JP2014026217A - 内視鏡装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】対応点算出部43は、映像信号に基づいて、第1の被写体像において指定された計測点の位置から、第1の被写体像に対して視差を有する第2の被写体像において計測点に対応する対応点の位置を算出する。指標値算出部45は、光学系と挿入部の位置関係を示す指標値を算出する。判定部46は、光学系と挿入部の位置関係の変化を判定する。モニタ4は、画像に対して計測点および対応点を重畳して表示する。光学系と挿入部の位置関係に変化が生じていると判定された場合に、対応点の位置がユーザーによって確認され、対応点の位置が妥当であると判断されると、補正部47は、指標値に基づく位置関係の変化分だけ、環境データから生成される計測用のパラメータを補正する。計測処理部44は、補正されたパラメータに基づいて、被写体の大きさを計測する。
【選択図】図3
Description
まず、以下の第1〜第6の動作例で共通する内視鏡装置の構成を説明する。図1は、本実施形態による内視鏡装置の全体構成を示している。図1に示すように、内視鏡装置1は、内視鏡2と、この内視鏡2に接続された装置本体3とを備えている。内視鏡2は、細長な挿入部20と、装置全体の各種動作制御を実行する際に必要な操作を行うための操作部6とを備えている。装置本体3は、内視鏡2で撮像された被写体の画像や操作制御内容(例えば処理メニュー)等を表示するモニタ4と、内部に制御ユニット10(図2参照)を有する筐体5とを備えている。
X=t×XR+D/2 ・・・(1)
Y=−t×YR ・・・(2)
Z=t×F ・・・(3)
図8および図9は、第1の動作例における内視鏡装置1の動作の手順を示している。ステレオアダプターが装着された挿入部20が検査対象物に挿入され、環境データがメモリカード32からRAM14に読み込まれた後、被写体の観察が開始される。
図12および図9は、第2の動作例における内視鏡装置1の動作の手順を示している。図9に示す動作は第1の動作例と共通である。第1の動作例では、ステレオアダプターに緩みが生じている場合でも、マッチングにより偽の対応点が検出され、その偽の対応点が偶然エピポーララインの近傍に存在していると、ステレオアダプターに緩みが生じていることを検出することができない。このため、第2の動作例では、ステレオアダプターと挿入部20との位置関係を示す指標値として、対応点とエピポーララインのずれ量と、左右の画像の相関を示す相関値との両方を使用する。
M(u,v)={ΣΣS(g(x+u,y+v)−g’)(t(x,y)−t’)}/{ΣΣS(g(x+u,y+v)−g’)2×ΣΣS(t(x,y)−t’)2}1/2 ・・・(4)
第3の動作例では、ステップS108,S109,S111で行われる処理が、第1の動作例の各ステップで行われる処理と異なる。ステップS108では、ステップS103で設定される探索範囲よりも広い範囲に対して複数の探索範囲が設定される。図13は、ステップS108で設定される探索範囲の一例を示している。図13に示す例では、5つの探索範囲A10〜A14が設定される。設定される探索範囲の数は複数であればよい。ステップS109では、ステップS108で設定された探索範囲毎にマッチングが行われる。
図14および図9は、第4の動作例における内視鏡装置1の動作の手順を示している。図9に示す動作は第1の動作例と共通である。図14に示す動作では、図8に示す動作と比較して、ステップS130〜S133の処理が追加されている点が異なる。ステップS101で画像データがRAM14に保存された後、判定部46は、以後の判定で使用する変数iの値を0に初期化する(ステップS130)。続いて、ステップS102で計測点の位置が指定される。
第5の動作例は第4の動作例の変形である。図15および図9は、第5の動作例における内視鏡装置1の動作の手順を示している。図9に示す動作は第1の動作例と共通である。図15に示す動作では、図14に示す動作と比較して、ステップS103のマッチング時に相関値が算出され、ステップS104の処理が削除され、ステップS105の処理がステップS140の処理に変更されている点が異なる。
第6の動作例は第4の動作例および第5の動作例の変形である。図16および図9は、第6の動作例における内視鏡装置1の動作の手順を示している。図9に示す動作は第1の動作例と共通である。図16に示す動作では、図14に示す動作と比較して、ステップS103のマッチング時に相関値が算出され、ステップS105の処理がステップS150の処理に変更されている点が異なる。
Claims (10)
- 光学系によって結像された被写体像に基づく撮像信号を生成する内視鏡を有し、前記光学系を交換可能な挿入部と、
前記撮像信号に基づいて映像信号を生成する映像信号生成部と、
前記光学系の光学特性と、前記光学系および前記挿入部の位置関係とに基づく環境データを記憶する記憶部と、
前記映像信号に基づいて、第1の被写体像において指定された計測点の位置から、前記第1の被写体像に対して視差を有する第2の被写体像において前記計測点に対応する対応点の位置を算出する対応点算出部と、
前記位置関係を示す指標値を算出する指標値算出部と、
前記指標値に基づいて、前記位置関係の変化を判定する判定部と、
前記映像信号に基づく画像に対して前記計測点および前記対応点を重畳して表示する表示部と、
前記位置関係に変化が生じていると判定された場合に、前記対応点の位置の確認をユーザーに要求する要求部と、
前記対応点の位置を確認したユーザーが前記対応点の位置の妥当性を判断した結果を入力する入力部と、
前記対応点の位置が妥当であると判断された場合に、前記指標値に基づく前記位置関係の変化分だけ、前記環境データから生成される計測用のパラメータを補正する補正部と、
前記補正部によって補正された前記パラメータに基づいて、被写体の大きさを計測する計測部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。 - 前記位置関係に変化が生じていないと判定された場合に、前記計測部は、前記補正部によって補正される前の前記パラメータに基づいて、被写体の大きさを計測することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記対応点算出部は、第1の条件に基づいて前記計測点に対する第1の対応点の位置を算出し、前記表示部は、前記映像信号に基づく画像に対して前記計測点および前記第1の対応点を重畳して表示し、
前記第1の対応点の位置が妥当でないと判断された場合に、前記対応点算出部は、前記第1の条件と異なる第2の条件に基づいて前記計測点に対する第2の対応点の位置を算出し、前記表示部は、前記映像信号に基づく画像に対して前記計測点および前記第2の対応点を重畳して表示することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内視鏡装置。 - 前記対応点算出部は、第1の条件に基づいて前記計測点に対する第1の対応点の位置を算出し、
前記表示部は、前記映像信号に基づく画像に対して前記計測点および前記第1の対応点を重畳して表示し、
前記要求部は、前記第1の対応点の位置の確認をユーザーに要求し、
前記入力部は、前記第1の対応点の位置を確認したユーザーが前記第1の対応点の位置の妥当性を判断した結果を入力し、
前記補正部は、前記第1の対応点の位置が妥当であると判断された場合に、前記指標値に基づく前記位置関係の変化分だけ、前記環境データから生成される計測用のパラメータを補正することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内視鏡装置。 - 前記対応点算出部は、前記第1の対応点の位置が妥当でないと判断された場合に、前記第1の条件と異なる第2の条件に基づいて前記計測点に対する第2の対応点の位置を算出し、
前記表示部は、前記映像信号に基づく画像に対して前記計測点および前記第2の対応点を重畳して表示し、
前記要求部は、前記第2の対応点の位置の確認をユーザーに要求し、
前記補正部は、前記第2の対応点の位置が妥当であると判断された場合に、前記指標値に基づく前記位置関係の変化分だけ、前記環境データから生成される計測用のパラメータを補正することを特徴とする請求項4に記載の内視鏡装置。 - 前記指標値算出部は、前記位置関係を示す2種類の指標値を算出し、
前記判定部は、2種類の前記指標値に基づいて、前記位置関係の変化を判定する
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の内視鏡装置。 - 前記指標値算出部は、前記第2の被写体像における前記対応点とエピポーララインのずれの値を前記指標値として算出することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の内視鏡装置。
- 前記指標値算出部は、前記第2の被写体像における前記対応点とエピポーララインのずれの値を第1の指標値として算出し、さらに、前記第1の被写体像と前記第2の被写体像との相関を示す相関値を第2の指標値として算出することを特徴とする請求項6に記載の内視鏡装置。
- 前記計測用のパラメータは、前記エピポーララインの式を示すパラメータであることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の内視鏡装置。
- 光学系によって結像された被写体像に基づく撮像信号を生成する内視鏡を有し、前記光学系を交換可能な挿入部と、前記撮像信号に基づいて映像信号を生成する映像信号生成部と、を有する内視鏡装置における前記光学系の光学特性と、前記光学系および前記挿入部の位置関係とに基づく環境データを記憶する記憶部と、
前記映像信号に基づいて、第1の被写体像において指定された計測点の位置から、前記第1の被写体像に対して視差を有する第2の被写体像において前記計測点に対応する対応点の位置を算出する対応点算出部と、
前記位置関係を示す指標値を算出する指標値算出部と、
前記指標値に基づいて、前記位置関係の変化を判定する判定部と、
前記映像信号に基づく画像に対して前記計測点および前記対応点を重畳して表示する表示部と、
前記位置関係に変化が生じていると判定された場合に、前記対応点の位置の確認をユーザーに要求する要求部と、
前記対応点の位置を確認したユーザーが前記対応点の位置の妥当性を判断した結果を入力する入力部と、
前記対応点の位置が妥当であると判断された場合に、前記指標値に基づく前記位置関係の変化分だけ、前記環境データから生成される計測用のパラメータを補正する補正部と、
前記補正部によって補正された前記パラメータに基づいて、被写体の大きさを計測する計測部と、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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