作存储部101的动作样式建立关联的操作信息。
操作执行部107执行与通过操作信息获取部105获取的操作信息对应的操作。具体而言，操作执行部107根据操作信息，使处理器装置13、光源装置12和/或观测器11工作。
模式切换部109切换操作执行部107执行操作的观测头动作输入模式与使操作执行部107不执行操作的通常观察模式。在内窥镜装置10中设置有通常观察模式及观测头动作输入模式，通过模式切换部109进行通常观察模式与观测头动作输入模式的模式切换。在观测头动作输入模式的情况下，若执刀医对观测头进行特定的动作，则进行对该动作分配并登录的操作。另一方面，在通常观察模式下，即便执刀医对观测头进行特定的动作，也不进行所分配的操作而进行通常的观察。但是，在用于进行以下说明的模式切换的指令的一例的情况下，即使在通常观察模式下，也通过特定的观测头的动向而执行操作(模式切换)。
作为用于使模式切换部109进行模式切换的指令的输入，例如通过设置于手持操作部17的模式切换按钮(未图示)输入指令。具体而言，每次按下模式切换按钮时，切换通常观察模式与观测头动作输入模式。并且，例如，在按下模式切换按钮的期间，切换为观测头动作输入模式，若松开模式切换按钮则切换为通常观察模式。
而且，作为用于使模式切换部109进行模式切换的指令的输入的另一例，可考虑通过观测头的动向进行输入。在该情况下，设为不致使模式的切换的动作样式与其他动作样式重复。例如，当在与除模式切换以外的其他操作信息建立关联的动作样式中存在“横向摆动”时，将与模式切换的操作信息建立关联的动作样式设为“纵向摆动”。并且，当在与除模式切换以外的其他操作信息建立关联的动作样式中存在“横向摆动两次”时，将与模式切换的操作信息建立关联的动作样式设为“横向快速摆动五次”，以免与其他动作样式重复。
图5是表示使用了内窥镜装置10的内窥镜的操作方法的流程图。
首先，在通常观察模式下，通过内窥镜装置10进行观察(步骤S10)。然后，判定是否通过模式切换部109从通常观察模式变更为观测头动作输入模式(步骤S11)。当尚未进行模式变更时，继续通常观察模式。
另一方面，当进行模式变更时，通过模式切换部109进行从通常观察模式向观测头动作输入模式的变更(步骤S12)。
然后，通过动作样式识别部103识别观测头的动作样式(步骤S13)。接着，通过操作信息获取部105获取与由动作样式识别部103识别出的动作样式相关联的操作信息(步骤S14)。然后，通过操作执行部107执行操作(步骤S15)。
然后，判定是否通过模式切换部109从观测头动作输入模式变更为通常观察模式(步骤S16)。在此，例如，在切换为观测头动作输入模式之后经过了一定时间的情况下，当通过动作样式识别部103识别出一定次数以上的动作样式时，进行向通常观察模式的变更。当尚未进行模式变更时，继续观测头动作输入模式。
另一方面，当进行模式变更时，通过模式切换部109进行从观测头动作输入模式向通常观察模式的变更(步骤S10)。
如以上进行的说明，根据本实施方式，识别出表示观测头的特定的动向的动作样式而执行与该动作样式的操作信息对应的操作。由此，不增加操作部的按钮的数量及特殊机构等且不会导致执刀医混淆所分配的操作，而能够简单地进行操作。
在上述实施方式中，执行各种处理的处理部(processing unit)的硬件结构为如下所示的各种处理器(processor)。各种处理器中包含执行软件(程序)而作为各种处理部发挥功能的通用的处理器即CPU(Central Processing Unit/中央处理器)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array/现场可编程门阵列)等制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable Logic Device：PLD)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit/专用集成电路)等具有为了执行特定处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电气电路等。
一个处理部可以由这些各种处理器中的一个构成，也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器(例如，多个FPGA或CPU与FPGA的组合)构成。并且，也可以将多个处理部由一个处理器来构成。作为将多个处理部由一个处理器来构成的例子，第1，有如以客户端或服务器等计算机为代表，由一个以上的CPU与软件的组合来构成一个处理器，且该处理器作为多个处理部而发挥功能的方式。第2，有如以片上系统(System On Chip：SoC)等为代表，使用将包含多个处理部的整个系统的功能由一个IC(Integrated Circuit/集成电路)芯片来实现的处理器的方式。如此，各种处理部作为硬件结构使用一个以上上述各种处理器而构成。
而且，更具体而言，这些各种处理器的硬件结构为组合了半导体元件等电路元件的方式的电气电路(circuitry)。
上述的各结构及功能能够通过任意的硬件、软件或两者的组合来适当实现。例如，对使计算机执行上述处理步骤(处理顺序)的程序、记录有这种程序的计算机能读取的记录介质(非暂时性记录介质)或能够安装这种程序的计算机也能够适用本发明。
<实施例>
接着，对具体的观测头的动向及操作的输入进行说明。
作为存储于操作存储部101的操作信息的一例，有认可或不认可的输入操作。在以下的例子中，对根据观测头的动向而进行认可或不认可的输入操作的例子进行说明。
图6至图11是对以内窥镜检查中所拍摄的图像为基础实时进行基于AI的诊断的内窥镜系统进行说明的图。搭载于该内窥镜系统的AI从内窥镜图像检测病变部。图6、图8及图10是表示关于观测头的动向的图，图7、图9及图11示出了显示于显示器14的AI的病变检测结果。执刀医确认显示于显示器14的AI的病变检测结果125，并使用观测头的特定的动向而进行认可、不认可、不明确的输入。
在图6及图7中示出了关于病变检测结果125进行认可的输入操作的情况。如图6所示，观测头131进行纵向的弯曲动作，通过动作样式识别部103将该弯曲动作识别为动作样式。在此，纵向的弯曲动作是指，利用上下弯角钮而弯曲弯曲部16b由此使其进行动作。在图7中示出与图6所示的观测头的纵向的弯曲动作对应的移动矢量132。动作样式识别部103分析移动矢量132而识别观测头的动作样式。通过动作样式识别部103识别观测头的纵向的弯曲动作，根据与其对应的认可的操作信息，通过操作执行部107进行认可的输入(图7中选择了“是”)。
在图8及图9中示出了关于病变检测结果125进行不认可的输入操作的情况。如图8所示，观测头131进行横向的弯曲动作，通过动作样式识别部103将该弯曲动作识别为动作样式。在此，横向的弯曲动作是指，利用左右弯角钮而弯曲弯曲部16b，由此使其进行动作。在图9中示出了与图8所示的观测头的横向的弯曲动作对应的移动矢量134。动作样式识别部103分析移动矢量134而识别观测头的动作样式。通过动作样式识别部103识别观测头的横向的弯曲动作，根据与其对应的不认可的操作信息，通过操作执行部107进行不认可的输入(图9中选择了“不是”)。
在图10及图11中示出了关于病变检测结果125进行不明确的输入操作的情况。如图10所示，观测头131进行光轴方向的旋转动作，通过动作样式识别部103将该旋转动作识别为动作样式。在此，旋转动作是指，通过旋转手持操作部17而进行动作。在图11中示出了与图10所示的观测头的旋转动作对应的移动矢量136。动作样式识别部103分析移动矢量136而识别观测头的动作样式。通过动作样式识别部103识别观测头的旋转动作，根据与其对应的不明确的操作信息，通过操作执行部107进行不明确的输入(图9中选择了“不明确”)。
如以上进行的说明，在认可的输入的情况下，根据纵向的弯曲动作进行输入。这模仿了人点头的动作，能够根据直观的认可的动作进行输入。并且，在不认可的输入的情况下，根据横向的弯曲动作进行输入。这模仿了人摇头的动作，能够根据直观的不认可的动作进行输入。并且，在不明确的输入的情况下，根据光轴方向的旋转动作进行输入。这模仿了人歪头的动作，能够根据直观的不明确的动作进行输入。
<基于图像处理的动作样式的识别>
接着，对通过动作样式识别部103进行的基于图像处理的动作样式的识别进行说明。动作样式识别部103分析内窥镜检查中的时序图像，并识别动作样式。例如，作为动作样式，可举出使观测头(1)“纵向摆动”、(2)“横向摆动”、(3)“旋转”及(4)“前后移动”。
当将某一时刻下的内窥镜图像的帧编号设为t时，动作样式识别部103比较第t-1个以前的至少一张以上的帧图像与第t个帧图像，若该像素的移动矢量的方向为纵向则识别为(1)的动作样式，若为横向则识别为(2)的动作样式，若为如围绕图像的中心描绘圆那样的矢量则识别为(3)的动作样式，若为朝向中心或远离中心的矢量则识别为(4)的动作样式。
另外，动作样式识别部103在时序图像中计算移动矢量的方法为公知技术，因此在此省略详细说明。例如，作为由时序图像计算像素的移动矢量的方法，可考虑从图像提取转角、边缘等特征点并跟踪的算法。作为代表性的算法，可举出KLT跟踪算法(Bruce D.Lucasand Takeo Kanade.An Iterative Image Registration Technique with anApplication to Stereo Vision.International Joint Conference on ArtificialIntelligence，pages 674-679，1981.)等。
<第2实施方式>
接着，对第2实施方式进行说明。本实施方式的动作样式识别部103根据从传感器70输出的传感器信息，识别动作样式。
图12是表示本实施方式的内窥镜装置10的电结构的框图。另外，对在图2中已进行说明的部分标注相同的符号，并省略说明。
在本实施方式的内窥镜装置10中，在内窥镜观测器11中设置传感器70。传感器70只要设置于内窥镜观测器11的适当的部位即可，例如设置于弯曲部16b或插入部前端部16a。并且，在内窥镜观测器11中可以设置单个传感器70，也可以设置多个传感器70。在此，作为传感器70的具体例，可采用加速度传感器、陀螺仪传感器、磁场传感器、弯曲传感器、红外线传感器及超声波传感器中的至少一个。
图13是表示第2实施方式的主要功能结构例的框图。另外，对在图3中已进行说明的部分标注相同的符号，并省略说明。
在本实施方式中，在存储部67设置有操作存储部101，在处理器控制部61设置有动作样式识别部103、操作信息获取部105、操作执行部107及模式切换部109。另外，从传感器70输出的传感器信息经由内窥镜控制部47输入于处理器控制部61。
动作样式识别部103根据设置于观测器部的传感器70输出的传感器信息，识别观测头的动作样式。动作样式识别部103进行的观测器动作样式的识别通过公知的技术进行。
<第3实施方式>
接着，对第3实施方式进行说明。本实施方式的动作样式识别部103根据执刀医经由手持操作部17输入的输入操作信息，识别动作样式。
图14是表示第3实施方式的主要功能结构例的框图。另外，对在图3中已进行说明的部分标注相同的符号，并省略说明。
在本实施方式中，在存储部67设置有操作存储部101，在处理器控制部61设置有动作样式识别部103、操作信息获取部105、操作执行部107及模式切换部109。另外，根据执刀医的操作经由手持操作部17输入的输入操作信息通过内窥镜控制部47而输入于处理器控制部61。
动作样式识别部103根据执刀医操作手持操作部17而输入的输入操作信息，识别观测头的动作样式。例如，执刀医对手持操作部17的弯角钮21进行操作，输入操作信息被输入，动作样式识别部103根据该输入操作信息识别观测头的动作样式。在此，动作样式识别部103识别的输入操作信息为使用于使观测头移动的各机构进行动作的信息，是通过分析该输入操作信息能够确定观测头的动向的信息。并且，也可以在弯角钮21中安装旋转角传感器等，并通过旋转角传感器检测弯角钮21的角度，根据该检测到的旋转角，识别观测头的动作样式。
<其他观测器动作的例子>
作为观测头的动作样式，能够采用观测头的各种特定的动向。例如，作为观测头移动的方向的变化，可考虑“纵向摆动”、“横向摆动”、“旋转”及“前后移动”。并且，作为如通常的观察时不进行的动作样式，根据动作的次数(摆动三次等)或动作的速度(快速摆动等)，与通常的动作进行区别。作为快速移动的具体例，以180[degree/second]以上的转速沿相同的方向往复一次。并且，作为相同动作的重复次数，可考虑在1秒以内沿相同的方向往复三次。而且，也可以组合多个操作，作为其具体例，有一边按下按钮(光源切换等)，一边以90[degree/second]以上的速度沿一方向往复一次等。如此，动作样式不仅包含观测头的动向，还可以包含观测头的特定的动向的次数及速度的信息中的至少一个。
以上，对本发明的例子进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的精神的范围内，能够进行各种变形是不言而喻的。
符号说明
10-内窥镜装置，11-内窥镜观测器，12-光源装置，12a-光源操作部，13-处理器装置，13a-处理器操作部，14-显示器，16-插入部，16a-插入部前端部，16b-弯曲部，16c-挠性管部，17-手持操作部，18-通用塞绳，21-弯角钮，22-操作按钮，23-钳子入口，25a-连接器部，25b-连接器部，31-光源控制部，32-光源单元，32a-V-LED，32b-B-LED，32c-G-LED，32d-R-LED，40-光导件，42-照明透镜，44-物镜，45-成像元件，47-内窥镜控制部，48-ROM，61-处理器控制部，62-ROM，65-图像处理部，66-显示控制部，67-存储部，70-传感器，101-操作存储部，103-动作样式识别部，105-操作信息获取部，107-操作执行部，109-模式切换部。

Claims (15)

1.一种内窥镜装置，其具备：
动作样式识别部，识别表示观测器部的观测头的特定的动向的单个或多个动作样式；
操作存储部，将指示内窥镜装置的操作的单个或多个操作信息与所述观测头的所述单个或多个动作样式建立关联并存储；
操作信息获取部，根据通过所述动作样式识别部识别出的所述动作样式，从所述操作存储部获取与所述动作样式对应的所述操作信息；及
操作执行部，执行与通过所述操作信息获取部获取的所述操作信息对应的操作。
2.根据权利要求1所述的内窥镜装置，其中，
所述动作样式识别部根据通过设置于所述观测头的摄像部获取的时序图像，识别所述动作样式。
3.根据权利要求2所述的内窥镜装置，其中，
所述动作样式识别部在所述时序图像中计算移动矢量，并根据所述移动矢量识别所述观测头的动作样式。
4.根据权利要求1所述的内窥镜装置，其中，
所述动作样式识别部根据从设置于所述观测器部的传感器输出的传感器信息，识别所述观测头的动作样式。
5.根据权利要求4所述的内窥镜装置，其中，
在所述观测器部设置有加速度传感器、陀螺仪传感器、磁场传感器、弯曲传感器、红外线传感器及超声波传感器中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的内窥镜装置，其中，
所述动作样式识别部根据经由所述观测器部的操作部输入的输入操作信息，识别所述动作样式。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的内窥镜装置，其中，
所述内窥镜装置具备：
模式切换部，切换所述操作执行部执行所述操作的观测头动作输入模式与所述操作执行部不执行所述操作的通常观察模式。
8.根据权利要求7所述的内窥镜装置，其中，
所述操作存储部将指示所述模式切换部中的模式切换操作的所述操作信息与所述观测头的所述单个或多个动作样式建立关联并存储。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的内窥镜装置，其中，
所述操作存储部将和观察条件的调整操作相关的所述操作信息与所述单个或多个动作样式建立关联并存储。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的内窥镜装置，其中，
所述操作存储部将认可或不认可的输入操作与所述观测头的所述单个或多个动作样式建立关联并存储。
11.根据权利要求10所述的内窥镜装置，其中，
所述操作存储部将所述认可的输入操作与所述观测头的纵向的弯曲动作建立关联并存储，将所述不认可的输入操作与所述观测头的横向的弯曲动作建立关联并存储。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的内窥镜装置，其中，
所述动作样式包含所述观测头的所述特定的动向的次数及速度的信息中的至少一个。
13.一种内窥镜操作方法，其包括如下步骤：
识别表示观测器部的观测头的特定的动向的单个或多个动作样式的步骤；
根据通过识别所述动作样式的步骤识别出的所述动作样式，从将指示内窥镜装置的操作的单个或多个操作信息与所述观测头的所述单个或多个动作样式建立关联并存储的操作存储部获取与所述动作样式对应的所述操作信息的步骤；及
执行与所述操作信息对应的操作的步骤。
14.一种程序，其使计算机执行内窥镜操作方法，所述内窥镜操作方法包括如下步骤：
识别表示观测器部的观测头的特定的动向的单个或多个动作样式的步骤；
根据通过识别所述动作样式的步骤识别出的所述动作样式，从将指示内窥镜装置的操作的单个或多个操作信息与所述观测头的所述单个或多个动作样式建立关联并存储的操作存储部获取与所述动作样式对应的所述操作信息的步骤；及
执行与所述操作信息对应的操作的步骤。
15.一种记录介质，其为非暂时性且计算机能读取的记录介质，当通过计算机读取了存储于所述记录介质的指令时，使计算机执行内窥镜操作方法，所述内窥镜操作方法包括如下步骤：
识别表示观测器部的观测头的特定的动向的单个或多个动作样式的步骤；
根据通过识别所述动作样式的步骤识别出的所述动作样式，从将指示内窥镜装置的操作的单个或多个操作信息与所述观测头的所述单个或多个动作样式建立关联并存储的操作存储部获取与所述动作样式对应的所述操作信息的步骤；及
执行与所述操作信息对应的操作的步骤。
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