JP6091410B2 - 内視鏡装置の作動方法及び内視鏡システム - Google Patents
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Description
可動関節により撮像部の視軸を移動可能とする内視鏡による距離測定方法であって、
撮像処理と、測距処理を切り替えて実行可能とし、
前記撮像処理は、入力部からの方向指示に基づいて前記可動関節を制御し、前記撮像部の視軸を移動させるとともに、前記撮像部が取得した撮像画像を出力し、
前記測距処理は、測距制御量に基づき前記可動関節を制御して前記撮像部の視軸を移動させる移動処理を実行するとともに、前記移動処理実行前に撮像した第1の撮像画像と、前記移動処理実行中に撮像した第2の撮像画像を取得し、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像と前記測距制御量に基づいて測距対象までの距離を算出する。
前記測距処理は、前記移動処理の実行後、前記可動関節を前記移動前の状態に復帰させる復帰処理を実行する。
前記測距処理は、前記測距制御量に基づき前記撮像部の視軸角度を変更する。
前記測距処理は、前記測距制御量に基づき前記撮像部の視軸を平行移動させる。
前記測距処理は、前記移動処理実行中に撮像した複数の撮像画像から前記第2の撮像画像を決定する。
前記測距処理は、測距試行処理で算出された距離に応じた測距制御量を使用する。
前記測距処理は、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像と前記測距制御量に加え、検出部で検出された前記内視鏡の移動量を使用して、測距対象までの距離を算出する。
可動関節により撮像部の視軸を移動可能とする内視鏡による距離測定方法であって、
追従撮像処理と、測距処理を実行可能とし、
前記追従撮像処理は、設定されている追従基準面に対して、前記撮像部の視軸が所定角度を有するように前記可動関節を制御するととともに、前記撮像部が取得した撮像画像を出力し、
前記測距処理は、前記追従撮像処理中に撮像した第1の撮像画像及び第2の撮像画像、及び、前記第1の撮像画像を取得した時点と前記第2の撮像画像を取得した時点の間の前記内視鏡の移動量を使用して、測距対象までの距離を算出する。
撮像部と、可動関節と、入力部と、制御部を備え、
前記撮像部は、撮像により撮像画像を取得可能とし、
前記可動関節は、制御部の指示に基づいて前記撮像部の視軸を移動可能とし、
前記入力部は、前記可動関節の方向指示を入力可能とし、
制御部は、撮像処理と、測距処理を切り替えて実行可能とし、
前記撮像処理は、前記入力部の方向指示に基づいて前記可動関節を制御し、前記撮像部の視軸を移動させるとともに、前記撮像部が取得した撮像画像を出力し、
前記測距処理は、予め設定されている測距制御量に基づき前記可動関節を制御して前記撮像部の視軸を移動させる移動処理を実行するとともに、前記移動処理実行前に撮像した第1の撮像画像と、前記移動処理実行中に撮像した第2の撮像画像を取得し、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像と前記測距制御量に基づいて測距対象までの距離を算出する。
観察対象までの距離を計測することの他、観察対象を三次元観察することが可能である。
Z=d・f/(XL−XR) ・・・(1)
医療用器具の状態を検出するための各種センサーが配置されている。各種センサーからの出力信号は、ケーブル114を介してコントローラ3へ送信される。なお、ケーブル114は、各種センサーに対する電源供給機能も有している。各種センサーとコントローラ3との通信は、このような有線通信としてもよいが、無線通信、並びに、バッテリ駆動を採用することで、トロッカー1からケーブル114を排除することも可能である。
ロッカーセンサー12の構成を示す模式図を用いて説明を行う。図7は、図6のトロッカー1内部に配設されるトロッカーセンサー12の構成を模式的に示した図面であり、トロッカー1に対して医療用器具の第1シャフト24が挿入された状態が示さされている。なお、図7には、医療用器具の先端に設けられたエンドエフェクタなどは省略して記載している。
器具の方向、あるいは、方向と位置が必要とされる。本実施形態では、これらを検出するため、各種センサーをトロッカー1内に配設することで取り扱いを容易にしているが、医療用器具の方向、あるいは、方向と位置を検出は、トロッカー1外部に配設されたセンサーを使用することとしてもよい。例えば、トロッカー1に配設された傾斜角検出センサー121は、直接、医療用器具側に配設することとしてもよい。
る。図10には、本発明の実施形態に係る医療システムの制御フロー図である。この制御フロー図に示される処理は、腹腔鏡手術中、コントローラ3で行われる処理である。処理が開始されると、コントローラ3は、測距指示部21bによる測距指示が入力されか否かを判定する(S101)。測距指示では無い場合(S101:No)、すなわち、内視鏡2の通常処理時、コントローラ3は、撮像部28が取得した撮像画像をモニタ4に表示出力する(S108)。このとき、方向入力部21aに対する操作(方向指示)が行われた場合(S109:Yes)、操作に応じて駆動部22にて可動関節25を回動させる(S110)。このようにS108〜S110の処理では、従来の内視鏡2と同様、患者体内の観察を行うことが可能である。
することが可能である。例えば、第1の撮像画像の中心位置を測距対象として選択した場合、コントローラ3は、モニタ4に表示される撮像画像に、算出した距離を数値で表示することが考えられる。また、測距対象は、操作者により選択されるものであってもよい。あるいは、複数の測距対象について距離を算出することとしてもよい。その場合、撮像画像上に等高線などで距離を表示することも可能である。あるいは、算出した距離を表示することに代え、近接警告に利用することとしてもよい。算出した距離が所定未満の場合、モニタ4あるいはスピーカー等を使用することで、体内の内壁等に近づきすぎであることを警告してもよい。また,距離に応じて可動関節の制御パラメータを変更するために、計測された距離情報を使用してもよい。例えば、距離が近いときには、方向入力部からの指示量にかける係数を小さくし、距離が遠いときには係数を大きくすることで、対象物との距離が変化しても入力に対する視野の変化率が一定となり操作性の向上が見込める。
明したが、可動関節25には、各種形態を採用することが可能である。図15には、本発明の他の実施形態に係る内視鏡の構成、制御形態が示されている。本実施形態では、図14と同様に2つの可動関節25a、25bを使用しているが、各可動関節25a、25bの構成が異なったものとなっている。ここでは、第1可動関節25aを例にとって説明する。第1可動関節25aの内部には、複数のコマ部251a〜251dを備えて構成される。各コマ部251a〜251dは、中心付近で大きな厚さを有し、周囲で小さな厚さを有する形状となっている。このコマ部251a〜251dを連接することで、図15(B)に示すように第1可動関節25aを屈曲させることが可能となる。第1可動関節25a、第2可動関節25bには、ゴム膜等による保護部252a、252bが設けられている。保護部252a、252bは、各可動関節25a、25bの可動状態に応じて、形状を追従させることで、内部への浸水、及び、汚れの付着を防止することが可能である。
が、第2の撮像画像として決定される。このように測距処理時に取得した複数の撮像画像の中から、距離測定に使用する第2の撮像画像を決定することで、可動関節25の駆動系等を理由として発生する遅延を抑制し、測距制御量の分、回動した状態における第2の撮像画像をより正確に取得し、距離算出の精度向上を図ることが可能となる。
Z=d・f/Xm ・・・(1)’
Xmの式に変換することで(2)式が得られる。
Xm=d・f/Z ・・・(2)
処理(S300)が示されている。測距処理(S300)が開始されると、撮像部28にて第1の撮像画像を取得する(S301)。S302では、コントローラ3は、測距試行処理(S200)で設定した測距制御量βに基づいて、可動関節25を回動開始する(S302)。可動関節25が測距制御量βの分、回動したことを判定した場合(S303:Yes)、第2の撮像画像を取得する(S304)。そして、可動関節25を復帰させる(S305)。そして、S301で取得した第1の撮像画像とS304で取得した第2の撮像画像に基づいて、測距対象までの距離が計算される(S306)。このように本実施形態では、測距試行処理を行うことで、測距処理における測距対象までの距離算出精度の向上を図ることが可能である。
4aの向く方向を判定し、駆動部22にて可動関節25を回動させ、撮像部28の視軸方向が基準面Stに対して所定角度(本実施形態では直交)となるように調整する。なお、図20では、可動関節25の動作を紙面上での2次元の動きとして説明しているが、追従撮像処理では、紙面に直交する方向を含む3次元での動きについても対応可能である。
Claims (10)
- 可動関節により撮像部の視軸を移動可能とする内視鏡による距離測定方法であって、
撮像処理と、測距処理を切り替えて実行可能とし、
前記撮像処理は、入力部からの方向指示に基づいて前記可動関節を制御し、前記撮像部の視軸を移動させるとともに、前記撮像部が取得した撮像画像を出力し、
前記測距処理は、測距制御量に基づき前記可動関節を制御して前記撮像部の視軸を移動させる移動処理を実行するとともに、前記移動処理実行前に撮像した第1の撮像画像と、前記移動処理実行中に撮像した第2の撮像画像を取得し、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像と前記測距制御量に基づいて測距対象までの距離を算出する
内視鏡装置の作動方法。 - 前記測距処理は、前記移動処理の実行後、前記可動関節を前記移動前の状態に復帰させる復帰処理を実行する
請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 前記測距処理は、前記測距制御量に基づき前記撮像部の視軸角度を変更する
請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 前記測距処理は、前記測距制御量に基づき前記撮像部の視軸を平行移動させる
請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 前記測距処理は、前記移動処理実行中に撮像した複数の撮像画像から前記第2の撮像画像を決定する
請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 前記測距処理は、測距試行処理で算出された距離に応じた測距制御量を使用する
請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 前記測距処理は、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像と前記測距制御量に加え、検出部で検出された前記内視鏡の移動量を使用して、測距対象までの距離を算出する
請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 可動関節により撮像部の視軸を移動可能とする内視鏡による距離測定方法であって、
追従撮像処理と、測距処理を実行可能とし、
前記追従撮像処理は、設定されている追従基準面に対して、前記撮像部の視軸が所定角度を有するように前記可動関節を制御するととともに、前記撮像部が取得した撮像画像を出力し、
前記測距処理は、前記追従撮像処理中に撮像した第1の撮像画像及び第2の撮像画像、及び、前記第1の撮像画像を取得した時点と前記第2の撮像画像を取得した時点の間の前記内視鏡の移動量を使用して、測距対象までの距離を算出する
内視鏡装置の作動方法。 - 前記可動関節は、複数位置で可動可能である
請求項1から8の何れか1項に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 撮像部と、可動関節と、入力部と、制御部を備え、
前記撮像部は、撮像により撮像画像を取得可能とし、
前記可動関節は、制御部の指示に基づいて前記撮像部の視軸を移動可能とし、
前記入力部は、前記可動関節の方向指示を入力可能とし、 制御部は、撮像処理と、測距処理を切り替えて実行可能とし、
前記撮像処理は、前記入力部の方向指示に基づいて前記可動関節を制御し、前記撮像部の視軸を移動させるとともに、前記撮像部が取得した撮像画像を出力し、
前記測距処理は、予め設定されている測距制御量に基づき前記可動関節を制御して前記撮像部の視軸を移動させる移動処理を実行するとともに、前記移動処理実行前に撮像した第1の撮像画像と、前記移動処理実行中に撮像した第2の撮像画像を取得し、前記第1の撮像画像と前記第2の撮像画像と前記測距制御量に基づいて測距対象までの距離を算出する
内視鏡システム。
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