JPH0373133A

JPH0373133A - 形状計測内視鏡装置

Info

Publication number: JPH0373133A
Application number: JP1207984A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Saito; 智斎藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-08-14
Filing date: 1989-08-14
Publication date: 1991-03-28

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、被写体へパターン光を投影した状態下で、被
写体の形状計測を行う形状計測内視鏡装置に関し、特に
形状計測方式の改良に関する。

（従来の技術）従来、この種の形状計測内視鏡装置は、例えば第４図に
示すように、先端硬性部１の側面に対物光学系２及び照
明系３を設け、被写体の対象物Ａを対物光学系２により
撮像する側方視構造とした内視鏡スコープ４（第５図参
照）における先端硬性部１に、視差を与えてパターン投
影部５を設けることにより、第５図に示す装置本体６側
で対象物Ａの形状計測を自動的に行えるものにしていた
。

即ち、対象物Ａの形状計測を行う場合には、第６図に模
式的に示す処理過程の如く通常観察時に用いる照明系３
を瞬時０ＦＦＬ、、このＯＦＦタイミングでパターン投
影部４から対象物Ａを含む被写体へパターン光を投影し
てその対象物へを含む被写体を対物光学系２で撮像しく
ステップ６０１）、装置本体６側で対象物Ａにおける投
影パターンを〔１，動的に抽出する（ステップ６０２）
。このパターン抽出が行なわれている間に照明系３を瞬
時ＯＮＬ、このＯＮタイミングで対象物Ａを対物光学系
２で撮像しくステップ６０３）、通常観察静止画像を表
示しくステップ６０４）、対象物Ａにおける投影パター
ンを抽出したεきに通常観察静止画像にその投影パター
ンを重ね会せ表示する（ステップ６０５）。

この重ね合せ表示下で、例えば第７図に示１如＜Ｃｎ１
点、Ｃｎ２点がカーソル指定されたとき、このＣｎ１点
、Ｃｎ２点を認識する処理を実ｈ゛シ（ステップ６０６
）、次いで対象物Ａに文・ｌ応するＣｎ１点、Ｃｎ２点
間の空間座標を求める演算処理を実行しくステップ６０
７）、演算結果を所定の表示部へ表示Ｌ７た（ステップ
６０８）。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来のこの種の形状＝１測内視鏡装置の
部会においては、ｒ１動Ｈ，測を１１的＆しでいたため
に、抽出稍庶向、Ｌの観点でバタ・−ン抽崗の際に照明
系を瞬時ＯＦＦするたぬの（’）　Ｎ　／　Ｑ　ＦＦ制
御機？Ｍ−パターン抽出の画像処理装置専が必要となり
、これにεもない内視鏡装置金体が人がかりな構成上な
った。しかも、形状計）ＰＩ　Ｌ、た結果が１すられる
までの処理時間が上記パターン抽出的ためにかなりの所
要時間を要するという不具合があった。

更に、目動計測であると、刻象物と対物光学系との間に
例Ａば牛体組織片（肉ＪＸ　）等が在在しでいるε、パ
ターン抽１１ｊが正しく行えないこともあった。

本発明は、係る事情に着目し°Ｃなされたもので、そ０
１−１的εするたころは、部品点数乃楽処理点数が少な
（■１・つ保時性に優れた間易事の形状計測肉視鏡装置
を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、上記の目的を達成するため、形状計測を開始
する胃の操作がなされたとき、通常観察している際と同
じ照明ドでパターン投影部から被写体へパターン光を投
影する制御を行う光源制御手段と、前記パターン投影部から被写体へパターン光が照射され
る毎に、パターン重畳静止画像を画面上に表示する画像
表示手段と、前記画面Ｅのパターン重畳静止画像における投影パター
ンの同一ライン上の任意２点がカーソル指定きれたε白
、当該指定された任意２点を認識するカーソル指定点認
識手段ε、このカーソル指定手段により認識きれた任意２点間の空
間座標を演算により求める空間座標演算手段と、この空間座標演算手段により得られた演算結果を所定の
表示部１ご表示する演算結果表示手段ε、を具備するこ
己を特徴とするものである。

（作用）本発明による構成であれば、パターン抽出を操作音の視
認により行えるように、光源制御ｆ７段の制御下でパタ
ーン投影部から被写体へパターン光が照射される毎に、
画像表示手段によってパターン電光静止画像を画面、Ｌ
に表示する。そのため、照明光カットの必要がなく、ま
たパターン抽出のための画像処理装置の必要もない。

そして、この状態下でパターン重畳静止画像における投
影パターンを指標に、操作者が対象物に対応する同一ラ
イン上の任意２点を指定すると、まずその任意２点をカ
ーソル指定点認識手段が認識し、次いで認識された任意
２点間の空間原種を空１ｉＨ座標演算手段が求め、求め
た空間座標の演算結果を演算結果表示手段によって所定
の表示部例えばパターン重畳静止画像が表示きれている
画面上に表示することができる。

従って、部品点数乃昆処理点数が少なくｎつ促時性に優
れた簡易型の形状計測内視鏡装置を提供するこεが−ｃ
’きる。

（実施Ｎ）第１図は、本発明が適用された一実施例の形状計測内視
鏡装置の機能構成を示すブロック図である。

この一実施例の形状計測内視鏡装置は、内視鏡スコープ
４に結合される装置本体に、ビデオプロセッサ７、レー
ザ光源装置８、照明光、源装Ｗ９、キーボード、及びポ
インティングデバイス等の入力操作部１０、ＴＶモニタ
１１を備えている。

内視鏡スコープ４は、第４図に示すように、先端硬性部
１の側面に対物光学系２及び照明系３を設けた側方視構
造のものであって、パターン投影部５を対物光学系２と
に視差を与えて設置しているものである。そして、パタ
ーン投影部５にはレーザ光源装置８からレーザ光がレー
ザ光導光ライトガイド１２により導びかれ、また照明系
３には照明光が照明光導光ライトガイド１３により導び
かれるものである。

ビデオプロセッサ７は、システム全体の制御中枢となる
制御部１４の他に、画像表示手段１５、カーソル指定点
認識手段１６、空間座標演算手段１７、演算結果表示手
段１８を備えている。

そして、制御部１４は、入力操作部１０において形状計
測を開始する旨の操作がなされたとき、通常観察してい
る際と同じ照明下でパターン投影部５から被写体へパタ
ーン光を投影し得るように、照明光源装置９及びレーザ
光源装置８を駆動制御するようになされている。

両像表示手段１５は、パターン投影部５から被写体へパ
ターン光が照射される毎に、内視鏡スコープ４からの画
像信号を基に第２図に示す如くのパターン重畳静止画像
ＢをＴＶモニタ１１上に表示するようになされている。

カーソル指定点認識手段１６は、第２図に示す如くのパ
ターン重畳静止画像Ｂにおける投影パターンＢ１の任意
２点として例えばＣ１点、Ｃ２点が人力操作部１０にお
ける所定の人力操作に応じてカーソル指定されたとき、
この０１点、０２点を認識するようになされている。

空間座標演算手段１７は、上記Ｃ１点、Ｃ２点間の空間
座標を演算により求めるようになされている。

演算結果表示手段１８は、空間座標演算手段１６の演算
結果をＴＶモニタ１１上に表示するようにさなれている
。

このような各機能部を有するビデオプロセッサ７を内視
鏡スコープ４とＴＶモニタ１１との間に設けることによ
り、第３図に模式的に示す如くの処理過程で形状計測の
処理が進む。

まず、入力操作部１０により形状計測を開始する旨の操
作がなされると、照明光をＯＦＦすることなくパターン
光を対象物に投影してパターン重畳静止画像を作成する
処理を実行しくステップ３０１）　、ＴＶモニタ１１上
にそのパターン重畳静止画像を表示する（ステップ３０
２）。

このパターン重畳静止画像の表示状態下で、操作者が入
力操作部１０により同一ライン上の任意２点例えば上記
のＣ１点、０２点（第２図参照）がカーソル指定された
とき、この０１点、０２点を認識する処理を実行しくス
テップ３０３）、次いでＣ１点、Ｃ２点間の空間座標を
求める演算処理を実行しくステップ３０４）、演算結果
即ち、０１点、Ｃ２点間のｘ、ｙ、ｚ座標及びその最短
距ＩをＴＶモニタ１１上にパターン重畳静止画像ととも
に表示する（ステップ３０５）。

このような本発明の一実施例の如くの機能構成で形状計
測を行えるのであれば照明光の０Ｎ１０ＦＦ機構及びパ
ターン抽出の画像処理装置（第６図のステップ６０１、
ステップ６０２の各処理を実行する機能乃至装置）が無
くてもよい。この場合、処理過程において通常観察静止
画像に投影パターンを重ね合せる処理（第６図のステッ
プ６０５）のルーチンが削除される。

従って、本発明の一実施例によれば、部品点数乃至処理
点数を従来よりも減少させることができ、またパターン
抽出処理を行わない分だけ従来よりも保時性を向上させ
ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の形状計測内視鏡装置は、
形状計測の対象物を視認によりパターン抽出を行えるよ
うに、光源制御手段の制御によりパターン投影部から被
写体へパターン光を照明下で照射し７、画像表示手段に
よりパターン重光静１１・画像を画面上に表示Ｌ、この
パターン型開静止画像における投影パターンの同一ライ
ン」４の作意２点をカーソル指疋するだけで、カーソル
指定点認識手段、空間康標演算手段、演算結果表示手段
が順次制御動作し゛Ｃ対象物の形状＝１′測を行える。

従って、本発明によれば、部品点数乃至処理点数が少な
く１１．っ保時性に優れた簡易型の形状１１測内視鏡装
置を製作することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用きれた一実施例の形状１１測内視
鏡装置の機能構成を示すブロック図、第２図はパターン
重畳静止画像の様子を示す状態図、第３図は本発明の一
実施例による処理の流れを示す状態遷移図、第４図は先
端硬性部の概略を示す構成側、第５図は形状ｇ１測内視
鏡装置の外観概略を示す斜視図、第６図は従来の処理の
流れを示す状態遷移図、第７図は従来のパターン表示の
様子を示す状態図である。］・・・先端硬性部２・・・対物光学系３・・・照明系４・・・内視鏡スコープ５・・・パターン投影部６・・・装置本体７・・・ビデオプロセッサ呂・・・レーザ光源装置９・・・照明光源装置０・・・人力操作部１・・・ＴＶモニタ２・・・レーザ光導光うイＬガイド［３・・・照明光導光ライトガイド４・・・制御部５・・・画像表示手段ｂ・・・カーソル指定点認識下段７・・・空間原振演算手段８・・・演算結果表示手段

Claims

【特許請求の範囲】

（１）形状計測を開始する旨の操作がなされたとき、通
常観察している際と同じ照明下でパターン投影部から被
写体へパターン光を投影する制御を行う光源制御手段と
、前記パターン投影部から被写体へパターン光が照射され
る毎に、パターン重畳静止画像を画面上に表示する画像
表示手段と、前記画面上のパターン重畳静止画像における投影パター
ンの同一ライン上の任意２点がカーソル指定されたとき
、当該指定された任意２点を認識するカーソル指定点認
識手段と、このカーソル指定点認識手段により認識され
た任意２点間の空間座標を演算により求める空間座標演
算手段と、この空間座標演算手段により得られた演算結果を所定の
表示部に表示する演算結果表示手段と、を具備すること
を特徴とする形状計測内視鏡装置。