JP2010286645A - 立体撮像装置と立体撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】立体撮像装置は、検出系によって検出された光学系の配設位置を取得し、配設位置における撮像部によって撮像される画像内の指標の位置情報を算出し、算出結果から撮像部によって撮像される画像の中心を示す中心情報と位置情報との差を演算し、演算結果と光学系の配設位置とを対応付けて記録し、配設位置の取得と、位置情報の算出と、差の演算と、対応付けの記録とを、光学系の移動範囲内における配設位置毎に行い、光学系が移動系によって配設位置に移動した際に演算結果を読み出し、読み出した演算結果を基に位置情報を中心情報に一致させることで、記録されている画像を補正する映像処理を施し、映像処理された画像を表示部に表示させる映像処理部を具備する。
【選択図】 図1
Description
図1乃至図6を参照して第1の実施形態について説明する。図1は、立体撮像装置1の概略図である。
図1に示すような立体撮像装置1は、医療機器に配設されている。この医療機器とは、例えば手術用顕微鏡や立体(3D)内視鏡である。
また以下において、ズームエンコーダ31bと制御部35とは、ズームモータ31aと制御部35とによって光軸に沿って移動した光学系20におけるズーム光学系13の光軸上の配設位置を検出す検出系である。
映像処理部43は、制御部35から光軸上におけるズーム光学系13の配設位置を含む制御結果を取得するズーム光学系位置取得部51と、ズーム光学系13の移動範囲内における配設位置毎に、CCD17によって撮像され、CCU41によって映像信号として送信された指標3を含む画像4を一時的に記録する指標記録部53と、ズーム光学系13の移動範囲内における配設位置毎に、指標記録部53に記録された画像4から指標3の形状を認識する認識部55と、ズーム光学系13の移動範囲内における配設位置毎に、且つ認識部55によって認識された指標3の形状を基に、指標記録部53に記録された画像4内における指標3の中心位置(交差点3c)と、指標記録部53に記録された画像4の座標系に対する指標3の傾き(θ)とを算出し、ズーム光学系13の移動範囲内における配設位置毎に、交差点3cと中心位置4aとの差(ずれ(X、Y))を演算し、画像4の座標系に対する指標3の傾き(θ)を演算する指標算出部57と、指標算出部57によって演算された配設位置毎の演算結果と、ズーム光学系位置取得部51が取得したズーム光学系13の配設位置とを対応付けて記録する演算位置記録部61とを有している。
つまり指標算出部57は、画像補正情報を演算する。
観察時の動作は、補正動作が終了した後に行われる。
なおCCD17が1つのみ配設されている場合、上記において交差点3cと中心位置4aとの差(ずれ(X、Y))のみのケースを説明したが、これに限定する必要はなく、画像4の座標系に対する指標3の傾き(θ)のみを演算してもよい。
また以下において、フォーカスエンコーダ33bと制御部35とは、フォーカスモータ33aと制御部35とによって光軸に沿って移動した光学系20における対物レンズ11の光軸上の配設位置を検出す検出系である。
映像処理部43は、制御部35から光軸上における対物レンズ11の配設位置を含む制御結果を取得する対物レンズ位置取得部71と、ズーム光学系13の移動範囲内におけるズーム光学系13の配設位置毎に、及び対物レンズ11の移動範囲内における対物レンズ11の配設位置毎に、指標算出部57によって算出された交差点3cと指標3の傾きとを基に、指標3における所望な座標を算出する切り出し座標算出部73と、ズーム光学系13の配設位置と対物レンズ11の配設位置とに対応(関連)付けて、切り出し座標算出部73によって算出された算出結果を記録する算出位置記録部75と、読み出し部63によって読み出された算出結果を基に、指標記録部53に記録された画像4から所望する範囲の画像を切り出す画像切り出し部77とをさらに有している。
切り出し座標算出部73は、この算出結果を記録してもよい。
例えば図2に示すように指標3が十字状の場合、図9に示すように長辺3aと平行な長辺5aと、短辺3bと平行な短辺5bとからなる四角形5cが指標3を収めるように配設され、切り出し座標はこの四角形5cの4隅5dとなる。
次に、指標記録部53は、対物レンズ位置取得部71が取得した対物レンズ11の配設位置とズーム光学系位置取得部51が取得したズーム光学系13の配設位置とにおいて、CCD17によって撮像され、CCU41によって映像信号として送信された指標3を含む画像4を一時的に記録する(Step2b)。
観察時の動作は、Step25が終了した後に行われる。
Step1とStep21との動作が行われる。
図13に示すように例えば対物レンズ11のみが光軸に沿って移動してもよい。
図14に示すようにStep21の動作が行われる。
図15に示すように、観察時の動作では、Step21の動作が行われる。
また移動系における制御部35とズームモータ31aとフォーカスモータ33aとは、ズーム光学系13と対物レンズ11との少なくとも一方を光軸に沿って移動させており、これにより上述した効果を得ることができる。
指標(3)を撮像する光学系(20)と、前記光学系(20)を介して前記指標(3)を立体撮像する撮像部(17)とを有する撮像光学系(21)と、
前記撮像部(17)によって立体撮像された画像(4)を立体的に表示する表示部(45)と、
前記光学系(20)を光軸に沿って移動させる移動系(35、31a、33a)と、
前記移動系(35、31a、33a)によって光軸に沿って移動した前記光学系(20)の配設位置を検出する検出系(35、31b、33b)と、
前記検出系(35、31b、33b)によって検出された前記光学系(20)の前記配設位置を取得し、前記配設位置における前記撮像部(17)によって撮像される前記画像(4)内の前記指標(3)の位置情報を算出し、算出結果から前記撮像部(17)によって撮像される前記画像(4)の中心を示す中心情報と前記位置情報との差を演算し、演算結果と前記光学系(20)の前記配設位置とを対応付けて記録し、前記配設位置の取得と、前記位置情報の算出と、前記差の演算と、前記対応付けの記録とを、前記光学系(20)の移動範囲内における配設位置毎に行い、前記光学系(20)が前記移動系(35、31a、33a)によって前記配設位置に移動した際に前記演算結果を読み出し、読み出した前記演算結果を基に前記位置情報を前記中心情報に一致させることで、記録されている前記画像(4)を補正する映像処理を施し、映像処理された前記画像(4)を前記表示部(45)に表示させる映像処理部(43)と、
を具備することを特徴とする立体撮像装置(1)。
前記光学系(20)は、変倍光学系(13)と焦準光学系(11)とを有し、
前記移動系(35、31a、33a)は、前記変倍光学系(13)と前記焦準光学系(11)との少なくとも一方を光軸に沿って移動させることを特徴とする付記1に記載の立体撮像装置(1)。
前記位置情報は、前記撮像部(17)によって撮像される前記画像(4)内における前記指標(3)の中心位置(3c)と、前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きとの少なくとも一方であり、
前記中心情報は、前記撮像部(17)によって撮像される前記画像(4)の撮像中心位置(4a)と、前記画像(4)の座標系との少なくとも一方であることを特徴とする付記2に記載の立体撮像装置(1)。
前記映像処理部(43)は、
前記検出系(35、31b)から光軸上における変倍光学系(13)の前記配設位置を含む制御結果を取得する変倍位置取得部(51)と、
前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記撮像部(17)によって撮像された前記指標(3)を含む前記画像(4)を一時的に記録する指標記録部(53)と、
前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から前記指標(3)の形状を認識する認識部(55)と、
前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に、且つ前記認識部(55)によって認識された前記指標(3)の形状を基に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)内における前記指標(3)の前記中心位置(3c)と、指標記録部(53)に記録された前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きとを算出し、前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記中心位置(3c)と前記撮像中心位置(4a)との差を演算し、前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きを演算する指標算出部(57)と、
前記指標算出部(57)によって演算された前記配設位置毎の演算結果と、前記変倍位置取得部(51)が取得した前記変倍光学系(13)の前記配設位置とを対応付けて記録する演算位置記録部(61)と、
前記変倍光学系(13)が前記移動系(35、31a)によって前記配設位置に移動した際に前記変倍位置取得部(51)が取得した前記配設位置に対応する演算結果を前記演算位置記録部(61)から読み出す読み出し部(63)と、
前記読み出し部(63)が読み出した演算結果を基に、前記中心位置(3c)を前記撮像中心位置(4a)に一致させて差を解消し、前記指標(3)の傾きを傾かせて前記画像(4)の座標系に一致させて差を解消することで、前記指標記録部(53)に記録されている前記画像(4)を補正する補正部(65)と、
前記補正部(65)による補正が前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に対して行われたか否かを判別する判別部(67)と、
を有していることを特徴とする付記3に記載の立体撮像装置(1)。
映像処理部(43)は、
前記検出系(35、31b)から光軸上における変倍光学系(13)の前記配設位置を含む制御結果を取得する変倍位置取得部(51)と、
前記検出系(35、33b)から光軸上における焦準光学系(11)の前記配設位置を含む制御結果を取得する焦準位置取得部(71)と、
前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎に、前記撮像部(17)によって撮像された前記指標(3)を含む前記画像(4)を一時的に記録する指標記録部(53)と、
前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から前記指標(3)の形状を認識する認識部(55)と、
前記認識部(55)によって認識された前記指標(3)の形状を基に、且つ前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)内における前記指標(3)の前記中心位置(3c)と、指標記録部(53)に記録された前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きとを算出する指標算出部(57)と、
前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎に、前記指標算出部(57)によって算出された前記中心位置(3c)と前記指標(3)の傾きとを基に、前記指標(3)における所望な座標を算出する座標算出部(73)と、
前記変倍光学系(13)の前記配設位置と前記焦準光学系(11)の前記配設位置とに対応つけて、前記座標算出部(73)によって算出された算出結果を記録する算出位置記録部(75)と、
前記座標算出部(73)によって算出された前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎の算出結果が前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置の全てに対して前記算出位置記録部(75)によって対応付けられて記録されか否かを判別し、さらに前記座標算出部(73)によって算出された前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎の算出結果が前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置の全てに対して前記算出位置記録部(75)によって対応付けられて記録されたか否かを判別する判別部(67)と、
前記変倍光学系(13)の前記配設位置と前記焦準光学系(11)の前記配設位置とに対応付けられている算出結果を算出位置記録部(75)から読み出す読み出し部(63)と、
前記読み出し部(63)によって読み出された算出結果を基に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から所望する範囲の画像を切り出す画像切り出し部(77)と、
前記画像切り出し部(77)によって切り出された所望する範囲の画像を前記指標記録部(53)に記録されている前記画像(4)に合わせるように補正する補正部(65)と、
を有していることを特徴とする付記3に記載の立体撮像装置(1)。
映像処理部(43)は、
前記検出系(35、33b)から光軸上における焦準光学系(11)の前記配設位置を含む制御結果を取得する焦準位置取得部(71)と、
前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記撮像部(17)によって撮像された前記指標(3)を含む前記画像(4)を一時的に記録する指標記録部(53)と、
前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から前記指標(3)の形状を認識する認識部(55)と、
前記認識部(55)によって認識された前記指標(3)の形状を基に、且つ前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)内における前記指標(3)の前記中心位置(3c)と、指標記録部(53)に記録された前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きとを算出する指標算出部(57)と、
前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標算出部(57)によって算出された前記中心位置(3c)と前記指標(3)の傾きとを基に、前記指標(3)における所望な座標を算出する座標算出部(73)と、
前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記座標算出部(73)によって算出される算出結果と、前記焦準位置取得部(71)が取得した前記焦準光学系(11)の前記配設位置とを対応付けて記録する算出位置記録部(75)と、
前記算出位置記録部(75)によって算出された前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎の算出結果が前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置の全てに対して対応付けられたか否かを判別する判別部(67)と、
前記焦準光学系(11)が前記移動系(35、33a)によって前記配設位置に移動した際に前記焦準位置取得部(71)が取得した前記焦準光学系(11)の前記配設位置に対応する算出結果を算出位置記録部(75)から読み出す読み出し部(63)と、
前記読み出し部(63)によって読み出された算出結果を基に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から所望する範囲の画像を切り出す画像切り出し部(77)と、
前記画像切り出し部(77)によって切り出された所望する範囲の画像を前記指標記録部(53)に記録されている前記画像(4)に合わせるように補正する補正部(65)と、
を有していることを特徴とする付記3に記載の立体撮像装置(1)。
医療機器に配設されていることを特徴とする付記4乃至6のいずれか1つに記載の立体撮像装置(1)。
前記医療機器は、手術用顕微鏡または立体内視鏡であることを特徴とする付記7に記載の立体撮像装置(1)。
光学系(20)によって指標(3)を撮像し、前記光学系(20)を介して前記指標(3)を撮像部(17)によって立体撮像するステップと、
前記撮像部(17)によって立体撮像された画像(4)を表示部(45)によって立体的に表示するステップと、
移動系(35、31a、33a)によって前記光学系(20)を光軸に沿って移動させるステップと、
前記移動系(35、31a、33a)によって光軸に沿って移動した前記光学系(20)の配設位置を検出系(35、31b、33b)によって検出するステップと、
前記検出系(35、31b、33b)によって検出された前記光学系(20)の前記配設位置を取得し、前記配設位置における前記撮像部(17)によって撮像される前記画像(4)内の前記指標(3)の位置情報を算出し、算出結果から前記撮像部(17)によって撮像される前記画像(4)の中心を示す中心情報と前記位置情報との差を演算し、演算結果と前記光学系(20)の前記配設位置とを対応付けて記録し、前記配設位置の取得と、前記位置情報の算出と、前記差の演算と、前記対応付けの記録とを、前記光学系(20)の移動範囲内における配設位置毎に行い、前記光学系(20)が前記移動系(35、31a、33a)によって前記配設位置に移動した際に前記演算結果を読み出し、読み出した前記演算結果を基に前記位置情報を前記中心情報に一致させることで、記録されている前記画像(4)を補正する映像処理を施し、映像処理された前記画像(4)を前記表示部(45)に表示させる映像処理部ステップと、
を具備することを特徴とする立体撮像方法。
前記光学系(20)は、変倍光学系(13)と焦準光学系(11)とを有し、
前記移動させるステップは、前記変倍光学系(13)と前記焦準光学系(11)との少なくとも一方を前記移動系(35、31a、33a)によって光軸に沿って移動させることを特徴とする付記9に記載の立体撮像方法。
前記位置情報は、前記撮像部(17)によって撮像される前記画像(4)内における前記指標(3)の中心位置(3c)と、前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きとの少なくとも一方であり、
前記中心情報は、前記撮像部(17)によって撮像される前記画像(4)の撮像中心位置(4a)と、前記画像(4)の座標系との少なくとも一方であることを特徴とする付記10に記載の立体撮像方法。
前記映像処理ステップは、
変倍位置取得部(51)によって、前記検出系(35、31b)から光軸上における変倍光学系(13)の前記配設位置を含む制御結果を取得し、
指標記録部(53)によって、前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記撮像部(17)によって撮像された前記指標(3)を含む前記画像(4)を一時的に記録し、
認識部(55)によって、前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から前記指標(3)の形状を認識し、
指標算出部(57)によって、前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に、且つ前記認識部(55)によって認識された前記指標(3)の形状を基に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)内における前記指標(3)の前記中心位置(3c)と、指標記録部(53)に記録された前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きとを算出し、指標算出部(57)によって、前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記中心位置(3c)と前記撮像中心位置(4a)との差を演算し、前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きを演算し、
前記指標算出部(57)によって演算された前記配設位置毎の演算結果と、前記変倍位置取得部(51)が取得した前記変倍光学系(13)の前記配設位置とを演算位置記録部(61)によって対応付けて記録し、
前記変倍光学系(13)が前記移動系(35、31a)によって前記配設位置に移動した際に前記変倍位置取得部(51)が取得した前記配設位置に対応する演算結果を読み出し部(63)によって前記演算位置記録部(61)から読み出し、
補正部(65)によって、前記読み出し部(63)が読み出した演算結果を基に、前記中心位置(3c)を前記撮像中心位置(4a)に一致させて差を解消し、前記指標(3)の傾きを傾かせて前記画像(4)の座標系に一致させて差を解消することで、前記指標記録部(53)に記録されている前記画像(4)を補正し、
前記補正部(65)による補正が前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記配設位置毎に対して行われたか否かを判別部(67)によって判別する、
ことを特徴とする付記11に記載の立体撮像方法。
前記映像処理ステップは、
変倍位置取得部(51)によって、前記検出系(35、31b)から光軸上における変倍光学系(13)の前記配設位置を含む制御結果を取得し、
焦準位置取得部(71)によって、前記検出系(35、33b)から光軸上における焦準光学系(11)の前記配設位置を含む制御結果を取得し、
指標記録部(53)によって、前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎に、前記撮像部(17)によって撮像された前記指標(3)を含む前記画像(4)を一時的に記録し、
認識部(55)によって、前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から前記指標(3)の形状を認識し、
前記認識部(55)によって認識された前記指標(3)の形状を基に、且つ前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)内における前記指標(3)の前記中心位置(3c)と、指標記録部(53)に記録された前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きとを指標算出部(57)によって算出し、
前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎に、前記指標算出部(57)によって算出された前記中心位置(3c)と前記指標(3)の傾きとを基に、前記指標(3)における所望な座標を座標算出部(73)によって算出し、
前記変倍光学系(13)の前記配設位置と前記変倍光学系(13)の前記配設位置とに対応付けて、前記座標算出部(73)によって算出された算出結果を、算出位置記録部(75)によって記録し、
前記座標算出部(73)によって算出された前記変倍光学系(13)の前記配設位置毎の算出結果が前記変倍光学系(13)の移動範囲内における前記変倍光学系(13)の前記配設位置の全てに対して前記算出位置記録部(75)によって対応付けられて記録されか否かを判別し、さらに前記座標算出部(73)によって算出された前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎の算出結果が前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置の全てに対して前記算出位置記録部(75)によって対応付けられて記録されたか否かを判別部(67)によって判別し、
前記変倍光学系(13)の前記配設位置と前記焦準光学系(11)の前記配設位置とに対応付けられている算出結果を読み出し部(63)によって算出位置記録部(75)から読み出し、
前記読み出し部(63)によって読み出された算出結果を基に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から所望する範囲の画像を画像切り出し部(77)によって切り出し、
前記画像切り出し部(77)によって切り出された所望する範囲の画像を前記指標記録部(53)に記録されている前記画像(4)に合わせるように補正部(65)によって補正する、
ことを有していることを特徴とする付記11に記載の立体撮像方法。
映像処理部(43)は、
焦準位置取得部(71)によって、前記検出系(35、33b)から光軸上における焦準光学系(11)の前記配設位置を含む制御結果を取得し、
指標記録部(53)によって、前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記撮像部(17)によって撮像された前記指標(3)を含む前記画像(4)を一時的に記録し、
認識部(55)によって、前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から前記指標(3)の形状を認識し、
前記認識部(55)によって認識された前記指標(3)の形状を基に、且つ前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)内における前記指標(3)の前記中心位置(3c)と、指標記録部(53)に記録された前記画像(4)の座標系に対する前記指標(3)の傾きとを指標算出部(57)によって算出し、
前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標算出部(57)によって算出された前記中心位置(3c)と前記指標(3)の傾きとを基に、前記指標(3)における所望な座標を座標算出部(73)によって算出し、
前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記座標算出部(73)によって算出される算出結果と、前記焦準位置取得部(71)が取得した前記焦準光学系(11)の前記配設位置とを算出位置記録部(75)によって対応付けて記録し、
前記算出位置記録部(75)によって算出された前記焦準光学系(11)の前記配設位置毎の算出結果が前記焦準光学系(11)の移動範囲内における前記焦準光学系(11)の前記配設位置の全てに対して対応付けられたか否かを判別部(67)によって判別し、
前記焦準光学系(11)が前記移動系(35、33a)によって前記配設位置に移動した際に前記焦準位置取得部(71)が取得した前記焦準光学系(11)の前記配設位置に対応する算出結果を読み出し部(63)によって算出位置記録部(75)から読み出し、
前記読み出し部(63)によって読み出された算出結果を基に、前記指標記録部(53)に記録された前記画像(4)から所望する範囲の画像を画像切り出し部(77)によって切り出し、
前記画像切り出し部(77)によって切り出された所望する範囲の画像を前記指標記録部(53)に記録されている前記画像(4)に合わせるように補正部(65)によって補正する、
ことを有していることを特徴とする付記11に記載の立体撮像方法。
医療機器に用いられることを特徴とする付記12乃至14のいずれか1つに記載の立体撮像装置(1)。
前記医療機器は、手術用顕微鏡または立体内視鏡であることを特徴とする付記15に記載の立体撮像装置(1)。
Claims (10)
- 指標を撮像する光学系と、前記光学系を介して前記指標を立体撮像する撮像部とを有する撮像光学系と、
前記撮像部によって立体撮像された画像を立体的に表示する表示部と、
前記光学系を光軸に沿って移動させる移動系と、
前記移動系によって光軸に沿って移動した前記光学系の配設位置を検出する検出系と、
前記検出系によって検出された前記光学系の前記配設位置を取得し、前記配設位置における前記撮像部によって撮像される前記画像内の前記指標の位置情報を算出し、算出結果から前記撮像部によって撮像される前記画像の中心を示す中心情報と前記位置情報との差を演算し、演算結果と前記光学系の前記配設位置とを対応付けて記録し、前記配設位置の取得と、前記位置情報の算出と、前記差の演算と、前記対応付けの記録とを、前記光学系の移動範囲内における配設位置毎に行い、前記光学系が前記移動系によって前記配設位置に移動した際に前記演算結果を読み出し、読み出した前記演算結果を基に前記位置情報を前記中心情報に一致させることで、記録されている前記画像を補正する映像処理を施し、映像処理された前記画像を前記表示部に表示させる映像処理部と、
を具備することを特徴とする立体撮像装置。 - 前記光学系は、変倍光学系と焦準光学系とを有し、
前記移動系は、前記変倍光学系と前記焦準光学系との少なくとも一方を光軸に沿って移動させることを特徴とする請求項1に記載の立体撮像装置。 - 前記映像処理部は、
前記検出系から光軸上における変倍光学系の前記配設位置を含む制御結果を取得する変倍位置取得部と、
前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記撮像部によって撮像された前記指標を含む前記画像を一時的に記録する指標記録部と、
前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像から前記指標の形状を認識する認識部と、
前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、且つ前記認識部によって認識された前記指標の形状を基に、前記指標記録部に記録された前記画像内における前記指標の前記位置情報と、指標記録部に記録された前記画像の座標系に対する前記指標の前記位置情報とを算出し、前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記位置情報と前記中心情報との差を演算し、前記画像の座標系に対する前記指標の前記位置情報を演算する指標算出部と、
前記指標算出部によって演算された前記配設位置毎の演算結果と、前記変倍位置取得部が取得した前記変倍光学系の前記配設位置とを対応付けて記録する演算位置記録部と、
前記変倍光学系が前記移動系によって前記配設位置に移動した際に前記変倍位置取得部が取得した前記配設位置に対応する演算結果を前記演算位置記録部から読み出す読み出し部と、
前記読み出し部が読み出した演算結果を基に、前記位置情報を前記中心情報に一致させて差を解消し、前記指標の前記位置情報を傾かせて前記画像の座標系に一致させて差を解消することで、前記指標記録部に記録されている前記画像を補正する補正部と、
前記補正部による補正が前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に対して行われたか否かを判別する判別部と、
を有していることを特徴とする請求項2に記載の立体撮像装置。 - 映像処理部は、
前記検出系から光軸上における変倍光学系の前記配設位置を含む制御結果を取得する変倍位置取得部と、
前記検出系から光軸上における焦準光学系の前記配設位置を含む制御結果を取得する焦準位置取得部と、
前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置毎に、前記撮像部によって撮像された前記指標を含む前記画像を一時的に記録する指標記録部と、
前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像から前記指標の形状を認識する認識部と、
前記認識部によって認識された前記指標の形状を基に、且つ前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像内における前記指標の前記位置情報と、指標記録部に記録された前記画像の座標系に対する前記指標の前記位置情報とを算出する指標算出部と、
前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置毎に、前記指標算出部によって算出された前記指標の前記位置情報を基に、前記指標における所望な座標を算出する座標算出部と、
前記変倍光学系の前記配設位置と前記焦準光学系の前記配設位置とに対応つけて、前記座標算出部によって算出された算出結果を記録する算出位置記録部と、
前記座標算出部によって算出された前記変倍光学系の前記配設位置毎の算出結果が前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置の全てに対して前記算出位置記録部によって対応付けられて記録されか否かを判別し、さらに前記座標算出部によって算出された前記焦準光学系の前記配設位置毎の算出結果が前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置の全てに対して前記算出位置記録部によって対応付けられて記録されたか否かを判別する判別部と、
前記変倍光学系の前記配設位置と前記焦準光学系の前記配設位置とに対応付けられている算出結果を算出位置記録部から読み出す読み出し部と、
前記読み出し部によって読み出された算出結果を基に、前記指標記録部に記録された前記画像から所望する範囲の画像を切り出す画像切り出し部と、
前記画像切り出し部によって切り出された所望する範囲の画像を前記指標記録部に記録されている前記画像に合わせるように補正する補正部と、
を有していることを特徴とする請求項2に記載の立体撮像装置。 - 映像処理部は、
前記検出系から光軸上における焦準光学系の前記配設位置を含む制御結果を取得する焦準位置取得部と、
前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記撮像部によって撮像された前記指標を含む前記画像を一時的に記録する指標記録部と、
前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像から前記指標の形状を認識する認識部と、
前記認識部によって認識された前記指標の形状を基に、且つ前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像内における前記指標の前記位置情報と、指標記録部に記録された前記画像の座標系に対する前記指標の前記位置情報とを算出する指標算出部と、
前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標算出部によって算出された前記位置情報を基に、前記指標における所望な座標を算出する座標算出部と、
前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記座標算出部によって算出される算出結果と、前記焦準位置取得部が取得した前記焦準光学系の前記配設位置とを対応付けて記録する算出位置記録部と、
前記算出位置記録部によって算出された前記焦準光学系の前記配設位置毎の算出結果が前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置の全てに対して対応付けられたか否かを判別する判別部と、
前記焦準光学系が前記移動系によって前記配設位置に移動した際に前記焦準位置取得部が取得した前記焦準光学系の前記配設位置に対応する算出結果を算出位置記録部から読み出す読み出し部と、
前記読み出し部によって読み出された算出結果を基に、前記指標記録部に記録された前記画像から所望する範囲の画像を切り出す画像切り出し部と、
前記画像切り出し部によって切り出された所望する範囲の画像を前記指標記録部に記録されている前記画像に合わせるように補正する補正部と、
を有していることを特徴とする請求項2に記載の立体撮像装置。 - 光学系によって指標を撮像し、前記光学系を介して前記指標を撮像部によって立体撮像するステップと、
前記撮像部によって立体撮像された画像を表示部によって立体的に表示するステップと、
移動系によって前記光学系を光軸に沿って移動させるステップと、
前記移動系によって光軸に沿って移動した前記光学系の配設位置を検出系によって検出するステップと、
前記検出系によって検出された前記光学系の前記配設位置を取得し、前記配設位置における前記撮像部によって撮像される前記画像内の前記指標の位置情報を算出し、算出結果から前記撮像部によって撮像される前記画像の中心を示す中心情報と前記位置情報との差を演算し、演算結果と前記光学系の前記配設位置とを対応付けて記録し、前記配設位置の取得と、前記位置情報の算出と、前記差の演算と、前記対応付けの記録とを、前記光学系の移動範囲内における配設位置毎に行い、前記光学系が前記移動系によって前記配設位置に移動した際に前記演算結果を読み出し、読み出した前記演算結果を基に前記位置情報を前記中心情報に一致させることで、記録されている前記画像を補正する映像処理を施し、映像処理された前記画像を前記表示部に表示させる映像処理部ステップと、
を具備することを特徴とする立体撮像方法。 - 前記光学系は、変倍光学系と焦準光学系とを有し、
前記移動させるステップは、前記変倍光学系と前記焦準光学系との少なくとも一方を前記移動系によって光軸に沿って移動させることを特徴とする請求項6に記載の立体撮像方法。 - 前記映像処理ステップは、
変倍位置取得部によって、前記検出系から光軸上における変倍光学系の前記配設位置を含む制御結果を取得し、
指標記録部によって、前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記撮像部によって撮像された前記指標を含む前記画像を一時的に記録し、
認識部によって、前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像から前記指標の形状を認識し、
指標算出部によって、前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、且つ前記認識部によって認識された前記指標の形状を基に、前記指標記録部に記録された前記画像内における前記指標の前記位置情報と、指標記録部に記録された前記画像の座標系に対する前記指標の前記位置情報とを算出し、指標算出部によって、前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記位置情報と前記中心情報との差を演算し、前記画像の座標系に対する前記指標の前記位置情報を演算し、
前記指標算出部によって演算された前記配設位置毎の演算結果と、前記変倍位置取得部が取得した前記変倍光学系の前記配設位置とを演算位置記録部によって対応付けて記録し、
前記変倍光学系が前記移動系によって前記配設位置に移動した際に前記変倍位置取得部が取得した前記配設位置に対応する演算結果を読み出し部によって前記演算位置記録部から読み出し、
補正部によって、前記読み出し部が読み出した演算結果を基に、前記位置情報を前記中心情報に一致させて差を解消し、前記指標の前記位置情報を傾かせて前記画像の座標系に一致させて差を解消することで、前記指標記録部に記録されている前記画像を補正し、
前記補正部による補正が前記変倍光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に対して行われたか否かを判別部によって判別する、
ことを特徴とする請求項7に記載の立体撮像方法。 - 前記映像処理ステップは、
変倍位置取得部によって、前記検出系から光軸上における変倍光学系の前記配設位置を含む制御結果を取得し、
焦準位置取得部によって、前記検出系から光軸上における焦準光学系の前記配設位置を含む制御結果を取得し、
指標記録部によって、前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置毎に、前記撮像部によって撮像された前記指標を含む前記画像を一時的に記録し、
認識部によって、前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像から前記指標の形状を認識し、
前記認識部によって認識された前記指標の形状を基に、且つ前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像内における前記指標の前記位置情報と、指標記録部に記録された前記画像の座標系に対する前記指標の前記位置情報とを指標算出部によって算出し、
前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置毎に、及び前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置毎に、前記指標算出部によって算出された前記指標の前記位置情報を基に、前記指標における所望な座標を座標算出部によって算出し、
前記変倍光学系の前記配設位置と前記変倍光学系の前記配設位置とに対応付けて、前記座標算出部によって算出された算出結果を、算出位置記録部によって記録し、
前記座標算出部によって算出された前記変倍光学系の前記配設位置毎の算出結果が前記変倍光学系の移動範囲内における前記変倍光学系の前記配設位置の全てに対して前記算出位置記録部によって対応付けられて記録されか否かを判別し、さらに前記座標算出部によって算出された前記焦準光学系の前記配設位置毎の算出結果が前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置の全てに対して前記算出位置記録部によって対応付けられて記録されたか否かを判別部によって判別し、
前記変倍光学系の前記配設位置と前記焦準光学系の前記配設位置とに対応付けられている算出結果を読み出し部によって算出位置記録部から読み出し、
前記読み出し部によって読み出された算出結果を基に、前記指標記録部に記録された前記画像から所望する範囲の画像を画像切り出し部によって切り出し、
前記画像切り出し部によって切り出された所望する範囲の画像を前記指標記録部に記録されている前記画像に合わせるように補正部によって補正する、
ことを有していることを特徴とする請求項7に記載の立体撮像方法。 - 映像処理部は、
焦準位置取得部によって、前記検出系から光軸上における焦準光学系の前記配設位置を含む制御結果を取得し、
指標記録部によって、前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記撮像部によって撮像された前記指標を含む前記画像を一時的に記録し、
認識部によって、前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像から前記指標の形状を認識し、
前記認識部によって認識された前記指標の形状を基に、且つ前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標記録部に記録された前記画像内における前記指標の前記位置情報と、指標記録部に記録された前記画像の座標系に対する前記指標の前記位置情報とを指標算出部によって算出し、
前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記指標算出部によって算出された前記位置情報を基に、前記指標における所望な座標を座標算出部によって算出し、
前記焦準光学系の移動範囲内における前記配設位置毎に、前記座標算出部によって算出される算出結果と、前記焦準位置取得部が取得した前記焦準光学系の前記配設位置とを算出位置記録部によって対応付けて記録し、
前記算出位置記録部によって算出された前記焦準光学系の前記配設位置毎の算出結果が前記焦準光学系の移動範囲内における前記焦準光学系の前記配設位置の全てに対して対応付けられたか否かを判別部によって判別し、
前記焦準光学系が前記移動系によって前記配設位置に移動した際に前記焦準位置取得部が取得した前記焦準光学系の前記配設位置に対応する算出結果を読み出し部によって算出位置記録部から読み出し、
前記読み出し部によって読み出された算出結果を基に、前記指標記録部に記録された前記画像から所望する範囲の画像を画像切り出し部によって切り出し、
前記画像切り出し部によって切り出された所望する範囲の画像を前記指標記録部に記録されている前記画像に合わせるように補正部によって補正する、
ことを有していることを特徴とする請求項7に記載の立体撮像方法。
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Cited By (2)
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