DE10208739B4

DE10208739B4 - System zur Anzeige eines Organbereichs für ein elektronisches Endoskopsystem

Info

Publication number: DE10208739B4
Application number: DE10208739A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kobayashi; Hideo Sugimoto
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: JP3958526B2; JP2002253493A; US20020118278A1; DE10208739A1; US6930706B2

Abstract

System zur Anzeige eines Organbereichs für ein elektronisches Endoskopsystem, bei dem ein Endoskopbild als bewegtes Bild auf einem Bildschirm entsprechend einem im Endoskopsystem erzeugten Videosignal angezeigt wird, wobei das System enthält: eine Organbereichsbilddatenbank, die auf der Grundlage eines Organplans strukturiert ist und in der eine Vielzahl von Vergleichsdaten zum Bezeichnen einzelner Organbereiche dieses Organplans sowie eine Vielzahl von Bilddaten, die die einzelnen Organbereiche wiedergeben, entsprechend gespeichert sind; ein Einzelbilderfassungssystem, das ein Bild mit Einzelbilddaten als Vergleichsbilddaten aus dem Videosignal in geeigneten regelmäßigen Zeitintervallen erzeugt; ein Suchsystem, das die Organbereichsbilddatenbank nach Bilddaten durchsucht, die mit den erzeugten Vergleichsbilddaten übereinstimmen, wobei das Suchsystem ein Auslesesystem enthält, das Bilddaten nacheinander aus der Organbereichsbilddatenbank ausliest; und ein Bestimmungssystem enthält, das mit Hilfe eines Bildvergleichs feststellt, ob die gelesenen Bilddaten mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmen; und ein Vergleichsdatenanzeigesteuerungssystem, das entsprechende Vergleichsdaten auf dem Bildschirm anzeigt, wenn mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmende Bilddaten durch...

Description

Die vorhegende Erfindung betrifft allgemein ein elektronisches Endoskopsystem und speziell die Weiterentwicklung eines elektronischen Endoskopsystems, das einen Bereich eines Organs eines menschlichen Körpers bei einer medizinischen Untersuchung des Organs mit Hilfe des elektronischen Endoskopsystems bezeichnet.
Bekannte elektronische Endoskopsysteme werden zur medizinischen Untersuchung innerer Organe eines menschlichen Körpers genutzt, wie z. B. der Speiseröhre, des Magens, der Bronchien, der Lunge usw. Grundsätzlich enthält das elektronische Endoskopsystem ein Beobachtungsteil mit einem Halbleiterbildsensor am distalen Ende, eine mit dem Beobachtungsteil lösbar verbundene Bildsignalverarbeitungseinheit und einen mit der Bildverarbeitungseinheit verbundenen Bildschirm.
Wenn das Beobachtungsteil in ein inneres Organ eines menschlichen Körpers eingeführt ist, fotografiert der Halbleiterbildsensor optisch ein Endoskopbild und konvertiert das fotografierte Bild in ein Bild von Bildpunktsignalen. Das Bild mit den Bildpunktsignalen entsteht infolge eines wiederholten Auslesens des Halbleiterbildsensors in einem vorgegebenen regelmäßigen Zeitintervall und wird der Bildsignalverarbeitungseinheit zugeführt. Die Bildsignalverarbeitungseinheit erzeugt ein Videosignal auf der Grundlage der Bilder aus Bildpunktsignalen vom Halbleiterbildsensor und führt das Videosignal dem Bildschirm zu. Der Bildschirm gibt das Endoskopbild als ein bewegtes Bild entsprechend dem Videosignal wieder.
Bevor die medizinische Untersuchung genau und schnell durchgeführt werden kann, muss ein Arzt korrekt und schnell bestimmen, welcher Bereich des Organs auf dem Bildschirm wiedergegeben wird, d. h. welchen Bereich des Organs das distale Ende des Beobachtungsteils erreicht hat. Jedoch ist das richtige und schnelle Bestimmen des auf dem Bildschirm wiedergegebenen Bereichs des Organs sehr schwierig, besonders dann, wenn ein Anfänger das Beobachtungsteil bedient. Auch bei der Untersuchung von komplexen Organen, wie z. B. der Bronchien, ist es sogar für einen geübten Arzt schwierig, beim Einsatz des elektronischen Endoskopsystems schnell und richtig zu bestimmen, welcher Bereich des komplexen Organs auf dem Bildschirm wiedergegeben wird, d. h. welchen Bereich des komplexen Organs das distale Ende des Beobachtungsteils erreicht hat.
In der Druckschrift WO 00/22975 A1 ist ein Anzeigesystem beschrieben, das mit einer Kapsel zusammenarbeitet, die von einem Patienten geschluckt wird und sich anschließend durch den Verdauungstrakt bewegt. Dieses Anzeigesystem umfasst einen Bildmonitor und einen Positionsmonitor. Der Bildmonitor stellt das gerade von der Kapsel eingefangene Bild dar. Dagegen wird auf dem Positionsmonitor 63 der Ort angezeigt, an dem sich die Kapsel gerade in dem Verdauungstrakt befindet.
Aus der Druckschrift JP 07171088 A ist ein Endoskopsystem bekannt, mit dessen Hilfe bei einer ersten Untersuchung eines Patienten eine Vielzahl von Bildern aufgenommen wird, wobei die Bilder jeweils der Einführungslänge des Endoskops zugeordnet gespeichert werden. Bei einer zweiten Untersuchung desselben Patienten werden mit Hilfe des Endoskops aktuelle Bilder angezeigt. Zusätzlich wird jeweils das dem jeweiligen aktuellen Bild entsprechende, über die Einführungslänge zugeordnete Bild der ersten Untersuchung zum Vergleich angezeigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Organbereichsanzeigesystem für ein elektronisches Endoskopsystem anzugeben, das anzeigt, welcher Bereich eines Organs des menschlichen Körpers auf einem Bildschirm während einer medizinischen Untersuchung des Organs angezeigt wird.
Diese Aufgabe wird für ein Endoskopsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Das Organbereichsanzeigesystem ist in einem elektronischen Endoskopsystem enthalten, bei dem ein Endoskopbild als bewegtes Bild auf einem Bildschirm entsprechend einem im elektronischen Endoskopsystem erzeugten Videosignal angezeigt wird. Das Organbereichsanzeigesystem enthält eine Organbereichsbilddatenbank, die auf der Grundlage eines Organplans strukturiert ist. Eine Vielzahl von Vergleichsdaten zum Angeben unterschiedlicher Organbereiche und einer Vielzahl von Bilddaten zum Wiedergeben der unterschiedlichen Organbereiche sind entsprechend in der Organbereichsbilddatenbank gespeichert. Ein Einzelbilderfassungssystem erzeugt in geeigneten regelmäßigen Zeitintervallen aus dem Videosignal ein Bild von Einzelbilddaten als Vergleichsbilddaten. Ein Suchsystem durchsucht die Organbereichsbilddatenbank nach Bilddaten, die mit den Vergleichsbilddaten nach dem Erzeugen des Bildes aus den Einzelbilddaten aus dem Videosignal durch das Einzelbilderfassungssystem übereinstimmen. Ein Vergleichsdatenanzeigesteuerungssystem zeigt entsprechende Vergleichsdaten auf dem Bildschirm nur dann an, wenn die Bilddaten, die mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmen, durch das Suchsystem gefunden worden sind. Mit anderen Worten wird ein Endoskopbild, das auf dem Bildschirm als bewegtes Bild angezeigt wird, durch entsprechende Vergleichsdaten identifiziert, werden Vergleichsdaten auf dem Bildschirm, z. B. auf einem Fernsehbildschirm, angezeigt.
Das Vergleichsdatenanzeigesteuerungssystem enthält vorzugsweise ein Abbruchsystem, das die vorherige Anzeige auf dem Bildschirm entfernt, wenn die mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmenden Bilddaten vom Suchsystem nicht gefunden werden.
Auch das Vergleichsdatenanzeigesteuerungssystem kann ein Zwangsabbruchsystem enthalten, das eine Anzeige der Vergleichsdaten auf dem Bildschirm auch dann zwangsweise abbricht, wenn mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmende Bilddaten vom Suchsystem gefunden worden sind.
Vorzugsweise umfasst das Suchsystem ein Suchbereichsfestiegungssystem, das einen in der Organbereichsbilddatenbank zu durchsuchenden Bereich festlegt.
Das Organbereichsanzeigesystem kann weiterhin ein Datenbankerneuerungssystem enthalten, das die Organbereichsbilddatenbank auf der Grundlage von Vergleichsbilddaten erneuert, wenn die Bilddaten mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmen.
Vorzugsweise enthält das Suchsystem ein Auslesesystem, das Bilddaten nacheinander aus der Organbereichsbilddatenbank ausliest, sowie ein Bestimmungssystem, das ermittelt, ob die ausgelesenen Bilddaten mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Bestimmungssystem ein numerisches Ermittlungssystem enthält, das numerisch den Grad der Übereinstimmung zwischen den ausgelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten ermittelt, sowie ein Vergleichssystem enthält, das den Grad der Übereinstimmung mit einem Schwellwert vergleicht. Ist der Grad der Übereinstimmung größer als der Schwellwert, so ist festgelegt, dass eine Übereinstimmung zwischen den ausgelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten vorhanden ist. Wenn der Grad der Übereinstimmung geringer ist, als der Schwellwert, so ist festgelegt, dass keine Übereinstimmung zwischen den ausgelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten vorliegt. Das Bestimmungssystem kann weiterhin ein Schwellwertänderungssystem enthalten, das eine Änderung des Wertes des Schwellwertes ermöglicht.
Weiterhin ist es vorteilhaft, alle in der Organbereichsbilddatenbank zu speichernden Bilddaten einer Merkmalsanalyse zu unterziehen, wie z. B. einer Kantenanalyse, wobei die Vergleichsbilddaten derselben Merkmalsanalyse wie die Bilddaten unterzogen werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Darin zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines kompletten elektronischen Endoskopsystems einschließlich eines Organbereichsanzeigesystem gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein detailliertes Blockschaltbild einer Bildverarbeitungseinheit eines elektronischen Endoskopsystems;
3 eine schematische Darstellung zum Erläutern eines Bronchienplans;
4 eine abstrakte Darstellung einer Bronchienbereichsbilddatenbank, die in einem EEPROM nach 2 enthalten ist;
5 eine abstrakte Darstellung der Verarbeitung von in der Bronchienbereichsbilddatenbank zu speichernden Einzelbilddaten,
6 eine beispielhafte Bildschirmdarstellung eines TV-Bildschirms nach 1;
7 ein Ablaufdiagramm einer Betriebsartenauswahlschalterüberwachungsroutine, die in einer Systemsteuerung nach den 1 und 2 ausgeführt wird;
8 ein Ablaufdiagramm einer Suchbereichsauswahlroutine, die in der Systemsteuerung nach den 1 und 2 ausgeführt wird;
9 ein Ablaufdiagramm einer Prozentsatzschwellwertanpassungsroutine, die in der Systemsteuerung nach den 1 und 2 ausgeführt wird;
10 ein Ablaufdiagramm einer Prozentsatzschwellwertinitialisierungsroutine, die in der Systemsteuerung nach den 1 und 2 ausgeführt wird;
11 ein Ablaufdiagramm einer Routine zum zwangsweisen Abbrechen der Organbereichs-Anzeige, die in der Systemsteuerung nach den 1 und 2 ausgeführt wird;
12 ein Ablaufdiagramm einer Routine zum Anweisen einer Datenbankerneuerung, die in der in den 1 und 2 gezeigten Systemsteuerung ausgeführt wird;
13 einen ersten Teil eines Ablaufdiagramms einer Routine zum Erfassen von Einzelbildern, die in einer digitalen Verarbeitungsschaltung nach 2 ausgeführt wird;
14 den restlichen Teil des in 13 gezeigten Ablaufdiagramms der Routine zum Erfassen von Einzelbildern;
15 ein Ablaufdiagramm einer Routine zur Organbereichsanzeige, die in der in den 1 und 2 gezeigten Systemsteuerung ausgeführt wird; und
16 ein Ablaufdiagramm einer Routine zur Datenbankerneuerung, die als Unterprogramm während des Ausführens der in den 13 und 14 gezeigten Routine zum Erfassen von Einzelbildern ausgeführt wird.
1 zeigt schematisch ein elektronisches Endoskopsystem, in dem ein Organbereichs-Anzeigesystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Das elektronische Endoskopsystem umfasst einen Beobachtungsteil 10, eine Bildsignalverarbeitungseinheit (einen sogenannten Prozessor) 12, mit der der Beobachtungsteil 10 lösbar verbunden ist, und einen Bildschirm 14 (z. B. ein TV-Bildschirm), mit dem die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 verbunden ist.
Der Beobachtungsteil 10 ist repräsentativ für verschiedene Arten von Beobachtungsteilen, die für Bronchial-, Speiseröhren, Magen-, Darm- und weitere Untersuchungen genutzt werden, wobei diese verschiedenen Typen von Beobachtungsteilen die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 gemeinsam nutzen. Dies ist möglich, da der Beobachtungsteil 10 lösbar mit der Bildverarbeitungseinheit 12 verbunden ist.
Der Beobachtungsteil 10 ist mit einem integrierten Halbleiterbildsensor 16, wie z. B. einem CCD-Bildsensor (charge-coupled-device), am distalen Ende versehen, wobei der CCD-Bildsensor 16 mit einem Objektivlinsensystem (nicht dargestellt) verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der CCD-Bildsensor 16 einen on-chip-Farbfilter (nicht dargestellt), wodurch ein Endoskopbild als Vollfarbbild auf dem Bildschirm 14 wiedergegeben ist. Der CCD-Bildsensor 16 hat eine Steuersignalzuleitung 18 und eine Bildsignalzuleitung 20, die aus dem Beobachtungsteil 10 herausgeführt sind.
Im Beobachtungsteil 10 ist ein flexibles optisches Lichtleitkabel vorgesehen, das sich durch den Beobachtungsteil 10 erstreckt und als Bündel optischer Fasern ausgebildet ist. Das optische Lichtleitkabel 22 endet am distalen Ende des Beobachtungsteils 10 mit einer lichtabstrahlenden Stirnseite und ist mit einem dort vorgesehenen Beleuchtungslinsensystem (nicht dargestellt) verbunden. Das proximale Ende des Lichtleitkabels 22 ist mit einem starren Lichtleitstab 24 abgeschlossen, der optisch mit einer geeigneten Lichtquelle verbunden ist, die weiter unten noch näher erläutert wird.
Somit wird ein Objekt, das durch den CCD-Bildsensor 16 aufgenommen werden soll, durch das vom distalen Ende des optischen Lichtführungskabels 22 abgestrahlte Licht beleuchtet und als ein Endoskopbild auf einer lichtempfindlichen Oberfläche des CCD-Bildsensors 16 durch das Objektivlinsensystem fokussiert. Das Endoskopbild wird fotoelektrisch in ein Bild aus Farbbildpunktsignalen mit Hilfe des auf dem CCD-Bildsensor angeordneten Farbfilters (on-chip-Farbfilter) umgewandelt. Bei dieser Ausführungsform ist der on-chip-Farbfilter des CCD-Bildsensors 16 eingesetzt, um ein Bild aus Farbbildpunktsignalen zu erzeugen, das aus einem Bild mit roten Bildpunktsignalen einem Bild mit grünen Bildpunktsignalen und einem Bild mit blauen Bildpunktsignalen zusammengesetzt ist.
Die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 enthält eine Systemsteuerung 26, die einen Mikrocomputer enthält, der zum Steuern des gesamten elektronischen Endoskopsystems und eine Zentraleinheit (CPU), einen Lesespeicher (ROM) zum Speichern von Programmen und Konstanten, einen Arbeitsspeicher (RAM) zum Speichern temporärer Daten und eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellenschaltung (I/O) enthält.
Die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 enthält weiterhin eine Zeitsteuerung 28, eine Bildsignalverarbeitungsschaltung 30 und eine Zeichenerzeugungsschaltung 32, die abhängig von der Steuerung der Systemsteuerung 26 arbeiten. Wie in 1 gezeigt, ist bei einer Verbindung zwischen dem Bilderzeugungsteil 10 und der Bildsignalverarbeitungseinheit 12 die CCD-Ansteuersignalzuleitung 18 und die Bildsignalzuleitung 20 mit der Zeitsteuerung 28 und der Bildsignalverarbeitungsschaltung 30 entsprechend verbunden.
Die Zeitsteuerung 28 gibt verschiedene Abfolgen von Taktimpulsen zum Steuern der Ansteuerzeiten von verschiedenen Elementen des elektronischen Endoskopsystems aus. Speziell sind die verschiedenen Elemente sequenziell und systematisch in Übereinstimmung mit den verschiedenen Folgen von Taktimpulsen angesteuert, die von der Zeitsteuerung 28 ausgegeben werden. Z. B. wird dem CCD-Bildsensor 16 eine Folge von Taktimpulsen als CCD-Ansteuersignal über die CCD-Ansteuersignalzuleitung 18 zugeführt und die Farbbildpunktsignale werden wiederholt sequenziell aus dem CCD-Bildsensor 16 gemäß der Folgen von Taktimpulsen gelesen.
Die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 bearbeitet die Farbbildsignale sequenziell, die von dem CCD-Bildsensor 16 über die Bildsignalzuleitung 20 zugeführt werden, wobei ein zusammengesetztes Videosignal auf der Grundlage der verarbeiteten Farbbildsignale erzeugt wird, wie nachfolgend noch detailliert beschrieben wird. Wie bereits bekannt ist, ist das zusammengesetzte Videosignal aus roten, grünen und blauen Videosignalbestandteilen und einem gemeinsamen Synchronisationssignalbestandteil zusammengesetzt. Das zusammengesetzte Videosignal wird zum Bildschirm 14 übertragen, auf dem das Endoskopbild, das durch den CCD-Bildsensor 16 aufgenommen wird, als bewegtes Vollfarbbild wiedergegeben wird.
Die Zeichenerzeugungsschaltung 32 erzeugt farbige (rote, grüne und blaue) Videosignalbestandteile von Zeichenmustern und fügt diese Videobestandteile den roten, grünen und blauen Videosignalbestandteilen des zusammengesetzten Videosignals hinzu, um dadurch die verschiedenen Zeichenelemente auf dem Bildschirm zusammen mit dem Endoskopbild anzuzeigen. Z. B. können die Zeichenelemente ein Patientenname, das Alter und eine Identifikationsnummer, ein Arztname, ein Untersuchungsdatum, ein medizinischer Kommentar usw. sein. Die Zeichenelemente können gemäß der Erfindung auch weiterhin ein Organbereichszeichenelement umfassen, das einen besonderen Bereich des gerade mit Hilfe des elektronischen Endoskopsystems medizinisch untersuchten Organs bezeichnet.
Die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 enthält bei diesem Ausführungsbeispiel eine Lichtquelleneinheit 34, deren Arbeitsweise durch die Systemsteuerung 26 gesteuert wird. Bei einer Kopplung zwischen dem Beobachtungsteil 10 und der Bildsignalverarbeitungseinheit 12 ist eine offene Stirnfläche des starren Lichtleitstabes 24 optisch mit der Lichtquelleneinheit 34 verbunden.
Speziell umfasst die Lichtquelleneinheit 34 eine Weißlichtlampe, wie z. B. eine Halogenlampe, eine Xenon-Lampe oder ähnliches, einen Lampenleistungskreis zum elektrischen Einschalten der Weißlichtquelle und einen Blendenmechanismus, der zwischen der Weißlichtquelle und der freien Stirnseite des Lichtleitstabes 24 angeordnet ist. Der Lampenleistungskreis wird durch die Systemsteuerung 26 angesteuert, um das Ein- und Ausschalten der Weißlichtlampe zu steuern. Der Blendenmechanismus wird ebenfalls von der Systemsteuerung 26 gesteuert, um die Menge des von der Weißlichtlampe auf die freie Stirnseite des Lichtführungsstabes 24 abgestrahlten Weißlichtes einzustellen. Z. B. kann die Menge des Beleuchtungslichtes, das vom distalen Ende des optischen Lichtleitkabels 22 abgestrahlt wird, durch den Blendenmechanismus eingestellt werden, wodurch eine konstante Gesamthelligkeit eines wiedergegebenen Endoskopbildes auf dem Bildschirm 14 erzielt werden kann.
Die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 hat ein Bedienfeld 36, das geeignet an einer Vorderwand eines Gehäuses der Bildsignalverarbeitungseinheit 12 angebracht ist. Verschiedene Schalter sind auf dem Bedienfeld 36 vorgesehen. Schalter, die vor allem die vorliegende Erfindung betreffen, sind ein Netzschalter, ein Lampen-EIN-/AUS-Schalter und ein Betriebsartenauswahlschalter zur Auswahl einer Anzeigebetriebsart.
Ist der Netzschalter eingeschaltet, versorgt eine Leistungsquellenschaltung (nicht dargestellt) die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 aus einem öffentlichen Energienetz mit elektrischer Leistung.
Der Lampen-EIN-/AUS-Schalter ist zum Steuern des Ein- und Ausschaltens der Weißlichtlampe der Lichtquelleneinheit 34 vorgesehen. Ist der Lampen-EIN-/AUS-Schalter eingeschaltet, wird ein EIN-Signal oder ein logisches High-Signal durch den Lampen-EIN-/AUS-Schalter an die Systemsteuerung 26 ausgegeben, wodurch die Weißlichtlampe der Lichtquelleneinheit 34 durch die von der Systemsteuerung 34 gesteuerten Lampenleistungsschaltung mit elektrischer Energie versorgt wird. Ist der Lampen-EIN-/AUS-Schalter ausgeschaltet, wird ein AUS-Signal oder ein logisches Low-Signal durch den Lampen-EIN-/AUS-Schalter an die Systemsteuerung 26 ausgegeben und die Systemsteuerung 26 beendet die elektrische Energieversorgung der Weißlichtlampe, wodurch die Weißlichtlampe ausgeschaltet wird.
Der Betriebsartauswahlschalter ist zur Auswahl einer Organbereichsanzeigebetriebsart vorgesehen. Der Betriebsartauswahlschalter ist als selbstrückstellender Schalter ausgeführt, wobei ein logisches High-Signal in Form eines Impulssignals durch den Betriebsartauswahlschalter zur Systemsteuerung 26 immer dann übertragen wird, wenn er betätigt wird. Nach dem Einschalten des Netzschalters ist die Organbereichsanzeigebetriebsart nicht ausgewählt. Nach dem Ausgeben des logischen High-Signals durch den Betriebsartauswahlschalter erkennt die Systemsteuerung 26, dass die Organbereichsanzeigebetriebsart ausgewählt worden ist. Wird das logische High-Signal nochmals vom Betriebsartauswahlschalter ausgegeben, erkennt die Systemsteuerung 26, dass die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart beendet worden ist. Die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart und das Beenden der Auswahl werden alternativ bei jedem Betätigen des Betriebsartauswahlschalters ausgeführt.
Der Betriebsartauswahlschalter ist mit einer im Bedienfeld 36 vorgesehenen Kontrolllampe gekoppelt. Die Kontrolllampe leuchtet, wenn die Organbereichsanzeigebetriebsart ausgewählt worden ist Die Kontrolllampe ist ausgeschaltet, wenn die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart beendet worden ist. Somit wird durch das Vorhandensein der Kontrolllampe einfach bestätigt, dass die Organbereichsanzeigebetriebsart ausgewählt worden ist.
Üblicherweise werden, währenddem ein Arzt das Beobachtungsteil 10 bedient, die Schalter des Bedienfeldes 36 von einem geeigneten Assistenten, wie z. B. einer Krankenschwester oder ähnlichen Personen, entsprechend den Anweisungen des Arztes, betätigt.
Ein weiterer Betriebsartauswahlschalter zur Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart, der in 1 mit 38 bezeichnet ist, ist am Beobachtungsteil 10 vorgesehen. Natürlich ist dieser Betriebsartauswahlschalter 38 dazu vorgesehen, vom Arzt betätigt zu werden. Dadurch kann die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart und das Beenden dieser Auswahl durch den Arzt durchgeführt werden. Vorteilhafterweise stehen der Betriebsartauswahlschalter am Bedienfeld 36 und der Betriebsartauswahlschalter 38 am Beobachtungsteil 10 in Wechselbeziehung miteinander. Somit ist es z. B. möglich, wenn die Organbereichsanzeigebetriebsart durch Betätigen des Betriebsartauswahlschalters am Bedienfeld 36 ausgewählt wird, die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart durch Betätigen des Betriebsartauswahlschalters 38 zu beenden und umgekehrt.
Zu beachten ist jedoch, dass in 1 nicht dargestellt ist, dass der Betriebsartauswahlschalter 38 mit der Systemsteuerung 26 verbunden ist, wenn das Beobachtungsteil 10 und die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 miteinander verbunden sind.
Wie in 1 gezeigt, enthält die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 eine Tastatur 40, die mit der Systemsteuerung 26 verbunden ist, um verschiedene Kommandos und verschiedene Daten für die Systemsteuerung 26 einzugeben. Die Funktion zur Auswahl Organbereichsanzeigebetriebsart des Betriebsartauswahlschalters 38 ist weiterhin einer geeigneten Funktionstaste der Tastatur 40 zugeordnet. Ist die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart mit Hilfe der Funktionstaste durchführbar oder eine Betriebsartauswahltaste auf der Tastatur 40 vorgesehen, so kann auf den Betriebsartauswahlschalter am Bedienfeld 36 verzichtet werden. Vorzugsweise steht die Betriebsartauswahltaste auch in Wechselwirkung mit den bereits erwähnten Betriebsartauswahlschaltern. Somit ist es z. B. möglich, wenn die Organbereichsanzeigebetriebsart durch Betätigen der Betriebsartauswahltaste ausgewählt ist, die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart durch Betätigen eines der erwähnten Betriebsartauswahlschalter zu beenden und umgekehrt.
Die Tastatur 40 kann auch durch einen geeigneten Assistenten, wie einer Krankenschwester oder ähnlichen Personen, betätigt werden, wenn der Arzt den Beobachtungsteil 10 betätigt.
2 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild der Bildsignalverarbeitungsschaltung 30. Wie in dieser Darstellung gezeigt, enthält die Bildsignalverarbeitungsschaltung 30 einen Vorverstärker 42, eine Videosignalerzeugungsschaltung 44 und eine Einzelbilderfassungsschaltung 46. Die aus dem CCD-Bildsensor 16 ausgelesenen Farbbildpunktsignale, werden dem Vorverstärker 42 zugeführt, in dem jedes Bildpunktsignal durch einen voreingestellten Verstärkungsfaktor verstärkt wird. Anschließend werden die verstärkten Farbbildpunktsignale vom Vorverstärker 42 parallel der Videosignalerzeugungsschaltung 44 und der Einzelbilderfassungsschaltung 46 zugeführt.
Die Bildsignalverarbeitungsschaltung 30 enthält eine Eingangsverarbeitungsschaltung 48 und einen Analog-Digital-Wandler (A/D) 50, Bildspeicher 52R, 52G und 52B, Digital-Analog-Wandler (D/A) 54R, 54G und 54B und eine Endverarbeitungsschaltung 56.
Die Farbbildpunktsignale, die der Videosignalerzeugungsschaltung 44 zugeführt sind, werden durch die Eingangsverarbeitungsschaltung 48 geeignet verarbeitet. Z. B. werden die Farbbildpunktsignale einer Rauschreduzierung, einer Gamma-Korrektur, einer Weißabgleichskorrektur, einer Schwarzwerterhaltung usw. unterzogen. Die verarbeiteten Bildpunktsignale werden dann in digitale Farbbildpunktsignale durch den A/D-Wandler 50 umgewandelt, z. B. in rote, grüne und blaue digitale Bildpunktsignale, wobei die roten, grünen und blauen digitalen Bildpunktsignale temporär in den Bildspeichern 52R, 52G und 52B entsprechend gespeichert werden.
Zu beachten ist, dass in 2 nicht dargestellt ist, dass die Eingangsverarbeitungsschaltung 48, der A/D-Wandler 50 und die Bildspeicher 52R, 52G und 52B mit der Zeitsteuerung 28 verbunden sind. Die Verarbeitung der Bildpunktsignale in der Eingangsverarbeitungsschaltung 48, der analogen Farbbildpunktsignale zu den digitalen Farbbildpunktsignalen im A/D-Wandler 50 und das Speichern der digitalen Farbbildpunktsignale in den Bildspeichern 52R, 52G und 52B werden jedoch sequenziell und systematisch entsprechend einer Folge von Taktimpulsen durchgeführt, die durch die Zeitsteuerung 28 ausgegeben werden.
Während die digitalen Bildpunktsignale der Farben Rot, Grün und Blau der Reihe nach in den Bildspeichern 52R, 52G und 52B gespeichert werden, werden die jeweiligen digitalen Bildpunktsignale der Farben Rot, Grün und Blau gleichzeitig aus den Bildspeichern 52R, 52G und 52B entsprechend einer von der Zeitsteuerung 28 ausgegebenen Folge von Taktimpulsen ausgelesen und als rote, grüne und blaue digitale Bildsignalbestandteile den D/A-Wandlern 54R, 54G und 54B zugeführt, die die roten, grünen und blauen digitalen Bildsignalbestandteile entsprechend in rote, grüne und blaue Bildsignalbestandteile umwandeln. Die roten, grünen und blauen analogen Bildsignalbestandteile werden durch die Endverarbeitungsschaltung 56 geeignet verarbeitet. Z. B. werden die roten, grünen und blauen analogen Bildsignalbestandteile einer Reduktion von hochfrequentem Rauschen, einer Verstärkung usw. unterzogen.
Die verarbeiteten roten, grünen und blauen analogen Bildsignalbestandteile werden durch die Endverarbeitungsschaltung 56 ausgegeben und durch die Bildsignalerzeugungsschaltung 44 zum Bildschirm 14 übertragen, wie durch die Bezugszeichen R, G und B dargestellt ist. Weiterhin erzeugt die Zeitsteuereinheit 28 ein gemeinsames Synchronisationssignal und gibt dieses an die Endverarbeitungsschaltung 56 aus. Das mit dem Bezugszeichen SYNC versehene Synchronisationssignal wird von der Endverarbeitungsschaltung 56 zusammen mit den roten, grünen und blauen analogen Bildsignalbestandteilen ausgegeben und von der Bildsignalverarbeitungsschaltung 44 zum Bildschirm 14 übertragen.
Das zusammengesetzte analoge Bildsignal wird somit in der Bildsignalerzeugungsschaltung 44 erzeugt und ist aus den Farbbildsignalbestandteilen R, G und B und dem gemeinsamen Synchronisationssignal SYNC zusammengesetzt, die zum Bildschirm 14 übertragen werden, auf dem das Endoskopbild als bewegtes Vollfarbbild entsprechend dem zusammengesetzten Bildsignal wiedergegeben wird.
Die Umwandlung der digitalen Farbbildsignalbestandteile in analoge Farbbildsignalbestandteile in den D/A-Wandlern 54R, 54G und 54B sowie die Verarbeitung der analogen Farbbildsignalbestandteile in der Endverarbeitungsschaltung 56 erfolgt gleichzeitig und systematisch entsprechend der durch die Zeitsteuerung 28 ausgegebenen Abfolge von Taktimpulsen.
Wie in 2 gezeigt, enthält die Einzelbilderzeugungsschaltung 46 eine Analogverarbeitungsschaltung 58, einen Analog/Digital-Wandler (A/D) 60, eine digitale Verarbeitungsschaltung 62 und einen Speicher 64. Die digitale Verarbeitungsschaltung 62 enthält einen Mikrocomputer mit einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU), einen Lesespeicher (ROM) zum Speichern von Programmen und Konstanten, einen Arbeitsspeicher (RAM) zum Speichern temporärer Daten und eine Ein/Ausgabe-Schnittstellenschaltung (I/O). Der Speicher 64 enthält einen geeigneten nichtflüchtigen Speicher, wie z. B. einen elektrisch löschbaren, programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM).
Der Speicher oder EEPROM 64 speichert eine Bilddatenbank für Organbereichsbilder, die auf der Grundlage von speziellen Organplänen, wie z. B. einem Bronchienplan, gebildet ist.
Unter Bezugnahme auf 3 wird ein Bronchienplan beispielhaft erläutert, in dem jeweils unterschiedliche Bereiche der Bronchien durch Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
Insbesondere enthalten die Bronchien, wie in der 3 dargestellt, rechte und linke Hauptzweige, wobei jeder der rechten und linken Hauptzweige verschiedene sich von diesen erstreckende untergeordnete Zweige enthält, die durch die Bezugszeichen B¹ bis B¹⁰ gekennzeichnet sind. Jedoch sind in 3 zwei der verschiedenen untergeordneten Zweige des linken Hauptzweiges nicht dargestellt, die durch die Bezugszeichen B² und B⁷ gekennzeichnet sein sollten, so dass keine Bezugszeichen B² und B⁷ an dem linken Hauptzweig verwendet wurden. Ebenso hat jeder der unterschiedlichen untergeordneten Zweige B¹ bis B¹⁰ weitere untergeordnete Zweige (in 3 ebenfalls nicht dargestellt), die ebenso verschieden von diesen abstehen, wobei die weiteren untergeordneten Zweige durch weitere nicht dargestellte Bezugszeichen bezeichnet sind. Z. B. sind die weiteren untergeordneten Zweige, die sich von dem untergeordneten Zweig B⁶ erstrecken, durch Bezugszeichen B⁶a, B⁶b, B⁶c, ..., und weitere untergeordnete Zweige, die sich von dem untergeordneten Zweig B¹⁰ erstrecken, sind durch Bezugszeichen B¹⁰a, B³⁰b, B¹⁰c, ... bezeichnet. Während der Behandlung durch den Arzt werden die festgelegten Bezugszeichen (B¹ bis B¹⁰; B¹a, B¹b, B¹c, ...; B²a, B²b, B²c, ...; B⁹a, B⁹b, B⁹c, ...; und B¹⁰a, B¹⁰b, B¹⁰c, ...) genutzt, um einen speziellen Bereich der Bronchien genau angeben und identifizieren zu können, in dem diese Bezugszeichen dem Arzt zusammen mit den Endoskopbildern auf dem Bildschirm angezeigt werden.
In 4 ist eine Bilddatenbank für Bronchienbereichsbilddaten abstrakt dargestellt, die in dem Speicher oder EEPROM 64 gespeichert ist und deren Struktur sich auf den Bronchienplan nach 3 bezieht.
Die Bilddatenbank für Bronchienbereichsbilddaten, die im Folgenden kurz Bronchienbilddatenbank genannt wird, umfasst einen Datenbankbereich für Bilder des rechten Hauptzweigs (rechter Hauptzweigbereich) und einen Datenbankbereich für Bilder des linken Hauptzweigs (linker Hauptzweigbereich). Jeder der Datenbankbereiche enthält eine Vielzahl von Bilddatenspeicherbereichen, wobei die Anzahl der Bilddatenspeicherbereiche, mit der Anzahl der festgelegten Bezugszeichen (B¹ bis B¹⁰; B¹a, B¹b, B¹c, ...; B²a, B²b, B²c, ...; B⁹a, B⁹b, B⁹c, ...; und B¹⁰a, B¹⁰b, B¹⁰c) korrespondiert.
Der rechte Hauptzweigbereich enthält eine Vielzahl von Bilddatenspeicherbereichen, wobei jeder der Bilddatenspeicherbereiche einen auch als Header bezeichneten Kopfbereich zum Speichern von Zeichencodedaten enthält. Die Zeichencodedaten stimmen mit den Organbereichs-Zeichenelementen R-B¹ bis R-B¹⁰; R-B¹a, R-B¹b, R-B¹c, ...; R-B²a, R-B²b, R-B²c, ...; R-B⁹a, R-B⁹b, R-B⁹c, ...; und R-B¹⁰a, R-B¹⁰b, R-B¹⁰c, ... überein. Die Kopfzeichen ”R” der Organbereichszeichenelemente bedeuten, dass sich diese mit „R” gekennzeichneten Elemente auf den rechten Hauptzweig der Bronchien beziehen. Wenn z. B. Bilddaten, die eine Verzweigung des untergeordneten Zweiges B² des rechten Hauptzweiges betreffen, in einem der Bilddatenbereiche gespeichert sind, sind die zu dem Organbereichszeichenelement R-B² zugehörigen Zeichencodedaten im zugehörigen Kopfbereich des betreffenden Bilddatenspeicherbereichs gespeichert. Wenn Bilddaten, die eine Verzweigung des weiter untergeordneten Zweiges B⁶b des rechten Hauptzweiges betreffen, in einem anderen Bilddatenspeicherbereich gespeichert werden, werden die zu den Organbereichs-Zeichenelementen R-B⁶b zugeordneten Zeichencodedaten in dem zugehörigen Kopfbereich des anderen Bilddatenspeicherbereichs gespeichert.
In gleicher Weise enthält der linke Hauptzweigbereich eine Vielzahl von Bilddatenspeicherbereichen, wobei die einzelnen Bilddatenspeicherbereiche jeweils Kopfbereiche zum Speichern von Zeichencodedaten haben, die Organbereichs-Zeichenelemente L-B¹ bis L-B¹⁰; L-B¹a, L-B¹b, L-B¹c, ...; L-B²a, L-B²b, L-B²c, ...; L-B⁹a, L-B⁹b, L-B⁹c, ...; und L-B¹⁰a, L-B¹⁰b, L-B¹⁰c, ... betreffen. Das Kopfzeichen ”L” der Organbereichszeichenelemente bedeutet, dass diese Elemente den linken Hauptzweig der Bronchien betreffen. Wenn z. B. Bilddaten, die eine Verzweigung des untergeordneten Zweiges B² des linken Hauptzweiges betreffen, in einem der Bilddatenspeicherbereiche gespeichert sind, werden die entsprechenden Zeichencodedaten des Organbereichszeichenelementes L-B² in dem zugehörigen Kopfbereich des Bilddatenspeicherbereichs gespeichert. Wenn Bilddaten, die eine Verzweigung eines weiter untergeordneten Zweiges B⁶b des linken Hauptzweiges betreffen, die in einem anderen Bilddatenspeicherbereich gespeichert sind, werden die Zeichencodedaten der Organbereichs-Zeichenelemente L-B⁶b in dem zu diesem anderen Bilddatenspeicherbereich gehörenden Kopfbereich gespeichert.
Zu beachten ist, dass bei diesem Ausführungsbeispiel jede der Verzweigungen der untergeordneten und weiter untergeordneten Zweige (B¹ bis B¹⁰; B¹a, B¹b, B¹c, ...; B²a, B²b, B²c, ...; B⁹a, B⁹b, B⁹c, ...; und B¹⁰a, B¹⁰b, B¹⁰c, ...) als unabhängiger Bereich der Bronchien betrachtet und bearbeitet wird.
Die Bilddaten, die in jedem der Bilddatenspeicherbereiche gespeichert sind, werden aus Einzelbilddaten einer Verzweigung eines entsprechenden untergeordneten oder weiter untergeordneten Zweiges gewonnen, die während einer konkreten medizinischen Untersuchung mit dem elektronischen Endoskopsystem aufgenommen wurden. Insbesondere werden alle Bilddaten, die in den jeweiligen Bilddatenspeicherbereichen der Bronchienbereichsbilddatenbank zu speichern sind, auf der Grundlage von bereits aufgenommenen Bronchienbilddaten durch einen Bildverarbeitungscomputer verarbeitet und aufbereitet, wobei die aufbereiteten Bilddaten in den jeweiligen Bilddatenspeicherbereichen der Bronchienbereichsbilddatenbank z. B. durch Verbinden des Bildverarbeitungscomputers mit der Systemsteuerung 26 der Bildsignalverarbeitungseinheit 12 gespeichert werden. Dabei werden die aufbereiteten Bilddaten von dem Bildverarbeitungscomputer zu der Systemsteuerung 26 übertragen und anschließend durch die digitale Verarbeitungsschaltung 62 in den EEPROM 64 geschrieben.
In 5 ist das Verarbeiten der Einzelbilddaten mit Hilfe des Bildverarbeitungscomputers abstrakt und beispielhaft dargestellt. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen A1 ein auf Einzelbilddaten basierendes Originaleinzelbild, wobei das Einzelbild A1 die Verzweigung des untergeordneten Zweiges B¹⁰ des linken Hauptzweiges wiedergibt. Das Einzelbild A1 wird einer Zweistufenquantisierung mit einem geeigneten Schwellwert unterworfen, wobei ein Binärbild A2 erzeugt wird. Anschließend wird das Binärbild A2 einer Merkmalsgewinnung unterzogen, z. B. einer Kantenmerkmalsgewinnung, wobei ein Bild A3 mit gewonnenen Merkmalen erzeugt wird. Danach wird das Bild A3 mit gewonnenen Merkmalen einer Normalisierung unterzogen, wobei ein normalisiertes Bild mit einer vorgegebenen Größe erzeugt wird. Die so erzeugten Bilddaten des normalisierten Bildes A4 werden im Bilddatenspeicherbereich mit den Kopfbereichsdaten ”L-B¹⁰” gespeichert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat jeder Bilddatenspeicherbereich der Datenbank eine Kapazität zum Speichern von Bilddaten von 5 Bildern, wobei mindestens die Bilddaten eines Bildes bereits vor Beginn einer Untersuchung in jedem der Speicherbereiche gespeichert sind.
Die vom Vorverstärker 42 der Einzelbilderzeugungseinheit 46 zugeführten Farbbildpunktsignale werden geeignet durch die analoge Verarbeitungsschaltung 58 verarbeitet, die ähnlich der Eingangsverarbeitungsschaltung 48 der Videosignalerzeugungsschaltung 44 ist. In der Analogverarbeitungsschaltung 58 werden die Farbbildpunktsignale einer Rauschreduzierung, einer Gamma-Korrektur, einer Weißabgleichkorrektur, einem Schwarzabgleich usw. unterzogen. Anschließend werden die verarbeiteten Farbbildpunktsignale in digitale Farbbildpunktsignale durch den A/D-Wandler 60 umgewandelt, z. B. in rote, grüne und blaue digitale Bild punktsignale.
Währenddem die Organbereichsanzeigebetriebsart durch Betätigen eines der Betriebsartauswahlschalter am Bedienfeld 36, des Betriebsartauswahlschalters 38 am Beobachtungsteil 10 oder der Betriebsartauswahltaste an der Tastatur 14 ausgewählt wurde, wird aus einem Bild mit Einzelbilddaten des A/D-Wandlers 60 durch die digitale Verarbeitungsschaltung 62 ein Bild mit digitalen Farbbildpunktsignalen in einem Zeitintervall mit einem regelmäßigen Zeitabstand von z. B. 1 Sekunde, gewonnen. Die gewonnenen Einzelbilddaten werden, wie in bereits in Zusammenhang mit 5 erläutert, verarbeitet und die verarbeiteten Einzelbilddaten sind temporär als gewonnene Bilddaten in dem RAM der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 gespeichert. Anschließend durchsucht die digitale Verarbeitungsschaltung 62 die Bronchienbereichsbilddatenbank des EEPROMs 64 nach Bilddaten, die mit den gewonnenen Bilddaten übereinstimmen.
Insbesondere werden die Bilddaten in der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 nacheinander aus der Bronchienbereichsbilddatenbank (EEPROM 64) gelesen und die gelesenen Bilddaten mit den gewonnenen Bilddaten verglichen, wobei z. B. ein bekanntes Mustervergleichsverfahren zum numerischen Bewerten eines Grades an Übereinstimmung zwischen den gelesenen Bilddaten und den gewonnenen Bilddaten genutzt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Grad der Übereinstimmung zwischen den gelesenen Bilddaten und den gewonnenen Bilddaten durch eine Prozentangabe angegeben. Ist z. B. der Grad der Übereinstimmung zwischen den gelesenen Bilddaten und den gewonnenen Bilddaten größer als ein Prozentschwellwert (z. B. 80%), wird bestimmt, dass eine signifikante Übereinstimmung zwischen den gelesenen Bilddaten und den gewonnenen Bilddaten vorhanden ist. Der Prozentschwellwert ist bei diesem Ausführungsbeispiel einstellbar, wie später noch näher erläutert wird.
Wenn die Übereinstimmung zwischen den gelesenen Bilddaten und den gewonnenen Bilddaten besteht, werden Zeichencodedaten aus dem zu den zugehörigen Bilddaten gehörigen Kopfbereich der Bilddaten ausgelesen und durch die digitale Verarbeitungsschaltung 62 der Systemsteuerung 26 zugeführt. Anschließend gibt die Systemsteuerung 26 Zeichencodedaten zu einer Zeichenerzeugungsschaltung 32 aus, um Zeichenelemente auf der Grundlage der Zeichencodedaten auf dem Bildschirm 14 anzuzeigen.
Wie in 2 gezeigt, enthält die Zeichenerzeugungsschaltung 32 insbesondere eine Steuerschaltung 66 und ein Zeichen-ROM (C-ROM) 68. Die Steuerschaltung 66 ist als ein Mikrocomputer ausgebildet, der einen Video-RAM (V-RAM) 70 hat.
Beim Ausgeben der Zeichencodedaten durch die Systemsteuerung 26 an die Zeichenerzeugungsschaltung 32 werden die Zeichenelementdaten an eine vorbestimmte Adresse des V-RAMs 70 durch die Steuerschaltung 66 geschrieben und anschließend zum C-ROM 68, in dem die Zeichencodedaten in Zeichenmustersignaldaten umgewandelt werden. Die Steuerschaltung 32 erzeugt aus den Zeichenmustersignaldaten rote, grüne und blaue digitale Zeichenmustervideosignalbestandteile und gibt diese zusätzlich zu den aus den Bildspeichern 52R, 52G und 52B über Ausgangsleitung für die roten, grünen und blauen digitalen Videosignalbestandteile aus, wobei die roten, grünen und blauen digitalen Zeichenmustervideosignalbestandteile den roten, grünen und blauen digitalen Videosignalbestandteilen hinzugefügt werden. Die Zeitsteuerung zur Ausgabe der roten, grünen und blauen digitalen Zeichenmustervideosignalbestandteile durch die Steuerschaltung 66 erfolgt gemäß einer Folge von Taktimpulsen, die durch die Zeitsteuerung 28 ausgegeben werden. Dadurch werden die Zeichenelemente auf dem Bildschirm 14 in einem vorbestimmten Bereich auf der Grundlage hinzugefügten Zeichenmustervideosignalbestandteile angezeigt.
Die Adresse im V-RAM 70, an die die jeweiligen Zeichencodedaten geschrieben werden, stimmt mit dem Bereich auf dem Bildschirm 14 überein, an dem die den jeweiligen Zeichencodedaten entsprechenden Zeichenelemente angezeigt werden. Die Zeichencodedaten, die den Organbereichszeichenelementen L-B¹⁰ entsprechen, werden z. B. an die vorbestimmten Adressen in den V-RAM 70 geschrieben und die Organbereichszeichenelemente L-B¹⁰ werden auf dem Bildschirm 14 an der vorbestimmten Stelle angezeigt, wie dies in 6 gezeigt ist.
In 7 ist ein Ablaufdiagramm einer Betriebsartauswahlschalterüberwachungsroutine gezeigt, die als zeitgesteuerte Routine in der Systemsteuerung 26 in geeigneten regelmäßigen Zeitintervallen von z. B. 20 ms ausgeführt wird. Die Betriebsartauswahlschalterüberwachungsroutine wird im Folgenden auch Schalterüberwachungsroutine genannt. Das Ausführen der Schalterüberwachungsroutine wird nach einer Initialisierungsroutine der Bildsignalverarbeitungseinheit 12 ausgeführt, die durch Einschalten des Netzschalters ausgeführt wird. Die Schalterüberwachungsroutine wird alle 20 ms so lange wiederholt, wie die Blldsignalverarbeitungseinheit 12 eingeschaltet ist.
In Schritt 701 wird überprüft, ob der Betriebsartauswahlschalter am Bedienfeld 36, der Betriebsartauswahlschalter 38 am Beobachtungsteil 10 oder die Betriebsartwahltaste an der Tastatur 40 betätigt worden ist. Wenn dabei festgestellt wird, dass keiner der Betriebsartwahlschalter oder die Betriebsartwahltaste betätigt worden ist, ist die Routine sofort beendet. Nachfolgend wird die Routine jedoch alle 20 ms wiederholt in gleicher Weise abgearbeitet, bis einer der Betriebsartwahlschalter oder die Betriebsartwahltaste betätigt wird.
Wird in Schritt 701 festgestellt, dass einer der Betriebsartwahlschalter oder die Betriebsartwahltaste betätigt worden ist, wird die Verarbeitung in Schritt 702 fortgesetzt, in dem überprüft wird, ob ein Betriebsartauswahlmerker MF den Wert ”0” oder den Wert ”1” hat. Der Merker MF wird auch als Flag bezeichnet. Das Flag MF ist zur Überprüfung vorgesehen, ob die Organbereichsanzeigebetriebsart ausgewählt ist. Hat das Flag MF den Wert 0, wird festgelegt, dass die Organbereichsanzeigebetriebsart nicht ausgewählt ist und wenn der Wert des Flags MF gleich 1 ist, ist festgelegt, dass die Organbereichsanzeigebetriebsart ausgewählt ist. Das Flag MF wird beim Abarbeiten der Initialisierungsroutine der Bildsignalverarbeitungseinheit 12 auf den Wert 0 voreingestellt.
Ist der Wert des Flags MF in Schritt 702 gleich 0, wird der Ablauf in Schritt 703 fortgesetzt, in dem das Flag MF vom Wert 0 auf den Wert 1 geändert wird, wodurch die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart eingestellt wird. Anschließend übermittelt die Systemsteuerung 26 im Schritt 704 eine Anweisung zu der digitalen Verarbeitungsschaltung 62, um eine Abarbeitung einer Einzelbilderfassungsroutine zu starten. Nachfolgend weist die Systemsteuerung 26 im Schritt 705 an, das Abarbeiten einer Organbereichsanzeigeroutine zu starten.
Die Einzelbilderfassungsroutine wird weiter unten unter Bezug auf die 12 und 13 noch detailliert erläutert, und die Organbereichsanzeigeroutine wird unter Bezug auf die 14 nachfolgend noch näher erläutert.
Wird im Schritt 702 jedoch festgestellt, dass das Flag MF den Wert 1 hat, z. B. dann, wenn die Organbereichsanzeigebetriebsart ausgewählt ist, wird der Ablauf ausgehend von Schritt 702 im Schritt 706 fortgesetzt, in dem der Wert des Flags MF von 1 auf 0 geändert wird, wodurch das Beenden der Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart registriert wird. Anschließend weist im Schritt 707 die Systemsteuerung 26 die digitale Verarbeitungsschaltung 62 an, die Einzelbilderzeugungsroutine zu beenden und im Schritt 708 weist die Systemsteuerung 26 das Beenden der Organbereichsanzeigeroutine an.
Im Schritt 709 werden dann voreingestellte Adressbereiche des V-RAMs 70 gelöscht, die zum Speichern der Zeichenelementdaten von einem der Organbereichszeichenelemente vorgesehen sind. Dadurch verschwindet die Anzeige von Organbereichszeichenelementen vom Bildschirm 14, wenn Organbereichszeichenelemente angezeigt werden.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Suchbereichsauswahlroutine, die überwacht, ob ein zu durchsuchender Bereich in der Organbereichsbilddatenbank (4) festgelegt ist. Die Suchbereichsauswahlroutine ist auch als zeitgesteuerte Routine ausgeführt und wird durch die Systemsteuerung 26 in geeigneten regelmäßigen Zeitabständen von z. B. 20 ms abgearbeitet. Das Abarbeiten der Suchbereichsauswahlroutine wird ebenfalls nach dem Abarbeiten der Initialisierungsroutine der Bildsignalverarbeitungseinheit 12, die nach dem Einschalten des Netzschalters ausgeführt wird, gestartet und so lange alle 20 ms wiederholt abgearbeitet, so lange die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 eingeschaltet ist.
Im Schritt 801 wird überprüft, ob eine Funktionstaste der Tastatur 40 betätigt worden ist, die als rechte Auswahltaste RD festgelegt worden ist, um den Datenbankbereich des rechten Hauptzweigbereichs der Bronchienbereichsbilddatenbank nach 4 als einen zu durchsuchenden Bereich festzulegen.
Wird im Schritt 801 das Betätigen der rechten Auswahltaste RD festgestellt, wird die Abarbeitung im Schritt 802 fortgesetzt, in dem ein rechtes Auswahlflag RF auf den Wert ”1” gesetzt wird, wodurch festgelegt wird, dass der zu durchsuchende Bereich auf den Datenbankbereich mit den rechten Hauptzweigbereichsbildern beschränkt ist. Anschließend führt die Systemsteuerung 26 im Schritt 803 das Flag RF als Flagdaten (RF = 1) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 zu.
Anschließend wird im Schritt 804 überwacht, ob eine Funktionstaste der Tastatur 40, die als Taste RDC zum Aufheben der rechten Auswahl festgelegt ist, und die zum Aufheben der Auswahl des rechten Hauptzweigbereichs der Bilddatenbank als zu durchsuchenden Bereich betätigt wird. Falls jedoch keine Betätigung der rechten Auswahltaste RD im Schritt 801 ermittelt wird, werden die Schritte 802 und 803 nicht durchgeführt und die Abarbeitung direkt in Schritt 804 fortgesetzt.
Wird im Schritt 804 das Betätigen der Taste RDC zum Aufheben der rechten Auswahl ermittelt, wird der Ablauf im Schritt 805 fortgesetzt, in dem das rechte Auswahlflag RF auf 0 gesetzt wird. Dadurch wird festgelegt, dass die Auswahl des Bereichs der Bilddatenbank mit Bildern des rechten Hauptzweigbereichs als zu durchsuchender Bereich aufgehoben worden ist. Anschließend führt im Schritt 806 die Systemsteuerung 26 das Flag RF als Flagdaten (RF = 0) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 zu. Wird im Schritt 804 jedoch festgestellt, dass die Taste RDC zum Aufheben der rechten Auswahl nicht betätigt worden ist, werden die Schritte 805 und 806 nicht ausgeführt und unmittelbar mit der Abarbeitung des Schrittes 807 begonnen.
Im Schritt 807 wird überprüft, ob eine Funktionstaste der Tastatur 40 betätigt worden ist, die als linke Auswahltaste LD festgelegt worden ist, um einen Datenbankbereich der Bronchienbereichsbilddatenbank nach 4 als zu durchsuchenden Bereich auszuwählen, der den linken Hauptzweigbereich betrifft.
Wird im Schritt 807 das Betätigen der linken Auswahltaste LD festgestellt, wird der Ablauf in Schritt 808 fortgesetzt, in dem ein linkes Auswahlflag LF auf den Wert ”1” gesetzt wird. Dadurch wird festgelegt, dass der zu durchsuchende Bereich auf den Bereich der Bilddatenbank begrenzt wird, der den linken Hauptzweig betrifft. Anschließend führt im Schritt 809 die Systemsteuerung 26 das Flag LF als Flagdaten (LF = 1) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 zu.
Im Schritt 810 wird überprüft, ob eine Funktionstaste der Tastatur 40, die als Taste LDC zum Beenden der linken Auswahl festgelegt wurde, betätigt worden ist, um die Auswahl des Bilddatenbankbereichs mit den linken Hauptzweigbildern als zu durchsuchender Bereich aufzuheben. Ist jedoch im Schritt 807 festgestellt worden, dass die linke Auswahltaste LD nicht betätigt worden ist, werden die Schritte 808 und 809 nicht abgearbeitet und direkt mit der Abarbeitung des Schritts 810 begonnen.
Nachdem im Schritt 810 das Betätigen der Taste LDC zum Aufheben der linken Auswahl festgestellt worden ist, wird der Ablauf im Schritt 811 fortgesetzt, in dem das linke Auswahlflag RF auf den Wert ”0” gesetzt wird. Dadurch ist festgelegt, dass die Auswahl des Datenbankbereichs mit Bildern des linken Hauptzweigbereichs als zu durchsuchender Bereich rückgängig gemacht worden ist. Anschließend führt die Systemsteuerung 26 im Schritt 812 das Flag LF als Flagdaten (LF = 0) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 zu. Wird im Schritt 810 das Betätigen der Taste LDC zum Aufheben der linken Auswahl nicht festgestellt, werden die Schritte 811 und 812 nicht ausgeführt.
Kurz gesagt bedeutet dies, dass beim Durchsuchen der Bronchienbereichsbilddatenbank mit Hilfe der digitalen Verarbeitungsschaltung 62, wenn RF = 1 und LF = 0 der zu durchsuchende Bereich auf den Datenbankbereich mit den rechten Hauptzweigbildern beschränkt wird und wenn RF = 0 und LF = 1 der zu durchsuchende Bereich auf einen Datenbankbereich mit den linken Hauptzweigbildern begrenzt wird.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Schwellwertanpassungsroutine zum Anpassen eines Prozentschwellwertes, die in der Systemsteuerung 26 abgearbeitet wird. Diese Routine ist zum Anpassen des Prozentschwellwertes vorgesehen, der zum Festlegen genutzt wird, ob Bilddaten aus der Bronchienbereichsbilddatenbank (EEPROM 64) mit vom A/D-Wandler 60 ermittelten und durch die digitale Verarbeitungsschaltung 62 verarbeiteten Vergleichsbilddaten übereinstimmen. Um das Abarbeiten der Schwellwertanpassungsroutine zu starten, wird eine Funktionstaste auf der Tastatur 40 genutzt. Durch Betätigen der Funktionstaste zum Start der Routine wird die Routine nur einmal abgearbeitet.
Im Schritt 901 wird der eingestellte Prozentschwellwert auf dem Bildschirm 14 angezeigt. Wie in 6 beispielhaft gezeigt, wird ein Zeichenelement ”TH = 80” auf dem Bildschirm 14 angezeigt, wenn der Prozentschwellwert auf 80% eingestellt ist.
Natürlich müssen zum Anzeigen des Zeichenelements ”TH = 80” auf dem Bildschirm 14 die Zeichenelementdaten des Zeichenelements ”TH = 80” in voreingestellte Adressbereiche des V-RAMs 70 geschrieben werden. Das Zeichenelement ”TH = 80” ist aus einem festen Bestandteil ”TH =” und einem veränderbaren Bestandteil ”80” zusammengesetzt. Die festen Codedaten, die mit dem festen Elementbereich ”TH =” übereinstimmen, sind zuvor in dem ROM der Systemsteuerung 26 gespeichert. Die veränderlichen Codedaten, die mit dem variablen Elementbereich ”80” übereinstimmen, sind temporär in dem RAM der Systemsteuerung 26 gespeichert und können durch eine Eingabe mit Hilfe numerischer Eingabetasten der Tastatur 40 geändert werden.
Zusammengefasst bedeutet das, dass durch das Betätigen der Taste zum Starten der Routine auf der Tastatur 40 die festen Elementbereiche ”TH =” und die veränderlichen Elementbereiche ”80” aus dem entsprechenden ROM und RAM der Systemsteuerung 26 ausgelesen, miteinander kombiniert und in die vorbestimmten Adressbereiche des V-RAMs 70 geschrieben werden, wodurch auf der Anzeige des Bildschirms 14 das Zeichenelement ”TH = 80” resultiert (Schritt 901).
Im Schritt 902 wird überprüft, ob die Eingabetaste (Enter-Taste) der Tastatur 40 betätigt wurde. Wird das Betätigen der Eingabetaste der Tastatur 40 nicht ermittelt, wird der Ablauf im Schritt 903 fortgesetzt, in dem überprüft wird, ob eine vorbestimmte Zeit von z. B. 3 Minuten abgelaufen ist. Wenn diese 3 Minuten nicht abgelaufen sind, wird zurück zum Schritt 902 verzweigt.
Während des Ablaufs der 3 Minuten wird erwartet, dass ein neuer Prozentschwellwert mit Hilfe der numerischen Eingabetasten der Tastatur 40 eingegeben wird, und dass die Eingabetaste der Tastatur 40 nach der Eingabe des neuen Prozentschwellwertes betätigt wird. Wenn z. B. ”85” als neuer Prozentschwellwert eingegeben wird und dann die Eingabetaste betätigt wird, wird der Ablauf vom Schritt 902 zum Schritt 904 verzweigt, bei dem der Wert einer Variablen TH, die den Prozentschwellwert repräsentiert, von dem alten Wert 80 auf den neuen Wert 85 festgesetzt wird. Anschließend führt die Systemsteuerung 26 im Schritt 905 der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 die Variable TH (85) zu und die Routine ist beendet.
Beim Ändern des Wertes der Variablen TH im Schritt 904 von ”80” auf ”85” werden die Zeichencodedaten, die mit dem Zeichenelement ”80” übereinstimmen, durch Zeichencodedaten, die mit einem Zeichenelement ”85” übereinstimmen, in dem RAM der Systemsteuerung 26 gespeichert, wodurch das angezeigte Zeichenelement ”TH = 80” in das Zeichenelement ”TH = 85” geändert wird.
Wird im Schritt 903 festgestellt, dass die 3 Minuten ohne Betätigen der Eingabetaste der Tastatur 40 (Schritt 902) verstrichen sind, ist die Routine sofort beendet, wodurch der Wert der Variablen TH nicht geändert ist.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Schwellwertinitialisierungsroutine, die zur Zwangsinitialisierung des Prozentschwellwertes dient. Diese Schwellwertinitialisierungsroutine ist eine zeitgesteuerte Routine, die in der Systemsteuerung 26 in geeigneten regelmäßigen Zeitabständen, von z. B. 20 ms, abgearbeitet wird. Das Abarbeiten der Schwellwertinitialisierungsroutine wird nach der Initialisierungsroutine der Bildsignalverarbeitungseinheit 12, die nach dem Einschalten des Netzschalters abgearbeitet wird, ausgeführt und alle 20 ms so lange wiederholt, so lange die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 eingeschaltet ist.
Im Schritt 1001 wird überprüft, ob eine Funktionstaste der Tastatur 40, die als Vorgabetaste festgelegt ist, betätigt worden ist. Wenn dabei das Betätigen der Vorgabetaste nicht festgestellt wird, endet die Routine sofort. Nachfolgend wird die Routine jedoch alle 20 ms in gleicher Weise abgearbeitet, so lange die Vorgabetaste nicht betätigt wird.
Wird im Schritt 1001 jedoch das Betätigen der Vorgabetaste festgestellt, wird der Ablauf im Schritt 1002 fortgesetzt, bei dem ein Initialisierungswert, der z. B. ein Wert ”80” sein kann, als Wert der Variablen TH zwangsweise zugewiesen wird. Anschließend führt im Schritt 1003 die Systemsteuerung 26 der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 die Variable TH (80) zu und die Routine ist beendet.
Die Variable TH ist auf den Wert ”80” nach dem Ausführen der Initialisierungsroutine der Bildsignalverarbeitungseinheit initialisiert. Weiterhin wird das auf dem Bildschirm 14 angezeigte Zeichenelement zum Angeben des Prozentschwellwerts immer dann geändert auf ”TH = 80”, wenn die Variable TH auf den Wert 80 initialisiert ist.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Unterbrechungsroutine zum zwangsweisen Unterbrechen der Organbereichsanzeige. Die Unterbrechungsroutine zur zwangsweisen Unterbrechung der Organbereichsanzeige, kurz Unterbrechungsroutine, ist zur zwangsweisen Unterbrechung der Anzeige von Organbereichszeichenelementen auf dem Bildschirm 14 vorgesehen. Diese Unterbrechungsroutine ist ebenfalls eine zeitgesteuerte Routine und wird in der Systemsteuerung 26 in geeigneten regelmäßigen Zeitabständen von z. B. 20 ms ausgeführt. Das Ausführen der Routine beginnt nach dem Ausführen der Initialisierungsroutine der Bildverarbeitungseinheit 12 und wird so lange alle 20 ms wiederholt, so lange die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 eingeschaltet ist.
In Schritt 1101 wird überwacht, ob eine Funktionstaste der Tastatur 40 betätigt worden ist, die als Unterbrechungstaste zum Entfernen eines Organbereichszeichenelements vom Bildschirm 14 festgelegt ist. Wird festgestellt, dass die Unterbrechungstaste nicht betätigt wurde, endet die Routine sofort. Die Routine wird jedoch später alle 20 ms in gleicher Weise wiederholt ausgeführt, bis die Unterbrechungstaste betätigt worden ist.
Wird im Schritt 1101 festgestellt, dass die Unterbrechungstaste betätigt worden ist, wird der Ablauf im Schritt 1102 fortgesetzt, in dem ein Unterbrechungsflag DF auf den Wert ”1” gesetzt wird. Das Flag DF dient zum Festlegen, ob die Anzeige des Organbereichszeichenelements vom Bildschirm 14 zwangsweise entfernt wird. Bei DF = 0 ist festgelegt, dass die Anzeige des Organbereichszeichenelements auf dem Bildschirm 14 fortgesetzt wird und bei DF = 1 ist festgelegt, dass die Anzeige des Organbereichszeichenelements auf dem Bildschirm 14 unterbrochen wird. Das Flag DF ist auf den Wert ”0” beim Ausführen der Initialisierungsroutine der Bildsignalverarbeitungseinheit 12 initialisiert.
In Schritt 1103 führt die Systemsteuerung 26 das Flag DF als Flagdaten (DF = 1) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 zu. Anschließend wird im Schritt 1104 das Flag DF auf den Wert ”0” in der Systemsteuerung 26 initialisiert, womit die Routine zugleich endet.
Kurz zusammengefasst, wird beim Ausführen der Unterbrechungsroutine beim Anzeigen der Organbereichsanzeige überwacht, ob die Unterbrechungstaste betätigt worden ist, wobei Flagdaten (DF = 1) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 durch die Systemsteuerung 26 immer dann zugeführt werden, wenn die Unterbrechungstaste betätigt wurde.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Datenbankerneuerungsroutine, die zum Anweisen der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 vorgesehen ist, ob die Bronchienbereichsbilddatenbank erneuert werden soll, wenn eine signifikante Übereinstimmung zwischen den durch den A/D-Wandler 60 bereitgestellten Vergleichsbilddaten und den aus der Bronchienbereichsbilddatenbank ausgelesenen Bilddaten besteht. Die Datenbankerneuerungsroutine wird als zeitgesteuerte Routine in der Systemsteuerung 26 in geeigneten wiederkehrenden Zeitintervallen, von z. B. 20 ms, ausgeführt. Das Ausführen der Datenbankerneuerungsroutine wird gestartet, nachdem die Initialisierungsroutine der Bildsignalverarbeitungseinheit 12 abgearbeitet ist und wird alle 20 ms wiederholt, so lange wie die Bildsignalverarbeitungseinheit 12 eingeschaltet ist.
In Schritt 1201 wird überwacht, ob eine Funktionstaste auf der Tastatur 40 betätigt worden ist, die als eine Anweisungstaste zum Erneuern der Bronchienbereichsbilddatenbank festgelegt ist. Wird im Schritt 1201 festgestellt, dass die Anweisungstaste betätigt worden ist, wird der Ablauf im Schritt 1202 fortgesetzt, in dem ein Erneuerungsanweisungsflag CF auf den Wert ”1” gesetzt wird. Anschließend führt die Systemsteuerung 26 im Schritt 1203 das Flag CF als Flagdaten (CF = 1) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 zu.
Das Flag CF ist zum Festlegen vorgesehen, ob die digitale Verarbeitungsschaltung 62 angewiesen wird, die Bronchienbereichsbilddatenbank zu erneuern. Demgemäß ist festgelegt, dass bei CF = 0 keine Anweisung zum Erneuern der Datenbank besteht und bei CF = 1 ist festgelegt, dass eine Anweisung zum Erneuern der Datenbank besteht. Das Flag CF wird beim Ausführen der Initialisierungsroutine der Bildsignalverarbeitungseinheit 12 auf den Wert ”0” initialisiert.
Im Schritt 1204 wird überwacht, ob eine Funktionstaste der Tastatur 40 betätigt worden ist, die als eine Abbruchtaste zum Abbrechen der Erneuerung der Bronchienbereichsbilddatenbank festgelegt ist. Beim Feststellen eines Betätigens der Abbruchtaste wird der Ablauf im Schritt 1205 fortgesetzt, in dem das Erneuerungsanweisungsflag CF auf den Wert ”0” initialisiert ist. Anschließend führt die Systemsteuerung 26 im Schritt 1206 das Flag CF als Flagdaten (CF = 0) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 zu.
Wird festgestellt, dass weder die Anweisungs- noch die Unterbrechungstaste betätigt wurden (Schritte 1201 und 1204), ist die Routine beendet. Jedoch wird die Routine weiterhin alle 20 ms in gleicher Weise wiederholt ausgeführt, bis entweder die Anweisungstaste oder die Unterbrechungstaste betätigt worden ist.
Kurz gesagt wird beim Ausführen der Datenbasiserneuerungsanweisungsroutine überwacht, ob entweder die Anweisungstaste oder die Unterbrechungstaste betätigt worden ist. Beim Betätigen der Anweisungstaste werden Flagdaten (CF = 1) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 von der Systemsteuerung 26 zugeführt. Beim Betätigen der Unterbrechungstaste werden die Flagdaten (CF = 0) der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 durch die Systemsteuerung 26 zugeführt.
Die 13 und 14 zeigen ein Ablaufdiagramm der Einzelbilderfassungsroutine, die sich auf die Schritte 704 und 707 der Schalterüberwachungsroutine (7) bezieht. Die Einzelbilderfassungsroutine wird als zeitgesteuerte Routine in der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 in geeigneten regelmäßigen Zeitintervallen von z. B. 1 Sekunde abgearbeitet. Wie aus der Erläuterung der 7 hervorgeht, wird das Abarbeiten der Einzelbilderfassungsroutine gestartet, wenn die Organbereichsanzeigebetriebsart (MF = 1) ausgewählt ist. Das Abarbeiten der Einzelbilderfassungsroutine endet, wenn die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart aufgehoben ist (MF = 0).
In Schritt 1301 wird ein Bild von digitalen Farbbildpunktsignalen als ein Einzelbild durch einen A/D-Wandler 60 erzeugt. Anschließend werden in Schritt 1302 die erzeugten digitalen Farbbildpunktsignale verarbeitet, wie bereits im Zusammenhang mit 5 beschrieben worden ist, wobei Vergleichsbilddaten erzeugt werden. Die erzeugten Vergleichsbilddaten werden temporär in einem RAM der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 gespeichert.
Im Schritt 1303 wird ermittelt, ob die entsprechenden Flags RF und LF auf den Wert ”1” und ”0” gesetzt sind. Wenn RF = 1 und LF = 0, wird der Ablauf im Schritt 1304 fortgesetzt, in dem der Datenbankbereich der Bronchienbereichsbilddatenbank (4) mit den rechten Hauptzweigbildern als ein zu durchsuchender Bereich festgelegt wird.
Wird im Schritt 1303 jedoch festgestellt, dass RF ≠ 1 oder LF ≠ 0 ist, wird der Ablauf nach dem Schritt 1303 im Schritt 1305 fortgesetzt, in dem ermittelt wird, ob die entsprechenden Flags RF und LF die Werte ”0” und ”1” haben. Wenn RF = 0 und LF = 1 wird der Ablauf im Schritt 1306 fortgesetzt, in dem der Datenbankbereich der Bronchienbereichsbilddatenbank (4) mit linken Hauptzweigbildern als zu durchsuchender Bereich ausgewählt und festgelegt wird.
Im Schritt 1305 wird, wenn RF ≠ 0 oder LF ≠ 1, z. B. wenn beide Flags RF und LF den Wert ”0” haben oder beide Flags RF und LF den Wert ”1” haben, der Ablauf nach dem Schritt 1305 im Schritt 1307 fortgesetzt, in dem, wenn die entsprechenden Flags RF und LF beide auf den Wert ”0” oder ”1” gesetzt sind, der gesamte Datenbankbereich der Bronchienbereichsbilddatenbank als zu durchsuchender Bereich festgelegt wird.
So können z. B. Fälle auftreten, in denen beide, die rechte Auswahltaste und die linke Auswahltaste versehentlich betätigt wurden, um den gesamten Bereich der Bronchienbereichsbilddatenbank als zu durchsuchenden Bereich festzulegen (RF = 1 und LF = 1).
Bei jeder dieser Auswahlmöglichkeiten werden anschließend im Schritt 1308 die Bilddaten aus dem festgelegten Bereich der Bronchienbereichsbilddatenbank ausgelesen, wobei die ausgelesenen Bilddaten unter Verwendung des Mustervergleichsverfahrens verglichen werden und ein Grad der Übereinstimmung zwischen den ausgelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten numerisch ermittelt wird. Wie bereits zuvor erläutert, wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Grad der Übereinstimmung zwischen den ausgelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten durch einen Prozentwert beschrieben, der temporär als Prozentwertdaten PD im RAM der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 gespeichert wird.
Im Schritt 1309 wird ermittelt, ob die Prozentwertdaten PD einen größeren Wert angeben, als der Prozentschwellwert TH. Wenn PD < TH, wird der Ablauf im Schritt 1310 fortgesetzt, in dem die digitale Verarbeitungsschaltung 62 der Systemsteuerung 26 ein Lösch-Signal zuführt.
Wie später noch erläutert wird, werden nach dem Empfangen des Lösch-Signals durch die Systemsteuerung 26 die Daten im V-RAM 70 in Adressbereichen zum Schreiben der Zeichencodedaten gelöscht, die die Organbereichszeichenelemente betreffen. Dadurch werden bei aktivierter Anzeige der Organbereichszeichenelemente auf dem Bildschirm, keine Organbereichszeichenelemente mehr angezeigt.
Im Schritt 1311 wird ermittelt, ob das Durchsuchen des festgelegten Bereichs der Bronchienbereichsbilddatenbank abgeschlossen ist. Wenn die Suche noch nicht abgeschlossen ist, wird der Schritt 1308 nochmals abgearbeitet, in dem weitere Bilddaten aus dem festgelegten Bereich der Bronchienbereichsbilddatenbank ausgelesen werden. Ist die Suche für alle Bilddaten abgeschlossen, die aus dem festgelegten Bereich der Bronchienbereichsbilddatenbank auszulesen sind, und wenn keine Übereinstimmung mit den Vergleichsbilddaten vorhanden ist (PD < TH), ist die Routine beendet.
Im Schritt 1309 wird, wenn PD ≥ TH ist, d. h. wenn die ausgelesenen Bilddaten mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmen, der Ablauf nach dem Schritt 1309 im Schritt 1312 fortgesetzt, in dem ermittelt wird, ob das Flag DF den Wert ”1” oder ”0” hat. Wenn DF = 0, d. h. wenn die Anzeige eines Organbereichszeichenelements auf dem Bildschirm 14 nicht zwangsweise unterbrochen ist, wird der Ablauf im Schritt 1313 fortgesetzt, in dem Zeichencodedaten aus dem zu den übereinstimmenden ausgelesenen Bilddaten gehörenden Kopfbereich ausgelesen werden, wobei die ausgelesenen Zeichencodedaten der Systemsteuerung 26 zugeführt werden. Sobald die Zeichencodedaten von der Systemsteuerung 26 empfangen wurden, werden die empfangenen Zeichencodedaten an die Zeichenerzeugungsschaltung 32 zum Anzeigen eines den Zeichencodedaten entsprechenden Organbereichszeichenelements auf dem Bildschirm 14 ausgegeben.
Im Schritt 1314 wird überprüft, ob das Erneuerungsanweisungsflag CF den Wert ”1” oder ”0” hat. Wenn CF = 1, d. h. wenn die Erneuerung der Bronchienbereichsbilddatenbank angewiesen wurde, wird der Ablauf in Schritt 1315 fortgesetzt, in dem ermittelt wird, ob der Prozentschwellwert TH größer als 80% ist. Wenn TH 80%, wird der Ablauf in Schritt 1316 fortgesetzt, in dem überprüft wird, ob die Prozentwertdaten PD einen Wert von größer 90% angeben. Wenn PD ≥ 90%, d. h. wenn der Grad der Übereinstimmung zwischen den ausgelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten größer als 90% ist, wird der Ablauf im Schritt 1317 fortgesetzt, in dem eine Datenbankerneuerungsroutine als Unterroutine ausgeführt wird. Dabei werden die betreffenden Bilddaten zu der Bronchienbereichsbilddatenbank (4) hinzugefügt, wie später in Bezug auf 16 noch näher erläutert wird.
Dies bedeutet, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Datenbankerneuerungsroutine zum Hinzufügen von Vergleichsbildern zu der Bronchienbereichsbilddatenbank nur ausgeführt wird, wenn als Prozentschwellwert TH ein Wert ≥ 80% (Schritt 1315) ermittelt wird und nur wenn der Grad der Übereinstimmung zwischen den ausgelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten größer als 90% ist (Schritt 1316). Mit anderen Worten wird, obwohl das Erneuern der Bronchienbereichsbilddatenbank angewiesen ist (CF = 1), können die ermittelten Bilddaten nicht zu der Bronchienbereichsbilddatenbank unter der Bedingung hinzugefügt werden, dass TH < 80% oder PD < 90%.
Wenn im Schritt 1302 das Unterbrechungsflag DF den Wert ”1” hat, d. h. dann, wenn die Anzeige der Organbereichszeichenelemente auf dem Bildschirm 14 zwangsweise unterbrochen ist, wird der Ablauf nach dem Schritt 1312 im Schritt 1318 fortgesetzt, in dem das Unterbrechungsflag auf den Wert ”0” initialisiert wird. Anschließend führt im Schritt 1310 die digitale Verarbeitungsschaltung 62 der Systemsteuerung 26 ein Löschsignal zu, wobei die Anzeige der Organbereichszeichenelemente auf dem Bildschirm 14 zwangsweise beendet ist.
Wenn z. B. der Prozentschwellwert TH auf einen zu geringen Wert voreingestellt ist (z. B. 70%), kann z. B. der Fall eintreten, dass ein auf dem Bildschirm 14 angezeigtes Organbereichszeichenelement den darauf als Endoskopbild dargestelltem Organbereich nicht korrekt bezeichnet. Erkennt ein geübter Arzt einen solchen Fall, kann die Anzeige des Organbereichszeichenelements auf dem Bildschirm durch die Unterbrechungstaste auf der Tastatur 40 (Schritt 1101 nach 11) zwangsweise unterbrochen werden.
15 zeigt ein Ablaufdiagramm der Organbereichsanzeigeroutine gemäß den Schritten 705 und 708 der Betriebsartauswahlschalterüberwachungsroutine (7). Die Organbereichsanzeigeroutine wird als zeitgesteuerte Routine durch die Systemsteuerung 26 in geeigneten regelmäßigen Zeitintervallen von z. B. 1 Sekunde ausgeführt. Aus der Beschreibung zu 7 geht hervor, dass das Abarbeiten der Organbereichsanzeigeroutine gestartet wird, wenn die Organbereichsanzeigebetriebsart (MF = 1) ausgewählt wurde. Das Abarbeiten der Organbereichsanzeigeroutine endet, wenn die Auswahl der Organbereichsanzeigebetriebsart beendet wird (MF = 0).
Im Schritt 1501 wird überprüft, ob Zeichencodedaten von der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 empfangen wurden (Schritt 1313 der 14). Wird kein Empfang von Zeichencodedaten festgestellt, wird im Ablauf der Schritt 1502 übersprungen und der Ablauf im Schritt 1503 fortgesetzt, in dem überwacht wird, ob ein Lösch-Signal von der digitalen Verarbeitungsschaltung 62 empfangen worden ist (Schritt 1310 nach 13). Wird der Empfang des Löschsignals nicht festgestellt, endet die Routine. Jedoch wird später die Routine alle 1 Sekunde in gleicher Weise wieder ausgeführt, so lange, bis die Zeichencodedaten oder das Löschsignal durch die digitale Verarbeitungsschaltung 62 empfangen wurden.
Wird im Schritt 1501 der Empfang von Zeichencodedaten festgestellt, wird der Ablauf im Schritt 1502 fortgesetzt, in dem die Zeichencodedaten an die Zeichenerzeugungsschaltung 32 ausgegeben werden. Die Zeichencodedaten werden durch die Steuerungsschaltung 66 in einen vorbestimmten Adressbereich des V-RAMs 70 geschrieben, wodurch ein Organbereichszeichenelement auf dem Bildschirm 14 angezeigt wird, das den Zeichencodedaten entspricht.
Dadurch wird erreicht, dass während einer medizinischen Untersuchung der Bronchien eines Patienten mit einem bronchialen Beobachtungsteil 10 das distale Ende des bronchialen Beobachtungsteils z. B. die Verzweigung des untergeordneten Zweiges B¹⁰ des linken Hauptzweiges erreicht, und ein Endoskopbild dieser Verzweigung auf dem Bildschirm 14 angezeigt wird, das gemäß 6 durch das auf dem Bildschirm 14 angezeigte Organbereichszeichenelement L-B¹⁰ bezeichnet und gekennzeichnet ist. Somit wird der dargestellte Organbereich, d. h. der dargestellte Bronchienbereich, angezeigt. Es ist somit für einen Arzt möglich, schnell und korrekt den Bereich der Bronchien zu bestimmen, den das distale Ende des bronchialen Beobachtungsteils erreicht hat.
Wird im Schritt 1503 der Empfang des Löschsignals festgestellt, wird der Ablauf im Schritt 1504 fortgesetzt, bei dem das Löschsignal an die Zeichenerzeugungsschaltung 32 ausgegeben wird. Beim Empfang des Löschsignals durch die Zeichenerzeugungsschaltung 32 wird der vorbestimmte Adressbereich im V-RAM 70 durch die Steuerschaltung 66 gelöscht, in den die den Organbereichszeichenelementen entsprechenden Zeichencodedaten geschrieben worden sind, wodurch die Anzeige der Organbereichszeichenelemente auf dem Monitor 14 verhindert wird.
16 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Datenbankerneuerungsroutine, die im Schritt 1317 der Einzelbilderfassungsroutine nach den 13 und 14 ausgeführt wird.
Im Schritt 1601 wird ermittelt, ob die Bilddaten von fünf Rasterbildern in einem entsprechenden Bilddatenspeicherbereich der Bronchienbereichsbilddatenbank gespeichert sind. Wie bereits erwähnt, hat jeder Bilddatenspeicherbereich der Datenbank eine Kapazität zum Speichern der Bilddaten von fünf Rasterbildern. Die Bilddaten des Bildes, die aus dem betreffenden Bilddatenbankbereich ausgelesen werden, weisen einen Grad an Übereinstimmung von über 90% zu den betreffenden Referenzbilddaten auf (Schritt 1316 nach 14).
Wird im Schritt 1601 festgestellt, dass die Anzahl der Bilder der im betreffenden Bilddatenspeicherbereich gespeicherten Bilddaten geringer ist als vier, wird der Ablauf im Schritt 1602 fortgesetzt, in dem die betreffenden Vergleichsbilddaten zusätzlich als Bilddaten eines neuen Bildes in dem betreffenden Bilddatenspeicherbereich gespeichert werden.
Andernfalls, wenn im Schritt 1601 festgestellt wird, dass die Anzahl der Bilder, deren Bilddaten im betreffenden Bilddatenspeicherbereich gespeichert sind, fünf ist, wird der Ablauf im Schritt 1603 fortgesetzt, in dem die Vergleichsbilddaten mit den Bilddaten jedes der fünf Bilder kombiniert werden und anschließend so verarbeitet werden, dass ein Bild mit Durchschnittbilddaten von jedem der hinzugefügten Bildpunktdaten erzeugt wird. Kurz gesagt werden die Bilddaten jedes der fünf Bilder auf der Grundlage der Vergleichsbilddaten erneuert. Zusätzlich können im Schritt 1603 die Bilddaten irgendeines der fünf Bilder durch die Vergleichsbilddaten ersetzt werden.
Beim Betätigen des elektronischen Endoskopsystems ist es durch Erneuern der Bronchienbereichsbilddatenbank beim Ausführen der Datenbankerneuerungsroutine möglich, die Bronchienbereichsbilddatenbank zu erneuern, wodurch eine Erhöhung der Zuverlässigkeit des Organbereichsanzeigesystems erreicht wird.
Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel kann, obwohl die Bronchienbereichsbilddatenbank auf einem Bronchienplan basiert, die in dem EEPROM 64 enthalten ist, auch eine andere auf einem speziellen Organplan basierende Organbereichsbilddatenbank im EEPROM 64 enthalten sein.
Die vorhergehende Beschreibung gibt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems an, wobei vielfältige Veränderungen und Modifikationen an dem erfindungsgemäßen System möglich sind.

Claims

System zur Anzeige eines Organbereichs für ein elektronisches Endoskopsystem, bei dem ein Endoskopbild als bewegtes Bild auf einem Bildschirm entsprechend einem im Endoskopsystem erzeugten Videosignal angezeigt wird, wobei das System enthält: eine Organbereichsbilddatenbank, die auf der Grundlage eines Organplans strukturiert ist und in der eine Vielzahl von Vergleichsdaten zum Bezeichnen einzelner Organbereiche dieses Organplans sowie eine Vielzahl von Bilddaten, die die einzelnen Organbereiche wiedergeben, entsprechend gespeichert sind; ein Einzelbilderfassungssystem, das ein Bild mit Einzelbilddaten als Vergleichsbilddaten aus dem Videosignal in geeigneten regelmäßigen Zeitintervallen erzeugt; ein Suchsystem, das die Organbereichsbilddatenbank nach Bilddaten durchsucht, die mit den erzeugten Vergleichsbilddaten übereinstimmen, wobei das Suchsystem ein Auslesesystem enthält, das Bilddaten nacheinander aus der Organbereichsbilddatenbank ausliest; und ein Bestimmungssystem enthält, das mit Hilfe eines Bildvergleichs feststellt, ob die gelesenen Bilddaten mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmen; und ein Vergleichsdatenanzeigesteuerungssystem, das entsprechende Vergleichsdaten auf dem Bildschirm anzeigt, wenn mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmende Bilddaten durch das Suchsystem gefunden worden sind, wobei das auf dem Bildschirm als bewegtes Bild angezeigte Endoskopbild mit darauf dargestellten Vergleichsdaten angezeigt ist.
Anzeigesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsdatenanzeigesteuerungssystem ein Abbruchsystem enthält, das eine vorhergehende Anzeige von Vergleichsdaten auf dem Bildschirm entfernt, wenn das Suchsystem keine übereinstimmenden Bilddaten gefunden hat.
Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsdatenanzeigesteuersystem ein Zwangsabbruchsystem enthält, das eine Anzeige von Vergleichsdaten auf dem Bildschirm auch dann zwangsweise abbricht, wenn übereinstimmende Bilddaten vom Suchsystem gefunden worden sind.
Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Suchsystem ein Suchbereichsfestlegungssystem enthält, das einen zu durchsuchenden Bereich der Organbereichsbilddatenbank festgelegt.
Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigesystem ein Datenbankerneuerungssystem enthält, das die Organbereichsbilddatenbank auf der Grundlage von Vergleichsbilddaten erneuert, wenn die Bilddaten mit den Vergleichsbilddaten übereinstimmen.
Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmungssystem ein numerisches Bewertungssystem enthält, das numerisch den Grad an Übereinstimmung zwischen den ausgelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten ermittelt; und ein Vergleichssystem enthält, das den Grad an Übereinstimmung mit einem Schwellwert vergleicht, wobei bestimmt wird, dass eine Übereinstimmung zwischen den gelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten vorhanden ist, wenn der Grad an Übereinstimmung größer als der Schwellwert ist, und wobei bestimmt wird, dass keine Übereinstimmung zwischen den gelesenen Bilddaten und den Vergleichsbilddaten vorhanden ist, wenn der Grad an Übereinstimmung kleiner als der Schwellwert ist.
Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmungssystem weiterhin ein Schwellwert-Anpassungs-System zum Anpassen des Wertes des Schwellwertes enthält.
Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle in der Organbereichsbilddatenbank zu speichernden Bilddaten einer Merkmalsanalyse unterzogen werden, und dass die Vergleichsbilddaten derselben Merkmalsanalyse wie die Bilddaten unterzogen werden.