JP2014079377A - 観察装置、観察支援装置、観察支援方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ファイバ形状センサ4及び挿入・回転検出部5から入力される被挿入体2に挿入される挿入部31の変位量情報に基づいて、相対位置情報取得部61によって、挿入部の位置検出対象となる部分の、被挿入体に対する相対位置情報を取得し、撮像位置演算部63によって、その相対位置と、被挿入体形状取得部62が取得した被挿入体の形状情報とを用いて、撮像部34が撮像している被挿入体の領域である撮像領域83、像領域中の一部の領域84、撮像領域の中の一点、の少なくとも1つである撮像位置Pを演算し、表示演算部64によって、その撮像位置Pの重み付け情報を重み付け指標パラメータに基づき演算し、さらに該重み付け情報に基づき表示形式を設定して、出力部65によって、その表示形式と撮像位置Pとを表示情報として出力する。
【選択図】図1
Description
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る観察装置1は、図1(A)に示すように、被挿入体2に挿入される挿入部31を備える挿入具3と、挿入部31の変位量情報を検出するための検出部としてのファイバ形状センサ4及び挿入・回転検出部5と、被挿入体2の形状情報と挿入部31の変位量情報とに基づいて観察支援のための表示情報を演算する本発明の第1実施形態に係る観察支援装置6と、表示情報を表示する表示装置7と、から構成される。
φ=f(ΔQ) (1)
そして、相対位置情報取得部61は、この記憶してある(1)式により、ファイバ形状センサ4から変位量情報として与えられる光伝達量から、各湾曲検出部41の湾曲量を算出する。そして、各湾曲検出部41の湾曲量と、先見情報として与えられている各湾曲検出部41の配置間隔とから、挿入部31の形状を求める。
m=a×Δx
θ=b×Δy (2)
Vn=(Pn−Pn−1)/(tn−tn−1) (3)
w=f(V) (4)
w1=f(V) (5)
w2=f(D) (6)
w=w1+w2 (7)
本発明の第2実施形態は、上記第1実施形態と次の内容が異なる。即ち、本第2実施形態に係る観察支援装置6は、重み付け指標パラメータに閾値を設け、閾値との比較により撮像位置の重み付け情報を決定する。
図20(A)は、上記第1実施形態における図5(A)に対応するものであり、第1実施形態と同様に、上記ステップS11乃至ステップS16の動作を実施して撮像位置の速度Vの演算を行う。そしてその後、表示演算部64によって、その撮像位置の速度Vを、予め当該表示演算部64に記憶されている閾値Vtと比較し(ステップS24)、その比較結果から、図20(B)に示すように重み付け情報wを決定する。即ち、撮像位置の速度Vが閾値Vt以下であれば、重み付け情報wを大とし(ステップS25)、速度Vが閾値Vtより大きければ、重み付け情報wを小とする(ステップS26)。なおここで、閾値Vtは、例えば、人間(操作者)が画像を認識できる最大の撮像位置の速度とする。
また、重み付け指標パラメータは、撮像位置の速度に限らず、上記第1実施形態で説明したような様々なものが適用可能なことは勿論である。
Claims (25)
- 被挿入体に挿入される、撮像開口部を有する挿入部と、
前記撮像開口部へ入射した光を受光し撮像を行う撮像部と、
前記挿入部の位置検出対象となる部分の、前記被挿入体に対する相対位置を検出する相対位置検出部と、
前記被挿入体の形状情報を取得する被挿入体形状取得部と、
前記相対位置と前記被挿入体の形状情報とを用いて、前記撮像部が撮像している前記被挿入体の領域である撮像領域、前記撮像領域の一部、前記撮像領域の中の一点、の少なくとも1つである撮像位置を演算する撮像位置演算部と、
重み付け指標パラメータに基づき、前記撮像位置の重み付け情報を演算し、前記重み付け情報に基づき表示形式を設定する表示演算部と、
前記表示形式と前記撮像位置とを表示情報として出力する出力部と、
を有することを特徴とする観察装置。 - 前記表示演算部は、前記重み付け指標パラメータを複数有し、複数の前記重み付け指標パラメータを用いて重み付け情報を演算することを特徴とする請求項1に記載の観察装置。
- 前記相対位置検出部は、
少なくとも前記挿入部の内部に設置され、湾曲に応じて光ファイバを導光する光の光学特性が変化することで、前記挿入部の湾曲量を検出するファイバ形状センサと、
前記被挿入体に対する、前記挿入部の挿入方向の量を検出する挿入量検出部と、
前記被挿入体に対する、前記挿入部の回転方向の量を検出する回転量検出部と、
の少なくとも1つを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の観察装置。 - 前記重み付け指標パラメータは、前記被挿入体に対する前記撮像開口部の位置に基づいて設定されることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の観察装置。
- 前記表示演算部はさらに、前記撮像位置と前記撮像開口部の位置との間の距離である撮像距離を演算する機能を有し、
前記重み付け指標パラメータは、前記撮像距離であることを特徴とする請求項4に記載の観察装置。 - 前記表示演算部はさらに、前記撮像開口部から前記撮像領域の中心への方向である撮像方向と前記撮像位置の面とがなす角度である撮像角度を演算する機能を有し、
前記重み付け指標パラメータは、前記撮像角度であることを特徴とする請求項4に記載の観察装置。 - 前記重み付け指標パラメータは、前記撮像位置、または、前記被挿入体に対する前記撮像開口部の位置の、時間的変化に基づいて設定されることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の観察装置。
- 前記表示演算部はさらに、前記撮像位置、または、前記被挿入体に対する前記撮像開口部の位置が、停止している時間である停止時間を演算する機能を有し、
前記重み付け指標パラメータは、前記停止時間であることを特徴とする請求項7に記載の観察装置。 - 前記表示演算部はさらに、前記撮像位置、または、前記被挿入体に対する前記撮像開口部の位置が、変化する速度である変化速度を演算する機能を有し、
前記重み付け指標パラメータは、前記変化速度であることを特徴とする請求項7に記載の観察装置。 - 前記表示演算部はさらに、前記撮像部の露光時間を演算する機能を有し、
前記変化速度は、前記露光時間における前記撮像位置、または、前記被挿入体に対する前記撮像開口部の位置の移動量であることを特徴とする請求項9に記載の観察装置。 - 前記挿入部は、湾曲部を有し、
前記表示演算部はさらに、前記湾曲部を挟んで一方の挿入部の長手方向と他方の挿入部の長手方向とがなす角度である湾曲量の時間変化を演算する機能を有し、
前記重み付け指標パラメータは、前記湾曲量の時間変化であることを特徴とする請求項7に記載の観察装置。 - 前記重み付け指標パラメータは、前記撮像部が撮像した画像に基づいて設定されることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の観察装置。
- 前記表示演算部はさらに、前記撮像部が撮像した画像の明るさを演算する機能を有し、
前記重み付け指標パラメータは、前記画像の明るさであることを特徴とする請求項12に記載の観察装置。 - 前記表示演算部はさらに、前記画像のブレ量を演算する機能を有し、
前記重み付け指標パラメータは、画像のブレ量であることを特徴とする請求項12に記載の観察装置。 - 前記表示演算部は、撮像時刻の異なる複数の画像のパターンマッチングにより前記画像のブレ量を演算することを特徴とする請求項14に記載の観察装置。
- 前記表示演算部は、前記撮像部が撮像した画像の所定範囲で前記重み付け情報を演算することを特徴とする請求項12に記載の観察装置。
- 前記画像の所定範囲は、前記撮像部が撮像する範囲である撮像範囲における前記被挿入体と前記撮像開口部との距離が、所定の距離以下となる画像の範囲であることを特徴とする請求項16に記載の観察装置。
- 前記画像の所定範囲は、画像の中央を含む領域であることを特徴とする請求項16に記載の観察装置。
- 前記表示演算部はさらに、前記重み付け指標パラメータを閾値と比較して前記重み付け情報を算出することを特徴とする請求項1乃至4、7、及び12の何れかに記載の観察装置。
- 前記閾値は、前記撮像開口部の被写界深度の範囲、人間の画像認識速度、操作者が入力した値、前記撮像部が撮像した画像の白飛び及び黒つぶれの有無、の少なくとも1つに基づいて決定されることを特徴とする請求項19に記載の観察装置。
- 前記表示演算部は、前記重み付け情報に基づいて、撮像位置表示の有無、色の変化、透明度の変化、点の密度の変化、の少なくとも1つとして、前記表示形式を設定することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の観察装置。
- 前記出力部からの前記表示情報を入力し、表示する表示装置をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の観察装置。
- 被挿入体に挿入部を挿入することで前記被挿入体内部を撮像する観察装置に用いられる観察支援装置において、
前記挿入部の変位量情報に基づいて、前記挿入部の位置検出対象となる部分の、前記被挿入体に対する相対位置情報を取得する相対位置情報取得部と、
前記被挿入体の形状情報を取得する被挿入体形状取得部と、
前記相対位置情報と前記被挿入体の形状情報とを用いて、前記観察装置が撮像している前記被挿入体の領域である撮像領域、前記撮像領域の一部、前記撮像領域の中の一点、の少なくとも1つである撮像位置を演算する撮像位置演算部と、
重み付け指標パラメータに基づき、前記撮像位置の重み付け情報を演算し、前記重み付け情報に基づき表示形式を設定する表示演算部と、
前記表示形式と前記撮像位置とを表示情報として出力する出力部と、
を有することを特徴とする観察支援装置。 - 被挿入体に挿入部を挿入することで前記被挿入体内部を撮像する観察装置に用いられる観察支援方法において、
前記挿入部の変位量情報に基づいて、前記挿入部の検出対象となる位置の、前記被挿入体に対する相対位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
前記被挿入体の形状情報を取得する被挿入体形状取得ステップと、
前記相対位置情報と前記被挿入体の形状情報とを用いて、前記観察装置が撮像している前記被挿入体の領域である撮像領域、前記撮像領域の一部、前記撮像領域の中の一点、の少なくとも1つである撮像位置を演算する撮像位置演算ステップと、
重み付け指標パラメータに基づき、前記撮像位置の重み付け情報を演算し、前記重み付け情報に基づき表示形式を設定する表示演算ステップと、
前記表示形式と前記撮像位置とを表示情報として出力する出力ステップと、
を有することを特徴とする観察支援方法。 - コンピュータに、
被挿入体に挿入部を挿入することで前記被挿入体内部を撮像する観察装置における前記挿入部の変位量情報に基づいて、前記挿入部の検出対象となる位置の、前記被挿入体に対する相対位置情報を取得する位置情報取得手順と、
前記被挿入体の形状情報を取得する被挿入体形状取得手順と、
前記相対位置情報と前記被挿入体の形状情報とを用いて、前記観察装置が撮像している前記被挿入体の領域である撮像領域、前記撮像領域の一部、前記撮像領域の中の一点、の少なくとも1つである撮像位置を演算する撮像位置演算手順と、
重み付け指標パラメータに基づき、前記撮像位置の重み付け情報を演算し、前記重み付け情報に基づき表示形式を設定する表示演算手順と、
前記表示形式と前記撮像位置とを表示情報として出力する出力手順と、
を実行させるためのプログラム。
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