JP2710384B2 - 内視鏡の挿入方向の検出方法 - Google Patents
内視鏡の挿入方向の検出方法Info
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- JP2710384B2 JP2710384B2 JP1023450A JP2345089A JP2710384B2 JP 2710384 B2 JP2710384 B2 JP 2710384B2 JP 1023450 A JP1023450 A JP 1023450A JP 2345089 A JP2345089 A JP 2345089A JP 2710384 B2 JP2710384 B2 JP 2710384B2
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
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- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/042—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by a proximal camera, e.g. a CCD camera
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内視鏡の挿入方向の検出方法に係り、特に
大腸検査分野における内視鏡の自動挿入に適した内視鏡
の挿入方向の検出方法に関する。
大腸検査分野における内視鏡の自動挿入に適した内視鏡
の挿入方向の検出方法に関する。
［従来の技術と発明が解決しようとする課題］ 近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、
体腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネ
ル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内
視鏡が広く利用されている。
体腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネ
ル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる内
視鏡が広く利用されている。
ところで、従来の内視鏡検査では、医師が内視鏡像を
観察することにより、内視鏡（挿入部）の進行方向を判
断して、内視鏡を挿入していた。
観察することにより、内視鏡（挿入部）の進行方向を判
断して、内視鏡を挿入していた。
しかしながら、大腸検査における内視鏡の挿入には、
高度な技術と熟練を要していた。
高度な技術と熟練を要していた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡
単に、しかも短い処理時間で、内視鏡の挿入方向を検出
することのできる内視鏡の挿入方向の検出方法を提供す
ることを目的としている。
単に、しかも短い処理時間で、内視鏡の挿入方向を検出
することのできる内視鏡の挿入方向の検出方法を提供す
ることを目的としている。
［課題を解決するための手段及び作用］ 前記目的を達成するため本発明の内視鏡の挿入方向の
検出方法は、コンピュータによって各手順を実行するも
のであって、このコンピュータに取り込まれた内視鏡の
入力画像を基に、画素数が次々と1/nなる複数の階層の
画像を形成し、この画素数が異なる各階層の画像におい
て、下位の階層は直近の各上位の階層に対しｎ倍の子画
素領域を作成し、前記作成された各階層における各子画
素領域の明度の平均を求め、この求められた各階層にお
ける各子画素領域の明度の平均を基に、上位の階層の画
像における子画素領域のうち求める明度に近い領域を抽
出し、次に直近の下位の階層の上記抽出画素領域に該当
する子画素領域を抽出してこの抽出した子画素領域の明
度と前記上位の階層の該当子画素領域の明度とを比較し
てその差又は比が一定値以内となるまで順次下位の階層
の画像へと処理対象を移して行き、前記明度差又は比が
一定値以内となった前記下位の階層の画像を終結階層と
して抽出し、この抽出された終結階層の画像における各
子画素領域の内求める明度に近い子画素領域の明度と、
この終結階層の画像に対し直近の下位の階層の画像にお
ける前記終結階層の画像から抽出した子画素領域に該当
する子画素領域の明度とを比較し、その明度差又は比が
所定値内にあると判定されたときは、前記終結階層の画
像における抽出子画素領域を内視鏡の挿入方向として決
定するものである。
検出方法は、コンピュータによって各手順を実行するも
のであって、このコンピュータに取り込まれた内視鏡の
入力画像を基に、画素数が次々と1/nなる複数の階層の
画像を形成し、この画素数が異なる各階層の画像におい
て、下位の階層は直近の各上位の階層に対しｎ倍の子画
素領域を作成し、前記作成された各階層における各子画
素領域の明度の平均を求め、この求められた各階層にお
ける各子画素領域の明度の平均を基に、上位の階層の画
像における子画素領域のうち求める明度に近い領域を抽
出し、次に直近の下位の階層の上記抽出画素領域に該当
する子画素領域を抽出してこの抽出した子画素領域の明
度と前記上位の階層の該当子画素領域の明度とを比較し
てその差又は比が一定値以内となるまで順次下位の階層
の画像へと処理対象を移して行き、前記明度差又は比が
一定値以内となった前記下位の階層の画像を終結階層と
して抽出し、この抽出された終結階層の画像における各
子画素領域の内求める明度に近い子画素領域の明度と、
この終結階層の画像に対し直近の下位の階層の画像にお
ける前記終結階層の画像から抽出した子画素領域に該当
する子画素領域の明度とを比較し、その明度差又は比が
所定値内にあると判定されたときは、前記終結階層の画
像における抽出子画素領域を内視鏡の挿入方向として決
定するものである。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
まず、第１図ないし第６図を参照して、本発明の概要
を説明する。
を説明する。
第１図は大腸への内視鏡の挿入を示す説明図、第２図
は内視鏡挿入部の先端部を示す斜視図、第３図は大腸の
屈曲部分への内視鏡の挿入を示す説明図、第４図は第３
図の状態における内視鏡像を示す説明図、第５図は大腸
の直線部分への内視鏡の挿入を示す説明図、第６図は第
５図の状態における内視鏡像を示す説明図である。
は内視鏡挿入部の先端部を示す斜視図、第３図は大腸の
屈曲部分への内視鏡の挿入を示す説明図、第４図は第３
図の状態における内視鏡像を示す説明図、第５図は大腸
の直線部分への内視鏡の挿入を示す説明図、第６図は第
５図の状態における内視鏡像を示す説明図である。
第１図に示すように、内視鏡（ファイバスコープ）１
は、細長で可撓性を有する挿入部２を備え、この挿入部
２の後端に太径の操作部３が連接されている。前記操作
部３からは、側方に、可撓性を有するユニバーサルコー
ド４が延設され、このユニバーサルコード４の先端部
に、コネクタ５が設けられている。このコネクタ５は、
光源装置６に接続されるようになっている。また、前記
操作部３の後端部には、接眼部８が設けられている。
は、細長で可撓性を有する挿入部２を備え、この挿入部
２の後端に太径の操作部３が連接されている。前記操作
部３からは、側方に、可撓性を有するユニバーサルコー
ド４が延設され、このユニバーサルコード４の先端部
に、コネクタ５が設けられている。このコネクタ５は、
光源装置６に接続されるようになっている。また、前記
操作部３の後端部には、接眼部８が設けられている。
第２図に示すように、前記挿入部２の先端側には、硬
性の先端部11及びこの先端部11に隣接する後方側に湾曲
可能な湾曲部12が順次設けられている。また、前記操作
部３には、図示しない湾曲操作ノブが設けられ、この湾
曲操作ノブを回動操作することによって、前記湾曲部12
を上下／左右方向に湾曲できるようになっている。
性の先端部11及びこの先端部11に隣接する後方側に湾曲
可能な湾曲部12が順次設けられている。また、前記操作
部３には、図示しない湾曲操作ノブが設けられ、この湾
曲操作ノブを回動操作することによって、前記湾曲部12
を上下／左右方向に湾曲できるようになっている。
前記先端部11には、照明光学系の照明レンズ15と観察
光学系の対物レンズ16とが、略同一方向に向けられて配
設されている。前記照明レンズ15の後端側には、例えば
ファイババンドルからなる図示しないライトガイドが連
接されている。このライトガイドは、前記挿入部2,操作
部３及びユニバーサルコード４内に挿通されて、前記コ
ネクタ５に接続されている。そして、このコネクタ５を
前記光源装置６に接続すると、この光源装置６内のラン
プ6aから出射された照明光が、前記ライトガイドの入射
端に入射するようになっている。この照明光は、前記ラ
イトガイドによって、先端部11に導かれ先端面から出射
され、前記照明レンズ15を通して被写体に照射されるよ
うになっている。尚、第２図中、符号17は、照明光の照
明範囲を示している。
光学系の対物レンズ16とが、略同一方向に向けられて配
設されている。前記照明レンズ15の後端側には、例えば
ファイババンドルからなる図示しないライトガイドが連
接されている。このライトガイドは、前記挿入部2,操作
部３及びユニバーサルコード４内に挿通されて、前記コ
ネクタ５に接続されている。そして、このコネクタ５を
前記光源装置６に接続すると、この光源装置６内のラン
プ6aから出射された照明光が、前記ライトガイドの入射
端に入射するようになっている。この照明光は、前記ラ
イトガイドによって、先端部11に導かれ先端面から出射
され、前記照明レンズ15を通して被写体に照射されるよ
うになっている。尚、第２図中、符号17は、照明光の照
明範囲を示している。
一方、前記対物レンズ16の結合位置には、例えばファ
イババンドルからなる図示しないイメージガイドの先端
面が配置されている。このイメージガイドは、前記挿入
部２内に挿通されて、前記接眼部８まで延設されてい
る。そして、前記対物レンズ16によって結像された被写
体像は、前記イメージガイドによって、前記接眼部８に
導かれ、この接眼部８から図示しない接眼レンズを介し
て観察されるようになっている。尚、第２図中、符号18
は、観察光学系の視野範囲を示している。
イババンドルからなる図示しないイメージガイドの先端
面が配置されている。このイメージガイドは、前記挿入
部２内に挿通されて、前記接眼部８まで延設されてい
る。そして、前記対物レンズ16によって結像された被写
体像は、前記イメージガイドによって、前記接眼部８に
導かれ、この接眼部８から図示しない接眼レンズを介し
て観察されるようになっている。尚、第２図中、符号18
は、観察光学系の視野範囲を示している。
ところで、内視鏡１の照明光学系と観察光学系とは、
第２図に示すように、近接して存在し、且つ略同一方向
を向いていることから、内視鏡像の暗いところが遠いと
ころであるということが言える。従って、第１図に示す
ように、大腸20等の管腔状の物へ、内視鏡１（の挿入部
２）を挿入する場合、得られた内視鏡像の最も暗い方向
に、内視鏡１を挿入すれば良い。このことを、第３図な
いし第６図を参照して説明する。尚、第４図及び第６図
は、明るさの等しい部分を線で結んで示したものであ
り、符号21,22,23で示す領域は、この順に暗い部分を示
している。
第２図に示すように、近接して存在し、且つ略同一方向
を向いていることから、内視鏡像の暗いところが遠いと
ころであるということが言える。従って、第１図に示す
ように、大腸20等の管腔状の物へ、内視鏡１（の挿入部
２）を挿入する場合、得られた内視鏡像の最も暗い方向
に、内視鏡１を挿入すれば良い。このことを、第３図な
いし第６図を参照して説明する。尚、第４図及び第６図
は、明るさの等しい部分を線で結んで示したものであ
り、符号21,22,23で示す領域は、この順に暗い部分を示
している。
第３図は、内視鏡１の挿入部２を、大腸20の上方に屈
曲した部分へ挿入する場合を示している。この場合、第
４図に示すように、内視鏡像において暗い部分は、上方
に偏って存在する。従って、この場合には、内視鏡１の
先端部11を、上方向に湾曲させ、上方向に挿入部２を挿
入して行けば良い。
曲した部分へ挿入する場合を示している。この場合、第
４図に示すように、内視鏡像において暗い部分は、上方
に偏って存在する。従って、この場合には、内視鏡１の
先端部11を、上方向に湾曲させ、上方向に挿入部２を挿
入して行けば良い。
また、第５図は、内視鏡１の挿入部２を、大腸20の直
線状の部分へ挿入する場合を示している。この場合、第
６図に示すように、内視鏡像において暗い部分は、中央
に存在する。従って、この場合には、内視鏡１の挿入部
２を、まっすぐそのまま挿入して行けば良い。
線状の部分へ挿入する場合を示している。この場合、第
６図に示すように、内視鏡像において暗い部分は、中央
に存在する。従って、この場合には、内視鏡１の挿入部
２を、まっすぐそのまま挿入して行けば良い。
このように、本発明の内視鏡の挿入方向の検出方法
は、内視鏡像の暗い領域を抽出することによって、内視
鏡の挿入方向を検出するものであり、更に、内視鏡像の
暗い領域を正確に抽出する方法である。
は、内視鏡像の暗い領域を抽出することによって、内視
鏡の挿入方向を検出するものであり、更に、内視鏡像の
暗い領域を正確に抽出する方法である。
次に、第７図ないし第18図を参照して、本発明の一実
施例を説明する。
施例を説明する。
第７図はファイバスコープと外付けテレビカメラを用
いた内視鏡装置の例を示す説明図、第８図はビデオスコ
ープを用いた内視鏡装置の例を示す説明図、第９図は本
実施例のステップ１を示すフローチャート、第10図はク
ォドツゥリーを示す説明図、第11図はクォドツゥリーの
各階層のノードの関係を示す説明図、第12図は具体的数
値を入れたクォドツゥリーの一例を示す説明図、第13図
は内視鏡像の表示エリアが八角形形状の場合のクォドツ
ゥリーを示す説明図、第14図は本実施例のステップ２を
示すフローチャート、第15図はステップ２のステップS2
2を説明するためのクォドツゥリーを示す説明図、第16
図はステップ２のステップS24を説明するための説明
図、第17図は具体的数値を入れたクォドツゥリーの他の
例を示す説明図、第18図は本実施例のステップ３を示す
フローチャートである。
いた内視鏡装置の例を示す説明図、第８図はビデオスコ
ープを用いた内視鏡装置の例を示す説明図、第９図は本
実施例のステップ１を示すフローチャート、第10図はク
ォドツゥリーを示す説明図、第11図はクォドツゥリーの
各階層のノードの関係を示す説明図、第12図は具体的数
値を入れたクォドツゥリーの一例を示す説明図、第13図
は内視鏡像の表示エリアが八角形形状の場合のクォドツ
ゥリーを示す説明図、第14図は本実施例のステップ２を
示すフローチャート、第15図はステップ２のステップS2
2を説明するためのクォドツゥリーを示す説明図、第16
図はステップ２のステップS24を説明するための説明
図、第17図は具体的数値を入れたクォドツゥリーの他の
例を示す説明図、第18図は本実施例のステップ３を示す
フローチャートである。
本実施例の内視鏡の挿入方向の検出方法は、例えば、
第７図または第８図に示す内視鏡装置に適用される。
第７図または第８図に示す内視鏡装置に適用される。
第７図に示す内視鏡装置は、光源装置６によって照明
光が供給されるファイバスコープ１と、このファイバス
コープ１の接眼部８に取付けられた外付けテレビカメラ
30とを備えている。前記ファイバスコープ１の構成は、
第１図に示すものと同様であり、説明を省略する。前記
外付けテレビカメラ30は、例えば、前記接眼部８からの
光を結像する図示しない結像レンズと、この結像レンズ
の結像位置に配設された図示しない固体撮像素子を備え
ている。また、この外付けテレビカメラ30は、前記固体
撮像素子を駆動すると共に、この固体撮像素子の出力信
号を映像信号処理する信号処理装置31に接続されるよう
になっている。前記信号処理装置31から出力される映像
信号は、モニタ32に入力されると共に、A/D変換器33に
よってデジタル量に変換された後、電子計算機35に入力
され、この電子計算機35内の図示しないメモリ内に取り
込まれるようになっている。そして、前記モニタ32に、
内視鏡像が表示されると共に、前記電子計算機35によっ
て、本実施例における内視鏡の挿入方向の検出方法が実
行される。
光が供給されるファイバスコープ１と、このファイバス
コープ１の接眼部８に取付けられた外付けテレビカメラ
30とを備えている。前記ファイバスコープ１の構成は、
第１図に示すものと同様であり、説明を省略する。前記
外付けテレビカメラ30は、例えば、前記接眼部８からの
光を結像する図示しない結像レンズと、この結像レンズ
の結像位置に配設された図示しない固体撮像素子を備え
ている。また、この外付けテレビカメラ30は、前記固体
撮像素子を駆動すると共に、この固体撮像素子の出力信
号を映像信号処理する信号処理装置31に接続されるよう
になっている。前記信号処理装置31から出力される映像
信号は、モニタ32に入力されると共に、A/D変換器33に
よってデジタル量に変換された後、電子計算機35に入力
され、この電子計算機35内の図示しないメモリ内に取り
込まれるようになっている。そして、前記モニタ32に、
内視鏡像が表示されると共に、前記電子計算機35によっ
て、本実施例における内視鏡の挿入方向の検出方法が実
行される。
また、第８図に示す内視鏡装置は、ファイバスコープ
１及び外付けテレビカメラ30の代わりに、ビデオスコー
プ41を備えている。このビデオスコープ41は、前記ファ
イバスコープ１と同様に、細長で可撓性の挿入部２と、
この挿入部２の後端に連接された操作部３とを備えてい
る。前記操作部３からは、側方に、可撓性を有するユニ
バーサルコード42が延設され、このユニバーサルコード
42の先端部に、コネクタ43が設けられている。このコネ
クタ43は、光源装置６と映像信号処理回路46とを内蔵し
た制御装置45に接続されるようになっている。前記ビデ
オスコープ41の挿入部２の先端部では、対物レンズの結
像位置に、図示しない固体撮像素子が配設されている。
この固体撮像素子は、前記挿入部2,操作部３及びユニバ
ーサルコード42内に挿通された信号線、及び前記コネク
タ43を介して、前記制御装置45内の映像信号処理回路46
に接続されるようになっている。尚、前記ビデオスコー
プ41の照明光学系は、ファイバスコープ１と同様であ
り、ライトガイドの入射端には、前記制御装置45内の光
源装置６のランプ6aから出射された照射光が入射される
ようになっている。前記固体撮像素子は、前記映像信号
処理回路46によって駆動されると共に、この固体撮像素
子の出力信号は、前記映像信号処理回路46で信号処理さ
れるようになっている。この映像信号処理回路46から出
力される映像信号は、ファイバスコープ１を用いた内視
鏡装置の場合と同様に、モニタ32に入力されると共に、
A/D変換器33によってデジタル量に変換された後、電子
計算機35に入力され、この電子計算機35内の図示しない
メモリ内に取り込まれるようになっている。そして、前
記モニタ32に、内視鏡像が表示されると共に、前記電子
計算機35によって、本実施例における内視鏡の挿入方向
の検出方法が実行される。
１及び外付けテレビカメラ30の代わりに、ビデオスコー
プ41を備えている。このビデオスコープ41は、前記ファ
イバスコープ１と同様に、細長で可撓性の挿入部２と、
この挿入部２の後端に連接された操作部３とを備えてい
る。前記操作部３からは、側方に、可撓性を有するユニ
バーサルコード42が延設され、このユニバーサルコード
42の先端部に、コネクタ43が設けられている。このコネ
クタ43は、光源装置６と映像信号処理回路46とを内蔵し
た制御装置45に接続されるようになっている。前記ビデ
オスコープ41の挿入部２の先端部では、対物レンズの結
像位置に、図示しない固体撮像素子が配設されている。
この固体撮像素子は、前記挿入部2,操作部３及びユニバ
ーサルコード42内に挿通された信号線、及び前記コネク
タ43を介して、前記制御装置45内の映像信号処理回路46
に接続されるようになっている。尚、前記ビデオスコー
プ41の照明光学系は、ファイバスコープ１と同様であ
り、ライトガイドの入射端には、前記制御装置45内の光
源装置６のランプ6aから出射された照射光が入射される
ようになっている。前記固体撮像素子は、前記映像信号
処理回路46によって駆動されると共に、この固体撮像素
子の出力信号は、前記映像信号処理回路46で信号処理さ
れるようになっている。この映像信号処理回路46から出
力される映像信号は、ファイバスコープ１を用いた内視
鏡装置の場合と同様に、モニタ32に入力されると共に、
A/D変換器33によってデジタル量に変換された後、電子
計算機35に入力され、この電子計算機35内の図示しない
メモリ内に取り込まれるようになっている。そして、前
記モニタ32に、内視鏡像が表示されると共に、前記電子
計算機35によって、本実施例における内視鏡の挿入方向
の検出方法が実行される。
次に、本実施例の内視鏡の挿入方向の検出方法につい
て説明する。
て説明する。
尚、画素数は512×512画素、階調は512階調程度が一
般的ではあるが、以下の説明では、話を簡単にするため
に、電子計算機35に取り込まれた原画の画素数を８×８
とし、また、明るさレベルは、黒を0,白を７とする８階
調とする。
般的ではあるが、以下の説明では、話を簡単にするため
に、電子計算機35に取り込まれた原画の画素数を８×８
とし、また、明るさレベルは、黒を0,白を７とする８階
調とする。
本実施例の内視鏡の挿入方向の検出方法は、電子計算
機35に取り込まれた原画から、画素数の異なる複数の画
像を形成するステップ１と、前記ステップ１によって形
成された複数の画像において、画素数の少ない画像から
順に、その画像における各画素の明度を検査し、所定の
画素数の画像における暗い領域を抽出するステップ２
と、前記ステップ２で求めた領域の近傍の領域であっ
て、求める明度範囲内の領域を、前記ステップ２で求め
た領域に併合するステップ３とを備えている。
機35に取り込まれた原画から、画素数の異なる複数の画
像を形成するステップ１と、前記ステップ１によって形
成された複数の画像において、画素数の少ない画像から
順に、その画像における各画素の明度を検査し、所定の
画素数の画像における暗い領域を抽出するステップ２
と、前記ステップ２で求めた領域の近傍の領域であっ
て、求める明度範囲内の領域を、前記ステップ２で求め
た領域に併合するステップ３とを備えている。
前記ステップ１を、第９図ないし第11図を参照して説
明する。
明する。
第９図に示すように、原画の全画素がｎ×ｎで構成さ
れている場合、ステップS11で、２×２画素の領域の明
度（以下、グレーレベルと記す。）の平均を求め、n/2
×n/2画素の画像を得る。次に、ステップS12で、ステッ
プS11で得られた画像の画素が１か否かが判定され、画
素数が１ではない場合には、得られた画像について、更
に、前記ステップS11を行い、画素数が１の場合には、
ステップ１を終了し、ステップ２へ進む。
れている場合、ステップS11で、２×２画素の領域の明
度（以下、グレーレベルと記す。）の平均を求め、n/2
×n/2画素の画像を得る。次に、ステップS12で、ステッ
プS11で得られた画像の画素が１か否かが判定され、画
素数が１ではない場合には、得られた画像について、更
に、前記ステップS11を行い、画素数が１の場合には、
ステップ１を終了し、ステップ２へ進む。
このように、ステップ１では、画素数が１になるま
で、徐々に画素数の少ない画像を形成して、クォドツゥ
リー（Quad−Tree）を作成する。
で、徐々に画素数の少ない画像を形成して、クォドツゥ
リー（Quad−Tree）を作成する。
前記ステップ１を、更に、第10図を参照して説明す
る。尚、第10図において、xij（但し、ｘ＝a,b,c,d）
は、画素座標を示し、＜xij＞は、画素xijのグレーレベ
ルを示す。
る。尚、第10図において、xij（但し、ｘ＝a,b,c,d）
は、画素座標を示し、＜xij＞は、画素xijのグレーレベ
ルを示す。
第10図（ｄ）に示すように、８×８画素d11,d12,…,d
88で構成されている原画（これを、ｄプレーンと呼
ぶ。）から、ステップS11で、 ＜c11＞＝1/4（＜d11＞＋＜d12＞ ＋＜d21＞＋＜d22＞） の計算によって、２×２画素の領域のグレーレベルの平
均を求め、第10図（ｃ）に示すように、４×４画素c11,
c12,…,c44の画像（これを、ｃプレーンと呼ぶ。）を得
る。同様に、 ＜b11＞＝1/4（＜c11＞＋＜c12＞ ＋＜c21＞＋＜c22＞） から、第10図（ｂ）に示すように、２×２画素b11,b12,
b21,b22の画像（これを、ｂプレーンと呼ぶ。）を得
る。また、 ＜a11＞＝1/4（＜b11＞＋＜b12＞ ＋＜b21＞＋＜b22＞） から、第10図（ａ）に示すように、１画素a11の画像
（これを、ａプレーンと呼ぶ。）を得る。
88で構成されている原画（これを、ｄプレーンと呼
ぶ。）から、ステップS11で、 ＜c11＞＝1/4（＜d11＞＋＜d12＞ ＋＜d21＞＋＜d22＞） の計算によって、２×２画素の領域のグレーレベルの平
均を求め、第10図（ｃ）に示すように、４×４画素c11,
c12,…,c44の画像（これを、ｃプレーンと呼ぶ。）を得
る。同様に、 ＜b11＞＝1/4（＜c11＞＋＜c12＞ ＋＜c21＞＋＜c22＞） から、第10図（ｂ）に示すように、２×２画素b11,b12,
b21,b22の画像（これを、ｂプレーンと呼ぶ。）を得
る。また、 ＜a11＞＝1/4（＜b11＞＋＜b12＞ ＋＜b21＞＋＜b22＞） から、第10図（ａ）に示すように、１画素a11の画像
（これを、ａプレーンと呼ぶ。）を得る。
以上の作業は、次々と解像度1/2の画像を形成して行
くことに他ならない。
くことに他ならない。
このように作成されたクォドツゥリーでは、第11図に
示すように、a,b,c,dの各プレーンのノード（node,節）
は、ポインター（pointer）またはリンク（link）で連
接される（関連づけられる）。
示すように、a,b,c,dの各プレーンのノード（node,節）
は、ポインター（pointer）またはリンク（link）で連
接される（関連づけられる）。
特に、ａプレーンのノードをルート（root,根）また
はルート ノード（root node）と呼び、末端の（この
場合ｄプレーンの）ノードをリーフ（leaf）またはリー
フ ノード（leaf node）と呼ぶ。
はルート ノード（root node）と呼び、末端の（この
場合ｄプレーンの）ノードをリーフ（leaf）またはリー
フ ノード（leaf node）と呼ぶ。
前記ステップ１で得られる各画像の各画素のグレーレ
ベルの具体的数値例を入れたものを、第12図（ａ）ない
し（ｄ）に示す。
ベルの具体的数値例を入れたものを、第12図（ａ）ない
し（ｄ）に示す。
尚、内視鏡の表示エリアは、必ずしも正方形をしてお
らず、照明系の配光特性等から八角形や円形をしている
場合が多い。このように、八角形や円形の場合には、画
像の４隅等に、内視鏡像がなく常に黒の領域が存在する
ことになる。このような場合の処理を、表示エリアが八
角形形状の場合について、第13図（ａ）ないし（ｄ）を
参照して説明する。
らず、照明系の配光特性等から八角形や円形をしている
場合が多い。このように、八角形や円形の場合には、画
像の４隅等に、内視鏡像がなく常に黒の領域が存在する
ことになる。このような場合の処理を、表示エリアが八
角形形状の場合について、第13図（ａ）ないし（ｄ）を
参照して説明する。
第13図（ｄ）に示すように、ｄプレーン上の左上隅の
コーナーを一例にとり説明すると、画素d11の全部と、d
12,d21の半分は、常に黒の領域であり、この場合、 ＜c11＞＝1/4（＜d11＞＋＜d12＞ ＋＜d21＞＋＜d22＞） によって＜c11＞を計算すると、＜c11＞は、正しい値を
示さない。この場合は、 ＜c11＞＝1/3｛２（＜d12＞＋＜d21＞） ＋＜d22＞｝ によって計算することによって、正しい値が得られる。
コーナーを一例にとり説明すると、画素d11の全部と、d
12,d21の半分は、常に黒の領域であり、この場合、 ＜c11＞＝1/4（＜d11＞＋＜d12＞ ＋＜d21＞＋＜d22＞） によって＜c11＞を計算すると、＜c11＞は、正しい値を
示さない。この場合は、 ＜c11＞＝1/3｛２（＜d12＞＋＜d21＞） ＋＜d22＞｝ によって計算することによって、正しい値が得られる。
また、一番隅に、暗い領域が存在するケースは、希で
あるので、画素d11,d12,d21は、白レベル、すなわちグ
レーレベルが７として、 ＜c11＞＝1/4｛７＋７＋７＋＜d22＞｝ によって計算しても良い。
あるので、画素d11,d12,d21は、白レベル、すなわちグ
レーレベルが７として、 ＜c11＞＝1/4｛７＋７＋７＋＜d22＞｝ によって計算しても良い。
表示エリアが八角形の場合について説明したが、円形
等他の形状についても全く同様に考えることができる。
等他の形状についても全く同様に考えることができる。
尚、以後の説明では、話を簡単にするために、内視鏡
像の表示エリアは、正方形であるものとする。
像の表示エリアは、正方形であるものとする。
次に、第14図ないし第17図を参照して、ステップ２に
ついて説明する。
ついて説明する。
第14図に示すように、まず、ステップS21で、２×２
画素の画像（階層）から、求めるグレーレベルに最も近
い値のノードを抽出する。次に、ステップS22で、前記
ステップS21を行った階層が検査を終結して良い階層か
否かが判定される。終結して良い階層である場合には、
ステップS23で、前記ステップS21で抽出されたノードの
グレーレベルは、求まるグレーレベル範囲に入っている
か否かが判定される。入っている場合には、ステップS2
4で、ステップS21で抽出されたノードのグレーレベルと
そのノードの４つの子ノードのグレーレベルの差が、一
定値ｋ以内に入っているか否かが判定される。入ってい
る場合には、そのノードを暗い領域として登録し、ステ
ップ２を終了し、ステップ３へ進む。一方、前記ステッ
プS22で、終結して良い階層ではないと判定された場
合、及び前記ステップS23で、求めるグレーレベル範囲
に入っていないと判定された場合は、次のツゥリーレベ
ル（Tree Level）、すなわち、次の画素数の多い画像
（クォドツゥリーにおける下の階層）において、ステッ
プS21以降を実行する。この場合、ステップS21では、上
の階層においてステップS21で抽出されたノードに対応
する４つの子ノードの中から、求めるグレーレベルに最
も近い値のノードを抽出する。また、前記ステップS24
で、一定値ｋ以内に入っていないと判定された場合に
は、ステップS26で、その階層が検査を終結して良い階
層の底か否かが判定される。このステップS26で、終結
して良い階層の底ではないと判定された場合には、前述
のように、次のツゥリーレベルにおいて、ステップS21
以降を実行する。また、前記ステップS26で、終結して
良い階層の底であると判定された場合には、ステップ27
で、一段上の階層に戻り（これを、バックトラック（BA
CK TRACK）と呼ぶ。）、例えば、既に前記ステップS21
を行ったノードと同じ親ノードに属する残りの３つの子
ノードの中から、求めるグレーレベルに最も近い値のノ
ードから順にステップS21以降を実行する。
画素の画像（階層）から、求めるグレーレベルに最も近
い値のノードを抽出する。次に、ステップS22で、前記
ステップS21を行った階層が検査を終結して良い階層か
否かが判定される。終結して良い階層である場合には、
ステップS23で、前記ステップS21で抽出されたノードの
グレーレベルは、求まるグレーレベル範囲に入っている
か否かが判定される。入っている場合には、ステップS2
4で、ステップS21で抽出されたノードのグレーレベルと
そのノードの４つの子ノードのグレーレベルの差が、一
定値ｋ以内に入っているか否かが判定される。入ってい
る場合には、そのノードを暗い領域として登録し、ステ
ップ２を終了し、ステップ３へ進む。一方、前記ステッ
プS22で、終結して良い階層ではないと判定された場
合、及び前記ステップS23で、求めるグレーレベル範囲
に入っていないと判定された場合は、次のツゥリーレベ
ル（Tree Level）、すなわち、次の画素数の多い画像
（クォドツゥリーにおける下の階層）において、ステッ
プS21以降を実行する。この場合、ステップS21では、上
の階層においてステップS21で抽出されたノードに対応
する４つの子ノードの中から、求めるグレーレベルに最
も近い値のノードを抽出する。また、前記ステップS24
で、一定値ｋ以内に入っていないと判定された場合に
は、ステップS26で、その階層が検査を終結して良い階
層の底か否かが判定される。このステップS26で、終結
して良い階層の底ではないと判定された場合には、前述
のように、次のツゥリーレベルにおいて、ステップS21
以降を実行する。また、前記ステップS26で、終結して
良い階層の底であると判定された場合には、ステップ27
で、一段上の階層に戻り（これを、バックトラック（BA
CK TRACK）と呼ぶ。）、例えば、既に前記ステップS21
を行ったノードと同じ親ノードに属する残りの３つの子
ノードの中から、求めるグレーレベルに最も近い値のノ
ードから順にステップS21以降を実行する。
第15図を参照して、前記ステップS22における検査を
終結しても良い階層について説明する。
終結しても良い階層について説明する。
一般的には、画素数は512×512程度であることは既に
述べた通りであるが、その場合のクォドツゥリーの様子
を、第15図に示す。前記ステップ２では、２×２画素の
階層から始めて、下方（画素数の多い階層）に検査を進
めて行く訳であるが、必ずしも、512×512画素の階層ま
で検査を進める必要はなく、精度的に問題のない階層ま
で検査をすれば良い。これは、電子計算機による処理時
間の短縮になる。また、ノイズの影響を排除することが
できる。一方、例えば２×２画素の階層では粗すぎる。
従って、前記ステップ22では、要求する精度に応じて、
検査を終結しても良い階層の上限，下限の少なくとも一
方を設定している。
述べた通りであるが、その場合のクォドツゥリーの様子
を、第15図に示す。前記ステップ２では、２×２画素の
階層から始めて、下方（画素数の多い階層）に検査を進
めて行く訳であるが、必ずしも、512×512画素の階層ま
で検査を進める必要はなく、精度的に問題のない階層ま
で検査をすれば良い。これは、電子計算機による処理時
間の短縮になる。また、ノイズの影響を排除することが
できる。一方、例えば２×２画素の階層では粗すぎる。
従って、前記ステップ22では、要求する精度に応じて、
検査を終結しても良い階層の上限，下限の少なくとも一
方を設定している。
また、第16図（ａ）ないし（ｃ）を参照して、前記ス
テップ24について説明する。
テップ24について説明する。
第16図（ａ）に示すように、ある階層ｐのハッチング
部のグレーレベルと、下の階層ｑにおける前記ハッチン
グ部に対応する４つの子画素のグレーレベルの差が、一
定値以内であれば、明るさにむらのない、いわゆるベタ
の状態であるので、更に細かく下の階層ｒを検査する必
要はない。
部のグレーレベルと、下の階層ｑにおける前記ハッチン
グ部に対応する４つの子画素のグレーレベルの差が、一
定値以内であれば、明るさにむらのない、いわゆるベタ
の状態であるので、更に細かく下の階層ｒを検査する必
要はない。
従って、前記ステップS24では、その様なベタの状態
になったときは、更に、その下の階層まで検査を進める
ことを止める。これも、電子計算機による処理時間の短
縮になる。
になったときは、更に、その下の階層まで検査を進める
ことを止める。これも、電子計算機による処理時間の短
縮になる。
また、前記ステップS24で、グレーレベルの差が一定
値ｋ以内に入っていないと判定され、更に、ステップS2
6で、終結して良い階層の底であると判定された場合
は、明るさのむらが、イメージガイドを構成する光ファ
イバの折れや、ノイズに起因している可能性があり、こ
のような場合に、ステップS27で、バックトラックする
ことにより、誤りを防止することができる。
値ｋ以内に入っていないと判定され、更に、ステップS2
6で、終結して良い階層の底であると判定された場合
は、明るさのむらが、イメージガイドを構成する光ファ
イバの折れや、ノイズに起因している可能性があり、こ
のような場合に、ステップS27で、バックトラックする
ことにより、誤りを防止することができる。
尚、本実施例では、前記ステップS24において、抽出
されたノードとそのノードの４つの子ノードの各グレー
レベルの差が、一定値ｋ以内に入っているか否かを判定
するようにしているが、第19図に示すように、ステップ
S24において、各ノードのグレーレベルの比が、一定値
以内に入っているか否かを判定するようにし、この比が
一定値以内に入っている場合には、ステップ２を終了
し、一定値以内に入っていない場合には、ステップS26
へ進むようにしても良い。
されたノードとそのノードの４つの子ノードの各グレー
レベルの差が、一定値ｋ以内に入っているか否かを判定
するようにしているが、第19図に示すように、ステップ
S24において、各ノードのグレーレベルの比が、一定値
以内に入っているか否かを判定するようにし、この比が
一定値以内に入っている場合には、ステップ２を終了
し、一定値以内に入っていない場合には、ステップS26
へ進むようにしても良い。
次に、以上のようなステップ２の動作を、２種類の具
体的数値例を用いて説明する。
体的数値例を用いて説明する。
第１の例では、求める領域のグレーレベルを２以下と
し、第12図に示すグレーレベル分布の場合を例にとり説
明する。但し、終結して良い階層をｃプレーンとする。
また、ステップS24の一定値ｋを1.5とする。
し、第12図に示すグレーレベル分布の場合を例にとり説
明する。但し、終結して良い階層をｃプレーンとする。
また、ステップS24の一定値ｋを1.5とする。
まず、ステップS21で、ｂプレーン上の４つのノード
のグレーレベルが検査される。求めるグレーレベル（２
以下）に最も近い値のノードはb21であり、このb21が抽
出される。
のグレーレベルが検査される。求めるグレーレベル（２
以下）に最も近い値のノードはb21であり、このb21が抽
出される。
次に、ステップS22で、ｂプレーンは終結して良い階
層ではないと判定される。
層ではないと判定される。
次に、次のツゥリーレベルへ進み、ステップS21で、
前記ノードb21に対応するｃプレーン上の４つのノードc
31,c32,c41,c42の中から、求めるグレーレベルに最も近
い値のノードc32が抽出される。
前記ノードb21に対応するｃプレーン上の４つのノードc
31,c32,c41,c42の中から、求めるグレーレベルに最も近
い値のノードc32が抽出される。
次に、ステップS22で、ｃプレーンは終結して良い階
層であると判定される。
層であると判定される。
次に、ステップS23で、前記ノードc32のグレーレベル
は、求めるグレーレベル（２以下）に入っていると判定
される。
は、求めるグレーレベル（２以下）に入っていると判定
される。
次に、ステップS24で、前記ノードc32のグレーレベル
と、このノードc32に対応するｄプレーン上のd53,d54,d
63,d64のグレーレベルが比較される。c32,d53,d54,d63,
d64の各グレーレベルは、１〜２であり、その差は１で
あり、一定値ｋ＝1.5以内に入っていると判定される。
と、このノードc32に対応するｄプレーン上のd53,d54,d
63,d64のグレーレベルが比較される。c32,d53,d54,d63,
d64の各グレーレベルは、１〜２であり、その差は１で
あり、一定値ｋ＝1.5以内に入っていると判定される。
そして、ステップS25で、前記ノードc32が登録され、
ステップ２を終了する。
ステップ２を終了する。
第２の例では、求める領域のグレーレベルを２以下と
し、第17図（ａ）ないし（ｄ）に示すグレーレベル分布
の場合を例にとり説明する。但し、終結して良い階層を
ｃプレーンとする。また、ステップS24の一定値ｋを1.5
とする。
し、第17図（ａ）ないし（ｄ）に示すグレーレベル分布
の場合を例にとり説明する。但し、終結して良い階層を
ｃプレーンとする。また、ステップS24の一定値ｋを1.5
とする。
まず、ステップS21で、ｂプレーン上の４つのノード
のグレーレベルが検査される。求めるグレーレベル（２
以下）に最も近い値のノードはb21であり、このb21が抽
出される。
のグレーレベルが検査される。求めるグレーレベル（２
以下）に最も近い値のノードはb21であり、このb21が抽
出される。
次に、ステップS22で、ｂプレーンは終結して良い階
層ではないと判定される。
層ではないと判定される。
次に、次のツゥリーレベルへ進み、ステップS21で、
前記ノードb21に対応するｃプレーン上の４つのノードc
31,c32,c41,c41の中から、求めるグレーレベルに最も近
い値のノードc32が抽出される。
前記ノードb21に対応するｃプレーン上の４つのノードc
31,c32,c41,c41の中から、求めるグレーレベルに最も近
い値のノードc32が抽出される。
次に、ステップS22で、ｃプレーンは終結して良い階
層であると判定される。
層であると判定される。
次に、ステップS23で、前記ノードc32のグレーレベル
は、求めるグレーレベル（２以下）に入っていると判定
される。
は、求めるグレーレベル（２以下）に入っていると判定
される。
次に、ステップS24で、前記ノードc32のグレーレベル
と、このノードc32に対応するｄプレーン上のd53,d54,d
63,d64のグレーレベルが比較される。c32,d53,d54,d63,
d64の各グレーレベルは、０〜2.5であり、その差は2.5
であり、一定値ｋ＝1.5以内に入っていないと判定され
る。
と、このノードc32に対応するｄプレーン上のd53,d54,d
63,d64のグレーレベルが比較される。c32,d53,d54,d63,
d64の各グレーレベルは、０〜2.5であり、その差は2.5
であり、一定値ｋ＝1.5以内に入っていないと判定され
る。
次に、ステップS26で、終結して良い階層の底か否か
が判定され、終結して良い階層の底であるので、ステッ
プS27でバックトラックする。すなわち、ノードc32は、
求めるグレーレベル領域ではなかったので、他の３つの
ノードc31,c41,c42の中で、求めるグレーレベルに最も
近い値のノードから順番に（この場合、c42,c41,c31の
順に）、ステップS21以降の同様の検査が行われ、ノー
ドc42が抽出され、ステップS25で、このノードc42が登
録され、ステップ２を終了する。
が判定され、終結して良い階層の底であるので、ステッ
プS27でバックトラックする。すなわち、ノードc32は、
求めるグレーレベル領域ではなかったので、他の３つの
ノードc31,c41,c42の中で、求めるグレーレベルに最も
近い値のノードから順番に（この場合、c42,c41,c31の
順に）、ステップS21以降の同様の検査が行われ、ノー
ドc42が抽出され、ステップS25で、このノードc42が登
録され、ステップ２を終了する。
次に、第18図を参照して、ステップ３について説明す
る。
る。
まず、ステップS31で、前記ステップ２で得られた領
域の近傍のノードのグレーレベルを検査する。次に、ス
テップS32で、求めるグレーレベル範囲内に入っている
領域があるか否かが判定され、ある場合には、ステップ
S33で、その領域を、ステップ２で既に得られた領域に
併合し、再びステップS31へ戻る。以上のステップS31〜
S33は、求めるグレーレベル範囲に入るものがなくなる
まで続けられる。一方、前記ステップS32で、求めるグ
レーレベル範囲内に入っている領域がないと判定された
場合には、ステップS34で、より高い精度の検査が必要
か否かが判定され、必要ないと判定された場合には、ス
テップ３を終了する。一方、ステップS34で、より高い
精度の検査が必要であると判定された場合には、次のツ
ゥリーレベル、すなわち下の階層へ進み、ステップS31
〜S33の近傍検査を行う。
域の近傍のノードのグレーレベルを検査する。次に、ス
テップS32で、求めるグレーレベル範囲内に入っている
領域があるか否かが判定され、ある場合には、ステップ
S33で、その領域を、ステップ２で既に得られた領域に
併合し、再びステップS31へ戻る。以上のステップS31〜
S33は、求めるグレーレベル範囲に入るものがなくなる
まで続けられる。一方、前記ステップS32で、求めるグ
レーレベル範囲内に入っている領域がないと判定された
場合には、ステップS34で、より高い精度の検査が必要
か否かが判定され、必要ないと判定された場合には、ス
テップ３を終了する。一方、ステップS34で、より高い
精度の検査が必要であると判定された場合には、次のツ
ゥリーレベル、すなわち下の階層へ進み、ステップS31
〜S33の近傍検査を行う。
次に、このステップ３の動作を、第12図に示す具体的
数値を例にとり説明する。
数値を例にとり説明する。
ステップ２の検査では、ノードc32が抽出されたの
で、ステップ３では、その近傍検査が行われる。
で、ステップ３では、その近傍検査が行われる。
まず、ステップS31で、ノードc32の近傍のノードc21,
c22,c23,c31,c33,c41,c42,c43のグレーレベルの検査が
行われる。次に、ステップS32で、求めるグレーレベル
範囲（２以下）に入っている領域があるか否かが判定さ
れる。この例では、求めるグレーレベル範囲に入ってい
るものではない。次に、ステップS34で、より高い精度
の検査を必要とする場合には、ｄプレーンにおいて、ス
テップS31〜S33によって、更に細かく検査する。この例
では、求めるグレーレベル範囲に入っているものはな
い。
c22,c23,c31,c33,c41,c42,c43のグレーレベルの検査が
行われる。次に、ステップS32で、求めるグレーレベル
範囲（２以下）に入っている領域があるか否かが判定さ
れる。この例では、求めるグレーレベル範囲に入ってい
るものではない。次に、ステップS34で、より高い精度
の検査を必要とする場合には、ｄプレーンにおいて、ス
テップS31〜S33によって、更に細かく検査する。この例
では、求めるグレーレベル範囲に入っているものはな
い。
従って、この例では、ステップ２で求めた領域に併合
すべき領域はないということになる。
すべき領域はないということになる。
尚、第20図に示すように、複数の電子計算機35,35,…
を設け、ステップ2,ステップ３の検査において、複数の
電子計算機35,35,…による並列処理を行えば、その処理
時間を短縮することができる。複数の電子計算機による
並列処理が可能であることも、クォドツゥリーを用いた
本実施例の持つ利点の一つである。
を設け、ステップ2,ステップ３の検査において、複数の
電子計算機35,35,…による並列処理を行えば、その処理
時間を短縮することができる。複数の電子計算機による
並列処理が可能であることも、クォドツゥリーを用いた
本実施例の持つ利点の一つである。
このように、本実施例によれば、ステップ１及びステ
ップ２によって抽出され、場合によっては、更に、ステ
ップ３で併合された暗い領域を、内視鏡の挿入方向とす
ることにより、簡単に、内視鏡の挿入方向を検出するこ
とができる。
ップ２によって抽出され、場合によっては、更に、ステ
ップ３で併合された暗い領域を、内視鏡の挿入方向とす
ることにより、簡単に、内視鏡の挿入方向を検出するこ
とができる。
ところで、原画がｎ×ｎ画素で構成されている場合
に、全ての画素について、一つ一つその明るさレベルを
検査した場合には、その検査に多大な時間を要する。通
常は、ｎ＝512程度であり、ｎ×ｎ＝262144にもなる。
に、全ての画素について、一つ一つその明るさレベルを
検査した場合には、その検査に多大な時間を要する。通
常は、ｎ＝512程度であり、ｎ×ｎ＝262144にもなる。
これに対し、本実施例では、ステップ１でクォドツゥ
リーを作成し、ステップ２で、明るさレベルが所定値以
下の暗い領域を抽出するに当り、前記クォドツゥリーを
用いて、画素数の少ない画像から順に、マクロ的検査か
らミクロ的検査を行うようにしている。従って、処理時
間を著しく短縮することができる。
リーを作成し、ステップ２で、明るさレベルが所定値以
下の暗い領域を抽出するに当り、前記クォドツゥリーを
用いて、画素数の少ない画像から順に、マクロ的検査か
らミクロ的検査を行うようにしている。従って、処理時
間を著しく短縮することができる。
尚、本発明は、上記実施例に限定されず、例えばステ
ップ３は、必ずしも必要とするものではない。
ップ３は、必ずしも必要とするものではない。
また、本発明の方法によって検出された内視鏡の挿入
方向に対し、内視鏡操作者が、湾曲操作及び挿入操作に
より、内視鏡を挿入しても良いし、検出された挿入方向
に対し、装置によって自動的に先端部を向け、挿入して
も良い。
方向に対し、内視鏡操作者が、湾曲操作及び挿入操作に
より、内視鏡を挿入しても良いし、検出された挿入方向
に対し、装置によって自動的に先端部を向け、挿入して
も良い。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、簡単に、しかも
短い処理時間で、内視鏡の挿入方向を検出することがで
きるという効果がある。
短い処理時間で、内視鏡の挿入方向を検出することがで
きるという効果がある。
第１図は大腸への内視鏡の挿入を示す説明図、第２図は
内視鏡挿入部の先端部を示す斜視図、第３図は大腸の屈
曲部分への内視鏡の挿入を示す説明図、第４図は第３図
の状態における内視鏡像を示す説明図、第５図は大腸の
直線部分への内視鏡の挿入を示す説明図、第６図は第５
図の状態における内視鏡像を示す説明図、第７図ないし
第18図は本発明の一実施例に係り、第７図はファイバス
コープと外付けテレビカメラを用いた内視鏡装置の例を
示す説明図、第８図はビデオスコープを用いた内視鏡装
置の例を示す説明図、第９図は本実施例のステップ１を
示すフローチャート、第10図はクォドツゥリーを示す説
明図、第11図はクォドツゥリーの各階層のノードの関係
を示す説明図、第12図は具体的数値を入れたクォドツゥ
リーの一例を示す説明図、第13図は内視鏡像の表示エリ
アが八角形形状の場合のクォドツゥリーを示す説明図、
第14図は本実施例のステップ２を示すフローチャート、
第15図はステップ２のステップS22を説明するためのク
ォドツゥリーを示す説明図、第16図はステップ２のステ
ップS24を説明するための説明図、第17図は具体的数値
を入れたクォドツゥリーの他の例を示す説明図、第18図
は本実施例のステップ３を示すフローチャート、第19図
はステップ２のステップS24の他の例を説明するために
フローチャート一部を示す説明図、第20図は複数の電子
計算機を設けた内視鏡装置の一部を示す説明図である。 １……内視鏡、２……挿入部
内視鏡挿入部の先端部を示す斜視図、第３図は大腸の屈
曲部分への内視鏡の挿入を示す説明図、第４図は第３図
の状態における内視鏡像を示す説明図、第５図は大腸の
直線部分への内視鏡の挿入を示す説明図、第６図は第５
図の状態における内視鏡像を示す説明図、第７図ないし
第18図は本発明の一実施例に係り、第７図はファイバス
コープと外付けテレビカメラを用いた内視鏡装置の例を
示す説明図、第８図はビデオスコープを用いた内視鏡装
置の例を示す説明図、第９図は本実施例のステップ１を
示すフローチャート、第10図はクォドツゥリーを示す説
明図、第11図はクォドツゥリーの各階層のノードの関係
を示す説明図、第12図は具体的数値を入れたクォドツゥ
リーの一例を示す説明図、第13図は内視鏡像の表示エリ
アが八角形形状の場合のクォドツゥリーを示す説明図、
第14図は本実施例のステップ２を示すフローチャート、
第15図はステップ２のステップS22を説明するためのク
ォドツゥリーを示す説明図、第16図はステップ２のステ
ップS24を説明するための説明図、第17図は具体的数値
を入れたクォドツゥリーの他の例を示す説明図、第18図
は本実施例のステップ３を示すフローチャート、第19図
はステップ２のステップS24の他の例を説明するために
フローチャート一部を示す説明図、第20図は複数の電子
計算機を設けた内視鏡装置の一部を示す説明図である。 １……内視鏡、２……挿入部
Claims (4)
- 【請求項１】コンピュータに取り込まれた内視鏡の入力
画像を基に、画素数が次々と1/nとなる複数の階層の画
像を形成し、この画素数が異なる各階層の画像におい
て、下位の階層は直近の各上位の階層に対しｎ倍の子画
素領域を作成するステップと、 前記ステップによって作成された各階層における各子画
素領域の明度の平均を求めるステップと、 前記ステップによって求められた各階層における各子画
素領域の明度の平均を基に、上位の階層の画像における
子画素領域のうち求める明度に近い領域を抽出し、次に
直近の下位の階層の上記抽出画素領域に該当する子画素
領域を抽出してこの抽出した子画素領域の明度と前記上
位の階層の該当子画素領域の明度とを比較してその差又
は比が一定値以内となるまで順次下位の階層の画像へと
処理対象を移して行き、前記明度差又は比が一定値以内
となった前記下位の階層の画像を終結階層として抽出す
るステップと、 前記ステップにより抽出された終結階層の画像における
各子画素領域の内求める明度に近い子画素領域の明度
と、この終結階層の画像に対し直近の下位の階層の画像
における前記終結階層の画像から抽出した子画素領域に
該当する子画素領域の明度とを比較し、その明度差又は
比が所定値内にあると判定されたときは、前記終結階層
の画像における抽出子画素領域を内視鏡の挿入方向とし
て決定するステップと、 をコンピュータで実行する内視鏡の挿入方向検出方法。 - 【請求項２】コンピュータに取り込まれた内視鏡の入力
画像を基に、画素数が次々と1/nとなる複数の階層の画
像を形成し、この画素数が異なる各階層の画像におい
て、下位の階層は直近の各上位の階層に対しｎ倍の子画
素領域を作成するステップと、 前記ステップによって作成された各階層における各子画
素領域の明度の平均を求めるステップと、 前記ステップによって求められた各階層における各子画
素領域の明度の平均を基に、上位の階層の画像における
子画素領域のうち求める明度に近い領域を抽出し、次に
直近の下位の階層の上記抽出画素領域に該当する子画素
領域を抽出してこの抽出した子画素領域の明度と前記上
位の階層の該当子画素領域の明度とを比較してその差又
は比が一定値以内となるまで順次下位の階層の画像へと
処理対象を移して行き、前記明度差又は比が一定値以内
となった前記下位の階層の画像を終結階層として抽出す
るステップと、 前記ステップにより抽出された終結階層の画像における
各子画素領域の内求める明度に近い子画素領域の明度
と、この終結階層の画像に対し直近の下位の階層の画像
における前記終結階層の画像から抽出した子画素領域に
該当する子画素領域の明度とを比較し、その明度差又は
比が所定値内に入っていないと判定されたときは、前記
終結階層の画像における求める明度に対して次に近い子
画素領域を抽出し、以下前記ステップを繰り返して終結
階層における子画素領域の中から内視鏡の挿入方向とす
る領域を決定するステップと、 をコンピュータで実行する内視鏡の挿入方向検出方法。 - 【請求項３】コンピュータに取り込まれた内視鏡の入力
画像を基に、画素数が次々と1/nなる複数の階層の画像
を形成し、この画素数が異なる各階層の画像において、
下位の階層は直近の各上位の階層に対しｎ倍の子画素領
域を作成するステップと、 前記ステップによって作成された各階層における各子画
素領域の明度の平均を求めるステップと、 前記ステップによって求められた各階層における各子画
素領域の明度の平均を基に、上位の階層の画像における
子画素領域のうち求める明度に近い領域を抽出し、次に
直近の下位の階層の上記抽出画素領域に該当する子画素
領域を抽出してこの抽出した子画素領域の明度と前記上
位の階層の該当子画素領域の明度とを比較してその差又
は比が一定値以内となるまで順次下位の階層の画像へと
処理対象を移して行き、前記明度差又は比が一定値以内
となった前記下位の階層の画像を終結階層として抽出す
るステップと、 前記ステップにより抽出された終結階層の画像における
各子画素領域の内求める明度に近い子画素領域の明度
と、この終結階層の画像に対し直近の下位の階層の画像
における前記終結階層の画像から抽出した子画素領域に
該当する子画素領域の明度とを比較し、その明度差又は
比が所定値内にあると判定されたときは、前記終結階層
の画像における抽出子画素領域を内視鏡の挿入方向とし
て決定するステップと、 前記ステップによって内視鏡の挿入方向として決定した
子画素領域に近接する各子画素領域の明度と、この子画
素領域が存在する終結階層に対し直近の下位の階層の画
像における各該当子画素領域の明度とを比較し、その明
度差又は比が所定内にあると判定されたときは、終結階
層の画像におけるその子画素領域を、前記内視鏡の挿入
方向として決定した子画素領域に併合するステップと、 をコンピュータで実行する内視鏡の挿入方向検出方法。 - 【請求項４】コンピュータに取り込まれた内視鏡の入力
画像を基に、画素数が次々と1/nとなる複数の階層の画
像を形成し、この画素数が異なる各階層の画像におい
て、下位の階層は直近の各上位の階層に対しｎ倍の子画
素領域を作成するステップと、 前記ステップによって作成された各階層における各子画
素領域の明度の平均を求めるステップと、 前記ステップによって求められた各階層における各子画
素領域の明度の平均を基に、上位の階層の画像における
子画素領域のうち求める明度に近い領域を抽出し、次に
直近の下位の階層の上記抽出画素領域に該当する子画素
領域を抽出してこの抽出した子画素領域の明度と前記上
位の階層の該当子画素領域の明度とを比較してその差又
は比が一定値以内となるまで順次下位の階層の画像へと
処理対象を移して行き、前記明度差又は比が一定値以内
となった前記下位の階層の画像を終結階層として抽出す
るステップと、 前記ステップにより抽出された終結階層の画像における
各子画素領域の内求める明度に近い子画素領域の明度
と、この終結階層の画像に対し直近の下位の階層の画像
における前記終結階層の画像から抽出した子画素領域に
該当する子画素領域の明度とを比較し、その明度差又は
比が所定値内に入っていないと判定されたときは、前記
終結階層の画像における求める明度に対して次に近い子
画素領域を抽出し、以下前記ステップを繰り返して終結
階層における子画素領域の中から内視鏡の挿入方向とす
る領域を決定するステップと、 前記ステップによって内視鏡の挿入方向として決定した
子画素領域に近接する各子画素領域の明度と、この子画
素領域が存在する終結階層に対し直近の下位の階層の画
像における各該当子画素領域の明度とを比較し、その明
度差又は比が所定内にあると判定されたときは、終結階
層の画像におけるその子画素領域を、前記内視鏡の挿入
方向として決定した子画素領域に併合するステップと、 をコンピュータで実行する内視鏡の挿入方向検出方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8826831A GB2225188B (en) | 1988-11-16 | 1988-11-16 | Methods of detecting endoscope insertion direction |
| GB8826831.3 | 1988-11-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02140134A JPH02140134A (ja) | 1990-05-29 |
| JP2710384B2 true JP2710384B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=10646970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1023450A Expired - Lifetime JP2710384B2 (ja) | 1988-11-16 | 1989-01-31 | 内視鏡の挿入方向の検出方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4910590A (ja) |
| JP (1) | JP2710384B2 (ja) |
| GB (1) | GB2225188B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007119296A1 (ja) | 2006-04-17 | 2007-10-25 | Olympus Medical Systems Corp. | 内視鏡挿入方向検出装置、及び内視鏡挿入方向検出方法 |
| EP2286714A2 (en) | 2001-09-25 | 2011-02-23 | Olympus Corporation | Detection of endoscope inserting direction |
| JP2011136150A (ja) * | 2009-12-31 | 2011-07-14 | National Yunlin Univ Of Science & Technology | 内視鏡ナビゲーション方法、及び、内視鏡ナビゲーションシステム |
| JP2011235177A (ja) * | 2011-08-15 | 2011-11-24 | Olympus Corp | 内視鏡挿入方向検出方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5018509A (en) * | 1989-02-21 | 1991-05-28 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope insertion controlling apparatus |
| JPH03147488A (ja) * | 1989-11-01 | 1991-06-24 | Olympus Optical Co Ltd | 画像フリーズ用信号処理装置 |
| GB2238440B (en) * | 1989-11-24 | 1994-07-27 | Olympus Optical Co | Methods of detecting endoscope insertion direction |
| US5347987A (en) * | 1991-04-08 | 1994-09-20 | Feldstein David A | Self-centering endoscope system |
| US5951461A (en) * | 1996-12-20 | 1999-09-14 | Nyo; Tin | Image-guided laryngoscope for tracheal intubation |
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| JP4077716B2 (ja) * | 2002-11-20 | 2008-04-23 | オリンパス株式会社 | 内視鏡挿入方向検出装置 |
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| JP5687583B2 (ja) * | 2011-08-15 | 2015-03-18 | オリンパス株式会社 | 内視鏡挿入方向検出方法及び内視鏡挿入方向検出装置 |
| KR101717371B1 (ko) * | 2015-08-31 | 2017-03-16 | 왕용진 | 실시간 또는 기저장된 초고속 후두내시경 영상을 이용한 평면 스캔 비디오카이모그래피 영상 생성 방법, 이를 수행하는 평면 스캔 비디오카이모그래피 영상 생성 서버, 및 이를 저장하는 기록매체 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6486937A (en) * | 1987-09-30 | 1989-03-31 | Toshiba Corp | Measuring endoscopic apparatus |
-
1988
- 1988-11-16 GB GB8826831A patent/GB2225188B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-29 US US07/291,772 patent/US4910590A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1023450A patent/JP2710384B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| WO2007119296A1 (ja) | 2006-04-17 | 2007-10-25 | Olympus Medical Systems Corp. | 内視鏡挿入方向検出装置、及び内視鏡挿入方向検出方法 |
| US8285016B2 (en) | 2006-04-17 | 2012-10-09 | Olympus Medical System Corp. | Endoscope insertion direction detecting device and endoscope insertion direction detecting method |
| JP2011136150A (ja) * | 2009-12-31 | 2011-07-14 | National Yunlin Univ Of Science & Technology | 内視鏡ナビゲーション方法、及び、内視鏡ナビゲーションシステム |
| JP2011235177A (ja) * | 2011-08-15 | 2011-11-24 | Olympus Corp | 内視鏡挿入方向検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02140134A (ja) | 1990-05-29 |
| GB8826831D0 (en) | 1988-12-21 |
| GB2225188B (en) | 1993-05-12 |
| US4910590A (en) | 1990-03-20 |
| GB2225188A (en) | 1990-05-23 |
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