JP2000210248A - 内視鏡システムおよび内視鏡画像の奥行き情報検出用制御プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

内視鏡システムおよび内視鏡画像の奥行き情報検出用制御プログラムを記録した記録媒体

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JP2000210248A
JP2000210248A JP11017921A JP1792199A JP2000210248A JP 2000210248 A JP2000210248 A JP 2000210248A JP 11017921 A JP11017921 A JP 11017921A JP 1792199 A JP1792199 A JP 1792199A JP 2000210248 A JP2000210248 A JP 2000210248A
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康司 山内
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幸男 福井
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正明 持丸
Jiyuri Yamashita
樹里 山下
Kazunori Yokoyama
和則 横山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単眼光学系の場合でも奥行き情報を的確に得
られる内視鏡システムを提供する。 【解決手段】 運動視差の原理を用い、内視鏡の奥行き
方向の動きと、それに伴って変化する内視鏡像の対応位
置の変化から、運動視差に相当する情報を演算処理によ
り得ることにより、単眼でも奥行き情報を得られるよう
にした内視鏡システムである。このシステムは、内視鏡
1と、内視鏡自身の空間位置及び方向を実時間で計測す
る内視鏡位置・方向検出センサ8と、内視鏡が移動した
ときに得られる連続した複数の光学像から対応する像平
面内の各点における像の動きを算出する移動情報抽出装
置6と、内視鏡自身の空間位置および方向の変化と画像
の各点の移動量から画像に見える各点の空間内3次元位
置を算出する奥行き情報演算装置7と、上記画像各点の
3次元位置を内視鏡画像内に重畳させて表示するモニタ
ー装置9とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工業用内視鏡や医
療用内視鏡に好適な内視鏡システムおよび内視鏡表示方
法、並びに内視鏡画像の奥行き情報検出用制御プログラ
ムを記録した記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の内視鏡は、細い筒状であるために
単眼光学系の場合が多く、そのため操作時に奥行き距離
が把握しづらい。このため、どの程度の奥行き方向まで
内視鏡を入れることが可能であるかを判断することが困
難である。このため、内視鏡下での操作が困難で、操作
者が細心の注意を向けないと、内視鏡および対象物の双
方に傷をつけたり、破損させたりする危険性が高いのが
現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の点に
鑑みてなされたもので、その目的は、単眼光学系の場合
でも奥行き情報を的確に得られる内視鏡システムおよび
内視鏡表示方法、並びに内視鏡画像の奥行き情報検出用
制御プログラムを記録した記録媒体を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の内視鏡システムの発明は、内視鏡と、該
内視鏡自身の空間位置および方向を実時間で計測する内
視鏡位置・方向検出手段と、前記内視鏡が移動したとき
に得られる連続した複数の光学像から対応する像平面内
の各点または領域における像の動きを算出する移動情報
抽出手段と、前記内視鏡位置・方向検出手段から得られ
る前記内視鏡自身の空間位置および方向の変化と、前記
移動情報抽出手段から得られる画像の各点または領域の
移動量とから、画像に見える各点または領域の空間内3
次元位置を算出する奥行き情報演算手段と、前記奥行き
情報演算手段で得られた前記画像の各点または領域の3
次元位置を内視鏡画像内に重畳させて表示する画像・距
離情報表示手段とを具備することを特徴とする。
【0005】ここで、好ましくは、前記内視鏡は、光フ
ァイバーまたはリレーレンズ系または撮像素子をその内
部に用いた管体の先端に結像光学系を備えた内視鏡であ
る。
【0006】また、好ましくは、前記移動情報抽出手段
は、像面内方向と移動量、いわゆるオプティカルフロー
を算出する。
【0007】また、好ましくは、前記奥行き情報演算手
段で得られた前記画像の各点または領域の3次元位置の
値と所定の値とを比較することにより、前記内視鏡の先
端と対象物間の距離が予め定めた距離の限界を超えて接
近したことを検知する比較手段と、該比較手段の比較結
果に応じて音声や光あるいはメッセージ表示等により自
動的に警告を発生する警告手段を更に有する。
【0008】また、好ましくは、前記内視鏡は工業用内
視鏡または医療用内視鏡である。
【0009】上記目的を達成するため、請求項6の方法
の発明は、内視鏡自身の空間位置および方向を実時間で
計測する内視鏡位置・方向検出ステップと、内視鏡が移
動したときに得られる連続した複数の光学像から対応す
る像平面内の各点または領域における像の動きを算出す
る移動情報抽出ステップと、前記内視鏡位置・方向検出
ステップで得られる前記内視鏡自身の空間位置および方
向の変化と、前記移動情報抽出ステップで得られる画像
の各点または領域の移動量とから、画像に見える各点ま
たは領域の空間内3次元位置を算出する奥行き情報演算
ステップと、前記奥行き情報演算ステップで得られた前
記画像の各点または領域の3次元位置を内視鏡画像内に
重畳させて表示する画像・距離情報表示ステップとを有
することを特徴とする。
【0010】上記目的を達成するため、請求項10の記
録媒体の発明は、コンピュータを用いて内視鏡画像の奥
行き情報を検出するための制御プログラムを記録した記
録媒体であって、該制御プログラムはコンピュータに対
して、内視鏡自身の空間位置および方向を実時間で計測
させ、内視鏡が移動したときに得られる連続した複数の
光学像から対応する像平面内の各点または領域における
像の動きを算出させ、前記内視鏡自身の空間位置および
方向の変化と、前記画像の各点または領域の移動量とか
ら、画像に見える各点または領域の空間内3次元位置を
算出させ、前記画像の各点または領域の3次元位置を内
視鏡画像内に重畳させて表示させることを特徴とする。
【0011】(作用)人間の眼の運動視差と呼ばれる機
能は単眼でも立体感覚を得ている。本発明は、この原理
を応用して、上記構成により、内視鏡の奥行き方向の動
きと、それに伴って変化する内視鏡像の対応位置の変化
とから、運動視差に相当する情報を演算処理により得
る。そして、この運動視差に相当する情報を内視鏡画像
内に重畳することにより、単眼でも奥行き情報を的確に
得られるようにしている。
【0012】従って、本発明を用いれば、内視鏡の操作
時に奥行き距離が把握し易くなり、どの程度の奥行き方
向まで内視鏡を入れることが可能であるかを容易に判断
でき、このため、内視鏡下での操作が容易となって、内
視鏡および対象物の双方に傷をつけたり、破損させたり
する危険性を容易にさけることが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
【0014】本発明の一実施形態における内視鏡システ
ムの概略システム構成を図1に示す。図1に示すよう
に、内視鏡1は光ファイバー、またはリレーレンズ系を
用いた管体1aの先端に結合光学系1bを備えている。
この内視鏡1の画像出力を移動情報抽出装置(オプティ
カルフロー抽出装置)6に入力する。移動情報抽出装置
6は、内視鏡1が移動した時に得られる連続した複数の
光学像から、対応する像平面内の各点(領域)における
像の動き(像面内方向と移動量、いわゆるオプティカル
フロー)を算出する。
【0015】移動情報抽出装置6の演算出力をさらに奥
行き情報演算装置7に入力する。奥行き情報演算装置7
には別途、内視鏡1に装着した内視鏡位置・方向検出セ
ンサ(空間位置・方向検出センサーともいう)8からの
出力も入力している。内視鏡位置・方向検出センサ8
は、内視鏡自身の空間位置および方向を実時間で計測す
る。
【0016】奥行き情報演算装置7は、これら移動情報
抽出装置6からの出力情報と内視鏡位置・方向検出セン
サ8からの出力情報とから、内視鏡1に見えている領域
が内視鏡先端から実際どの程度離れているかの距離情報
に変換する。すなわち、奥行き情報演算装置7は、内視
鏡自身の空間位置および方向の変化と画像の各点の移動
量から、画像に見える各点(領域)の空間内3次元位置
を算出する。
【0017】奥行き情報演算装置7はこの画像各点の3
次元位置の距離情報を出力し、この距離情報をモニター
装置9に入力し、操作者が必要な時に指示ボタン(図示
しない)からの指示に応じて、内視鏡画像内にその距離
情報(画像各点の3次元位置の距離情報)を重畳させて
表示する。これにより、画像に見える各位置までの距離
を同時に操作者に見せることを可能としている。
【0018】なお、10は内視鏡1の管体1aを介して
観察対象物(例えば、食道や胃の内部等)を照射するた
めの光源である。また、モニター装置9の上記指示ボタ
ンを含む操作手段、例えばキーボードや赤外線式リモー
ト・コントローラ等は周知技術なので、その説明は省略
する。
【0019】以上、本実施形態の全体の構成と動作の概
略を説明したが、更に本実施形態を構成要素別に、以下
に詳細に説明する。
【0020】内視鏡自身の空間位置および方向を実時間
で計測するための内視鏡位置・方向検出センサ8は、磁
気式、光学式のものがすでに市販されている。
【0021】移動情報抽出装置6に利用可能な手法、す
なわち連続的に得られた複数の画像間から画像内の対応
する点がどのように動いたか、すなわちオプティカルフ
ローを推定する手法は様々に提案されている。これらの
文献としては、例えば、佐藤誠、佐々木宏「動画像に
おける動きベクトルの階層的推定法」電子情報通信学会
論文誌’86/5 Vol.J69-D No.5,P771-776;志沢雅彦、
間瀬健二「多重オプティカルフロー、基本拘束方程式と
運動透明視・運動境界検出の統一計算理論」電子情報通
信学会論文誌’93/5 Vol.J76-D-II No.5 ,P987-1005 ;
武川直樹「分散による解像度制御を用いたベクトル場
再構成とオプティカルフロー推定への応用」電子情報通
信学会論文誌’95/7 Vol.J78-D-II No.7, P1028-1038等
がある。従って、移動情報抽出装置6はこれら開示され
た公知技術を用いて提供することができる。
【0022】奥行き情報演算装置7は、オプティカルフ
ローから奥行き情報を推定するものであるが、この基本
的な原理を図2から図7を参照して説明する。
【0023】まず、図2は内視鏡1を用いて観察対象物
または、検査対象物の筒状形状4の内部を見ている状態
を示す。ここで筒状形状4の特定の物体5a、5bは、
内視鏡1のレンズ2を経由してビデオカメラの撮像面3
に投影される。レンズ2としては、ロッドレンズ等の結
像レンズを使用する。撮像面3にはRGB フィルタを備え
たCCD (電荷結合素子)等の固体撮像素子を使用する。
ここでは、説明が容易になるように撮像面3がレンズ2
のごく近傍に描かれているが、撮像面3は実際は周知の
リレーレンズ系を通して離れた位置にある場合が多い。
また、このリレーレンズ系の代わりに、例えば、セルフ
ォック(商標)として一般に知られている屈折率分布型
光ファイバを使用することも可能である。
【0024】図3は内視鏡1が図2の位置から前方に、
すなわち、物体5a、5bに近づく方向に移動した場合
を示す。図2と同様に物体5a、5bは内視鏡1の撮像
面3に投影されるが、内視鏡1に近づいた距離に比例し
て撮像面上の位置がややずれる。
【0025】これを撮像面3上でみた図が図4である。
図4には、図2の状態での物体5a、5bの像5a’,
5b’と、図3の状態での像5a’’,5b’’が図示
されている。これら物体の像の移動距離から、図5に示
すように、また後で詳述するように逆算して、内視鏡1
からの物体5a、5bまでの相対位置を幾何光学的に求
めることができる。図5において、3’は図2の撮像面
3の位置、3’’は図3の撮像面の位置、dは撮像面3
の移動距離を表わす。このときに内視鏡1自体の位置、
方向を図1の内視鏡位置・方向検出センサ8で検出して
おけば、以下に詳述するように、この検出値を用いて対
象物体5a、5bの絶対位置を演算で求めることができ
る。
【0026】図6は、奥行き情報演算装置7の基本原理
を説明するにあたり、内視鏡1と物体との座標系と位置
関係を定義するものである。図2における内視鏡1のレ
ンズ中心をOとし、このOを座標原点とした座標系Σを
定義する。ΣのX軸の向きは内視鏡画面における水平方
向(右が正)であり、Y軸の向きは同じく垂直方向(上
が正)であり、Z軸の向きは光軸方向(前方が正)であ
る。同様にして、図3に示された移動後の内視鏡のレン
ズ中心をO’としO’を原点とする座標系Σ’を定義す
る。
【0027】図6では、図2における物体5aの位置を
Pとする。座標系ΣからみたPの座標べクトルを→p
(なお、ベクトル記号の→は本来pの上部に添えられて
記述されるものであるが、図面および下記の演算式を除
く明細書本文では、便宜上pの左側に並列して記載する
こととする。以下、他のベクトルも同様にして記載す
る。)、座標系Σ’からみたPの座標べクトルを→p’
とすると、→pと→p’の間には次の式1のような関係
が成立する。
【0028】
【数1】
【0029】ここで、→d=(dx、dy、dz)は座
標系ΣからみたO’の位置、すなわち内視鏡1の移動量
であり、Mは3行3列の回転行列、すなわち内視鏡1の
姿勢変化量である。従って、dとMは共に、内視鏡位置
・方向検出センサ8によって得られる既知の値である。
物体5aの絶対位置を求めることは、この式1を解くこ
とにあたる。
【0030】図7は、図2、すなわち内視鏡1が移動す
る前の内視鏡画像内の物体位置の定義を示す。説明のた
め、一例として内視鏡1は直視鏡、その視野は円形とす
る。図6に示すX軸、Y軸、原点Oは、図7に示す内視
鏡画像面上ではそれぞれ、Xi 軸、Yi 軸、Oi に対応
する(同一位置ではない)。物体5aの内視鏡視野内の
位置5a’は、内視鏡視野中心Oi からの距離rとXi
軸からの角度α(反時計回りが正)により定められる。
ここで,内視鏡画像中の内視鏡視野の半径をr0、内視
鏡の視野角を2ω、座標系ΣにおけるPの座標べクトル
→pは奥行きkを未知数として次式2のように示され
る。
【0031】
【数2】
【0032】同様にして、座標系Σ’から見たPの座標
べクトル→p’は次式3のように示される。ここでr’
は、物体の内視鏡視野中心からの距離であり、α’はX
i 軸からの角度、k’は座標原点O’からの奥行き量で
ある。
【0033】
【数3】
【0034】上記の式1、式2、式3から、以下の式4
が導き出せる。
【0035】
【数4】
【0036】式4は2つの未知数k、k’を有する連立
方程式であり、この連立方程式を解くことにより、kお
よびk’が得られる。この得られたkを上記式2に代入
することにより、座標系Σから見た物体の絶対座標→p
を得ることができる。
【0037】また、上述のように、内視鏡1を穴4の内
部に挿入していき、奥行き情報が必要な場合になったと
きに、前後に内視鏡1を動かして、奥行き情報演算装置
7により座標系Σから見た各物体の絶対座標→pを演算
し、これら絶対座標の演算値を奥行き情報として用い
て、そのときの奥行き情報マップを例えば、図8に示す
ように、内視鏡画像に等高線などで重畳させて表示させ
ることにより、内視鏡1で見えている画面のどの位置に
どの程度凹凸があるかを内視鏡画面、またはモニター装
置9を介して直ち理解できる形で操作者に提示する。
【0038】図8の(A)は元の内視鏡画像を示し、図
8の(B)は奥行き情報を等高線としてマッピングした
内視鏡画像を示す。
【0039】(その他の実施形態)また、奥行き情報演
算装置7内に比較回路を設けて、上記奥行き情報を基
に、内視鏡1の先端と対象物間の距離が予め定めた距離
の限界を超えて接近したような場合には,音声や光ある
いはメッセージ表示等により自動的に警告を発生するこ
ともできる。
【0040】また、本発明の目的は、前述した実施の形
態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを
記録した記録媒体(記憶媒体)を、システムあるいは装
置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ
(またはCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプロ
グラムコードを読み出し、実行することによっても、達
成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体か
ら読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の
形態の機能を実現することになり、そのプログラムコー
ドを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。
そのプログラムコードを記録し、またテーブル等の変数
データを記録する記録媒体としては、例えばフロッピデ
ィスク(FD)、ハードディスク、光ディスク、光磁気
ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮
発性のメモリカード(ICメモリカード)、ROMなど
を用いことができる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
操作者が必要な場合に対象物までの距離情報を等高線等
を用いて内視鏡画面、または、外部モニターに表示させ
るようにしたので、その後の操作の安全な可動範囲を確
認できる。従って、本発明によれば、単眼光学系の場合
でも安全性を確保できるばかりでなく、空間位置情報を
正確に把握できるのでので、物体の実際の大きさまでも
推定することもでき、操作者にとって内視鏡から得られ
る有用な情報量が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の内視鏡システムの構成を
示す構成図である。
【図2】本発明の一実施形態において、対象物の穴内部
に内視鏡を挿入したときに、内視鏡と撮像される物体と
の光学的な位置関係を示す模式図である。
【図3】本発明の一実施形態において、内視鏡を移動さ
せたときに、同様に内視鏡と物休との光学的な位置関係
の変化を示す模式図である。
【図4】本発明の一実施形態において、撮像面からみた
物体のみかけの位置の変化を示す概念図である。
【図5】本発明の一実施形態において、内視鏡の位置の
変化および、そのときの撮像面の物体の位置の変化から
物体の空間位置を推定する原理を示す模式図である。
【図6】図1の奥行き情報演算装置の基本原理を説明す
るにあたり、内視鏡と物体との座標系と位置関係を定義
する模式図である。
【図7】図2の内視鏡が移動する前の内視鏡視野内の物
体位置の定義を示す模式図である。
【図8】本発明の一実施形態において、(A)は元の内
視鏡画像(生物の形態、即ち人体の内部)を示す写真で
あり、(B)は奥行き情報を等高線としてマッピングし
た内視鏡画像(生物の形態、即ち人体の内部)を示す写
真である。
【符号の説明】
1 内視鏡 2 レンズ 3 撮像面 4 対象物の内部 5a、5b 物体 6 移動情報抽出装置 7 奥行き情報演算装置 8 内視鏡位置・方向検出センサ 9 モニター装置 10 光源
【手続補正書】
【提出日】平成11年11月22日(1999.11.
22)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 内視鏡システムおよび内視鏡画像の奥
行き情報検出用制御プログラムを記録した記録媒体
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】 コンピュータを用いて内視鏡画像の奥行
き情報を検出するための制御プログラムを記録した記録
媒体であって、該制御プログラムはコンピュータに対し
て、 内視鏡自身の空間位置および方向を実時間で計測させ、 内視鏡が移動したときに得られる連続した複数の光学像
から対応する像平面内の各点または領域における像の動
きを算出させ、 前記内視鏡自身の空間位置および方向の変化と、前記画
像の各点または領域の移動量とから、画像に見える各点
または領域の空間内3次元位置を算出させ、 前記画像の各点または領域の3次元位置を内視鏡画像内
に重畳させて表示させることを特徴とする内視鏡画像の
奥行き情報検出用制御プログラムを記録した記録媒体。
【請求項】 前記制御プログラムはコンピュータに対
し、像面内方向と移動量、いわゆるオプティカルフロー
を算出させることを特徴とする請求項に記載の内視鏡
画像の奥行き情報検出用制御プログラムを記録した記録
媒体。
【請求項】 前記制御プログラムはコンピュータに対
し、 前記画像の各点または領域の3次元位置の値と所定の値
とを比較させることにより、前記内視鏡の先端と対象物
間の距離が予め定めた距離の限界を超えて接近したこと
を検知させ、 該検知結果に応じて音声や光あるいはメッセージ表示等
により自動的に警告を発生させることを特徴とする請求
6または7に記載の内視鏡画像の奥行き情報検出用制
御プログラムを記録した記録媒体。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正内容】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工業用内視鏡や医
療用内視鏡に好適な内視鏡システムおよび内視鏡画像の
奥行き情報検出用制御プログラムを記録した記録媒体に
関する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の点に
鑑みてなされたもので、その目的は、単眼光学系の場合
でも奥行き情報を的確に得られる内視鏡システムおよ
視鏡画像の奥行き情報検出用制御プログラムを記録し
た記録媒体を提供することにある。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】削除
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】上記目的を達成するため、請求項の記録
媒体の発明は、コンピュータを用いて内視鏡画像の奥行
き情報を検出するための制御プログラムを記録した記録
媒体であって、該制御プログラムはコンピュータに対し
て、内視鏡自身の空間位置および方向を実時間で計測さ
せ、内視鏡が移動したときに得られる連続した複数の光
学像から対応する像平面内の各点または領域における像
の動きを算出させ、前記内視鏡自身の空間位置および方
向の変化と、前記画像の各点または領域の移動量とか
ら、画像に見える各点または領域の空間内3次元位置を
算出させ、前記画像の各点または領域の3次元位置を内
視鏡画像内に重畳させて表示させることを特徴とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 持丸 正明 茨城県つくば市東1丁目1番3 工業技術 院 生命工学工業技術研究所内 (72)発明者 山下 樹里 茨城県つくば市東1丁目1番3 工業技術 院 生命工学工業技術研究所内 (72)発明者 横山 和則 茨城県土浦市真鍋新町11−7 総合病院 土浦協同病院内 Fターム(参考) 2H040 BA00 BA22 BA23 DA54 GA01 GA02 GA11 4C061 AA00 BB00 CC06 DD03 HH52 HH53 JJ11 NN05 SS21 TT07 WW04 YY01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内視鏡と、 該内視鏡自身の空間位置および方向を実時間で計測する
    内視鏡位置・方向検出手段と、 前記内視鏡が移動したときに得られる連続した複数の光
    学像から対応する像平面内の各点または領域における像
    の動きを算出する移動情報抽出手段と、 前記内視鏡位置・方向検出手段から得られる前記内視鏡
    自身の空間位置および方向の変化と、前記移動情報抽出
    手段から得られる画像の各点または領域の移動量とか
    ら、画像に見える各点または領域の空間内3次元位置を
    算出する奥行き情報演算手段と、 前記奥行き情報演算手段で得られた前記画像の各点また
    は領域の3次元位置を内視鏡画像内に重畳させて表示す
    る画像・距離情報表示手段とを具備することを特徴とす
    る内視鏡システム。
  2. 【請求項2】 前記内視鏡は、光ファイバーまたはリレ
    ーレンズ系または撮像素子をその内部に用いた管体の先
    端に結像光学系を備えた内視鏡であることを特徴とする
    請求項1に記載の内視鏡システム。
  3. 【請求項3】 前記移動情報抽出手段は、像面内方向と
    移動量、いわゆるオプティカルフローを算出することを
    特徴とする請求項1または2に記載の内視鏡システム。
  4. 【請求項4】 前記奥行き情報演算手段で得られた前記
    画像の各点または領域の3次元位置の値と所定の値とを
    比較することにより、前記内視鏡の先端と対象物間の距
    離が予め定めた距離の限界を超えて接近したことを検知
    する比較手段と、 該比較手段の比較結果に応じて音声や光あるいはメッセ
    ージ表示等により自動的に警告を発生する警告手段を更
    に有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
    に記載の内視鏡システム。
  5. 【請求項5】 前記内視鏡は工業用内視鏡または医療用
    内視鏡であることを特徴とする請求項1ないし4のいず
    れかに記載の内視鏡システム。
  6. 【請求項6】 内視鏡自身の空間位置および方向を実時
    間で計測する内視鏡位置・方向検出ステップと、 内視鏡が移動したときに得られる連続した複数の光学像
    から対応する像平面内の各点または領域における像の動
    きを算出する移動情報抽出ステップと、 前記内視鏡位置・方向検出ステップで得られる前記内視
    鏡自身の空間位置および方向の変化と、前記移動情報抽
    出ステップで得られる画像の各点または領域の移動量と
    から、画像に見える各点または領域の空間内3次元位置
    を算出する奥行き情報演算ステップと、 前記奥行き情報演算ステップで得られた前記画像の各点
    または領域の3次元位置を内視鏡画像内に重畳させて表
    示する画像・距離情報表示ステップとを有することを特
    徴とする内視鏡表示方法。
  7. 【請求項7】 前記内視鏡は、光ファイバーまたはリレ
    ーレンズ系または撮像素子をその内部に用いた管体の先
    端に結像光学系を備えた内視鏡であることを特徴とする
    請求項6に記載の内視鏡表示方法。
  8. 【請求項8】 前記移動情報抽出ステップでは、像面内
    方向と移動量、いわゆるオプティカルフローを算出する
    ことを特徴とする請求項6または7に記載の内視鏡表示
    方法。
  9. 【請求項9】 前記奥行き情報演算ステップで得られた
    前記画像の各点または領域の3次元位置の値と所定の値
    とを比較することにより、前記内視鏡の先端と対象物間
    の距離が予め定めた距離の限界を超えて接近したことを
    検知する比較ステップと、 該比較ステップでの比較結果に応じて音声や光あるいは
    メッセージ表示等により自動的に警告を発生する警告ス
    テップを更に有することを特徴とする請求項6ないし8
    のいずれかに記載の内視鏡表示方法。
  10. 【請求項10】 コンピュータを用いて内視鏡画像の奥
    行き情報を検出するための制御プログラムを記録した記
    録媒体であって、該制御プログラムはコンピュータに対
    して、 内視鏡自身の空間位置および方向を実時間で計測させ、 内視鏡が移動したときに得られる連続した複数の光学像
    から対応する像平面内の各点または領域における像の動
    きを算出させ、 前記内視鏡自身の空間位置および方向の変化と、前記画
    像の各点または領域の移動量とから、画像に見える各点
    または領域の空間内3次元位置を算出させ、 前記画像の各点または領域の3次元位置を内視鏡画像内
    に重畳させて表示させることを特徴とする内視鏡画像の
    奥行き情報検出用制御プログラムを記録した記録媒体。
  11. 【請求項11】 前記制御プログラムはコンピュータに
    対し、像面内方向と移動量、いわゆるオプティカルフロ
    ーを算出させることを特徴とする請求項10に記載の内
    視鏡画像の奥行き情報検出用制御プログラムを記録した
    記録媒体。
  12. 【請求項12】 前記制御プログラムはコンピュータに
    対し、 前記画像の各点または領域の3次元位置の値と所定の値
    とを比較させることにより、前記内視鏡の先端と対象物
    間の距離が予め定めた距離の限界を超えて接近したこと
    を検知させ、 該検知結果に応じて音声や光あるいはメッセージ表示等
    により自動的に警告を発生させることを特徴とする請求
    項10または11に記載の内視鏡画像の奥行き情報検出
    用制御プログラムを記録した記録媒体。
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