JP2019045249A - 計測装置および計測装置の作動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】信頼度判定部は、第1の視差画像上の点に基づいて計測信頼度を判定する。撮像条件判定部は、前記信頼度判定部によって前記計測信頼度が低いと判定された後、撮像部の撮像条件が変化したか否かを判定する。前記信頼度判定部によって前記計測信頼度が低いと判定された後、前記撮像部は、計測対象の物体を撮像し、第2の視差画像を生成する。前記撮像条件判定部によって前記撮像条件が変化したと判定された後、前記信頼度判定部は、前記第2の視差画像上の点に基づいて前記計測信頼度を判定する。
【選択図】図5
Description
図1は、本発明の第1の実施形態の内視鏡装置1(計測装置)の外観を示す。内視鏡装置1は、被写体を撮像し、画像を使用して被写体の幾何学的特徴を計測する。ユーザーは、種々の被写体の観察と計測とを行うために、挿入部2の先端に装着される光学アダプターの交換と、内蔵された計測処理プログラムの選択と、計測処理プログラムの追加とを行うことが可能である。以下では、計測の一例として、ステレオ計測を行う場合について説明する。
X=t×XR+D/2・・・(1)
Y=−t×YR・・・(2)
Z=t×F・・・(3)
上記の例では、ステップS111において1対の第2の視差画像が取得される。しかしながら、ステップS111において取得される第2の視差画像は1対である必要はない。第1の実施形態の第1の変形例において、ステップS111における処理が1回実行されたときにN対の第2の視差画像が連続的に取得される。Nは2以上の整数である。ステップS112において、N対の視差画像に含まれる画像が表示部5に同時に表示される。あるいは、ステップS112において、N対の視差画像に含まれる画像が表示部5に1対ずつ順番に表示される。
上記の例では、ステップS104において仮指定点がユーザーにより指定された後、ステップS109において仮指定点の座標の調整により計測指定点が決定される。つまり、計測指定点の決定のための手順が2段階になっている。しかしながら、ステップS104において仮指定点の座標が、計測を実行する上で問題ない精度で検出されていれば、ステップS109における処理が省略されてもよい。ステップS109における処理を省略するか否かをユーザーが決定してもよい。
上記の例では、ステップS104において設定された仮指定点がその後の処理で使用される。しかしながら、ユーザーが計測したい位置が途中で変わることも想定される。この場合ユーザーは、ステップS112において表示部5に表示される画像を見て、ステップS104において設定された仮指定点を変更することができる。例えば、ユーザーは、仮指定点の位置すなわち座標を、最初に設定された座標とは異なる座標に変更することができる。あるいは、ユーザーは、仮指定点の数を増やす、または減らすことができる。第1の実施形態の第3の変形例において、ユーザーにより変更される可能性がある仮指定点の情報を最新の情報に更新するステップが追加される。
第1の実施形態で説明したように、ステップS111において第2の視差画像が取得され、かつステップS113において第1の視差画像と第2の視差画像との比較により撮像条件が判定される。しかしながら、撮像条件が変化したか否かの判定において、必ずしも第2の視差画像を取得する必要はない。例えば、挿入部2の先端20に組み込まれた小型のセンサーが取得した情報に基づいて、内視鏡の位置または姿勢が変化したか否かが判定されてもよい。第1の実施形態の第4の変形例において撮像条件判定部186は、撮像素子28の位置および姿勢の少なくとも1つが変化したか否かを判定する。信頼度判定部185によって計測信頼度が低いと判定され、かつ撮像条件判定部186によって撮像条件が変化したと判定された後、撮像素子28は、計測対象の物体を第2のタイミングで撮像し、第2の視差画像を生成する。
本発明の第2の実施形態の内視鏡装置1は、ユーザーへの支援機能を有する。具体的には、内視鏡装置1は、計測に適した画像を取得するために必要な支援情報をユーザーに通知する。これにより、内視鏡装置1は、計測に適した画像を高速に取得することができる。支援情報は、計測信頼度が低くなった原因と、計測信頼度を高めるための対策とで構成される。支援情報は、計測信頼度を高めるための対策として、撮像条件の変更、指定点の変更、およびステレオ光学アダプター30の装着状態の適正化のうち少なくとも1つをユーザーに促す情報を含む。
本発明の第3の実施形態の内視鏡装置1は、撮像条件が計測に適するように撮像条件を自動的に変更する。第1の実施形態およびその第4の変形例と同様に、撮像条件は、撮像素子28の位置および姿勢に加えて、照明の明るさおよび画像処理の設定値(画像処理パラメーター)を含む。
2 挿入部
3 コントロールユニット
4 操作部
5 表示部
8 内視鏡ユニット
9 CCU
10 制御ユニット
12 映像信号処理回路
13 ROM
14 RAM
15 カードインタフェース
16 外部機器インタフェース
17 制御インタフェース
18a,18b,18c CPU
20 先端
24 撮像面
28 撮像素子
29 センサー
30 ステレオ光学アダプター
31 第1の光学系
32 第2の光学系
180 制御部
181 表示制御部
182 指定点設定部
183 点検出部
184 3次元座標算出部
185 信頼度判定部
186 撮像条件判定部
187 計測部
188 通知制御部
189 撮像条件制御部
Claims (13)
- 計測対象の物体を撮像し、互いに視差を有する2つの画像を含む視差画像を生成する撮像部と、
前記物体が第1のタイミングで撮像されたときに生成された第1の視差画像に含まれる前記2つの画像の少なくとも一方を表示部に表示させる表示制御部と、
前記第1の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つであって、前記表示部に表示された画像上に指定点を設定する指定点設定部と、
前記第1の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つであって、前記指定点が設定された画像と異なる画像において、前記指定点に対応する対応点を検出する点検出部と、
前記指定点および前記対応点に基づいて計測信頼度を判定する信頼度判定部と、
前記信頼度判定部によって前記計測信頼度が高いと判定された場合に、前記視差画像を使用して前記物体の計測を行う計測部と、
を有する計測装置において、
前記信頼度判定部によって前記計測信頼度が低いと判定された後、前記撮像部の撮像条件が前記第1のタイミングにおける前記撮像条件から変化したか否かを判定する撮像条件判定部をさらに有し、
前記信頼度判定部によって前記計測信頼度が低いと判定された後、前記撮像部は、前記物体を第2のタイミングで撮像し、前記2つの画像を含む第2の視差画像を生成し、
前記撮像条件判定部によって前記撮像条件が変化したと判定された後、前記点検出部は、前記第1の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つに設定された前記指定点に類似する類似点を、前記第2の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つにおいて検出し、
前記点検出部は、前記第2の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つであって、前記類似点が検出された画像と異なる画像において、前記類似点に対応する類似対応点を検出し、
前記信頼度判定部は、前記類似点および前記類似対応点に基づいて前記計測信頼度を判定する
ことを特徴とする計測装置。 - 前記第2の視差画像が生成された後、前記撮像条件判定部は、前記撮像部の撮像条件が前記第1のタイミングにおける前記撮像条件から変化したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 - 前記信頼度判定部によって前記計測信頼度が低いと判定され、かつ前記撮像条件判定部によって前記撮像条件が変化したと判定された後、前記撮像部は、前記物体を前記第2のタイミングで撮像し、前記第2の視差画像を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 - 前記信頼度判定部によって前記計測信頼度が低いと判定された後、かつ前記第2の視差画像が取得される前に、前記計測信頼度を高めるための情報をユーザーに通知する通知制御部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 - 前記通知制御部は、前記撮像部の位置および姿勢の少なくとも1つを変更することを前記ユーザーに促す前記情報を前記ユーザーに通知する
ことを特徴とする請求項4に記載の計測装置。 - 前記通知制御部は、前記物体からの光を前記撮像部に入射させる光学系と前記物体との間の物体距離が変化するように、前記撮像部の前記位置および前記姿勢の少なくとも1つを変更することを前記ユーザーに促す前記情報を前記ユーザーに通知する
ことを特徴とする請求項5に記載の計測装置。 - 前記物体距離を計測する物体距離計測部をさらに有し、
前記通知制御部によって前記情報が前記ユーザーに通知され、かつ前記第2の視差画像が取得された後、前記撮像条件判定部は、前記物体距離計測部によって計測された前記物体距離が変化したか否かを判定することにより、前記撮像条件が変化したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項6に記載の計測装置。 - 前記通知制御部は、前記撮像部の前記撮像条件を前記第1のタイミングにおける前記撮像条件と異なる条件に変更することを前記ユーザーに促す前記情報を前記ユーザーに通知する
ことを特徴とする請求項4に記載の計測装置。 - 前記信頼度判定部によって前記計測信頼度が低いと判定された後、かつ前記第2の視差画像が取得される前に、前記計測信頼度が高まるように前記撮像部の前記撮像条件を変更する撮像条件制御部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 - 前記撮像条件は、前記撮像部の位置および姿勢の少なくとも1つである
ことを特徴とする請求項9に記載の計測装置。 - 前記撮像条件は、前記物体からの光を前記撮像部に入射させる光学系と前記物体との間の物体距離である
ことを特徴とする請求項10に記載の計測装置。 - 前記撮像条件制御部は、前記第2のタイミングにおける前記撮像条件を前記第1のタイミングにおける前記撮像条件と異なる条件に変更する
ことを特徴とする請求項9に記載の計測装置。 - 撮像部によって計測対象の物体を第1のタイミングで撮像し、互いに視差を有する2つの画像を含む第1の視差画像を生成する第1の撮像ステップと、
前記第1の視差画像に含まれる前記2つの画像の少なくとも一方を表示部に表示させる表示ステップと、
前記第1の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つであって、前記表示部に表示された画像上に指定点を設定する指定点設定ステップと、
前記第1の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つであって、前記指定点が設定された画像と異なる画像において、前記指定点に対応する対応点を検出する第1の点検出ステップと、
前記指定点および前記対応点に基づいて計測信頼度を判定する第1の信頼度判定ステップと、
前記第1の信頼度判定ステップにおいて前記計測信頼度が高いと判定された場合に、前記第1の視差画像を使用して前記物体の計測を行う第1の計測ステップと、
前記第1の信頼度判定ステップにおいて前記計測信頼度が低いと判定された後、前記撮像部の撮像条件が前記第1のタイミングにおける前記撮像条件から変化したか否かを判定する撮像条件判定ステップと、
前記第1の信頼度判定ステップにおいて前記計測信頼度が低いと判定された後、前記撮像部によって前記物体を第2のタイミングで撮像し、前記2つの画像を含む第2の視差画像を生成する第2の撮像ステップと、
前記撮像条件判定ステップにおいて前記撮像条件が変化したと判定された後、前記第1の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つに設定された前記指定点に類似する類似点を、前記第2の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つにおいて検出する第2の点検出ステップと、
前記第2の視差画像に含まれる前記2つの画像のうちの1つであって、前記類似点が検出された画像と異なる画像において、前記類似点に対応する類似対応点を検出する第3の点検出ステップと、
前記類似点および前記類似対応点に基づいて前記計測信頼度を判定する第2の信頼度判定ステップと、
前記第2の信頼度判定ステップにおいて前記計測信頼度が高いと判定された場合に、前記第2の視差画像を使用して前記物体の計測を行う第2の計測ステップと、
を有することを特徴とする計測装置の作動方法。
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