JP5941758B2 - 内視鏡装置 - Google Patents
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Description
そのため、工業用内視鏡装置に、撮像素子へ入射する光の位置をずらして複数枚の画像を得ることによってノイズが少なくかつ高画質な画像を得る技術を適用することはできなかった。
また、本発明の一態様による内視鏡装置は、 被検体を撮像する撮像部と、内視鏡挿入部の挿入を補助する駆動部を有する挿入補助部と、前記挿入補助部の駆動部を駆動させて前記挿入部の先端部を動かして、前記撮像部により前記被検体を異なる位置から撮像して複数の静止画を得るように制御する制御部と、前記撮像部により撮像して得られた前記被検体の前記複数の静止画を合成する画像合成部と、前記複数の静止画の画像データ間の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部と、を有し、前記制御部は、前記位置ずれ量検出部において検出された前記位置ずれ量が第1の所定値以上であるときは、前記挿入補助部の駆動部の駆動力を第1の所定量だけ下げて前記挿入補助部の駆動部を駆動し、前記位置ずれ量検出部において検出された前記位置ずれ量が第2の所定値以下であるときは、前記挿入補助部の駆動部の駆動力を第2の所定量だけ上げて前記挿入補助部の駆動部を駆動するように制御する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。
内視鏡装置1は、細長い内視鏡挿入部(以下、単に挿入部という)2と本体部3とを有して構成される電子内視鏡装置である。挿入部2の基端部は、本体部3に接続されており、挿入部2の先端部には、撮像部11と、撮像部11の近傍に設けられた加速度センサ12と、挿入部2の先端部近傍の湾曲部に設けられた電動湾曲機構13と、が設けられている。撮像部11は、被検体を撮像するためのCCDなどの撮像素子であり、照明部からの照明光が照射された被写体からの反射光を先端部の観察窓を通して撮像して、撮像信号を出力する。挿入部2の先端部に設けられた加速度センサ12は、3軸加速度センサであり、挿入部2の先端部の動きを検出する。電動湾曲機構13は、挿入部2に設けられた湾曲部を湾曲させる湾曲機構である。
制御部21は、図示しない中央処理装置(CPU)と記憶装置を含む。その記憶装置は、ROM及びRAMを含み、ROMには、各種機能及び各種モードに応じた制御プログラム及びそのプログラムの実行に必要な各種データが記憶されており、CPUがユーザからの指示に応じたプログラムを読み出して実行する。制御部21は、各種制御プログラムに従って、内視鏡装置1の各部を制御する。また、制御部21は、撮像部11を駆動する駆動回路も内蔵している。
位置ずれ量検出部26は、画像メモリ部24に記憶された複数の静止画の画像データ間の位置ずれ量を検出する回路である。その位置ずれ量は、制御部21に出力される。
画像記録/再生部29は、制御部21の制御の下で、メモリカードスロット30に装着されたメモリカード30aへの画像記憶、及びメモリカード30aに記憶された画像データを読み出して画像再生を行う回路である。画像記録/再生部29には、画像圧縮、伸張、スケーリング、メモリカードコントローラが備わっている。
LCDドライバ31は、表示部であるLCD32へ、表示すべき画像信号を出力して、LCD32を駆動する回路である。
スイッチ36は、撮影の指示を与えるスイッチである。例えば、スイッチ36は、REC(記録)ボタンである。
(作用)
次に、図2を用いて、本実施の形態の内視鏡装置1の動作について説明する。
図2は、第1の実施の形態に係る内視鏡装置1の高解像処理時の処理の流れの例を示すフローチャートである。内視鏡検査を行うユーザは、高解像処理された内視鏡画像を得たいときは、図示しない操作部において、高解像処理モードを選択する。その高解像処理モードが選択されると、図2の処理が実行される。図2の処理は、制御部21と、制御部21の制御の下、各部が実行する。
高解像処理モードにおいて、ユーザがスイッチ36をオンにすると、被写体を撮影するための高解像撮影コマンド信号としてのオン信号が制御部21に入力される。その高解像撮影コマンド信号を受信すると、制御部21は、撮像部11を駆動して、被写体を撮像する(S1)。S1の処理により、撮像部11において、一枚の静止画の画像信号が生成されて、プリアンプ22及びAFE23を介して、画像メモリ部24に一時記憶される。
加速度センサ12の出力信号の信号レベルが所定値TH1以上でなくなると(S3:NO)、制御部21は、加速度センサ12の出力信号の信号レベルが所定値TH2以下であるか否かを判定する(S5)。
加速度センサ12の出力信号の信号レベルが所定値TH2以下であるときは(S5:YES)、先端部の動きすなわち揺れが小さすぎる。小さすぎる揺れでは、複数枚の静止画を合成して高解像処理ができない。そこで、制御部21は、電動湾曲機構13を所定時間T1だけ動かす(S6)。
画像合成部27で合成された一枚の静止画の画像データは、画像記録/再生部29に送られ、メモリカード30aに記録する記録処理が実行されて(S8)、上述した一連の動作が完了する。
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、複数枚の静止画を得るために挿入補助部である電動湾曲機構を所定の時間だけ動かして、挿入部2の先端部を動かすことによって、撮影位置をずらして複数枚の画像を得るようにしているが、第2の実施の形態では、高解像な画像を得るのに必要なずれ量を確実に得るように挿入補助部を駆動してノイズが少なくかつ高解像な画像が生成するようにしている。
しかし、工業用内視鏡装置が使われる状況下では、挿入部2の先端部と被検体の表面との接触抵抗が大きかったり、あるいは、より長い挿入部2のとき湾曲用モータ35を動かして湾曲用ワイヤを牽引しても、挿入部2内の摩擦抵抗により湾曲用ワイヤの駆動が先端部まで到達しない場合がある。
そこで、本実施の形態では、高解像処理に必要なずれ量を有する複数の静止画を確実に得られるようにした。
高解像処理モードにおいて、ユーザがスイッチ36をオンにすると、被写体を撮影するための高解像撮影コマンド信号としてのオン信号が制御部21に入力される。その高解像撮影コマンド信号を受信すると、制御部21は、撮像部11を駆動して、被写体を撮像する(S1)。S1の処理により、撮像部11において、一枚の静止画の画像信号が生成されて、プリアンプ22及びAFE23を介して、画像メモリ部24に一時記憶される。
なお、所定値D1とD2は、同じ値でもよいし、異なっていても良い。
S17の後、処理は、S1に戻り、撮像処理が実行される。
所定の範囲のずれ量を有する所定の枚数の静止画が得られると(S2:YES)、S7及びS8の処理が実行される。
よって、撮像素子へ入射する入射光の位置をずらす機構を先端部に設けたりすることなく、内視鏡装置においてノイズの少ない高画質な画像を得ることができる。
また、ユーザは、高解像処理モードを選択して、所定の撮影指示をするだけで、特別な意識を有さなくても、複数枚処理による高画質が画像を簡単に得ることができる。
(変形例1)
上述した2つの実施の形態では、内視鏡挿入部の挿入を補助する駆動部を有する挿入補助部として電動湾曲機構を、挿入部2の先端部のブレ発生機構として利用しているが、他の挿入補助部を利用して、挿入部2の先端部を動かすようにしてもよい。
その場合、自走式ガイドチューブ機構37を駆動するガイドチューブ用モータドライバである駆動制御部38が、制御部21により制御される。
その場合、エアーブロー機構39を駆動する駆動制御部38が、制御部21により制御される。
その場合も、自動挿入機構40を駆動する駆動制御部38が、制御部21により制御される。
従って、上述した2つの実施の形態で説明した電動湾曲部以外のこれらの挿入補助部を利用して、挿入部2に所謂ぶれを発生させるようにしてもよい。
上述した2つの実施の形態及び変形例1では、湾曲機構等の挿入補助部の駆動部を所定時間T1又はT2動かしているが、挿入補助部の駆動部を、固定の所定時間動かすのではなく、ランダムな時間動かすようにしてもよい。すなわち、S6又はS17における挿入部2の先端部を動かすための時間は、一定でなくてもよい。
所定枚数の静止画を得るためのループ処理(S1からS6あるいはS1からS17)毎に、乱数に基づいて決定された時間だけ、挿入補助部の駆動部を駆動する。乱数は、制御部21に含まれる中央処理装置(CPU)を利用して、例えば0.5秒から1.0秒の所定の時間範囲内で時間の乱数を発生させることができる。
その結果、モータ等の駆動部の駆動時間は、乱数で決まる時間となり、発生した乱数に応じて毎回変化する。よって、挿入部2の先端部の動き量も、毎回変化する。
挿入補助部として湾曲機構を利用した場合、上述した2つの実施の形態及び変形例1及び2では、湾曲機構の駆動部を所定時間T1又はT2あるいはランダム時間動かしているが、湾曲機構の湾曲用ワイヤの移動量を、所定量あるいはランダム量動かすようにしてもよい。すなわち、S6又はS17において、モータ等の駆動部を、湾曲用ワイヤが所定量あるいはランダム量だけ移動(すなわち動作)するように、駆動してもよい。
また、挿入補助部を利用するので、内視鏡装置1のコストアップにならないという効果もある。
Claims (8)
- 被検体を撮像する撮像部と、
内視鏡挿入部の挿入を補助する駆動部を有する挿入補助部と、
前記挿入補助部の駆動部を駆動させて前記挿入部の先端部を動かして、前記撮像部により前記被検体を異なる位置から撮像して複数の静止画を得るように制御する制御部と、
前記撮像部により撮像して得られた前記被検体の前記複数の静止画を合成する画像合成
部と、
前記内視鏡挿入部の先端部の動きを判定する動き判定部と、を有し、
前記制御部は、前記動き判定部により前記先端部の動きが第1の閾値から第2の閾値の範囲であると判定されたときは、前記挿入補助部の駆動部を駆動させないで、前記撮像部により前記被検体を異なる位置から撮像して前記複数の静止画を得、前記動き判定部により前記先端部の動きが前記第2の閾値以下であると判定されたときは、前記挿入補助部の駆動部を駆動させて前記挿入部の先端部を動かして、前記撮像部により前記被検体を異なる位置から撮像して前記複数の静止画を得るように制御する
ことを特徴とする内視鏡装置。
- 被検体を撮像する撮像部と、
内視鏡挿入部の挿入を補助する駆動部を有する挿入補助部と、
前記挿入補助部の駆動部を駆動させて前記挿入部の先端部を動かして、前記撮像部により前記被検体を異なる位置から撮像して複数の静止画を得るように制御する制御部と、
前記撮像部により撮像して得られた前記被検体の前記複数の静止画を合成する画像合成
部と、
前記複数の静止画の画像データ間の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出部と、を有し、
前記制御部は、前記位置ずれ量検出部において検出された前記位置ずれ量が第1の所定値以上であるときは、前記挿入補助部の駆動部の駆動力を第1の所定量だけ下げて前記挿入補助部の駆動部を駆動し、前記位置ずれ量検出部において検出された前記位置ずれ量が第2の所定値以下であるときは、前記挿入補助部の駆動部の駆動力を第2の所定量だけ上げて前記挿入補助部の駆動部を駆動するように制御する
ことを特徴とする内視鏡装置。
- 前記制御部は、前記動き判定部により前記先端部の動きが前記第1の閾値以上であると判定されたときは、前記挿入補助部の駆動部を駆動させないで、前記先端部の動きが前記第1の閾値よりも小さくなって前記範囲内になるまで前記撮像部による前記被検体の撮像を行わないように制御することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記挿入部の先端部の動きは、前記内視鏡挿入部の先端部に設けられた加速度センサにより検出されることを特徴とする請求項1又は3に記載の内視鏡装置。
- 前記挿入補助部は、前記内視鏡挿入部に設けられた湾曲部を湾曲させる湾曲機構であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の内視鏡装置。
- 前記挿入補助部は、前記内視鏡挿入部の先端部からエアーを吹き出させるエアブロー機構であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の内視鏡装置。
- 前記挿入補助部は、前記内視鏡挿入部の周囲に巻かれて前記内視鏡挿入部に振動を与える自走式ガイド機構であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の内視鏡装置。
- 前記挿入補助部は、前記内視鏡挿入部を送り出す自動挿入機構であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の内視鏡装置。
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