JPH02213707A - 内視鏡用寸法計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は被写体像の長さを計測できる内視鏡用寸法計測
装置に関する。

［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１Ｉｌｌ長の挿入部を挿入することにより、体腔
内ｉｉａ等を観察したり、必要に応じて処置具チャンネ
ル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置のできる医
療用内視鏡が広く用いられている。また、工業分野にお
いて、ボイラ、タービン、エンジン、化学プラント等の
内部を観察したり、検査したりすることのできる工業用
内視鏡が広く用いられている。

ところで、前記内視鏡を用いて被写体上の寸法を計測す
る技術が種々ｉ案されている。

例えば、特開昭５９−７０９０３号公報では、内視鏡先
端部から細いビームとして出射されたレーザ光を用い、
そのビームのスポットが観察画像中に表示される位置を
寸法の比較点として利用することによって対象物の寸法
を算出する技術が示されている。

しかしながら、上記従来例は次にあげるような問題が有
る。■光源装置として通常の観察照明のためのランプの
他にレーザ発振器等を内蔵させなければならず、光源装
置が大型化し、高価になる。

■通常の内視鏡を用いてライトガイドにレーザ光を通す
と、ライトガイドから出射されるレーデ光は拡散してし
まい、細いビームとならない。したがって、細いビーム
にするためには専用のライトガイドを用いた専用の内視
鏡を用いなｉフればならない。■従来例による寸法計測
の原理は第７図に示すようにシー１１ビーム１による被
写体２上のスポットを１１寸法を計測したい対象物３上
の２点をＡＩ　、Ａ２とし、イメージガイド４の入射端
面におけるＰ、Ａ１　、Ａ２の像から求められる長さを
ｐｄ３よびｌとし、対物レンズ６の光軸７とレーザビー
ム１の既知の距離をｄとづると２点ＡＩ。

Ａ２間の実寸法りは １＝ｄＸ　１／ｐ ぐ求められる。

しかし、第７図から明らかなように従来技術は被写体２
が内視鏡先端部８に対してほぼ垂直になっている場合に
のみ寸法を計３１１１　することができ、例えば第８図
のようにパイプ状の被写体９の内部を観察している場合
にはレーザビーム１によるスポットができずに計測する
ことができない。等の問題点が有る。

ここで、内視鏡の被写体は種々の場合が有るが、産業分
野においては熱交換器のパイプやガス管、水道管などパ
イプ状の被写体の内部検査に内視鏡が用いられる比率が
非常に高いために特に上記■の問題点は内視鏡の利用範
囲を狭めることになる。

本発明はパイプのような略一定の断面が連続している被
写体の内部を内視鏡でｉＡ察する場合にレーザ装置や専
用の内視鏡を用いる必要をなくし、広く用いられている
内視鏡を使用して対象物の寸法を計測できる内ｊ’Ａ　
ＳＮ用寸法計測装買を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］本発明の内視
鏡用寸法計測装置は、内視鏡によって得られた光学像を
撮像する撮像手段と、撮像手段の出力信号を表示するモ
ニタ手段と、モニタ手段上で基準点および少なくとも２
つの泪測点を設定する計測点設定手段と、基準点および
計測点の位置情報により前記計測点間の長さを紳出する
演紳手段とを備えたものである。

すなわち、１１察映像を表示するモニタ手段の画面上に
おいて、計測点設定手段によってその断面の中心点と用
法計測対象物上の特定点を結・Ｓ１複数の直線を設け、
それらの直線相互のなす角度と、既知の断面内径寸法か
ら複数の寸法を演鐸手段によって算出する。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例の具体的な説明を
り′る。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例の係り、第１
図は、内視鏡用寸法計測装置のブロック図、第２図はモ
ニタに表示される被写体の説明図、第３図はモニタ上で
計測を行う場合の説明図、第４図は寸法計測の原理の説
明図である。

第１図において、内視鏡用寸法計測装＠１１は内視鏡１
２と、この内視鏡１２に着脱自在に装着された外付けＴ
Ｖカメラ１３と、内視１１１２に照明光を供給する光源
装置１４と、計測装置本体１６と、モニタ１７とから構
成されている。

前記内視ｌ１１２は被写体内に挿入される細長の挿入部
１８を有し、この挿入部１８の後端部には操作部１９が
連設されている。操作部１９の後端部には接眼部２１が
設けられており、この接眼部２１には前記外付けＴＶカ
メラ１３が％Ａ＠されている。更に、操作部１９の側部
からはユニバーサルコード２３が延設されており、この
ユニバーサルコード２３は前記光源装置１４に着脱自在
に接続されている。

前記挿入部１８の先端部には対物レンズ系２６と配光レ
ンズ系２７とが設けられている。対物レンズ系２６の結
像位置にはイメージガイド２８の入射端面が設（ｊられ
てＪ３す、被写体の光学像がイメージガイド２８に入射
するようになっている。

イメージガイド２８は挿入部１８と操作部１９ととを挿
通されて接眼部２１に至るようになっており、接眼部２
１に設けられた接眼レンズ２９によってイメージガイド
２８を伝達された光学像が前記外付けＴＶカメラ１３に
入射するようになっている。

また、前記配光レンズ系２７の後方には照明光を伝達す
るライトガイド３１の出射端面が設けられており、この
ライトガイド３１を出射した照明光は配光レンズ系２７
によって被写体に照射される。ライトガイド３１は挿入
部１８と操作部１９とユニバーサルコード２３とを挿通
されて光源装置１４に至るようになっている。

前記光源装置１４には照明光を発生する光源ランプ３２
が設けられており、この光源ランプ３２から出力された
照明光はライトガイド３１の入）１端而に照射されるよ
うになっている。

前記外付けＴＶカメラ１３は図示しない固体躍像索子を
有してＪ３す、イメージガイド２８から入射された被写
体像を電気信号に変換し、更にこの電気信号に対して信
号処理を行って映像信号を出力するようになっている。

映像信号は的記計測装置本体１６に入力されるようにな
っている。

計測装置本体１６は映像信号が入力されるスーパーイン
ポーズ回路３３を有している。スーパーインポーズ回路
３３はグラフィックＲＡＭ３４から入力される図形映像
信号と映像信号とを重畳してモニタ１７に出力するよう
になっている。前記グラフィックＲＡＭ３４は直線など
の図形を記憶できるメモリでＣＰＵ３６の動作によって
図形が書込まれる。ＣＰＬ１３６はＲＯＭ３７に記憶さ
れているプログラムによって動作し、使用者がキボード
３８から入力する指令をＩ１０ボート３９を介して受信
づるようになっている。

上記のように構成された内視鏡用寸法計測装置１１の作
用を説明する。

内？！ｆＪ１１２をパイプ状の被写体の中に挿入すると
、モニタ１７の画面上には第２図に示すように映像が表
示される。尚、第２図中４１はパイプの内部の映像の形
状をわかり易く示づためのらので実際にこのような同心
円は表示されない。モニタ１７には寸法計測対象物４２
が表示されてｊ３つ、この対象物４２を計測する。

始めに使用者が被写体であるパイプの内径りをキーボー
ド３８からＣＰＵ３６に入力する。

次にキーボード３８のＣＥＮＴＥＲキーを押ＪとＣＰＵ
３６の動作によりグラフィックＲＡＭ３４に十字ね４３
０図形が書込まれ、この十字線４３がスーパーインポー
ズ回路３３に入力されて映像信号と重畳されてモニタ１
７に出力される。℃二り１７には第３図（ａ）にように
画面中央部に十字線４３が表示される。

続いてキーボード３８の十字線移動キーを押して十字線
４３を同図（ｂ）のようにパイプの中心位置に移動させ
る。ＣＰＵ３６は中心位置を点０として記憶する。

次にポイントキーを押すとＣＰＵ３６は十字線４３より
小さい十字線であるポインタ４４をグラフィックＲＡＭ
３４からスーパーインポーズ回路３３に書込み、同図（
Ｃ）のようにモニタ１７上に表示する。このポインタ４
４を移動キーを使って移動させ、同図（ｄ）のように対
象物４２の上の点Ａ１に移動させる。ＣＰＵ３６は点Ａ
１と既に記憶されている十字線４３の点Ｏとの距離を半
径とし、点０を中心とする円Ｏを記憶する。

続いてＭＥＡＳＬＩＲＥキーを押すと同図（ｅ）のよう
にＣＰＵ３６は円Ｏ上であって適当に定めた点Ａ２と点
０と点△１による三角形０Ａ１Ａ２を表示する。第４図
において、点Ａ２は半径Ｏ△１とする円Ｏ上に表示され
るようになっており、三角形○ＡＩ　Ａ２は辺０Δ１と
辺Ｏ△２が互いに等しい二等辺三角形となっている。

次に移動１−を操作して点へ２を移動して、第３図（ｆ
）のように対象物４２の上に点Ａ２を位置させる。この
移動は円Ｏ上で行なわれる。しｌこがって、三角形ＯＡ
Ｉ　Ａ２は常に二等辺三角形となる。

上記の操作が終わるとＣＰＵ３６は対象物４３上の点へ
１と点Ａ２との距１１１［Ｂの篩用を開始する。

第４図においてＣＰＵ３６はＺＡｌ　０Ａ２を算出して
θと１６゜このθの値と既知のパイプの内径りとを次の
式に代入して距離Ｂを算出する。

Ｂ−２ｘＤ／２ｘｓｉｎ　　（θ／２）＊　［）　ｘ　
Ｓｉｎ　　（θ／２） 距離Ｂの値はＣＰＬ１３６によって自動的に計算されて
モニタ１７の画面上の例えば隅に表示される。このよう
にして対象物４２上の点△１から点Ａ２までの寸法を計
測することができる。点Ａ１から点Ａ２までの長さがわ
かると対象物４２の形状から他の部分の長さも概略判１
１ｉ’ｌることができる。そのため対象物４２上の一つ
の長さがわかることは対象物４２を観・察する上で非常
に役立つ。

第５図および第６図は本発明の第２実施例に係り、第５
図は被写体が長方形の断面を有する場合の演鼻の説明図
、第６図は内視鏡用寸法計測装置の外観図である。

本実施例は第１実施例のように被写体が円形のパイプで
はなく、長方形の断面を右する場合である。

構成は第１実施例と同様であるが、ＲＯＭ３７のプログ
ラムが第１実施例と異なる。

本実施例の作用を説明する。

始めに長方形の断面の上下方向（第５図において）の内
寸法Ｃをキーボード３８から入力し、ＣＰＵ３６に記憶
させる。

次にキーボード３８のＣＥＮＴＥＲキーを押すとＣＰＬ
Ｊ３６の動作により十字線４３がモニタ１７に出力され
る。

続いてキーボード３８の十字線移動キーを押して十字線
４３を移動させ、第５図のように被写体断面ぐある長方
形の上下方向中心であって、且つ、十字線４３の上下方
向の延長線上に対象物４６上の点Ａ１を位置させる。Ｃ
ＰＵ３６は十字線４３の中心を点Ｏとして記憶する。

次にポイントキーを押すとポインタ４４が表示される。

このポインタ４４を移動キーを使って移動させ、対象物
４６の上の点へ１に移動させる。

続いてＭＥＡＳＵＲＥキーを押寸とＣＰＵ３６は点Ａ２
を表示する。この点Ａ２の位置は点０と点Ａ１とを結ぶ
線と、点Ａ１と点Ａ２とを結ぶ線とが互いに直角を挟み
、点Ｏと点Ａ２とを結ぶ線が斜□辺となるような位置に
あって直角三角形０ＡＩＡ２を形成する。

次に移動キーを操作して点Ａ２を移動して、対象物４６
の上に点へ２を位置させる。この移動は点Ａ１と点Ａ２
とを結ぶ延長線で行なわれる。

上記の操作が終わるとＣＰＵ３６は対象物４６上の点Ａ
１と点へ２どの距１１１ｉＥの算出を開始づる。

ＣＰＵ３６はＺＡｌ　ＯＡ２を算出してβとする。

このβの値と既知の長方形断面の内寸法Ｃとを次の式に
代入して距１１１Ｅを算出する。

Ｅ＝Ｃ／２ｘｔｉｎβ 距ＭＣの値は第１実施例と同様にモニタ１７の画面上の
例えば隅に表示される。

本実施例によれば長方形の断面を有する被写体の対象物
を計測することができる。

その他の構成、作用および効果は第１実施例と同様であ
る。

尚、第６図に示すように内視鏡用寸法計測装置を構成し
て携帯に便利なようにしても良い。

内視鏡用寸法計測装置５１は計測装置本体１６を内蔵す
る筐体５２と光源装＠１４と、内視鏡１２と、この内祝
１ｔ１２に＠脱自在に装着される外付けＴＶカメラ１３
とから構成されている。

前記筺体５２は携帯に便利なように上部に取手５３が設
けられている。この筐体５２には上部よりモニタ１７、
静止画記録装置５４、計測装置本体１６が設けられてい
る。尚、計測装置本体１６はキーボード３８が接続され
ており、キーボード３８からの入力される信号によって
計測装置５１全体が制御されるようになっている。

尚、本発明の計測装置はイメージガイドを用いた内視鏡
と外付けＴＶカメラとの組合せによる場合だけに限定さ
れず、・挿入部先端部に固体搬像素子を内蔵した電子内
視鏡の場合にも応用できることは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によればバイブのような略一
定の断面が連続している被写体の内部を内８１１１で観
察する場合にレーザ装置や専用の内視鏡を用いる必要を
なくし、広く用いられている内視鏡を使用して対象物の
寸法を計測できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例の係り、第１
図は、内視鏡用寸法計測装置のブロック図、第２図はモ
ニタに表示される被写体の説明図、第３図はモニタ上で
計測を行う場合の説明図、第４図は寸法計測の原理の説
明図、第５図および第６図は本発明の第２実施例に係り
、第５図は被写体が長方形の断面を有する場合の演算の
説明図、第６図は内視鏡用寸法計測装置の外観図、第７
図および第８図は従来例に係り、第７図は寸法計測の原
理の説明図、第８図はバイブ内で使用する場合の説明図
である。 １１・・・内視鏡用寸法計測装置 １２・・・内？Ｊ１　　　　１３・・・外（＝ＪけＴＶ
カメラ１６・・・計測装置本体　１７・・・モニタ３３
・・・スーパーインポーズ回路 ３４・・・グラフィックＲＡＭ ３６　・・・　ＣＰ　（〕　　　　　　　　　　３７　
・・・　ＲＯＭ３８・・・キーボード　　３９・・・Ｉ
１０ボート代理人　　弁理士　　伊　　藤　　　進第２
図 第１ 内偶健ｍ丈汰針組■ 第６図 手続ネ巾正書（自発）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内視鏡によつて得られた光学像を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段の出力信号を表示するモニタ手段と、 前記モニタ手段上で基準点および少なくとも２つの計測
   点を設定する計測点設定手段と、前記基準点および計測
   点の位置情報により前記計測点間の長さを算出する演算
   手段と、 を備えたことを特徴とする内視鏡用寸法計測装置。