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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Quellbildern eines Bildsensors eines Videoendoskops.
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Videoendoskope werden sowohl im technischen als auch im medizinischen Bereich eingesetzt. Sie dienen der Untersuchung von Strukturen an der Oberfläche oder in schwer zugänglichen Hohlräumen, Kanälen oder Vertiefungen. Diese Strukturen sind häufig mit bloßem Auge nicht aufzulösen. Im medizinischen Bereich werden Videoendoskope in der minimalinvasiven Chirurgie zu Untersuchungszwecken oder in Kombination mit chirurgischen Instrumenten für Operationen unter Sichtkontrolle eingesetzt. Ein Beleuchtungssystem dient dazu, die zu untersuchende Struktur zu beleuchten. Das durch eine externe Lichtquelle erzeugte Licht wird üblicherweise über Lichtleitfasern an die zu untersuchende Struktur herangeführt. Ein Bildgebungssystem dient dazu, die Information, welche in dem von der Struktur reflektierten Licht enthalten ist, als Bild aufzunehmen. Als Kamera oder Bildsensor dient häufig ein CCD-Bildwandlerchip. Dieser wandelt die optischen Signale in elektrische Signale um, welche anschließend auf einem Bildschirm oder einem Monitor optisch sichtbar gemacht werden.
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Um dem Benutzer einen möglichst anschaulichen Eindruck von dem Einsatzort des distalen Endes des Endoskops zu vermitteln, sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Hierzu können unter anderem die auf dem Bildschirm angezeigten Bilder des Videoendoskops unter einem bestimmten Winkel ausgerichtet werden und der Einsatzort dreidimensional auf dem Bildschirm dargestellt werden.
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Bei einer Drehung des Endoskops am Einsatzort folgt das auf dem Monitor angezeigte Bild der Drehung. Derartige Drehungen sind während einer Untersuchung nicht zu vermeiden, treten je nach Einsatz sogar routinemäßig auf und sind teilweise auch erwünscht. Die Ausrichtung der in dem Bild auf dem Monitor gezeigten Gegenstände entspricht aufgrund derartiger Drehungen meist nicht der räumlichen Ausrichtung des Gegenstands in der Realität. Um derartige Drehungen zu kompensieren, ist es bekannt, den Bildsensor relativ zu der am Einsatzort befindlichen Spitze des Endoskops zu drehen. Eine derartige mechanische Drehung muss bei besonders empfindlichen Systemen vermieden werden, um eine Beschädigung der Komponenten des Endoskops auszuschließen. Ferner ist eine derartige Drehung bei Videoendoskopen, bei denen die distale Spitze fest mit dem Bildsensor verbunden ist, ausgeschlossen.
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Aus dem Stand der Technik sind darüber hinaus Endoskope bekannt, welche mit drehbaren Justiereinrichtungen oder Lagesensoren ausgestattet sind, um eine Drehung der Spitze des Endoskops zu kompensieren. Ziel ist dabei, dass das auf dem Monitor angezeigte Bild stets so ausgerichtet ist, dass der in dem Bild dargestellte Gegenstand in seiner Ausrichtung der realen räumlichen Ausrichtung entspricht. Ein derartiges Endoskop ist beispielsweise aus der
DE 29718058 U1 bekannt. Derartige Endoskope weisen den Nachteil auf, dass die Justiereinrichtungen und Lagesensoren mit einem hohen mechanischen Aufwand verbunden sind. Außerdem führen diese Komponenten zu einem größeren Baumaß und einem höheren Gewicht des Endoskops, was sich nachteilig auf die Handlichkeit auswirkt. Darüber hinaus bieten diese Endoskope dem Benutzer nicht die Möglichkeit, das Bild nach seinen eigenen Wünschen auf dem Monitor auszurichten.
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Zur dreidimensionalen Darstellung sind Stereo-Endoskope bekannt, die mit zwei Kameras zur Aufnahme von Bildern unter zwei verschiedenen Betrachtungswinkeln ausgestattet sind. Derartige Endoskope weisen den Nachteil auf, dass sie aufgrund des großen apparativen Aufbaus teuer sind und ein großes Baumass aufweisen. Sie können daher nicht zur Untersuchung kleiner Strukturen wie beispielsweise in der Neurochirurgie eingesetzt werden. Ferner sind Endoskope mit einem Prisma im Strahlengang bekannt, welches die von einem Objekt reflektierten Strahlen in zwei divergierende Strahlen aufteilt. Die daraus resultierenden zwei Bilder werden anschließend zu einem räumlichen Bild zusammengefügt. Diese Endoskope weisen den Nachteil auf, dass die optische Abbildungsqualität aufgrund der Strahlteilung gering ist und sie sich ebenfalls nicht zur Untersuchung kleiner Strukturen eignen.
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Die
US 2006/0015012 A1 offenbart eine Endoskopie-Vorrichtung, bei der das auf einem Bildschirm angezeigte, mit einem Bildaufnehmer eines Endoskops erzeugte Bild durch den Benutzer in verschiedene Richtungen gedreht werden kann. Die Rotation kann dabei um eine senkrecht zur Oberfläche des Bildschirms verlaufende Achse erfolgen oder um eine in der Ebene des Bildschirms verlaufende Achse. Die Vorrichtung ist mit einer Eingabeeinrichtung und mit einem Rechner ausgestattet. Als Eingabeeinrichtung dient eine Fernbedienung, eine Computer-Maus oder eine Computer-Tastatur. Die Eingabeeinrichtung weist zwei Tasten für die Rotation der Bilder im Uhrzeigersinn und zwei Tasten zur Rotation der Bilder entgegen dem Uhrzeigersinn. Eine der beiden Tasten dient zur Grobeinstellung und die andere zur Feineinstellung.
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Die
EP 0 720 392 A2 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes einen Gegenstandes. Dabei erzeugt eine Kamera mehrere zweidimensionale Bilder des Gegenstandes. Während der Aufnahme dieser Bilder werden die Kamera oder der Gegenstand relativ zueinander gedreht. Das dreidimensionale Bild wird aus den aufgenommenen zweidimensionalen Bildern für jeden vorbestimmten Rotationswinkel zusammengesetzt. Daraus werden ein Bildsignal für das linke Auge und ein Bildsignal für das rechte Auge erzeugt und ausgegeben.
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Die
WO 2004/023797 A1 offenbart ein Endoskop und ein Verfahren zum Betreiben eines Endoskops, wobei ein Bild eines Objektes von einem einzigen Objektiv aufgenommen und über einen einzigen Übertragungskanal zur Bildaufnahmeeinheit übertragen wird. Dabei werden die Signale zweier horizontal versetzt zueinander liegender Teilbereiche eines Bildes ausgelesen und auf den Kanälen eines zweikanaligen Sichtgerätes zur Erzeugung eines dreidimensionalen Eindrucks dargestellt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Bearbeitung der Quellbilder eines Bildsensors eines Videoendoskops ermöglichen, um dem Betrachter einen räumlichen Eindruck vom Einsatzort des Endoskops zu vermitteln und den Einsatzort auf einem Bildschirm in der vom Betrachter gewünschten Ausrichtung darzustellen, ohne dass das Endoskop hierzu mit zusätzlichen optischen Komponenten ausgestattet werden muss.
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Die Erfindung und ihre Vorteile
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Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Endoskopen haben das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 den Vorteil, dass eine räumliche Ausrichtung der auf dem Monitor gezeigten Bilder und eine räumliche Darstellung erzielt werden, ohne dass hierzu zusätzliche Elemente am Endoskop notwendig sind. Dies wird durch einen Bearbeitung der Quellbilder erreicht. Das Verfahren und die Vorrichtung können bei beliebigen Videoendoskopen Anwendung finden. Eine spezielle Ausstattung des Videoendoskops ist nicht notwendig. Dies führt dazu, dass die Verfahren und die Vorrichtung kostengünstig eingesetzt werden können. Eine Anwendung ist auch bei Videoendoskopen mit kleinem Baumaß möglich, beispielsweise in der Neurochirurgie.
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Um die Quellbilder des Bildsensors eines Videoendoskops zunächst so auf einem Bildschirm unter einem vom Benutzer oder Betrachter gewünschten Winkel auszurichten, werden die Quellbilder um einen vorgegebenen Drehwinkel gedreht. Um den Drehwinkel einzustellen gibt der Benutzer ein Start-Signal und anschließend ein Stop-Signal ein. Mit der Eingabe des Start-Signals beginnt das auf dem Bildschirm angezeigte Bild sich vor den Augen den Benutzers zu drehen. Sobald der Benutzer das Stop-Signal eingibt, wird die Rotation beendet. Der dieser Einstellung entsprechende Drehwinkel wird festgehalten. Mit diesem Drehwinkel werden alle nachfolgend aufgenommenen Quellbilder gedreht und auf dem Bildschirm dargestellt bis der Benutzer durch Eingabe eines Start-Signals den Drehwinkel verändert.
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Die Rotation erfolgt in Echtzeit. Sie startet unmittelbar nachdem der Benutzer an der Eingabeeinrichtung das Start-Signal eingegeben hat. Eine Verzögerung zwischen der Eingabe des Start-Signals und der Rotation des Bildes auf dem Monitor ist für den Benutzer nicht feststellbar. Ein Rechenwerk dient der Berechnung der gedrehten Quellbilder mittels einer Rotations-Transformation Die berechneten Bilder werden kontinuierlich auf dem Monitor angezeigt. Sobald der Benutzer anhand der Betrachtung der Zielbilder auf dem Monitor feststellt, dass die Ausrichtung seinen Wünschen entspricht, gibt er ein Stop-Signal ein. Die Rotation wird sofort beendet. Die Beendigung der Rotation erfolgt ebenfalls in Echtzeit.
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Der Benutzer muss den Winkel, um den die Quellbilder gedreht werden sollen, nicht als Zahl vorgeben. Er entscheidet lediglich anhand der auf dem Monitor dargestellten Bilder, welche Ausrichtung seinen Wünschen und Anforderungen genügt. Das Rechenwerk berechnet den Drehwinkel, um den die Bilder zwischen dem Start- und dem Stop-Signal insgesamt gedreht wurden. Mit diesem Drehwinkel werden fortan alle Quellbilder auf dem Bildschirm ausgerichtet. Der Drehwinkel wird auf dem Monitor als Zahl oder mit einem Symbol angezeigt. Es ist außerdem möglich, den Drehwinkel während der Rotation kontinuierlich auf dem Bildschirm anzuzeigen, damit der Benutzer eine zusätzliche Orientierung erhält, um welchen Winkel das Bild auf dem Monitor bereits gedreht wurde.
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Die Vorschriften für die der Rotation zugrunde liegenden Transformation der Quellbilder sind in einem Speicher abgelegt. Die berechneten Bilder werden über eine Schnittstelle an einen Monitor ausgegeben. Die Drehung erfolgt damit entsprechend den Wünschen des Benutzers. Er kann auswählen, ob die Drehung im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgen soll. Auch ohne Lagesensoren und Justiereinrichtungen ist es dem Benutzer möglich, das Bild auf dem Monitor soweit zu drehen, dass die Ausrichtung des dargestellten Gegenstands der räumlichen Ausrichtung in der realen Welt entspricht. Dies bedeutet, dass die Richtungen unten, oben, rechts und links im Bild mit der Realität übereinstimmen. Bei der Ausrichtung kann sich der Benutzer an den ihm bekannten Details der untersuchten Struktur oder einem im Bild erkennbaren Werkzeug orientieren. Darüber hinaus hat der Benutzer jedoch auch die Möglichkeit, das Bild ausschließlich entsprechend seiner Gewohnheiten und Wünsche auszurichten.
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Aus einem Quellbild werden durch den Benutzer vor oder nach der Rotation auf dem Bildschirm zwei horizontal versetzt zueinander liegende Teilbereiche ausgewählt. Hierzu kann der Benutzer entweder die Position oder die Größe der Teilbereiche oder beides eingeben. Nicht durch den Benutzer eingegebene Parameter werden durch das System vorgegeben. Sind die Parameter der Teilbereiche vorgegeben, werden sie so lange für die Bildbearbeitung beibehalten, bis der Benutzer neue Parameter eingibt.
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Die Signale der diesen Teilbereichen zugeordneten Bildpunkte des Bildsensors werden ausgelesen und in einem Rechenwerk zu einem räumlich anmutenden Zielbild zusammengefügt. Dieses Zielbild wird auf einem Bildschirm angezeigt. Hierbei handelt es sich um ein zweikanaliges Gerät, das unterschiedliche Informationen für das linke und das rechte Auge anzeigt. Dies geschieht beispielsweise durch unterschiedliche Polarisation. Um die Informationen für das rechte und das linke Auge zu trennen, werden Polarisationsfilter verwendet. Der Vorteil dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung besteht darin, dass mit einem herkömmlichen Videoendoskop mit nur einem Bildsensor und ohne optische Aufspaltung des Strahlengangs ein räumlicher Eindruck des Einsatzortes des distalen Endes des Endoskops vermittelt werden kann. Die Übertragung der Bilder erfolgt über einen Bildkanal bis zum Bildsensor. Erst die aus dem Bildsensor ausgelesenen elektronischen Signale werden in zwei Kanäle aufgeteilt und zu einem räumlichen Zielbild zusammengefügt.
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Durch eine Verschiebung der beiden Teilbereiche innerhalb eines Quellbildes kann der Eindruck erweckt werden, als würde die Blickrichtung geändert werden. Hierzu werden die beiden Teilbereiche an einem anderen Ort in einem Quellbild des Bildsensors aber mit dem gleichen Abstand positioniert. Der dreidimensionale Eindruck bleibt dabei erhalten.
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Mit der Rotation und dem räumlichen Effekt ist eine umfangreiche Bearbeitung der Quellbilder des Bildsensors eines Videoendoskops möglich, die bei zahlreichen Anwendungen die aus dem Stand der Technik bekannten apparativ aufwendigen Elemente eines Videoendoskops zur Bilddrehung und zur räumlichen Darstellung ersetzt.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Quellbilder erst gedreht und dann in Teilbereiche zerlegt. Dies führt dazu, dass die Drehung nicht durch die Position der Teilbereiche beeinflusst wird und stets um eine zentrale Achse, beispielsweise die Bildmitte erfolgen kann.
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Vorteilhafterweise wird die Rotationsgeschwindigkeit, mit der ein Quellbild auf dem Bildschirm zwischen dem Start- und dem Stop-Signal gedreht wird, derart vorgegeben, dass der Benutzer die Rotation der Bilder auf dem Monitor mit dem Auge verfolgen kann. Sie darf daher nicht zu hoch sein. Auf diese Weise ist es möglich, das Stop-Signal einzugeben, sobald die gewünschte Ausrichtung auf dem Monitor angezeigt wird. Zwischen der Eingabe des Stop-Signals und der Beendigung der Rotation sollte keine oder allenfalls eine vernachlässigbare zeitliche Verzögerung bestehen, damit die tatsächlich gewünschte Einstellung möglich ist. Bei zu großen Rotationsgeschwindigkeiten ist eine Einstellung erschwert, da innerhalb der Zeit, die der Benutzer benötigt um die gewünschte Ausrichtung der Bilder auf dem Monitor zu erkennen, und der Eingabe des Stop-Signals das Bild bereits um einen zu großen Winkel weiter gedreht wurde. Die Rotationsgeschwindigkeit darf andererseits auch nicht zu gering sein, da die Zeit, die für die Einstellung der gewünschten Ausrichtung benötigt wird, möglichst kurz sein soll.
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Die Rotationsgeschwindigkeit kann während der gesamten Dauer zwischen dem Start- und Stop-Signal konstant sein. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass die Rotationsgeschwindigkeit automatisch erhöht wird, je länger das Start-Signal andauert. Die zweite Variante bietet die Möglichkeit, dass eine Feineinstellung einer Rotation um kleine Winkel erleichtert wird, während eine Grobeinstellung einer Rotation um große Winkel schnell durchgeführt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird zwischen den Bildsensor des Videoendoskops und den Bildschirm geschaltet. Die von dem Bildsensor, beispielsweise einem CCD-Chip erzeugten Quellbilder, werden über eine Schnittstelle auf die Vorrichtung übertragen. Die aus den Quellbildern errechneten Zielbilder werden über eine Schnittstelle auf den Monitor ausgegeben. Zusätzliche mechanische Bauteile im Endoskop sind nicht notwendig. Sie beeinträchtigen damit die Handhabung des Endoskops nicht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entweder ein separates Gehäuse aufweisen, oder in den Monitor oder eine sonstige durch ein Gehäuse abgeschlossene Einrichtung eines Videoendoskops integriert sein. Es ist sowohl möglich bereits bestehende Systeme nachzurüsten als auch neue Videoendoskope mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auszustatten. Um von dem Ausgang des Bildsensors Daten empfangen zu können, sind als Schnittstellen für den Bildsensor beispielsweise Y/C oder FBAS vorgesehen, wobei zwischen den Videonormen CCIR/PAL und EIA/NTSC umgeschaltet werden kann. Vorteilhafterweise erkennt die Vorrichtung selbst, welcher Norm die eingehenden Signale entsprechen und stellt sich automatisch auf die entsprechende Norm ein. Bei den Schnittstellen für den Monitor handelt es sich beispielsweise um Y/C, FBAS oder RGB-CS.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zusätzlich mit einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe eines Winkels ausgestattet. Der Benutzer kann, sofern er bereits weiß um welchen Winkel die Quellbilder gedreht werden sollen, den betreffenden Winkel als Zahl eingeben. In diesem Fall erfolgt die Drehung der Quellbilder unmittelbar nach Eingabe des Winkels. Auf die Eingabe eines Start- und Stopsignals der Rotation kann in diesem Fall verzichtet werden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Eingabeeinrichtung mit mindestens einem Taster oder Schalter zur Eingabe eines Start-Signals und eines Stop-Signals einer Rotation ausgestattet. Besonders bevorzugt sind ein erster Taster oder Schalter zur Eingabe eines Start-Signals und eines Stop-Signals einer Rotation im Uhrzeigersinn und ein zweiter Taster oder Schalter zur Eingabe eines Start-Signals und eines Stop-Signals einer Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn vorgesehen. Damit ist für jede der beiden möglichen Drehrichtungen ein Taster oder Schalter vorgesehen. Durch die Wahl des entsprechenden Tasters oder Schalters wird die Drehrichtung durch den Benutzer vorgegeben. Bei einem Taster wird durch das Drücken des Tasters das Start-Signal eingegeben. Durch das Lösen des Tasters wird das Stop-Signal eingegeben. Bei einem Schalter entspricht eine von zwei möglichen Schalterstellungen dem Start-Signal und die andere Schalterstellung dem Stop-Signal. Sobald der Benutzer den Taster drückt oder den Schalter umlegt, beginnt das Bild auf dem Monitor sich zu drehen. Sobald der Benutzer den Taster wieder loslässt oder den Schalter in die Ausgangsstellung umlegt, bleibt das Bild auf dem Monitor in seiner Ausrichtung konstant, vorausgesetzt das Endoskop wird nicht bewegt. Sollte der Benutzer nach einer manuellen oder durch einen Antrieb ausgelösten Drehung des Endoskops eine erneute Rotation des Bildes auf dem Monitor wünschen, so muss er den Taster erneut drücken oder den Schalter erneut umlegen.
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Die Taster können entweder in ein Gehäuse der Vorrichtung, in den Griff des Endoskops oder in eine Fernbedienung integriert sein. Die Taster werden typischer Weise mit den Fingern bedient. Es sind jedoch auch Fußtaster möglich.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Eingabeeinrichtung mit einer Spracherkennungseinrichtung ausgestattet. Die Richtung der Drehung, zum Beispiel nach rechts oder nach links oder im Uhrzeigersinn beziehungsweise entgegen dem Uhrzeigersinn und der Abstand der beiden Teilbereiche wird von dem Benutzer in Worten angegeben. Die Spracherkennungseinrichtung ordnet den Worten das entsprechende Signale zu und gibt dieses an das Rechenwerk der Vorrichtung weiter.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer weiteren Eingabeeinrichtung ausgestattet zur Eingabe eines Start-Signals um eine Skalierung der Quellbilder auszulösen und zur Eingabe eines Stop-Signals um die Skalierung zu beenden. Ferner sind in dem Speicher die Vorschriften für die der Skalierung zugrunde liegenden Skalierungs-Transformation der Quellbilder abgelegt. Auf diese Vorschriften greift das Rechenwerk zur Berechnung der Zielbilder zu. Zusätzlich zu der Rotation der Quellbilder ist damit auch eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Quellbilder möglich. Bei Eingabe des Start-Signals beginnt das Rechenwerk damit, die Quellbilder durch Skalierung in skalierte Quellbilder zu transformieren. Die skalierten Quellbilder werden sofort auf dem Monitor angezeigt. Die Darstellung erfolgt in Echtzeit. Der Benutzer kann damit keine Verzögerung zwischen der Eingabe des Start-Signals und der Vergrößerung der auf dem Monitor angezeigten Bilder feststellen. Die Skalierung der Quellbilder erfolgt solange, bis der Benutzer das Stop-Signal eingibt. Die Unterbrechung des Skalierungsvorgangs erfolgt ebenfalls in Echtzeit. Wie stark das Bild skaliert wird, hängt von der Dauer zwischen der Eingabe des Start- und Stop-Signals ab. Der Betrag der Skalierung, der Skalierungsfaktor, muss durch den Benutzer nicht als Zahl vorgegeben werden. Er kann jedoch durch das Rechenwerk ausgerechnet und auf dem Monitor angezeigt werden. Der Skalierungsfaktor bleibt für die folgenden Quellbilder erhalten, bis der Benutzer einen anderen Skalierungsfaktor eingibt.
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In der bevorzugten Ausführungsform kann eine zusätzliche Eingabeeinrichtung zur Eingabe des Betrags der Skalierung vorgesehen sein. Sollte der Benutzer den Skalierungsfaktor kennen, so kann er diesen direkt über die Eingabeeinrichtung in die Vorrichtung eingeben. In diesem Fall kann auf die Eingabe eines Start- und Stopsignals verzichtet werden.
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Bei der Geschwindigkeit, mit der die Skalierung erfolgt, ist zu berücksichtigen, dass einerseits der Vorgang der Einstellung nicht zu viel Zeit in Anspruch nehmen darf und andererseits die auf dem Bildschirm angezeigten Bilder nicht einer zu schnellen Veränderung unterworfen sein dürfen um dem Benutzer die Einstellung durch Sicht zu ermöglichen. Die Geschwindigkeit wird derart vorgegeben, dass sie beiden Kriterien genügt. Sie kann während des gesamten Vorgangs konstant sein oder ab einer bestimmten Dauer des Vorgangs automatisch erhöht werden.
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Die dritte Eingabeeinrichtung kann zumindest teilweise Teil der ersten und/ oder der zweiten Eingabeeinrichtung sein.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die dritte Eingabeeinrichtung mit mindestens einem Taster oder Schalter zur Eingabe eines Start-Signals und eines Stop-Signals einer Skalierung ausgestattet. Besonders bevorzugt sind ein erster Taster oder Schalter zur Eingabe eines Start-Signals und eines Stop-Signals zur Vergrößerung der Quellbilder und ein zweiter Taster oder Schalter zur Eingabe eines Start-Signals und eines Stop-Signals zur Verkleinerung der Quellbilder vorgesehen. Für die Vergrößerung und die Verkleinerung der Quellbilder ist jeweils ein separater Taster oder Schalter vorgesehen. Durch die Wahl des entsprechenden Tasters oder Schalters gibt der Benutzer bereits vor, ob die Quellbilder vergrößert oder verkleinert werden sollen. Sobald der Benutzer den Taster drückt oder den Schalter umlegt, werden die auf dem Bildschirm dargestellten Bilder kontinuierlich skaliert. Sobald der Benutzer feststellt, dass der Grad der Skalierung der auf dem Monitor angezeigten Bilder der gewünschten Vergrößerung oder Verkleinerung entspricht, gibt er ein Stop-Signal ein, indem er den Taster loslässt oder den Schalter erneut umlegt. Sofort nach Eingabe des Stop-Signals wird der Skalierungsvorgang beendet. Das Bild auf dem Monitor bleibt hinsichtlich seiner Größe konstant. Sollte der Benutzer zu einem späteren Zeitpunkt eine weitere Skalierung der Bilder auf dem Monitor wünschen, so muss er erneut ein Start-Signal zum Auslösen des Skalierungsvorgangs eingeben.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer vierten Eingabeeinrichtung zur Parallelverschiebung der Quellbilder ausgestattet. Die Parallelverschiebung kann mit der Rotation, der räumlichen Darstellung und der Skalierung kombiniert werden. Insbesondere kann sich auch mit der Verschiebung der beiden Teilbereiche zur Änderung der Blickrichtung kombiniert werden. Während bei der Parallelverschiebung der Quellbilder der Blickwinkel gleich bleibt, wird bei der Verschiebung der Teilbereiche der Eindruck erweckt, dass der Blickwinkel sich ändert. Durch die Eingabe eines Start-Signals in die vierte Eingabeeinrichtung wird der Vorgang der Parallelverschiebung ausgelöst. Durch die Eingabe eines Stop-Signals wird der Vorgang der Parallelverschiebung beendet. Zwischen dem Start- und dem Stop-Signal erfolgt eine kontinuierliche Parallelverschiebung der Bilder auf dem Monitor. In dem Speicher der Vorrichtung sind die Vorschriften für die der Skalierung zugrunde liegenden Parallelverschiebung der Quellbilder abgelegt, auf die das Rechenwerk zur Berechnung der Zielbilder zugreift. Die Parallelverschiebung erfolgt in Echtzeit. Sie startet unmittelbar nachdem der Benutzer an der vierten Eingabeeinrichtung das Start-Signal eingegeben hat. Außerdem wird sie sofort beendet, wenn der Benutzer an der Eingabeeinrichtung das Stop-Signal eingegeben hat. Der Benutzer kann anhand der auf dem Monitor während des Parallelverschiebungsvorgangs angezeigten Bilder selbst entscheiden, welche Verschiebung seinen Anforderungen genügt. Bei der Geschwindigkeit, mit der die Parallelverschiebung erfolgt, ist zu berücksichtigen, dass einerseits der Vorgang der Einstellung nicht zu viel Zeit in Anspruch nehmen darf und andererseits die auf dem Bildschirm angezeigten Bilder nicht einer zu schnellen Veränderung unterworfen sein dürfen um dem Benutzer die Einstellung durch Sicht zu ermöglichen. Die Geschwindigkeit wird derart vorgegeben, dass sie beiden Kriterien genügt. Sie kann während des gesamten Vorgangs konstant sein oder ab einer bestimmten Dauer des Vorgangs automatisch erhöht werden.
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Die vierte Eingabeeinrichtung kann zumindest teilweise Teil der ersten, der zweiten und/ oder der dritten Eingabeeinrichtung sein.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die vierte Eingabeeinrichtung mit mindestens einem Taster oder Schalter zur Eingabe eines Start-Signals und eines Stop-Signals einer Parallelverschiebung der Quellbilder ausgestattet. Besonders bevorzugt sind ein erster Taster oder Schalter zur Eingabe eines Start-Signals und eines Stop-Signals einer Parallelverschiebung in eine erste Richtung und ein zweiter Taster oder Schalter zur Eingabe eines Start-Signals und eines Stop-Signals einer Parallelverschiebung in eine zweite Richtung vorgesehen. In diesem Fall ist jeder Schalter einer bestimmten Richtung einer Parallelverschiebung zugeordnet. So können zum Beispiel vier Taster oder Schalter für eine Parallelverschiebung nach rechts, nach links, nach oben und unten Bestandteil der Eingabeeinrichtung sein. Durch Betätigung einer der Taster oder Schalter trifft der Benutzer bereits eine Auswahl, in welche Richtung er eine Parallelverschiebung der Bilder wünscht. Wie weit das Bild verschoben wird, hängt von der Dauer zwischen der Eingabe des Start- und Stop-Signals ab. Der Betrag der Verschiebung muss durch den Benutzer nicht als Zahl vorgegeben werden. Er kann jedoch durch das Rechenwerk ausgerechnet und auf dem Monitor angezeigt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung mit einer zusätzlichen Eingabeeinrichtung ausgestattet, die die Eingabe des Betrags und der Richtung einer Parallelverschiebung ermöglicht.
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Sofern eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer dritten und/ oder vierten Eingabeeinrichtung ausgestattet ist, welche jeweils mit Tastern oder Schaltern ausgestattet sind, so können die dritte und/ oder vierte Eingabeeinrichtung bis auf die Taster oder Schalter Bestandteil der ersten Eingabeeinrichtung sein. Die Vorrichtung ist in diesem Fall mit nur einer Eingabeeinrichtung ausgestattet, welche jeweils separate Taster oder Schalter für die Rotation, die Skalierung und die Parallelverschiebung aufweist. Ist die erste Eingabeeinrichtung mit einer Spracherkennungseinrichtung ausgestattet, so kann die Spracherkennungseinrichtung auch die Aufgaben der zweiten und dritten Eingabeeinrichtung wahrnehmen. Sind weitere Eingabeeinrichtungen zur Eingabe von Winkeln, Skalierungsfaktoren oder Beträgen und Richtungen von Parallelverschiebungen vorgesehen so können diese ebenfalls Bestandteil der ersten Eingabeeinrichtung sein.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Eingabeeinrichtung in ein Gehäuse zusammen mit den Schnittstellen, dem Rechenwerk und dem Speicher integriert.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Eingabeeinrichtung eine Fernbedienung vorgesehen. Diese kann beispielsweise in den Griff eines Endoskops integriert sein, als Fußschalter oder Fußtaster auf dem Boden liegen oder als sonstiges separates Bedienteil vorliegen. Die Fernbedienung kann kabellos oder über ein Kabel mit der Vorrichtung verbunden sein.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Videoendoskop mit einer Vorrichtung zur Rotation und/ oder Skalierung und/ oder Parallelverschiebung von Quellbildern auf dem Monitor gemäß den obigen Ausführungen ausgestattet. Die Komponenten der Vorrichtung können hierzu in einem separaten Gehäuse untergebracht sein oder in ein Gehäuse des Videoendoskops, beziehungsweise des Monitors des Videoendoskops integriert sein.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Ansprüchen zu entnehmen.
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Sämtliche Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.