JPH06339454A - 計測用内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計測対象の面積を客観的に認識できる計測用
内視鏡装置を得る。 【構成】 Ｓ１において、モニタ上に、計測対象とする
左右画像をそれぞれ表示する。計測対象画像は、内視鏡
及びビデオプロセッサから得られ、画像を記録するか否
かを決定し、記録する際には左右画像を２枚１組で外部
記憶に記録する。Ｓ２において、計測対象領域の設定を
行う。計測対象領域は、マウスの操作によりモニタ上の
一方あるいは双方に設定される。Ｓ３において、投影平
面を設定する。Ｓ４において、計測対象領域の領域境界
線を、投影平面上の３次元座標に展開する。Ｓ５におい
ては、３次元座標に展開された計測対象領域の面積を算
出する。算出された値は、対象点の座標、投影平面の方
程式等と共に、ＣＲＴにおいて表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡先端に対する計
測対象点の位置を計測する計測用内視鏡装置に関し、特
に計測対象点の位置、計測対象点間の距離、計測対象の
凹凸の高さまたは深さを計測できる計測用内視鏡装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医療分野及び工業分野において、
内視鏡が広く用いられるようになった。通常の内視鏡に
よる観察像では、一般に対象物は平面的なものとなり、
凹凸等を認識しにくい。このため、例えば本出願人は、
特願昭６２−１８１８８８号明細書において、内視鏡の
先端に２系統の対物レンズを設けて、この２系統の対物
レンズにより得た２つの画像をイメージガイドを通じて
接眼部に導いて双眼により立体的視野を得るようにした
装置を提案していた。

【０００３】このようにして得られる２つの画像を撮像
して２つのモニタに表示した場合、各モニタの画像上で
互いに対応する点を指定することにより、対象物の１点
を３次元的に特定することができる。そして、その対象
点までの距離を求めることや、複数の対象点間の距離を
求めること等が可能となる。また、本出願人は特願平１
−１１７８６３号明細書において、指定された任意の基
準平面と、計測対象点との距離を演算することにより、
計測対象の凹凸の高さあるいは深さを客観的に知ること
が可能となる装置を提案していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば潰
瘍、胃炎等の病変部の面積を知ることにより、経時的な
治癒過程を客観的に認識したいという要望がある。しか
しながら、前述のような対象物の１点を３次元的に特定
する手段や、複数の対象点間の距離を求める手段、ある
いは計測対象の凹凸の高さ及び深さを求める手段等は、
いずれも計測対象の面積を示すものではなく、計測対象
の面積が客観的には判らなかった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、対象物の面積を客観的に認識できるようにした
計測用内視鏡装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の計測用内視鏡装
置は、内視鏡先端に対する計測対象点の位置を計測する
計測用内視鏡装置において、撮像された画像に対し、計
測対象とする領域を設定する領域設定手段と、３次元空
間における少なくとも１つの平面を設定する平面設定手
段と、前記領域を前記平面に投影する投影手段と、前記
投影手段より投影された、計測対象とする前記領域の面
積を演算する手段とを備えている。

【０００７】

【作用】本発明の計測用内視鏡装置では、撮像された画
像に対し、計測対象とする領域が設定すると共に、３次
元空間における少なくとも１つの平面を設定し、前記領
域が前記平面に投影して、前記投影された領域の面積を
演算することで、対象物の面積の客観的な認識を可能と
する。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の第１実施例を
説明する。本実施例においては、適用する計測用内視鏡
として、先端に２系統の対物レンズを備えたステレオ内
視鏡を用いる。

【０００９】図１ないし図１８は第１実施例に係わり、
図１は計測用内視鏡装置の構成を示すブロック図、図２
は内視鏡の挿入部先端部の説明図、図３は計測用内視鏡
装置の機能構成を示す機能ブロック図、図４はホストコ
ンピュータの構成を示すブロック図、図５は外部記憶装
置の構成を示すブロック図、図６は面積計測の処理の流
れを示すフローチャート、図７は面積計測の概念を示す
説明図、図８は面積計測の処理の概要を示す説明図、図
９は面積計測に用いる３次元座標系を説明する説明図、
図１０は計測対象点の３次元座標算出原理のための説明
図、図１１は歪曲収差補正に関する説明図、図１２はス
ケールマーカの表示例を示す説明図、図１３は面積計測
のための境界追跡に関する第１の説明図、図１４は面積
計測のための境界追跡に関する第２の説明図、図１５は
面積計測のための三角形分割に関する第１の説明図、図
１６は面積計測のための三角形分割に関する第２の説明
図、図１７は面積計測のための三角形分割に関する第３
の説明図、図１８は三角形分割処理のアルゴリズムを示
すフローチャートである。

【００１０】本実施例の計測用内視鏡装置は、図３に示
すように、ステレオ式ビデオイメージエンドスコープ
（以下、内視鏡と記す）１０１と、この内視鏡１０１に
よって撮像される右画像及び左画像の各画像信号を信号
処理する右画像用ビデオプロセッサ１１０Ｒ及び左画像
用ビデオプロセッサ１１０Ｌと、前記各ビデオプロセッ
サ１１０Ｒ，１１０Ｌから出力される例えばＲＧＢ信号
による各映像信号を記憶する右画像用フレームメモリ１
１２Ｒ及び左画像用フレームメモリ１１２Ｌと、前記各
フレームメモリ１１２Ｒ，１１２Ｌから出力される例え
ばＲＧＢ信号による映像信号を入力して、右画像，左画
像を表示する右画像用モニタ１３０Ｒ及び左画像用モニ
タ１３０Ｌと、前記各フレームメモリ１１２Ｒ，１１２
Ｌに記憶された画像を用いて、立体計測演算を行うホス
トコンピュータ１２０と、前記ホストコンピュータ１２
０に接続された外部記憶１４０と、前記ホストコンピュ
ータ１２０に接続され、前記モニタ１３０Ｒ，１３０Ｌ
に表示されるカーソルの操作や計測対象点の指定及び計
測対象領域の設定等を行うマウス１４５とを備えてい
る。

【００１１】前記両ビデオプロセッサ１１０Ｒ，１１０
Ｌは、互いに同期した信号処理を行うようになってい
る。また、本実施例では、前記各フレームメモリ１１２
Ｒ，１１２Ｌは、Ｒ，Ｇ，Ｂ用の各メモリを複数組備え
ており、１組には画像が記憶され、他の組にはカーソル
が書き込まれ、各組に書き込まれた信号を足し合わせる
ことにより、モニタの画面上に画像とカーソルとを表示
できるようになっている。

【００１２】前記ホストコンピュータ１２０は、図４に
示すように構成されている。

【００１３】すなわち、ホストコンピュータ１２０は、
ＣＰＵ１２１，右フレームメモリインターフェース１２
２Ｒ，左フレームメモリインターフェース１２２Ｌ，メ
インメモリ１２３，外部記憶インターフェース１２４，
マウスインターフェース１２５，キーボード１２６及び
ＣＲＴ１２７を備え、これらは、バスによって互いに接
続されている。また、前記右フレームメモリインターフ
ェース１２２Ｒ，左フレームメモリインターフェース１
２２Ｌは、それぞれ、前記右画像用フレームメモリ１１
２Ｒ及び左画像用フレームメモリ１１２Ｌに接続され、
これらとの間で画像データの送受を行うと共に、各イン
ターフェース１２２Ｒ，１２２Ｌを介して、前記フレー
ムメモリ１１２Ｒ，１１２Ｌに対するカーソル制御を行
うようになってる。また、前記外部記憶インターフェー
ス１２４は、外部記憶１４０に接続され、画像データ及
び対象点位置情報の送受を行うようになっている。ま
た、前記マウスインターフェース１２５は、マウス１４
５に接続されるようになっている。

【００１４】前記外部記憶１４０は、図５に示すよう構
成されている。

【００１５】すなわち、外部記憶１４０は、対象点の位
置情報を記憶し、ホストコンピュータ１２０と各種計測
データの送受を行う計測データ情報用ファイル１８１
と、ホストコンピュータ１２０と画像データの送受を行
うステレオ画像マネージャー１８２と、このステレオ画
像マネージャー１８２に連結され、左画像データを記憶
する左用画像ファイル１８３Ｌと、前記ステレオ画像マ
ネージャー１８２に連結され、右画像データを記憶する
右用画像ファイル１８３Ｒとを備えている。本実施例で
は、内視鏡１０１で得たステレオ画像を左右２枚１組で
取り扱っており、ホストコンピュータ１２０から２枚１
組で送られて来たステレオ画像は、前記ステレオ画像マ
ネージャー１８２によって、左用，右用各画像ファイル
１８３Ｌ，１８３Ｒに振り分けられて、記録されるよう
になっている。また、前記ステレオ画像マネージャー１
８２によって、前記各画像ファイル１８３Ｌ，１８３Ｒ
に記録された画像は、２枚１組で呼び出されるようにな
っている。

【００１６】内視鏡１０１は、図２に示すように、細長
の挿入部１０２を備え、この挿入部１０２の先端部に
は、複数の、例えば２つの観察窓と、照明窓とが設けら
れている。前記各観察窓の内側には、互いに視差を有す
る位置に、右眼用対物レンズ系１０３Ｒ，左眼用対物レ
ンズ系１０３Ｌが設けられている。各対物レンズ系１０
３Ｒ，１０３Ｌの結像位置には、それぞれ、固体撮像素
子を用いた撮像手段１０４Ｒ，１０４Ｌが配設されてい
る。また、前記照明窓の内側には、配光レンズ１０５が
設けられ、この配光レンズ１０５の後端には、ファイバ
バンドルよりなるライトガイド１０６が連設されてい
る。このライトガイド１０６は、前記挿入部１０２内に
挿通され、入射端部は図示しない光源装置に接続される
ようになっている。そして、この光源装置から出力され
る照明光が、前記ライトガイド１０６及び配光レンズ１
０５を介して被写体に照射されるようになっている。こ
の被写体からの光は、前記対物レンズ系１０３Ｒ，１０
３Ｌによって、それぞれ右画像，左画像として、撮像手
段１０４Ｒ，１０４Ｌに結像されるようになっている。

【００１７】次に、計測用内視鏡装置の機能ブロック構
成を説明する。前記撮像手段１０４Ｒ，１０４Ｌによっ
て撮像された各画像信号は、それぞれ、ビデオプロセッ
サ１１０Ｒ，１１０Ｌに入力され、映像信号処理が施さ
れるようになっている。前記各ビデオプロセッサ１１０
Ｒ，１１０Ｌから出力される各画像信号は、それぞれ、
Ａ／Ｄ変換器１１１Ｒ，１１１Ｌによりデジタル信号に
変換された後、画像メモリすなわち、各フレームメモリ
１１２Ｒ，１１２Ｌのうちの画像用のメモリに記憶され
るようになっている。

【００１８】前記左右画像フレームメモリ１１２Ｒ，１
１２Ｌから読み出された画像信号は、それぞれ、ＯＲゲ
ート１５７Ｒ，１５７Ｌを経て、Ｄ／Ａ変換器１５８
Ｒ，１５８Ｌにてアナログ信号に変換され、モニタ１３
０Ｒ，１３０Ｌに入力されるようになっている。そし
て、このモニタ１３０Ｒ，１３０Ｌに、それぞれ、右画
像，左画像が表示されるようになっている。

【００１９】また、右画面にカーソルを表示させるカー
ソル表示手段１５１Ｒと、左画面にカーソルを表示させ
るカーソル表示手段１５１Ｌとが設けられ、マウス１４
５は、切換手段１５０を介して、前記カーソル表示手段
１５１Ｒ，１５１Ｌの一方に接続されるようになってお
り、各画面用のカーソルの移動等の操作を行うことがで
きるようになっている。前記カーソル表示手段１５１
Ｒ，１５１Ｌから出力されるカーソル表示用の信号は、
前記ＯＲゲート１５７Ｒ，１５７Ｌに入力されるように
なっており、これにより、モニタ１３０Ｒ，１３０Ｌの
画面にカーソルが重畳されるようになっている。

【００２０】また、右画面用のカーソル表示手段１５１
Ｒには、案内線表示手段１５３が連結され、この案内線
表示手段１５３は、右画面において対象点が指定されて
いる場合には、その対象点に対する左画面上での位置条
件を演算し、その位置条件に基づいて案内線表示用の信
号を出力するようになっている。この案内線表示用の信
号は、ＯＲゲート１５７Ｌに入力されるようになってお
り、これにより、左画像用モニタ１３０Ｌの画面に案内
線が重畳して表示されるようになっている。

【００２１】また、前記両カーソル表示手段１５１Ｒ，
１５１Ｌには、対象点位置演算手段１５４が連結されて
おり、この対象点位置演算手段１５４は、両画面におい
て対象点が指定されている場合には、その対象点の各画
面における座標より計測対象点の３次元座標を求めるよ
うになっている。

【００２２】一方、平面設定手段１６０、領域設定手段
１５５、投影手段１６１、面積算出手段１６２が設けら
れており、平面設定手段１６０は、対象点位置演算手段
１５４に連結され、３点以上の対象点の位置を得ること
により、平面（以下、投影平面）を設定する。また、領
域設定手段１５５は、カーソル表示手段１５１Ｌ、１５
１Ｒに連結されるとともに、ＯＲゲート１５７Ｌ及び１
５７Ｒに連結される。領域設定手段１５５は、マウス１
４５を操作することにより、左及び右画像の一方または
双方に面積を計測する対象領域（以下、計測対象領域）
をモニタ１３０Ｌ及び１３０Ｒ上に描画する。投影手段
１６１は、平面設定手段１６０及び領域設定手段１５５
に連結される。投影手段１６１は投影平面上に計測対象
領域を投影することにより、３次元座標への展開を行
う。面積算出手段１６２は投影手段１６１に連結され、
３次元座標に展開された計測対象領域の面積を算出す
る。

【００２３】尚、本実施例においては前記切り替え手段
１５０、カーソル表示手段１５１Ｒ，１５１Ｌ、対象点
位置算出手段１５４、案内線表示手段１５３、領域設定
手段１５５、平面設定手段１６０、投影手段１６１、面
積算出手段１６２は、前記ホストコンピュータ１２０を
動作させることにより達成される。また、ホストコンピ
ュータ１２０は、対象点位置、投影平面、計測対象領
域、算出された面積の値を外部記憶１４０に記録可能で
ある。

【００２４】このように構成された計測用内視鏡装置の
計測対象領域の面積計測の流れを図６に従い説明する。

【００２５】本実施例においては計測対象領域を、３つ
の指定された対象点による１つの投影平面上に投影し、
その面積を求めるものとする。図７は、本実施例におけ
る面積計測の原理の概念図である。図７において、平面
設定手段１６０により設定された平面に投影手段１６１
によって計測対象領域を投影することにより、計測対象
領域が投影平面上に存在しているものと仮定し、対物レ
ンズ１０３Ｌ（Ｒ）を介して撮像して面積算出手段１６
２でその面積を算出する。

【００２６】ステップＳ１において、モニタ１３０Ｌ及
び１３０Ｒ上に、計測対象とする左右画像（以下、計測
対象画像）をそれぞれ表示する。計測対象画像は、内視
鏡１０１及びビデオプロセッサ１１０Ｌ、１１０Ｒから
得られるものと、外部記憶１４０にあらかじめ記録して
おいたもののいずれを使用してもよい。内視鏡１０１に
よる画像を選択した場合は、画像を記録するか否かを決
定し、記録する際には左右画像を２枚１組で外部記憶１
４０に記録する。

【００２７】次に、ステップＳ２において、計測対象領
域の設定を行う。計測対象領域は、マウス１４５の操作
により、モニタ１３０Ｒまたはモニタ１３０Ｌ上の一方
あるいは双方に設定される。この作用は、例えば以下の
ように達成される。

【００２８】Ａ１．計測対象領域を設定を左画像、右画
像、あるいは双方の画像上のいずれに行うかを選択す
る。

【００２９】Ａ２．選択された画像上（双方の画像上に
設定する場合は、まず右画像上）に、計測対象領域描画
用の任意に移動可能なカーソル（以下、描画カーソル）
を表示する。

【００３０】Ａ３．マウス１４５の操作により、描画カ
ーソルを移動し、そのフレームメモリ１１２Ｒまたは１
１２Ｌ上の軌跡（以下、領域境界線）に囲まれる計測対
象領域を指定する。尚、この操作は繰り返し可能であ
る。

【００３１】Ａ４．計測対象領域確定後（双方の画像上
に設定する場合は左画像上に、同様の作業を繰り返した
後）、設定を終了する。

【００３２】続いて、ステップＳ３において、投影平面
を設定する。投影平面設定のための対象点の指定は、例
えば以下のように行う。

【００３３】Ｂ１．対象点がすでに指定されているが、
変更する場合には、左右モニタ１３０Ｌ及び１３０Ｒ上
のカーソルを消す。

【００３４】Ｂ２．右画像用モニタ１３０Ｒ上に、点の
指定用として任意に移動可能なカーソル（以下、動カー
ソル）を表示する。

【００３５】Ｂ３．マウス１４５の操作により、指定す
る点に動カーソルを移動する。

【００３６】Ｂ４．マウス１４５の操作による指定を行
うと、動カーソルは消え、確定カーソルが表示される。
尚、この指定は繰り返し可能である。

【００３７】Ｂ５．必要に応じ、左画像用モニタ１３０
Ｌ上に、案内線を表示する。

【００３８】Ｂ６．左画像用モニタ１３０Ｌ上に、動カ
ーソルを表示する。

【００３９】Ｂ７．マウス１４５の操作により、指定す
る点（右画像上に指定した点に対応する点）に動カーソ
ルを移動する。

【００４０】Ｂ８．マウス１４５の操作による指定を行
うと、動カーソルは消え、確定カーソルが表示される。
尚、この指定は繰り返し可能である。

【００４１】Ｂ９．指定された左右の対象点に対応する
計測対象点の３次元座標が演算される。

【００４２】Ｂ１〜Ｂ９の作業を、対象点３点分繰り返
し、後述する平面方程式への代入により導出される平面
を投影平面とする。

【００４３】尚、３つの対象点の指定は、４つ以上の対
象点から３つを選出するようにしてもよい。

【００４４】上記Ｂ５における案内線は、一方の画像上
で対象点を指定した場合、他の画像上でその対象点が存
在しているべき位置を示すものである。これは、一般に
はエピポーララインと呼ばれるものである。エピポーラ
ラインについては、文献１（画像解析ハンドブック 高
木幹雄 下田陽久 監修 東京大学出版会）に詳しい。

【００４５】また、エピポーララインの性質を利用する
ことにより、左右いずれか一方の対象点の指定後、他方
の画像上の対応する点を自動的に決定することができ
る。すなわち、エピポーラライン上に、対応すべき点が
存在することから、対象点付近の画像データを用いた１
次元のマッチング処理を適用し、最も相関の高いパター
ンを求め、対象点に対応する点を決定する。マッチング
手法は例えば同出願人による文献２（ＵＳＰ ４，９６
２，５４０）に開示されているカラーマッチング手法を
適用すればよい。

【００４６】さらに、上記Ｂ７において、左画面上に指
定した対象点の位置が、右画像上に指定した対象点と明
らかにずれていることを自動的に認識し、操作者に指定
を再実行させることが考えられる。例えば、前出のエピ
ポーララインから外れた点を指定した場合には、３次元
座標の算出は行わず、指定エラーメッセージを表示する
等の処理を行う。

【００４７】続いて、ステップＳ４において、計測対象
領域の領域境界線を、投影平面上の３次元座標に展開す
る。

【００４８】ステップＳ５においては、３次元座標に展
開された計測対象領域の面積を算出する。算出された値
は、対象点の座標、投影平面の方程式等と共に、ＣＲＴ
１２７において表示する。また、必要に応じて外部記憶
１４０に、計測対象領域を加え、計測データとして保存
可能である。

【００４９】尚、ステップＳ２及びステップＳ３は、処
理の順序を逆にしてもよく、任意の手順を踏むことがで
きる。また、投影平面及び、計測対象領域はあらかじめ
設定されているものを外部記憶１４０から再表示し、使
用することができる。その際には、同一の投影平面を用
いて新たな計測対象領域の面積を導出する、あるいは同
一の計測対象領域を異なる投影平面に投影することがで
きる。また、対象点を１点あるいは２点変更し、投影平
面を設定し直す等の処理も可能である。

【００５０】図８は、ステップＳ１〜ステップＳ５まで
の各処理での概念図である。

【００５１】次に、本実施例におけるステップＳ５での
面積計測の原理を、より具体的に説明する。対象点の３
次元座標は、図９に示されるように、内視鏡１０１にお
ける２つの対物レンズ１０３Ｒ、１０３Ｌの中心を通る
直線の方向をＸ軸とし、対物レンズ間の中点を原点Ｏと
するＸＹＺ座標系により表されるものとする。図１０
（ａ）、（ｂ）は、得られる３次元座標系において、内
視鏡１０１の撮像系をそれぞれＸ−Ｚ、Ｙ−Ｚ座標系に
基づき表示したものである。

【００５２】対象点Ｐはマウス１４５に用いた操作によ
り、フレームメモリ１１２Ｒ及び１１２Ｌ上で指定され
る。対象点Ｐは、対物レンズ系１０３Ｒ及び１０３Ｌを
通じ、撮像手段１０４Ｒ及び１０４Ｌ上に結像したもの
である。ここでは、左右の光軸は平行であり、それぞれ
撮像手段１０４Ｌ及び１０４Ｒと直交するものとする。
また、対物レンズ系１０３Ｒと撮像手段１０４Ｒ、対物
レンズ系１０３Ｌと撮像手段１０４Ｌは、それぞれ平行
に配置されている。

【００５３】対象点Ｐの３次元座標（Ｘp，Ｙp，Ｚp）
は、三角法を用いて算出される。図１０において、対象
点Ｐの左右撮像手段上での結像位置は、撮像手段１０４
Ｒ及び１０４Ｌの光軸との交点Ｒo及びＬoを原点とし、
それぞれ（Ｌpx，Ｌpy）、（Ｒpx，Ｒpy）として表され
る。ただし、ＲoとＬoのＹ座標は等しく、Ｌpy＝Ｒpyで
あるため、図１０（ｂ）では左側撮像系のみ示す。

【００５４】尚、内視鏡による撮像画像は、一般に広角
レンズを使用しているため、歪曲収差による歪が存在す
る。本実施例においては、歪曲収差補正処理適用後の結
像位置を（Ｌpx，Ｌpy）及び（Ｒpx，Ｒpy）とする。歪
曲収差補正処理は例えば以下のように行う。

【００５５】内視鏡を用いて例えば図１１（ａ）に示す
製法のます目を撮像した場合、得られる画像は図１１
（ｂ）に示されるようなものになる。この歪画像が正方
のます目画像になるように、各画素における補正値をあ
らかじめ決定しておき、実際の撮像画像に対しての補正
を行うことにより歪曲収差補正処理を実現することが可
能となる。より具体的な処理手法は、文献３（ＵＳＰ
４，８９５，４３１）において開示されている。以下、
本実施例においては歪曲収差補正処理適用後の画像を取
り扱うものとする。

【００５６】図１０において、左右対物レンズ系１０３
Ｌ及び１０３Ｒの中心をそれぞれＬ0及びＲ0とする。ま
た、Ｄは左右の光軸間の距離、Ｆは対物レンズ系１０３
Ｒと撮像手段１０４Ｒとの距離を示し対物レンズ系１０
４Ｌと撮像手段１０４Ｌとの距離もこれに等しい。

【００５７】計測対象点Ｐから内視鏡先端面上に下ろし
た垂線の足をＱとすると、次に示す（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
の関係が成り立つ。

【００５８】図１０（ａ）より （Ａ） ΔＰＱＬ0∽ΔＬ0ＬoＬpx （Ｂ） ΔＰＲ0Ｑ∽ΔＲ0ＲpxＲo 図１０（ｂ）より （Ｃ） ΔＰＱＬ0∽ΔＬ0ＬoＬpy ＬoＬpx、ＲoＲpx及びＬoＬpyの値は撮像素子面におけ
る距離として得ることができる。すなわち、フレームメ
モリ１１２Ｒ及び１１２Ｌ上における結像位置と、１画
素あたりの画素サイズから求めればよい。

【００５９】また、図１０（ａ）より （Ｅ） Ｒ0Ｑ＋ＱＬ0＝Ｄ が成り立ち、さらに、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）よ
り （Ｆ） Ｌ0Ｌo＝Ｒ0Ｒo＝Ｆ が成り立つ。

【００６０】これらの条件（（Ａ）〜（Ｆ））により対
象点Ｐの座標（Ｘp，Ｙp，Ｚp）は、以下の式（１）、
（２）、（３）より求められる。

【００６１】 Ｘp＝Ｄ・（ＬpxＬo−ＲpxＲo）／２（ＰpxＬo＋ＲpxＲo） …（１） Ｙp＝Ｄ・ＬpyＬo／（ＬpxＬo＋ＲpxＲo） …（２） Ｚp＝Ｄ・Ｆ／（ＬpxＬo＋ＲpxＲo） …（３） 以上により得られる対象点の３次元座標より、内視鏡先
端から対象点までの距離、複数の対象点間の距離を算出
することができる。

【００６２】また、得られた対象点の３次元座標値を基
に、対象物の長さ、大きさを客観的に認識できるスケー
ルマーカを、対象物の形状に合わせて表示してもよい。
図１２にスケールマーカの表示例を示す。図１２（ａ）
において、対象点Ｐａの３次元座標を求めた後、点Ｐａ
とＸ座標が同じ点を水平方向に、Ｙ座標が同じ点を垂直
方向に求め、図１２（ｂ）に示されるように一定の間隔
（例えば１ｍｍ）ごとに目盛りがふられた曲線として画
像に重畳し、表示する。スケールマーカは方眼、ドッ
ト、同心円状のもの等、種々考えられる。

【００６３】本実施例においては、対象点３点により投
影平面を作成する。投影平面は対象点３点の３次元座標
を、それぞれ（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）、（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）、
（Ｘ3，Ｙ3，Ｚ3）とし、平面方程式ａＸ＋ｂＹ＋ｃＺ
＋ｄ＝０に代入した連立方程式を解くことにより、必要
なパラメタａ、ｂ、ｃ、ｄが求まる。

【００６４】次に、計測対象領域の設定から投影平面上
の３次元座標への展開までの処理の流れについて説明す
る。マウス１４５の操作により、計測対象領域の境界線
が描画され、境界線の内部に含まれる領域が計測対象領
域となる。この境界線は、本実施例においてはフレーム
メモリ１１２Ｌ及び１１２Ｒ上で、それぞれ左右画像を
表示するためのＲＧＢ各プレーンに重ねられた描画用プ
レーンに設定されるものとする。描画用プレーン上の画
素は、当初はすべて０の値が代入されているが、マウス
１４５の操作により計測対象領域の境界線となる画素の
値を順次１に変更する。図１３はこのようにして設定さ
れた計測対象領域の描画用プレーン上での表現の例であ
る。

【００６５】続いて、後述する面積算出処理のための前
処理として、描画された計測対象領域の境界画素の連結
情報を取得する。

【００６６】領域境界線は、点（画素）の連結により構
成されており、連結情報は注目する点が次にどの点に接
続するかを示し、例えば図１４において点（計測対象領
域画像の画素に対応する）Ｐkが点Ｐk+1に、点Ｐk+1が
点Ｐk+2に連結することに対応する。これは、公知の境
界線追跡処理により達成され、文献４（コンピュータ画
像処理入門 田村秀行 著 総研出版 ｐ．84〜85）に
詳しい。計測対象領域の境界追跡は、追跡開始点Ｐ0よ
り開始され、領域境界点を一周して再び点Ｐ0に戻る。
連結情報は、いわゆるチェイン・コードとして取得され
る。

【００６７】連結情報取得後、計測対象領域に対する投
影平面上の３次元座標への展開を行う。３次元座標展開
の原理は、三角測量法における左及び右側撮像系のどち
らか一方に関しての結像条件と、投影平面の方程式から
なる。図１０において、座標算出の点Ｐ（Ｘp，Ｙp，Ｚ
p）（以下、領域境界点）に対し式（４）、（５）、
（６）が成り立つ。

【００６８】 左側 Ｘp＝（ＬpxＬo・Ｚp−Ｄ・Ｆ／２）／Ｆ …（４） 右側 Ｘp＝（−ＲpxＲo・Ｚp＋Ｄ・Ｆ／２）／Ｆ …（５） Ｙp＝−ＬpyＬo・Ｚp／Ｆ（＝−ＲoＲpy・Ｚp／Ｆ） …（６） 設定された計測対象領域が左画像上のものであれば式
（４）を、右画像上のものであれば式（５）を用いる。

【００６９】また、投影平面の方程式より、式（７）が
えられる。

【００７０】 ａＸp＋ｂＹp＋ｃＺp＝０ …（７） 以上より、領域境界点Ｐの座標（Ｘp，Ｙp，Ｚp）は以
下のように求められる。

【００７１】左側：

【数１】 右側：

【数２】 得られた３次元座標と、前述の連結情報を用いて、計測
対象領域の面積を求める。本実施例においては、３次元
座標に展開された領域境界点により表される計測対象領
域を、複数の三角形に分割し、それらの面積の和を求め
ることとする。図１５及び図１６は、本実施例における
三角形分割のための説明図である。領域境界点は、投影
平面上において、例えば図１５（ａ）に示すように、離
散的に分布している。ここで連結情報を用いると、計測
対象領域は図１５（ｂ）に示されるような多角形とみな
すことができる。したがって、図１５（ａ）の計測対象
領域の面積は、図１６に示されるような複数の三角形へ
の分割により、それらの面積の総和として求めることが
可能となる。

【００７２】図１８は、三角形分割の処理を説明するた
めのフローチャートである。

【００７３】計測対象領域はｎ個の領域境界点Ｐ0〜Ｐn
-1より構成されるものとする。ステップＳ１０におい
て、ｋ＝０、求める面積Ｓ＝０と初期化する。続いてス
テップＳ１１において、ｋ＝０、求める面積Ｓ＝０と初
期化する。続いてステップＳ１１において、三角形を形
成する３点Ｔ0、Ｔ1、Ｔ2を、それぞれ点Ｐk、Ｐk．ｎ
ｅｘｔ、Ｐｋ．ｎｅｘｔ．ｎｅｘｔに設定する。Ｐk.ne
xtはＰkが連結する点を示し、Ｐk.next.nextはさらにＰ
k.nextが連結する点を示すものとする。これらは連結情
報に基づき代入される。

【００７４】ステップＳ１２では、ΔＴ0Ｔ1Ｔ2の面積
算出の可否の判定を行う。図１７にΔＴ0Ｔ1Ｔ2の構成
パターンを示す。図１７において、図１７（ａ）の場合
には三角形の面積を算出する。図１７（ｂ）のように三
角形が計測対象領域の外部に取られている場合、あるい
は図１７（ｃ）のように他の連結する点が辺Ｔ0Ｔ2と交
差する場合には算出は行わない。

【００７５】ΔＴ0Ｔ1Ｔ2が正しく設定されたものと判
定されれば、ステップＳ１３において面積を算出し、そ
の値をＳに加算する。

【００７６】ステップＳ１４においては、Ｐk.next（＝
Ｔ1）をＴ2に変更する。これは、すでに面積を算出済み
の三角形が重複されて計測されることを防ぐ。次いで、
ステップＳ１５においてｋ＝ｋ＋２とする。また、ステ
ップＳ１２での判定によりΔＴ0Ｔ1Ｔ2の面積を算出し
ないのであればステップＳ１７においてｋ＝ｋ＋１とす
る。

【００７７】ステップＳ１６では、ｋと領域境界点の個
数ｎとの比較を行う。ｋ≧ｎ（領域境界点の連結を一周
したことになる）であればｋの値をステップＳ１８にお
いて修正する。

【００７８】ステップＳ１９において、面積算出終了、
すなわちすべての三角形分割終了の判定を行い、終了で
なければステップＳ１１〜Ｓ１９を繰り返す。三角形分
割終了の判定はＰk.next.nextが連結する点が、Ｐkとな
った場合に面積算出終了と判定する。

【００７９】ここで、三角形の面積算出には次の式（１
４）を用いる。

【００８０】

【数３】 以上説明したように、第１実施例の計測用内視鏡装置に
よれば、平面設定手段１６０により設定された平面に投
影手段１６１によって計測対象領域を投影することによ
り、計測対象領域が投影平面上に存在しているものと仮
定し、面積算出手段１６２で投影された計測対象領域の
面積を算出するので、対象物の面積を客観的に認識で
き、例えば経時的な治癒過程を客観的に認識することが
可能となる。

【００８１】尚、連結を例えば１点おきに行うことによ
り処理の高速化及びメインメモリ１２３の節約を図るこ
とができる。

【００８２】次に第２実施例について説明する。図１９
ないし図２３は第２実施例に係わり、図１９は面積計測
の処理の流れを示すフローチャート、図２０は平面の設
定に関する第１の説明図、図２１は平面の設定に関する
第２の説明図、図２２は面積計測のための投影を説明す
る説明図、図２３は面積計測のための境界追跡に関する
説明図である。

【００８３】第２実施例は第１実施例とほとんど同じで
あり、面積算出方法が異なる以外は同一なので、異なる
点のみ説明する。

【００８４】本発明の第２の実施例は、設定された複数
の投影平面に計測対象領域を投影し、その面積を算出す
る。ここでは、４つの指定された対象点による２つの投
影平面を設定する場合について説明する。

【００８５】本実施例における面積計測の流れを図１９
に従い提示する。

【００８６】ステップＳ２１において、モニタ１３０Ｌ
及び１３０Ｒ上に、計測対象画像をそれぞれ表示する。
これは、第１実施例における図６のステップＳ１での処
理と同一の内容である。

【００８７】次に、ステップＳ２２において、計測対象
領域の設定を行う。これは、第１実施例における図６の
ステップＳ２での処理と同一である。

【００８８】続いて、ステップＳ２３において、２つの
投影平面を設定する。投影平面設定のための対象点の指
定方法は、第１実施例における図６のステップＳ３での
処理と同一である。ここでは、前述のＢ１〜Ｂ９におけ
る作業を、対象点４点分繰り返し、以下に示す処理によ
り２つの投影平面を設定する。

【００８９】尚、４つの対象点の指定は、５つ以上の対
象点から４つを選出するようにしてもよい。

【００９０】例えば、４つの対象点Ｒ1〜Ｒ4が図２１に
示されるような配置で指定されているものとする。１つ
の平面は、３つの点により規定されるため、図２０にお
ける対象点Ｒ1〜Ｒ4による２つの平面の設定は、図２１
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示される４通りが
考えられる。図２１において、α及びβはそれぞれ第１
及び第２の投影平面を構成する３点を頂点とした三角形
を示している。例えば、図２２（ａ）では、３点Ｒ1、
Ｒ2、Ｒ3による平面αと、３点Ｒ1、Ｒ2、Ｒ4による平
面βが構成され、点Ｒ1及びＲ2を通る交線において交わ
っていることを表す。

【００９１】本実施例においては、まず、２つの投影平
面をいずれに設定するかを決定する。これは、例えば設
定がＲ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4の順序で行われたものであれ
ば、先である順に３点Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3により第１の投影
平面を構成し、第２の平面を３点Ｒ1，Ｒ3，Ｒ4による
ものとあらかじめ定めておけばよい。また、マウス１４
５を用いた操作者による選択からそれぞれの投影平面を
規定する３点を決定してもよい。

【００９２】次に、ステップＳ２４において、設定され
た２つの投影平面それぞれに対し、計測対象領域を投影
し、３次元座標に展開する。各平面への投影は第１実施
例において詳細に説明した方法により実現される。尚、
注目する境界点を、第１及び第２の投影平面のいずれか
ら選択すればよいかを後述する。

【００９３】ステップＳ２５においては２つの投影平面
に投影された計測対象領域の面積を算出する。面積の算
出方法の詳細は、後述する。

【００９４】例えば、計測対領域に対する投影平面の設
定が図２２（ａ）に示されるように行われ、その交線は
ｍであるものとする。計測対象領域Ａに対する、第１の
投影平面及び第２の投影平面への投影結果の概要は、そ
れぞれ図２２（ｂ）及び（ｃ）に示されるようなものと
なる。

【００９５】続いて、計測対象領域Ａの境界線上の点Ｐ
ｋに対する第１及び第２の投影平面上の３次元座標をそ
れぞれＰk1（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）、Ｐk2（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）
とし、Ｚ1とＺ2の値を比較する。Ｚ1＞Ｚ2であればＰk1
を、Ｚ2＜Ｚ1であればＰk2を点Ｐkの３次元座標展開と
決定する。この比較及び決定をすべての境界点に関して
行えば、計測対象領域Ａの３次元座標展開の結果として
図２２（ｄ）が得られる。

【００９６】また、交線ｍ付近の第１及び第２の投影平
面において、境界点が図２３に示されるように分布して
いるものとする。境界点Ｐa及びＰa+1、境界点Ｐb及び
Ｐb+1は、交線ｍを境界としてそれぞれが互いに異なる
投影平面上に存在している。ここで、線分ＰaＰa+1及び
線分ＰbＰb+1と、交線ｍとの交点Ｑa及びＱbを求めてお
く。尚、Ｚ1＝Ｚ2なる点Ｐkがあれば、それを交点Ｑaま
たはＱbの座標とすればよい。

【００９７】面積の算出は、第１実施例において説明し
た処理と同様に、投影平面上の境界点を用いて分割され
た複数の三角形の面積の総和を求めることにより実現さ
れる。本実施例においても境界点の連結情報の取得を行
い、そのアルゴリズムは第１実施例と同様のものとす
る。ただし、第１及び第２の投影平面の各々に投影され
た計測対象領域の面積をそれぞれ別個に算出するため、
以下の通り変更を加えることにより、２通りの閉じた連
結を作成する。

【００９８】図２３において、第１の投影平面上の境界
点Ｐaの連結する点を、点Ｐa+1から点Ｑaに変更する。
また、点Ｑaが連結する点を点Ｑb、点Ｑbが連結する点
を点Ｐb+1とする。また、第２の投影平面において、Ｐb
の連結する点をＱbに、点Ｑbの連結する点を点Ｑaに、
点Ｑaが連結する点をＰa+1とする。したがって、第１の
投影平面上の境界点の連結（連結１とする）と、第２の
投影平面上の境界点の連結（連結２とする）が完成す
る。

【００９９】続いて、連結１及び連結２の各々に対し、
第１実施例において説明した複数の三角形への分割処理
を同様に適用し、それぞれの面積の総和Ｓ１及びＳ２を
算出する。その結果、計測対象領域の面積Ｓは、 Ｓ＝Ｓ１＋Ｓ２ として求められる。

【０１００】本実施例における一連の処理を応用するこ
とにより、３つ以上の投影平面を設定し、同様にして計
測対象領域の面積を算出することが可能となる。

【０１０１】また、本実施例においては２つの投影平面
を設定した上での処理を適用したが、これに限定される
ものではなく、設定する投影平面の数は、計測対象物に
より適宜変更すればよい。

【０１０２】尚、本発明の第１及び第２実施例において
は左右の光軸間の距離Ｄ、対物レンズ系撮像手段との距
離Ｆ、あるいは歪曲収差補正値等は、計測対象画像撮像
に使用する内視鏡１０１の種別により異なる値を用いる
必要性が考えられる。その際には、例えば同出願人によ
り特願昭６１−１７９１２９号に開示されている、内視
鏡用自動条件設定装置における設定条件に、距離Ｄ及び
Ｆ、歪曲収差補正値等のデータを含ませ、ビデオプロセ
ッサ１１０Ｒまたは１１０Ｌを通じ、ホストコンピュー
タ１２０に伝送すればよい。

【０１０３】また、計測用内視鏡として、対物レンズ系
に角度（輻輳角）をつけた内視鏡を用いてもよい。例え
ば図２４に示すように、左右の対物レンズ及び撮像手段
の片側一方（または、双方でもよい）を同じ角度で傾け
たことにより、内視鏡先端から比較的近い距離において
も良好な視差のある画像が得られる。したがって、左右
画像において重なる領域、すなわち対象点を指定できる
領域が増加することになる。

【０１０４】また、計測用内視鏡として、図２５に示す
ような、左右の対物レンズの一方を、より狭角にした内
視鏡を用いてもよい。広角レンズによる撮像画像周辺部
では、歪曲収差による歪が大きく、計測用のデータとし
て使用できない場合が多い。そこで、一方の対物レンズ
を狭角とし、その視野を広角の対物レンズによる視野の
中央部で重なるように配置する。計測対象とする領域の
大きさを狭めることなく、狭角の対物レンズに対する撮
像手段をより画素数の少ない小型のものとすることが可
能となる。

【０１０５】上記各実施例においては、計測用内視鏡装
置として、２系統の撮像系を用いたステレオ内視鏡を用
いたが、これに限定されるものではなく、対象点の３次
元座標を特定し、投影平面を設定することが可能なもの
であれば、面積計測の実現が可能である。例えば、同出
願人による特願平４−３６３６４号において開示されて
いる、ビーム光を用いた計測用内視鏡装置においても好
適である。

【０１０６】また、撮像手段は、内視鏡の挿入部先端部
に複数設けたものに限らず、挿入部内に、例えばファイ
ババンドルよりなる複数の像伝送手段を設け、この像伝
送手段の後端に、複数の撮像手段を設けてもよい。さら
に、挿入部先端に、１つの撮像手段を設け、この撮像手
段を移動することにより、視差を有する複数の画像を撮
像するようにしてもよい。

【０１０７】また、左右各画像を１つのモニタの左右
に、あるいは交互に表示するようにしてもよい。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の計測用内
視鏡装置によれば、計測対象領域を１つ以上の投影平面
上の３次元座標に展開して面積を算出するので、計測対
象の面積を客観的に認識できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る計測用内視鏡装置の構成を示
すブロック図。

【図２】図１の内視鏡の挿入部先端部の説明図。

【図３】図１の計測用内視鏡装置の機能構成を示す機能
ブロック図。

【図４】図１のホストコンピュータの構成を示すブロッ
ク図。

【図５】図１の外部記憶装置の構成を示すブロック図。

【図６】図１の計測用内視鏡装置による面積計測の処理
の流れを示すフローチャート。

【図７】図６の処理による面積計測の概念を示す説明
図。

【図８】図６の面積計測の処理の概要を示す説明図。

【図９】図６の面積計測に用いる３次元座標系を説明す
る説明図。

【図１０】図６における計測対象点の３次元座標算出原
理のための説明図。

【図１１】図６における歪曲収差補正に関する説明図。

【図１２】図６の処理によるスケールマーカの表示例を
示す説明図。

【図１３】図６における面積計測のための境界追跡に関
する第１の説明図。

【図１４】図６における面積計測のための境界追跡に関
する第２の説明図。

【図１５】図６における面積計測のための三角形分割に
関する第１の説明図。

【図１６】図６における面積計測のための三角形分割に
関する第２の説明図。

【図１７】図６における面積計測のための三角形分割に
関する第３の説明図。

【図１８】図６の面積算出における三角形分割処理のア
ルゴリズムを示すフローチャート。

【図１９】第２実施例に係る面積計測の処理の流れを示
すフローチャート。

【図２０】図１９の処理における平面の設定に関する第
１の説明図。

【図２１】図１９の処理における平面の設定に関する第
２の説明図。

【図２２】図１９の処理における面積計測のための投影
を説明する説明図。

【図２３】図１９の処理における面積計測のための境界
追跡に関する説明図。

【図２４】光学系に角度をもたせた計測用内視鏡の説明
図。

【図２５】広角及び狭角の対物レンズを備えた計測用内
視鏡の説明図。

【符号の説明】

１０１…内視鏡 １０４Ｌ，１０４Ｒ…撮像手段 １１０Ｌ，１１０Ｒ…ビデオプロセッサ １１１Ｌ，１１１Ｒ…Ａ／Ｄ変換器 １１２Ｌ…左画像用フレームメモリ １１２Ｒ…右画像用フレームメモリ １２０…ホストコンピュータ １２１…ＣＰＵ １２２Ｌ…左フレームメモリＩ／Ｆ １２２Ｒ…右フレームメモリＩ／Ｆ １２３…メインメモリ １２４…外部記憶Ｉ／Ｆ １２５…マウスＩ／Ｆ １２７…ＣＲＴ １２８Ｌ…左ビデオプロセッサＩ／Ｆ １２８Ｒ…右ビデオプロセッサＩ／Ｆ １３０Ｌ，１３０Ｒ…モニタ １４０…外部記憶 １４５…マウス １５０…切換手段 １５１Ｌ，１５１Ｒ…カーソル表示手段 １５３…案内線表示手段 １５４…対象点位置算出手段 １５５…領域設定手段 １５７Ｌ，１５７Ｒ…ＯＲゲート １５８Ｌ，１５８Ｒ…Ｄ／Ａ変換器 １６０…平面設定手段 １６１…投影手段 １６２…面積算出手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【作用】本発明の計測用内視鏡装置では、撮像された画
像に対し、計測対象とする領域が設定すると共に、３次
元空間における少なくとも１つの平面を設定し、前記領
域を前記平面に投影して、前記投影された領域の面積を
演算することで、対象物の面積の客観的な認識を可能と
する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】次に、計測用内視鏡装置の機能ブロック構
成を図１を用いて説明する。前記撮像手段１０４Ｒ，１
０４Ｌによって撮像された各画像信号は、それぞれ、ビ
デオプロセッサ１１０Ｒ，１１０Ｌに入力され、映像信
号処理が施されるようになっている。前記各ビデオプロ
セッサ１１０Ｒ，１１０Ｌから出力される各画像信号
は、それぞれ、Ａ／Ｄ変換器１１１Ｒ，１１１Ｌにより
デジタル信号に変換された後、画像メモリすなわち、各
フレームメモリ１１２Ｒ，１１２Ｌのうちの画像用のメ
モリに記憶されるようになっている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】本実施例においては計測対象領域を、３つ
の指定された対象点による１つの投影平面上に投影し、
その面積を求めるものとする。図７は、本実施例におけ
る面積計測の原理の概念図である。図７において、平面
設定手段１６０により設定された平面に投影手段１６１
によって計測対象領域を投影することにより、計測対象
領域が投影平面上に存在しているものと仮定し、面積算
出手段１６２でその面積を算出する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】対象点Ｐの３次元座標（Ｘp ，Ｙp ，Ｚp
）は、三角法を用いて算出される。図１０において、
対象点Ｐの左右撮像手段上での結像位置は、撮像手段１
０４Ｒ及び１０４Ｌの光軸との交点Ｒ1 及びＬ1 を原点
とし、それぞれ（Ｌpx，Ｌpy）、（Ｒpx，Ｒpy）として
表される。ただし、Ｒ1 とＬ1 のＹ座標は等しく、Ｌpy
＝Ｒpyであるため、図１０（ｂ）では左側撮像系のみ示
す。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５６】図１０において、左右対物レンズ系１０３
Ｌ及び１０３Ｒの中心をそれぞれＬ 2 及びＲ2 とする。
また、Ｄは左右の光軸間の距離、Ｆは対物レンズ系１０
３Ｒと撮像手段１０４Ｒとの距離を示し対物レンズ系１
０４Ｌと撮像手段１０４Ｌとの距離もこれに等しい。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】図１０（ａ）より （Ａ） ΔＰＱＬ2 ∽ΔＬ2 Ｌ1 Ｌpx （Ｂ） ΔＰＲ2 Ｑ∽ΔＲ2 ＲpxＲ1 図１０（ｂ）より （Ｃ） ΔＰＱＬ2 ∽ΔＬ2 Ｌ1 ＬpyＬ1 Ｌpx、Ｒ1 Ｒpx及びＬ1 Ｌpyの値は撮像素子面にお
ける距離として得ることができる。すなわち、フレーム
メモリ１１２Ｒ及び１１２Ｌ上における結像位置と、１
画素あたりの画素サイズから求めればよい。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５９】また、図１０（ａ）より （Ｅ） Ｒ2 Ｑ＋ＱＬ2 ＝Ｄ が成り立ち、さらに、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）よ
り （Ｆ） Ｌ2 Ｌ1 ＝Ｒ2 Ｒ1 ＝Ｆ が成り立つ。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６１】 Ｘp ＝Ｄ・（ＬpxＬ1 −ＲpxＲ1 ）／２（ＰpxＬ1 ＋ＲpxＲ1 ） …（１） Ｙp ＝Ｄ・ＬpyＬ1 ／（ＬpxＬ1 ＋ＲpxＲ1 ） …（２） Ｚp ＝Ｄ・Ｆ／（ＬpxＬ1 ＋ＲpxＲ1 ） …（３） 以上により得られる対象点の３次元座標より、内視鏡先
端から対象点までの距離、複数の対象点間の距離を算出
することができる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６８】 左側 Ｘp ＝（ＬpxＬ1 ・Ｚp −Ｄ・Ｆ／２）／Ｆ …（４） 右側 Ｘp ＝（−ＲpxＲ1 ・Ｚp ＋Ｄ・Ｆ／２）／Ｆ …（５） Ｙp ＝−ＬpyＬ1 ・Ｚp ／Ｆ（＝−Ｒ1 Ｒpy・Ｚp ／Ｆ） …（６ ） 設定された計測対象領域が左画像上のものであれば式
（４）を、右画像上のものであれば式（５）を用いる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７１】左側：

【数１】 右側：

【数２】 得られた３次元座標と、前述の連結情報を用いて、計測
対象領域の面積を求める。本実施例においては、３次元
座標に展開された領域境界点により表される計測対象領
域を、複数の三角形に分割し、それらの面積の和を求め
ることとする。図１５及び図１６は、本実施例における
三角形分割のための説明図である。領域境界点は、投影
平面上において、例えば図１５（ａ）に示すように、離
散的に分布している。ここで連結情報を用いると、計測
対象領域は図１５（ｂ）に示されるような多角形とみな
すことができる。したがって、図１５（ａ）の計測対象
領域の面積は、図１６に示されるような複数の三角形へ
の分割により、それらの面積の総和として求めることが
可能となる。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７３】計測対象領域はｎ個の領域境界点Ｐ0 〜Ｐ
n-1 より構成されるものとする。ステップＳ１０におい
て、ｋ＝０、求める面積Ｓ＝０と初期化する。続いてス
テップＳ１１において、三角形を形成する３点Ｔ0 、Ｔ
1 、Ｔ2 を、それぞれ点Ｐk、Ｐk.next、Ｐk.next.next
に設定する。Ｐk.nextはＰk が連結する点を示し、Ｐ
k.next.next はさらにＰk.nextが連結する点を示すもの
とする。これらは連結情報に基づき代入される。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９０】例えば、４つの対象点Ｒ1 〜Ｒ4 が図２０
に示されるような配置で指定されているものとする。１
つの平面は、３つの点により規定されるため、図２０に
おける対象点Ｒ1 〜Ｒ4 による２つの平面の設定は、図
２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）に示される４通
りが考えられる。図２１において、α及びβはそれぞれ
第１及び第２の投影平面を構成する３点を頂点とした三
角形を示している。例えば、図２２（ａ）では、３点Ｒ
1 、Ｒ2 、Ｒ3 による平面αと、３点Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ4
による平面βが構成され、点Ｒ1 及びＲ2 を通る交線に
おいて交わっていることを表す。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正１５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡先端に対する計測対象点の位置を
   計測する計測用内視鏡装置において、 前記内視鏡により撮像された画像に対し、計測対象とす
   る領域を設定する領域設定手段と、 少なくとも１つの３次元空間における平面を設定する平
   面設定手段と、 前記領域を前記平面に投影する投影手段と、 前記投影手段により投影された、計測対象とする前記領
   域の面積を演算する演算手段とを備えたことを特徴とす
   る計測用内視鏡装置。