JP2003075136A - 計測内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録されている計測画像で再計測を行なう場
合に、誤った計測環境で計測を行なってしまうことを防
止することができるとともに、簡単な操作で正しい計測
環境で再計測ができるようにすることによって、計測環
境を意識しなくてもすぐに再計測が行え、その時の操作
性を向上させる。 【解決手段】 コントロールユニット１２内に搭載され
た主要回路群は、主要プログラムに基づき各種機能を実
行し動作させるように制御を行うＣＰＵ２６，ＲＯＭ２
７，ＲＡＭ２８，ＰＣカードＩ／Ｆ３０，ＵＳＢＩ／Ｆ
３１，ＲＳ−２３２ＣＩ／Ｆ２９，音声信号処理回路３
２及び映像信号処理回路３３とを含んで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検物（対象物）
を撮影して計測を行なうのに必要な複数のステレオ計測
用光学アダプタが内視鏡本体に着脱可能な計測内視鏡装
置に関わり、本装置で計測を行なった画像を記録してお
く場合には、光学アダプタと内視鏡本体の間の位置ずれ
誤差および光学アダプタそのものの光学特性の補正を行
なうための計測環境設定処理に必要な情報（校正デー
タ）も画像と関連付けて記録しておき、後でこのような
画像で再び計測を行う場合には、画像に関連付けられて
いるキャリブレーション用の校正データを読み出して本
被写体像に適用することにより、簡便に再計測を行う事
のできる計測内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、内視鏡によって被検物をさらに
詳細に調べるためには、その被検物を計測することが必
要であり、このような要求を満足するために、従来から
内視鏡を用いて被検物の計測が可能な計測手段が様々な
提案によって開示されている。

【０００３】例えば、特開平１０−２４８８０６号公報
に記載の提案では、ステレオ計測による計測内視鏡装置
が示されている。また、本出願人が先に出願した特願２
０００−１０１１２２号に記載の提案では、光学アダプ
タの種類によって異なる計測手法を、光学アダプタの種
類に応じて自動的に選択して実行する計測内視鏡装置が
示されている。

【０００４】前者の特開平１０−２４８８０６号公報に
記載の計測内視鏡装置では、内視鏡本体に、被検物を撮
像して計測を行うのに必要な２つの光学系を有する光学
アダプタを着脱自在に設け、光学アダプタ内の２つのレ
ンズ系の画像を１つの撮像素子上に結像し、少なくとも
この得られた内視鏡画像を用いた画像処理により計測を
行うもので、光学アダプタの光学データを記録した記録
媒体から情報を読み込む処理と、内視鏡本体の撮像系の
位置誤差を基に光学データを補正する処理と、補正した
光学データを基に計測する画像を座標変換する処理と、
座標変換された２つの画像を基に２画像のマッチングに
より任意の点の３次元座標を求める処理と、を行う計測
処理手段を有して構成されている上記構成の計測内視鏡
装置においては、前記光学アダプタを介して撮像素子に
より取り込まれた被検物（被写体）の２つの画像を座標
変換して求めた２つの画像情報を基に、２画像のマッチ
ングにより被検物上の任意の点の３次元座標を求める。
これにより、安価でしかも計測精度の優れた計測内視鏡
装置の実現を可能にしている。

【０００５】一方、後者の特願２０００−１０１１２２
号に記載の計測内視鏡装置は、内視鏡先端部に設けられ
た接続部と、前記接続部に着脱可能な被写体像を撮像素
子に結像させる複数種の光学アダプタと、前記光学アダ
プタの１つを接続し、前記撮像素子の画像信号を画像処
理により計測を行う計測内視鏡装置において、前記複数
の光学アダプタに予め関係付けられた表示データにて、
選択操作するメニュー表示処理と、前記メニュー表示処
理による選択結果に基づいて、計測処理を行う計測処理
手段とを有して構成されている。

【０００６】上記構成の計測内視鏡装置においては、前
記メニュー上で光学アダプタを選択すると、その光学ア
ダプタに対応した計測方法が自動的に選択され、計測を
実行する場合は内視鏡操作部に設けた計測実行スイッチ
を押下するのみで、前記選択された計測方法に対応した
計測処理を実行させることが可能となる。

【０００７】また、上記公報にある実施例の中で複数の
光学アダプタそれぞれについてキャリブレーション処理
を行なった結果を外部記憶媒体であるコンパクトフラッ
シュ（Ｒ）メモリカードに計測環境データとして保存し
ておき、前記メニュー上で適切な光学アダプタを選択す
ることで該当する光学アダプタに合った前記計測環境デ
ータが使用される構成が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】通常、計測画像は、ビ
デオ内視鏡本体、対物レンズを有する計測用光学アダプ
タ、ビデオ内視鏡から出力される信号をＴＶ信号に変換
するためのカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）、Ｔ
Ｖ信号をデジタル信号に変換して記録するための記録装
置の種類あるいは個体の違いによって画像の写り具合の
特性が変化する。このために、計測内視鏡装置の設定
を、計測画像を撮影したときのそれぞの装置の組み合わ
せに適した状態になるようにさまざまな補正を行なわな
ければ、正しく計測を行うことができない。すなわち、
計測環境の設定が必ず必要である。

【０００９】また、最近では、さまざまな計測の用途に
合うように、内視鏡本体、光学アダプタやＣＣＵなどの
種類も増えてきたのに伴って、さまざまな装置の組み合
わせ（計測環境）で記録された計測画像で再計測を行な
う機会が増えてきている。

【００１０】しかしながら、従来の装置では、各々の計
測画像の中にどういう計測環境で撮影したものであるの
かを記録しておく手段がなかったために、しばらく経っ
てから同じ画像で再計測を行おうとした場合、撮影した
ときの計測環境を操作者が忘れてしまったために計測環
境の再設定を行うことができなかったり、誤った装置を
接続して計測環境設定を行ない再計測を行ってしまうと
いうような恐れがあった。

【００１１】また、従来の装置で設定されている計測環
境データは、ある計測環境に限定されたものであるの
で、計測内視鏡装置の中に存在する計測環境データには
適さない画像、例えば光学アダプタの種類が異なる計測
画像、で再計測を行なおうとすると、実際に再計測を行
う前に、まず、この装置に全ての装置を接続し、再たび
手動で計測環境の設定を行なわなければならなかった。
このため、再計測の作業が非常に煩雑であり、面倒なも
のであった。

【００１２】さらに、特願２０００−１０１１２２号に
示す装置の中に、撮影した画像をフロッピー（Ｒ）ディ
スクなどの脱着自在な記録媒体に記録する機能や、記録
媒体に記録された画像を別の個体の計測内視鏡装置に取
り込むことができる機能が設けられていたとしても、画
像を実際に撮影した計測内視鏡装置とは異なる別の個体
の装置上で再計測しようとする場合においても、その計
測画像を撮影したときに実際に使用した内視鏡、光学ア
ダプタやＣＣＵを、使用したい計測内視鏡装置にこれら
を実際に接続して、計測ができるように設定を行う必要
があった。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、記録されている計測画像で再計測を行なう場合
に、誤った計測環境で計測を行なってしまうことを防止
することができるとともに、簡単な操作で正しい計測環
境で再計測ができるようにすることによって、計測環境
を意識しなくてもすぐに再計測が行え、その時の操作性
を向上させることのできる計測内視鏡装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の計測内視鏡装置
は、内視鏡先端部に設けられた接続部と、前記接続部に
着脱可能な被写体像を撮像素子に結合させる複数種類の
光学アダプタと、前記光学アダプタの一つを接続し、前
記撮像素子の画像信号を画像処理によって計測を行なう
処理と、前記複数の光学アダプタを用いて計測環境の設
定を行なうことで作成された計測環境データを複数保存
および管理できる手段と、前記複数の計測環境データを
表示する手段と、前記表示手段から計測環境データを選
択して計測処理を行なう手段と、脱着自在な記録媒体に
計測画像を記録する手段と、既に記録媒体に記録されて
いる計測画像を選択して計測処理を実行させることがで
きる手段とを具備している計測内視鏡において、被写体
を撮影したときに使用した機器の種類などを示す計測環
境情報を計測画像に記録する手段と、光学アダプタの光
学特性などを含み計測環境を設定するために必要な情報
（校正データ）を計測画像に記録する手段と、装置の中
に記録されている計測画像を計測環境情報および校正デ
ータと共に脱着可能な記録媒体に複製する手段と、前記
記録媒体に複製された画像を計測環境情報および校正デ
ータと共に装置の中に取り込む手段と、計測画像に記録
されている計測環境情報を参照して装置の中に既に管理
されているデータ群の中から同じものを検索する手段
と、前記検索結果のデータを使用して自動的に計測環境
の設定を変更する手段と、計測画像に記録されている校
正データを使用して自動的に計測環境の設定を行う手段
と、計測画像に計測環境情報や校正データが記録されて
いない場合にそれを告知する手段とを備えて構成され
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１６】第１の実施の形態：図１ないし図１４は本
発明の第１の実施の形態に係わり、図１は計測内視鏡装
置のシステム構成を示す斜視図、図２は図１の計測内視
鏡装置の電気的回路構成を示すブロック図、図３は図１
のリモートコントローラの構成を示す斜視図、図４はス
テレオ計測アダプタを付けた図１の内視鏡挿入部の内視
鏡先端部の構成を示す斜視図、図５は図４のＡ−Ａ線断
面図、図６は図４のステレオ計測アダプタを付けた内視
鏡画像を示す図、図７は図４のステレオ計測アダプタの
マスク形状の画像を示す図、図８は図１の計測内視鏡装
置での計測環境の設定を説明するための元画像と補正画
像の関係を示す図、図９は図１のＬＣＤに表示された光
学アダプタの選択画面の一例を示す図、図１０は通常光
学アダプタを付けた図１の内視鏡挿入部の内視鏡先端部
の構成を示す斜視図、図１１は図１０のＡ−Ａ線断面
図、図１２は図１０の通常光学アダプタを付けた内視鏡
画像を示す図、図１３は図２のＣＰＵによる特徴となる
制御動作例を示す第１のフローチャート、図１４は図２
のＣＰＵによる特徴となる制御動作例を示す第２のフロ
ーチャートである。

【００１７】（構成）本実施の形態の計測内視鏡装置１
０のシステム構成を説明すると、該計測内視鏡装置１０
は、図１に示すように、撮像素子を内蔵し複数のステレ
オ計測用光学アダプタと通常計測用光学アダプタを着脱
自在に構成された内視鏡挿入部１１と、該内視鏡挿入部
１１を収納するコントロールユニット１２と、該計測内
視鏡装置１０のシステム全体の各種動作制御を実行する
のに必要な操作を行うリモートコントローラ１３と、内
視鏡画像、あるいは操作制御内容（例えば処理メニュ
ー）等の表示を行う液晶モニタ（以下、ＬＣＤと記載）
１４と、通常の内視鏡画像、あるいはその内視鏡画像を
擬似的にステレオ画像として立体視可能なフェイスマウ
ントディスプレイ（以下、ＦＭＤと記載）１７及び該Ｆ
ＭＤ１７に画像データを供給するＦＭＤアダプタ１８と
を含んで構成されている。

【００１８】さらに図２を参照しながら該装置のシステ
ム構成を詳細に説明する。図２に示すように、前記内視
鏡挿入部１１は、内視鏡ユニット２４に接続され、この
内視鏡ユニット２４は、例えば図１に示すようにコント
ロールユニット１２内に搭載される。この内視鏡ユニッ
ト２４は、図示はしないが撮像時に必要な照明光を得る
ための光源装置と、前記内視鏡挿入部１１を電気的に自
在に湾曲させるための電動湾曲装置とを含んで構成され
ている。

【００１９】内視鏡挿入部先端の固体撮像素子４３（図
５参照）からの撮像信号は、カメラコントロールユニッ
ト（以下、ＣＣＵと記載）２５に入力される。該ＣＣＵ
２５は、供給された撮像信号をＮＴＳＣ信号等の映像信
号に変換し、前記コントロールユニット１２内の主要処
理回路群へと供給する。

【００２０】前記コントロールユニット１２内に搭載さ
れた主要回路群は、例えば図２に示すように、主要プロ
グラムに基づき各種機能を実行し動作させるように制御
を行うＣＰＵ２６，ＲＯＭ２７，ＲＡＭ２８，ＰＣカー
ドインターフェイス（以下、ＰＣカードＩ／Ｆと記載）
３０，ＵＳＢインターフェイス（以下、ＵＳＢＩ／Ｆと
記載）３１，ＲＳ−２３２Ｃインターフェイス（以下、
ＲＳ−２３２ＣＩ／Ｆと記載）２９，音声信号処理回路
３２及び映像信号処理回路３３とを含んで構成されてい
る。

【００２１】前記ＲＳ−２３２ＣＩ／Ｆ２９は、ＣＣＵ
２５，内視鏡ユニット２４及びリモートコントローラ１
３にそれぞれ接続され、ＣＣＵ２５，内視鏡ユニット２
４の制御及び、動作指示を行うリモートコントローラ１
３による操作に基づく動作制御するのに必要な通信をそ
れぞれ行うためのものである。

【００２２】前記ＵＳＢＩ／Ｆ２１は、該コントロール
ユニット１２とパーソナルコンピュータ２１とを電気的
に接続するためのインターフェイスであり、該ＵＳＢＩ
／Ｆ２１を介して接続した場合には、パーソナルコンピ
ュータ２１側でもコントロールユニット１２における内
視鏡画像の表示指示や計測時における画像処理等の各種
の指示制御を行うことが可能であり、またコントロール
ユニット１２，パーソナルコンピュータ２１間とで各種
の処理に必要な制御情報やデータ等の入出力を行うこと
が可能である。

【００２３】また、前記ＰＣカードＩ／Ｆ３０は、ＰＣ
ＭＣＩＡメモリカード２２及びコンパクトフラッシュ
（Ｒ）メモリカード２３が着脱自由に接続されるように
なっている。つまり、上記いずれかのメモリカードが装
着された場合には、ＣＰＵ２６による制御によって、記
録媒体としてのメモリーカードに記憶された制御処理情
報や画像情報等のデータを再生し、該ＰＣカードＩ／Ｆ
３０を介してコントロールユニット内に取り込むことが
でき、あるいは制御処理情報や画像情報等のデータを該
ＰＣカードＩ／Ｆ３０を介してメモリカードに供給して
記録することができる。

【００２４】前記映像信号処理回路３３は、ＣＣＵ２５
から供給された内視鏡画像とグラフィックによる操作メ
ニューとを合成した合成画像を表示するように、ＣＣＵ
２５からの映像信号とＣＰＵ２６の制御により生成され
る操作メニューに基づく表示信号とを合成処理し、さら
にＬＣＤ１４の画面上に表示するのに必要な処理を施し
てＬＣＤ１４に供給することにより、内視鏡画像と操作
メニューとの合成画像がＬＣＤ１４に表示される。な
お、映像信号処理回路３３では、単に内視鏡画像、ある
いは操作メニュー等の画像を単独で表示するための処理
を行うことも可能である。

【００２５】前記音声信号処理回路３２は、マイク２０
により集音されて生成され、メモリカード等の記録媒体
に記録する音声信号、あるいはメモリカード等の記録媒
体の再生によって得られた音声信号が供給され、供給さ
れた音声信号に再生するのに必要な処理（増幅処理等）
を施し、スピーカ１９に出力する。これにより、スピー
カ１９によって音声信号が再生される。

【００２６】前記ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２７に格納され
ているプログラムを実行し、目的に応じた処理を行うよ
うに各種の回路部を制御してシステム全体の動作制御を
行う。

【００２７】次に、図３を参照しながらリモートコント
ローラ１３の構成とその操作に基づくＣＰＵ２６のプロ
グラム動作制御例を説明する。

【００２８】本実施の形態の計測内視鏡装置１０に用い
られるリモートコントローラ１３は、計測時等の使用時
における操作性をより向上させるための改良がなされて
いる。

【００２９】リモートコントローラ１３は、図３に示す
ようにジョイスティック４７，レバースイッチ４８，フ
リーズスイッチ４９，ストアースイッチ５０及び計測実
行スイッチ５１を少なくとも上面に併設して構成され、
つまり、使用者にとって操作し易い配置形態が採用され
ている。上記構成のリモートコントローラ１３におい
て、ジョイスティック４７は内視鏡先端部の湾曲動作を
行うスイッチであり、３６０度のいずれの方向に自在に
操作指示を与えることが可能である。また、レバースイ
ッチ４８は、グラフィック表示される各種メニュー操作
や計測を行う場合のポインター操作を行うためのスイッ
チであり、前記ジョイスティックスイッチ４７と略同形
状に構成されたものである。フリーズスイッチ４９は、
ＬＣＤ１４に表示された内視鏡動画画像を静止画像とし
て表示する際に用いられるスイッチである。ストアース
イッチ５０は、前記フリーズスイッチ４９の押下によっ
て静止画像を表示した場合に、該静止画像をＰＣＭＣＩ
Ａメモリカード２２（図２参照）に記録する場合に用い
られるスイッチである。また、計測実行スイッチ５１
は、計測ソフトを実行する際に用いられるスイッチであ
る。

【００３０】なお、前記フリーズスイッチ４９，ストア
ースイッチ５０及び計測実行スイッチ５１は、例えばオ
ン／オフの押下式を採用して構成されている。また、前
記レバースイッチ４８には、上記以外の機能を割り当て
ることも可能である。

【００３１】例えば、レバースイッチ４８を右に倒すと
画像のズームＵＰ機能、レバーを左に倒すとズームＤＯ
ＷＮ機能を実行することができるようにこれらの機能を
該レバースイッチ４８に割り当てて構成しても良い。ま
た、通常、ズーム画像で計測を行った場合は画像の倍率
が変化しているため正しく計測できない。このような場
合は、前記計測実行スイッチ５１を押下すると、ＣＰＵ
２６はこの操作信号を受け、瞬時ズーム機能を解除し
て、画像をフリーズしてから計測を実行するように制御
する。なお、これ以外の方法としては、ズーム倍率を考
慮して画像のまま計測できるように制御するようにして
も良い。

【００３２】次に、本実施の形態の計測内視鏡装置１０
に用いられるステレオ計測アダプタの構成を図４ないし
図６を参照しながら説明する。

【００３３】図４及び図５はステレオ計測アダプタ３７
を内視鏡先端部３９に取り付けた状態を示しており、該
ステレオ計測アダプタ３７は、固定リング３８の雌ねじ
５３により内視鏡先端部３９の雄ねじ５４と螺合するこ
とによって固定されるようになっている。

【００３４】また、ステレオ計測アダプタ３７の先端に
は、一対の照明レンズ３６と２つの対物レンズ３４，対
物レンズ３５が設けられている。２つの対物レンズ３
４，３５は、内視鏡先端部３９内に配設された撮像素子
４３上に２つの画像を結像する。この得られた撮像信号
は、電気的に接続された信号線４３ａ，内視鏡ユニット
２４を介してＣＣＵ２５に供給され、該ＣＣＵ２５によ
り映像信号に変換された後に映像信号処理回路３３に供
給されることにより、その結果、例えば図６に示すよう
な画像がＬＣＤ１４に表示される。

【００３５】本実施の形態の計測内視鏡１０は、ステレ
オ計測を行う場合、図７に示すような白い被写体を撮影
した内視鏡画像を用い、さらに例えばステレオ計測アダ
プタ３７の光学データを記録した記録媒体（例えばコン
パクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード）から取り込まれ
た光学データに基づいて被計測物のステレオ計測処理を
行う。

【００３６】ここで、本計測内視鏡装置１０では、実際
にステレオ計測を行う前に計測環境の設定を行い、計測
ができる準備を行っておく必要があるので、実際に計測
を行う動作の説明の前に、計測環境の設定について説明
する。

【００３７】ステレオ計測アダプタは、特開平１０−２
４８８０６号公報で示されているように、種類が同じで
もその個体によって光学特性が異なっているので、その
生産工程で光学データが測定される。この光学データに
は、以下の情報が含まれている。

【００３８】ａ）２つの光学系の幾何学的歪み補正式 ｂ）２つのレンズ系の焦点距離 ｃ）２つのレンズの光軸間の距離およびこれらの光軸の
位置座標 ｄ）データ測定で使用した内視鏡とこの光学アダプタと
の組み合わせにおける取り付け具合の位置情報 上記ｄ）の位置情報とは、データ測定で使用した内視鏡
とこの光学アダプタとの組み合わせで図７のような白い
被写体（白い紙など）を撮影した内視鏡画像から、２つ
の視野領域の位置座標や傾き角の情報のことである。

【００３９】上記の光学データ採りを行った後のステレ
オ計測アダプタは、内視鏡挿入部に取付けられ、内視鏡
装置１０において、次に示す処理を行って計測環境の設
定を行う。

【００４０】１）ステレオ計測アダプタの光学データが
記録された記録媒体を計測内視鏡装置に装着し、このデ
ータを読み込む。

【００４１】２）光学アダプタを実際に使用する内視鏡
挿入部１１に取り付けて、図７に示すような白い被写体
を撮影し、その取り付け具合の位置情報を求める。ここ
で求める位置情報は、光学データの中に含まれる位置情
報と同様の内容である。

【００４２】３）この光学データの中にある位置情報
と、上記２）で求めた位置情報を比較して、記録媒体に
記録されている光学データのうちのａ）とｃ）の情報
を、実際に使用する内視鏡に適したデータに補正する。
具体的には、各座標に関する回転補正を行う。

【００４３】４）生産工程のデータ測定時に使用したＣ
ＣＵやビデオキャプチャー回路の特性が、実際に計測で
使用する計測内視鏡装置の特性と異なり、画像の拡大率
が装置の種類によって異なる場合もある。この場合に
は、それらの特性の違いをあらかじめ検証しておき、そ
の拡大率に合うように記録媒体に記録されている光学デ
ータを補正する。

【００４４】５）上記までの処理で求まった補正後の光
学データを、計測環境の設定で用いる校正データとす
る。

【００４５】６）上記校正データを用いて、本内視鏡装
置に対する幾何学的歪み補正を行うための変換テーブル
を作成する。

【００４６】７）補正画像上の座標に対する補正前の元
画像上の座標を求めるための逆変換テーブルを作成す
る。

【００４７】８）上記５）で示す校正データと上記６）
で求めた変換テーブルと上記７）で求めた逆変換テーブ
ル、および機器の種類を示す計測環境情報とを合わせて
計測環境データとして、装置内に保存しておくために例
えばコンパクトフラツシュカード２３に記録する。

【００４８】以上が、計測環境の設定に関する処理であ
る。

【００４９】次に、上記３）で示した回転補正につい
て、式で説明する。

【００５０】回転補正前の幾何学的歪み補正式が、以下
の関係式であったとする。

【００５１】 ｘ’＝ｆx（ｘ，ｙ）， ｙ’＝ｆy（ｘ，ｙ）・・・（１） （ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪み補正後の座標 （ｘ，ｙ）：幾何学的歪み補正前の画像上における任意
の座標（元画像上の座標） ｆx（ｘ，ｙ）：補正前の元画像上の座標（ｘ，ｙ）を
補正後のｘ座標に変換する関数 ｆy（ｘ，ｙ）：補正前の元画像上の座標（ｘ，ｙ）を
補正後のｙ座標に変換する関数 補正前の光学データの中にある位置情報と、実際に使用
する内視鏡とに関する位置情報を比較した時、その差を
示す回転マトリックスがＡであらわされたとすると、補
正後の幾何学的歪み補正式は以下のようになる。

【００５２】 （ｘ”，ｙ”）＝Ａ・（ｘ’，ｙ’）十（ａ，ｂ）・・・（２） （ｘ”，ｙ”）：回転補正を含んだ幾何学的歪み補正後
の座標（補正画像上の座標） （ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪み補正後の座標 （ａ，ｂ）：ｘ方向およびｙ方向の位置ずれ量 また、式（１）を式（２）に代入して行列式を展開する
と、以下のように表すことができる。この関係を図８に
示す。

【００５３】 ｘ”＝ｆx’（ｘ，ｙ）， ｙ”＝ｆy’（ｘ，ｙ）・・・（３） （ｘ”，ｙ”）：回転補正を含んだ幾何学的歪み補正後
の座標（補正画像上の座標） （ｘ，ｙ）：幾何学的歪み補正や回転補正前の画像上に
おける任意の座標（元画像上の座標） ｆx’（ｘ，ｙ）：元画像上の座標（ｘ，ｙ）を幾何学
的歪み補正と回転補正を行って補正画像上のｘ座標を求
める関数 ｆy’（ｘ，ｙ）：元画像上の座標（ｘ，ｙ）を幾何学
的歪み補正と回転補正を行って補正画像上のｙ座標を求
める関数 光軸の位置座標においても、回転マトリックスＡと位置
ずれ量（ａ，ｂ）を使って、上記と同様な関係式で示す
ことができる。

【００５４】上記７）で求める逆変換テーブルを求める
には、変換テーブルを作成するときに同時に作成する。

【００５５】つまり、式（３）を使用して元画像上の座
標を補正画像上の座標に変換したとき、補正画像上の座
標に１対１で対応した逆変換テーブルの中の（ｘ”，
ｙ”）の座標に対応した場所に、元画像上の座標（ｘ，
ｙ）を保存する。

【００５６】ここで、式（３）で変換した座標は、通常
は実数で求められるので、この値が逆変換テーブルに合
うように整数化する必要がある。

【００５７】また、元画像上の座標を変換式にて補正画
像上の座標に変換しているので、逆変換テープルの中に
元画像上の値が直接入らない個所が出てくるが、このよ
うな場合は、隣り合う近傍点で補間することで、逆変換
テーブル内の全ての場所に適当な元画像上の座標が入る
ようにする。

【００５８】なお、変換式（１）に対する逆変換式があ
らかじめ定められていたり、または、変換式（１）から
式変換によって逆変換式を求められるときは、この逆変
換式を用いて直接逆変換テーブルを求めてもよい。

【００５９】式（２）で用いられている回転マトリック
スの逆マトリックスをＡ^-1とすると、補正画像上の座標
を位置ずれ補正を行う前の座標に戻す式は、 （ｘ’，ｙ’）＝Ａ^-1・（ｘ”，ｙ”）・（ａ，ｂ）・・・（４） （ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪みのみ補正された位置ずれ
補正前の座標 （ｘ”，ｙ”）：回転補正を含んだ幾何学的歪み補正後
の座標（補正画像上の座標） （ａ，ｂ）：ｘ方向およびｙ方向の位置ずれ量 となるので、光学特性を測定したときの幾何学的歪み補
正における逆変換式が関数ｇx，ｇyとして定義されてい
れば以下の関係式が成り立つ。

【００６０】 ｘ＝ｇx（ｘ’，ｙ’）， ｙ＝ｇy（ｘ’，ｙ゛）・・・（５） （ｘ，ｙ）：幾何学的歪み補正前の座標（元画像上の座
標） （ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪みのみ補正された位置ずれ
補正前の座標 ｇx（ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪み補正において補正前
のｘ座標を求める逆変換関数 ｇy（ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪み補正において補正前
のｙ座標を求める逆変換関数 式（４）の行列式を展開して、式（５）に代入すると、
補正画像上の座標を元画像に変換式は、以下のように表
すことができる。この関係を図８に示す。

【００６１】 ｘ＝ｇx’（ｘ”，ｙ”）， ｙ＝ｇy’（ｘ”，ｙ”）・・・（６） （ｘ，ｙ）：幾何学的歪み補正や回転補正前の画像上に
おける任意の座標（元画像上の座標） （ｘ”，ｙ”）：回転補正を含んだ幾何学的歪み補正後
の座標（補正画像上の座標） ｇx’（ｘ，ｙ）：補正画像上の座標（ｘ”，ｙ”）を
幾何学的歪み補正と回転補正前の元画像上のｘ座標を求
める関数 ｇy’（ｘ，ｙ）：補正画像上の座標（ｘ”，ｙ”）を
幾何学的歪み補正と回転補正前の元画像上のｙ座標を求
める関数 上記８）で示す計測環境情報は、計測環境データ（つま
り、校正データと変換テーブル）の種類を示す情報であ
るため、例えば以下のような情報が含まれている。

【００６２】・ステレオ計測アダプタの種類および個体
識別番号 ・内視鏡挿入部の種類および個体識別番号 ・ＮＴＳＣなどのＴＶタイプ ・ＣＣＵの種類 ・ビデオキャプチャー回路の種類 ＣＣＵの種類、ビデオキャプチャー回路の種類は、計測
内視鏡装置の一モジュールとして装備されていることが
多いので、この場合はこれらを計測内視鏡装置の種類と
読み替えてもよい。

【００６３】上記のようにして計測環境の設定を行った
ら、被計測物を撮影して計測を実行することができる。

【００６４】したがって、本計測内視鏡装置１０による
ステレオ計測は、ステレオ計測アダプタ３７の光学デー
タを記録した記録媒体（例えばコンパクトフラッシュ
（Ｒ）メモリカード）から光学情報を読み込む第１の処
理と、内視鏡先端部３９の撮像素子４３とステレオ計測
アダプタ３７との位置情報を求める第２の処理と、前記
位置情報と生産時に求めた主となる内視鏡と本ステレオ
計測アダプタ３７の位置情報から位置誤差を求める第３
の処理と、前記位置誤差から光学データを補正する第４
の処理と、撮影した画像に含まれる幾何学的歪みを補正
するための変換テーブルを作成する第５の処理と、計測
用に撮影した画像を変換テーブルを用いて座標変換をお
こない補正画像を作成する第６の処理と、補正画像を基
にして任意の点で左右２画像のマッチングを行う第７の
処理と、マッチングによって求まった左右２つの座標と
光軸の位置座標と焦点距離から三次元座標を求める第８
の処理と、任意の複数点の三次元座標からあるニ点間距
離や面積などの計測値を求める第９の処理を実行するこ
とにより行われる。

【００６５】ＣＰＵ２６は、例えば前記第１〜５の処理
をステレオ計測アダプタ３７に対して一度実行し、この
結果をコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３上
に計測環境データとして記録しておくように制御する。
これ以降に続けて、ステレオ計測を実行するときは、Ｃ
ＰＵ２６は、先にコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカ
ード２３上に記録した前記計測環境データをＲＡＭ上に
ロードして前記第６〜９の処理を実行するように制御す
る。脱着自在なメモリカードに画像が記録されているの
で、他の個体の計測内視鏡装置を用いて画像が記録され
ている同種のメモリカードを本装置に装着することで、
他の装置で記録した画像を別の装置上で容易に閲覧する
ことができる効果がある。

【００６６】前記第２の処理を行うときに撮影する図７
に示す白色画像の明るさは、ＣＣＵ２５のゲインとシャ
ッター速度によって決まる。通常は、ＣＣＵ２５のダイ
ンおよび撮像素子４３のシャッター速度が自動的に最適
になるように制御されているが、前記白色画像を取り込
む場合はＣＣＵ２５のゲインは低く、撮像素子４３のシ
ャッター速度が速く設定されてしまう傾向にあり、これ
により画像が暗くなってしまって光学アダプタのマスク
形状（言い換えると、視野領域）がはっきりと撮れなく
なり、計測精度に悪影響を与えることになる。

【００６７】よって、本実施の形態では、ＣＣＵ２５の
ゲインとシャッター速度を固定させるようにＣＰＵ２６
の制御によって実施するようにしている。これにより、
確実にはっきりと映ったマスク形状を裸りこむことがで
き、計測精度が低下しない。

【００６８】また、前記計測環境データは、位置補正後
の校正データと、変換テーブルと逆変換テーブルおよび
計測環境情報からなる。この計測環境データは、脱着自
在なコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３上に
記録するように制御する。

【００６９】さらに、本実施の形態では、画像の記録
は、ＣＰＵ２６の制御によってＰＣＭＣＩＡメモリカー
ド２２上に行い、前記計測環境データを記録するコンパ
クトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３とは別のメモリ
カードに記録するように制御する。なお、画像を記録す
る際には、同時に計測環境データのうち計測環境情報を
画像ファイルの一部として、あるいは画像ファイルと関
連付けられた別のファイルとして記録する。また、校正
データも画像ファイルの一部として、あるいは画像ファ
イルと関連付けられた別のファイルとして記録する。

【００７０】記録されている画像をリストから選択し
て、ステレオ計測を実行する際は、既に登録されている
計測環境データの中に選択した画像と同じ計測環境のも
のが存在するかどうかを検索する。

【００７１】もし、同じものが登録されているとその計
測環境データを読み込んで、計測内視鏡装置の設定を変
更し、前記第６の処理を行って計測できる状態にする。
もし、同じものが登録されていないならば、画像に付い
ている校正データを使用して計測環境データを作成し
て、前記第６の処理を行って計測できる状態にする。作
成した計測環境データは計測内視鏡装置内に登録してお
いた方が便利なときもあるし、登録しない方が図９に示
す光学アダプタの選択画面で誤った光学アダプタを選択
するのを防止する効果があるので、計測内視鏡システム
の構成に合わせてどちらかを選択すればよい。

【００７２】以上により、計測内視鏡装置に搭載されて
いるソフトウェアで対応している計測環境ならば、どん
な画像でも自動的に計測環境の設定を自動的に行われる
ので簡単に再計測を行えるようになる。

【００７３】また、画像に記録されている情報が、校正
データや計測環境情報だけでなく、変換テーブルなども
含んだ計測環境データでもよく、この場合には画像を選
択して計測を実行するときに画像についている計測環境
データを直接読み込んで前記第６の処理を行うと計測の
準備が完了する。しかし、計測環境データを画像ととも
に記録すると、大きな容量になってしまうのであまり好
ましくない。これに対して、計測環境情報と校正データ
は数十Ｋｂｙｔｅであることが多いので、画像に記録す
るのは計測環境情報と校正データだけである方が画像の
容量的に大変有効である。

【００７４】計測の準備が整うと、例えば図６上のクラ
ック４４の長さを測る場合には、左画像上でクラック４
４の上を折れ線でなぞるように計測点を指定する。ＣＰ
Ｕ２６は、新たな計測点が指定されるごとに右画像上で
それぞれの対応点を探索し、計測点と対応点の座標から
各点での３次元座標を求め、それらの３次元座標から隣
り合う二点間の距離を計算し、それらの合計を算出する
ことでクラック４４の全長としてその長さをＬＣＤ１４
上に表示する。

【００７５】次に、本実施の形態の計測内視鏡装置１０
に用いられる通常光学アダプタの構成を図１０ないし図
１２を参照しながら説明する。

【００７６】図１０及び図１１は通常光学アダプタ４２
を内視鏡先端部３９に取り付けた状態を示しており、該
通常光学アダプタ４２は、固定リング３８の雌ねじ５３
により内視鏡先端部３９の雄ねじ５４と螺合することに
よって固定されるようになっている。

【００７７】また、通常光学アダプタ４２の先端には、
一対の照明レンズ４１と対物レンズ４０が設けられてい
る。対物レンズ４０は、内視鏡先端部３９内に配設され
た撮像素子４３上に画像を結像する。この得られた撮像
信号は、前記ステレオ計測アダプタ３７と同様に電気的
に接続された信号線４３ａ，内視鏡ユニット２４を介し
てＣＣＵ２５に供給され、該ＣＣＵ２５により映像信号
に変換された後に映像信号処理回路３３に供給されるこ
とにより、その結果、例えば図１２に示すような画像が
ＬＣＤ１４に表示される。

【００７８】本実施の形態の計測内視鏡装置１０は、通
常光学アダプタを用いた計測を行う場合、比較計測によ
る方法を用いることによって行う。つまり、比較計測
は、画面の中にある解っている寸法を基準にして計測す
る方法である。

【００７９】例えば、図１２に示す円の直径がわかって
いる場合には、円の直径の両端にポインターを置き２点
間の長さＬ１ ４５を入力する。知りたい寸法Ｌ２ ４
６は、Ｌ１の画面上の大きさからＣＰＵ２６による演算
処理によって比率で求める。また、このときにレンズの
ディストーション特性の情報を基に、ディストーション
補正を行い、より正確に寸法を求めるように調整され
る。レンズのディストーション特性は、予めＲＯＭ２７
上に記録しておき、ＣＰＵ２６は、選択された通常光学
アダプタ４２に対応したデータをＲＡＭ２上にロードす
るようにして比較計測が実行される。

【００８０】（作用）次に、本実施の形態の計測内視鏡
装置１０のＣＰＵ２６による特徴となる制御動作例を図
１３、図１４を参照しながら詳細に説明する。

【００８１】いま、図１に示す計測内視鏡装置１０の電
源を投入し、使用するものとする。すると、ＣＰＵ２６
は主となるプログラム（図１３参照）を実行し、ステッ
プＳ１００，Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０９
の判断処理により構成されたループによって、待機状態
になっている。また、ステップＳ１００，Ｓ１０１，Ｓ
１０２の機能が指示されると、各機能の処理に移行し、
Ｓ１０３の機能が指示されると、ステップＳ１０４に移
行する。

【００８２】このステップＳ１０３の判断処理では、内
視鏡先端部３９に装着する光学アダプタの設定、及び光
学アダプタの装着の有無を判断し、光学アダプタの設定
がなされていない場合には続くステップＳ１０８の処理
で処理を終了したか否かが判断され、終了したと判断し
た場合には処理を完了し、そうでない場合には処理をス
テップＳ１００に戻す。

【００８３】一方、前記ステップＳ１０３の判断処理
で、内視鏡先端部３９に光学アダプタが装着され、また
装着された光学アダプタの設定がなされている場合に
は、処理をステップＳ１０４に移行する。つまり、この
ステップＳ１０４の判断処理に処理が移行されることに
よって、光学アダプタの設定機能の入力待ち状態とな
る。

【００８４】例えば、内視鏡先端部３９にいずれかの光
学アダプタを取り付けた場合、ＣＰＵ２６は、光学アダ
プタの設定機能を呼び出すとともに、処理をステップＳ
１０４に移行し、該処理によって該光学アダプタの設定
機能に基づく、光学アダプタの選択画面の表示信号を生
成し、映像信号処理回路３３（図２参照）に供給するこ
とにより、ＬＣＤ１４上に図９に示すような光学アダプ
タの選択画面を表示させる。つまり、この光学アダプタ
の選択画面は、例えばステレオ計測アダプタであるＡＴ
６０Ｄ／６０Ｄ、ＡＴ６０Ｓ／６０Ｓ及び通常光学アダ
プタであるＡＴ１２０Ｄ、ＡＴ６０Ｄが表示された画面
であり、ユーザはこの選択画面をみながら現在使用して
いる光学アダプタを、例えば図示はしないが画面上に表
示がなされているカーソルをレバースイッチ４８により
上下させることにより、選択する。

【００８５】その後、ＣＰＵ２６は、続くステップＳ１
０５による判断処理で、前記ユーザにより選択された光
学アダプタが通常光学アダプタであるか否かを判別し、
通常光学アダプタで有る場合には、続くステップＳ１０
６の処理で比較計測フラグを１（ＴＲＵＥ）として処理
をステップＳ１０７に移行し、逆に、通常光学アダプタ
でない場合には、処理をステップＳ１０７に移行する。

【００８６】ＣＰＵ２６は、ステップＳ１０７の処理
で、前記ユーザにより選択された光学アダプタがステレ
オ計測アダプタであるか否かを判別し、ステレオ計測ア
ダプタで有る場合には、続くステップＳ１０８の処理で
ステレオ計測フラグを１（ＴＲＵＥ）として、ユーザに
よりリモートコントローラ１３の計測実行スイッチ５１
の押下がなされるまで該計測内視鏡装置１０を使用待機
状態とし、またステレオ計測アダプタでない場合にも同
様に使用待機状態とするように制御する。

【００８７】計測内視鏡装置１０は、通常、被写体を撮
影している状態（ライブビデオ画像表示状態）にあるの
で、ここでユーザによってリモートコントローラ１３の
計測実行スイッチ５１が押されると、ＣＰＵ２６は静止
画像を表示するように映像信号処理装置３３を制御し、
この静止画像に対して図１４に示すルーチンのプログラ
ムを実行させる。

【００８８】また、計測内祝鏡装置は、図示はしないが
ＰＣＭＣＩＡメモリカード２２に記録されている複数の
画像一覧の中からレバースイッチ４８を上下させること
により、画像を選択することができる。この後でリモー
トコントローラ１３の計測実行スイッチ５１が押される
と、ＣＰＵ２６は選択した画像に対して図１４に示すル
ーチンのプログラムを実行させる。

【００８９】ＣＰＵが計測実行スイッチが押されたこと
を検知したら、図１４のステップＳ１１１の判断処理で
ＰＣＭＣＩＡメモリ力ード２２に記録されている画像で
あるか否かの判断を行い、記録されている画像である場
合にはステップＳ１１２判断処理でその画像がステレオ
計測画像か否かの判断を行う。

【００９０】ここでステレオ計測画像である場合は、ス
テップＳ１１３の判断処理でこの画像ファイルのヘッダ
に計測環境情報が付いているか否かの判断を行い、これ
が記録されている場合には、ステップＳ１１４の判断処
理でコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３に記
録されている計測環境データの中に同じ計測環境のもの
があるか否かを判断して、同じものがある場合にはステ
ップＳ１１５の処理でその計測環境データを読み込んで
ステレオ計測処理を行うように制御し、ステレオ計測が
完了すると、その計測結果の表示、あるいは再度の計測
に備えて装置１０を待機状態にする。

【００９１】また、ステップＳ１１４の判断処理で同じ
計測環境のものがない場合には、ステップＳ１１７の判
断処理でこの画像ファイルのヘッダに校正データが付い
ているか否かの判断を行う。ステップＳ１１７の判断処
理で画像に校正データが付いている場合は、ステップＳ
１１８の判断処理で画像に付いている校正データが本装
置１０に搭載されている本計測に関するソフトウェアで
対応しているか否かを判断し、対応している場合にはス
テッブＳ１１９の処理でこの校正データを使用して計測
環境データを作成してステレオ計測処理を行うように制
御する。

【００９２】一方、ステッブＳ１１７の判断処理で校正
データが画像に付いていない場合や、ステップＳ１１８
の判断処理で画像に付いている校正データが本ソフトウ
ェアで対応していない場合や、ステップＳ１１３の判断
処理でこの画像ファイルのヘッダに計測環境情報が付い
ていない場合は、ステレオ計測を行うことができないこ
とを表示して、別の画像を選択するように装置１０を待
機状態にする。

【００９３】また、ステップＳ１１２判断処理で選択し
た画像がステレオ計測画像でない場合には、ステップＳ
１２２の判断処理で比較計測用の画像か否かを判断し、
比較計測用の画像の場合には画像に付いている光学アダ
プタの歪み補正情報を読み込んで比較計測を実行する。
ステップＳ１２２の判断処理で比較計測用の画像でない
場合には、ステレオ計測や比較計測を行うことができな
いことを表示して、別の画像を選択するように装置１０
を待機状態にする。

【００９４】さらに、ステップＳ１１１の判断処理で計
測する画像がライブビデオ表示を静止させた画像である
場合には、ステップＳ１２６の判断処理でステレオ計測
フラッグが１（ＴＲＵＥ）である場合には図１２のステ
ップＳ１０４で示す画面で選択したステレオ計測アダプ
タの計測環境データを読み込んでステレオ計測を実行さ
せる。

【００９５】ステップＳ１２６の判断処理でステレオ計
測フラッグが１（ＴＲＵＥ）でなく、ステップＳ１２８
の判断処理で比較計測フラッグが１である場合には先と
同様に、図１２のステップＳ１０４で示す画面で選択し
た通常光学アダプタの歪み情報を読み込んで比較計測を
実行させる。

【００９６】ステップＳ１２８の判断処理で比較計測フ
ラッグが１（ＴＲＵＥ）でない場合には、図１２のステ
ップＳ１０３に戻して、再度、計測実行に必要な設定の
確認を行うように制御する。

【００９７】（効果）本実施の形態では、ライブビデオ
表示の場合にリモートコントローラの計測実行スイッチ
５１を押すだけで適切な計測プログラムが実行するだけ
でなく、既に記録されている画像で再計測を行う場合に
おいても画像を選択してリモートコントローラの計測実
行スイッチ５１を押すだけで正しい計測に必要な情報を
読み込んで適切な計測プログラムが実行することができ
る。つまり、記録された画像で再計測を行う場合に不整
合な計測環境データや歪み補正情報で計測を行うことが
なくなり、これによる計測ミスを防止することができ
る。

【００９８】第２の実施形態：図１５は本発明の第２の
実施の形態に係るＣＰＵによる特徴となる制御動作例を
示すフローチャートである。

【００９９】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【０１００】（構成）本実施の形態では、記録媒体に記
録されている画像の中に計測環境情報や校正データが記
録されていない場合でも、迅速に最適な計測を実行させ
るために、第一の実施の形態で実行されるプログラムに
改良を施し、追加機能をもたせる。

【０１０１】具体的には、記録されているステレオ計測
画像を選択し、計測実行スイッチを押したとき、この画
像ファイルのヘッダあるいは、画像ファイルとは別のフ
ァイルに計測環境情報が記録されていない場合や、この
画像ファイルのヘッダあるいは、画像ファイルとは別の
ファイルに計測環境情報は記録されているが校正データ
は記録されていない場合において、既にコンパクトフラ
ッシュ（Ｒ）メモリカードの中に記録されている計測環
境データの中から適当なものをユーザが選択すると、そ
の計測環境データを読み込んでステレオ計測が実行され
るように制御する。

【０１０２】さらに、既に登録されている計測環境デー
タの中に適当なものがないとユーザが判断したときに
は、ＰＣＭＣＩＡメモリカードの中の別の画像に記録さ
れている校正データの中から適当なものをユーザが選択
すると、この校正データを使用して計測環境データを作
成してからステレオ計測が実行される。

【０１０３】この校正データの選択操作においては、ス
テレオ計測の機能の中に、既に登録されている計測環境
データの一部である校正データと計測環境情報だけを、
画像や計測環境データを記録する記録媒体とは別のメモ
リカードに複製できる機能を設けてあるならば、このメ
モリカードを本装置１０に装着し、このメモリカードの
中に記録されている複数の校正データの中から適当なデ
ータを選択するというようにさせてもよい。

【０１０４】また、本機能はステレオ計測だけでなく、
比較計測を行う場合でも容易に応用させることができ
る。

【０１０５】（作用）本実施の形態では、第１の実施の
形態で示した図１４のステップＳ１１３あるいはステッ
プＳ１１７の判断処理でＮＧになった場合に図１５で示
す処理を動作させる。つまり、ステップＳ１１３の判断
処理で画像ファイルにヘッダに計測環境情報が付いてい
ない場合や、ステップＳ１１７の判断処理で画像ファイ
ルにヘッダに校正データが付いていない場合に、ステッ
プＳ２０１へ進む。

【０１０６】ステップＳ２０１では、既に登録されてい
る計測環境データを用いて計測を行うか、あるいは別の
校正データを用いて計測環境の設定を行って計測を行う
か、またはこの処理を終了させて別の画像で計測を行う
かをユーザに判断させ、それに応じた処理を行う。

【０１０７】ステップＳ２０１で計測環境データから選
択するとした場合は、ステップＳ２０３に示すように既
に登録されている計測環境データのリストを表示し、ユ
ーザがこの中から適当なものを選択する。

【０１０８】そして、ステップＳ２０５の判断処理で画
像に計測環境情報が付いているか否かを判断し、ついて
いる場合は、ステップＳ２０６の判断処理で画像に付い
ている計測環境情報の内容と選択した計測環境データの
内容が一致しているか否かを比較する。一致していれば
ステップＳ２０９に進み、一致していなければＳ２０７
に示すようにエラーメッセージを表示してＳ２０１で再
度正しい計測環境データまたは校正データを選択させる
ように待機状態にする。

【０１０９】一方、Ｓ２０５の判断処理で画像に計測環
境情報が付いていない場合には、選択したデータの内容
を表示してユーザに再確認させた後でＳ２０９に進む。

【０１１０】そして、ステップＳ２０９で選択した計測
環境データを読み込んだ後、ステレオ計測を実行する。

【０１１１】一方、ステップＳ２０１で別の校正データ
から選択するとした場合は、適当な校正データが記録さ
れているメモリカードを装置１０に装着させた後、ステ
ップＳ２１２に示すようにその中にある校正データのリ
ストを表示する。そして、ユーザがこの中から適当なも
のを選択した後、ステップＳ２１４の判断処理で選択し
た校正データが本ソフトウェアに対応しているか否かを
判断し、対応している場合はＳ２１５へ進む。対応して
いなければ、Ｓ２１６に示すようにエラーメッセージを
表示してＳ２０１で再度正しい計測環境データまたは校
正データを選択させるように待機状態にする。

【０１１２】そして、Ｓ２１５の判断処理で画像に計測
環境情報が付いているか否かを判断し、画像に計測環境
情報が付いている場合には、Ｓ２１７でその内容と選択
した校正データの内容を比較し、これが一致していれば
ステップ２１９へ進む。もし一致していなければ、Ｓ２
２０に示すようにエラーメッセージを表示してＳ２０１
で再度正しい計測環境データまたは校正データを選択さ
せるように待機状態にする。

【０１１３】また、Ｓ２１５で画像に計測環境情報が付
いていない場合には、選択したデータの内容を表示して
ユーザに再確認させた後でＳ２１９に進む。

【０１１４】そして、ステップＳ２１９で選択した選択
した校正データから計測環境データを作成した後で、ス
テレオ計測を実行する。

【０１１５】また、ステップＳ２０９またはＳ２１９が
完了すると、ステレオ計測を実行する前に、ユーザの希
望に応じてその画像ファイルのヘッダに計測環境情報お
よび校正データを記録するようにしてもよい。

【０１１６】（効果）校正データの容量は数十Ｋｂｙｔ
ｅ、計測環境情報は数Ｋｂｙｔｅであることが多いの
で、一つの画像ファイルを小さくするために、計測環境
情報だけを画像に記録するようにしておきたいこともあ
る。

【０１１７】また、画像ファイルとは別のファイルに計
測環境情報や校正データが記録されていると、何らかの
原因で画像に関連付けられて記録されていた計測環境情
報や校正データのファイルが紛失したり削除されてしま
ったりすることも考えられる。

【０１１８】従来ならこのような画像では再計測を行う
ことができないか、または実際に再計測を行うまでの計
測環境の設定作業が煩雑であった。

【０１１９】これに対して、本実施例では、既に登録さ
れている計測環境データのリストや、別のメモリカード
に記録されている校正データのリストからそれらを選択
するだけで簡単に計測環境の設定が行え、迅速に再計測
を行うことができる。

【０１２０】さらに、リストから選択したデータが計測
したい画像に適合しているかどうかの確認がおこなわれ
るので、不整合な状態で計測を行ってしまうケースを少
なくする効果もある。

【０１２１】第３の実施の形態：図１６は本発明の第３
の実施の形態に係るＣＰＵによる特徴となる制御動作例
を示すフローチャートである。

【０１２２】第３の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【０１２３】（構成）本実施の形態は、画像に付いてい
る校正データの中に含まれている光学アダプタの取付け
具合における位置関係情報の内容と、既に登録されてい
る計測環境データの中に含まれている位置関係情報の内
容を比較して、その差があらかじめ定めた閏値よりも大
きい場合は、画像に付いている校正データを使用して計
測を行うにする処理を、第２の実施の形態で示した機能
を含む第１の実施の形態の中に追加した構成である。

【０１２４】（作用）計測内視鏡装置１０は、図示はし
ないがＰＣＭＣＩＡメモリカード２２に記録されている
複数の画像一覧の中から計測したいステレオ計測画像を
選択し、リモートコントローラ１３の計測実行スイッチ
５１が押されると、ＣＰＵ２６は選択した画像に対して
図１６に示すルーチンのプログラムを実行させる。

【０１２５】図１６の中のステップＳ１１１からＳ１１
４は第１の実施の形態と同じである。

【０１２６】ステップＳ１１４の判断処理でコンパクト
フラッシュ（Ｒ）メモリカード２３に記録されている計
測環境データの中に画像に付いている計測環境情報と同
じものがあるか否かを判断して、同じものがある場合に
はステップＳ３０５の判断処理で、画像に付いている校
正データの中に含まれている視野領域の位置情報と、登
録されている計測環境データに含まれる視野領域の位置
情報の差があらかじめ定めた閾値よりも小さいかどうか
を判断する。

【０１２７】ステップＳ３０５で閾値よりも小さい場合
は、画像と一致する計測環境データを読み込んでステレ
オ計測処理を行うように制御し、ステレオ計測が完了す
ると、その計測結果の表示、あるいは再度の計測に備え
て計測内視鏡装置１０を待機状態にする。

【０１２８】また、ステップＳ３０５の判断処理で閾値
よりも大きい場合には、ステップＳ３０８の判断処理で
画像に付いている校正データが本計測内視鏡装置１０に
搭載されている本計測に関するソフトウェアで対応して
いるか否かを判断し、対応している場合にはステップＳ
３０９の処理でこの校正データを使用して計測環境デー
タを作成してステレオ計測処理を行うように制御する。

【０１２９】一方、ステップＳ３０８の判断処理で画像
に付いている校正データが本ソフトウェアで対応してい
ない場合は、ステレオ計測を行うことができないことを
表示して、別の画像を選択するように計測内視鏡装置１
０を待機状態にする。

【０１３０】（効果）これにより、画像を撮影するとき
に使用した機器の種類を示した計測環境情報が一致して
いても、視野領域の位置を検査するために撮影する白い
画像の写り具合が何らかの原因で変化し、これに伴って
位置関係の情報も変化したのが原因で計測精度が低下す
る可能性のあるケースを低減するだけでなく、画像にあ
らかじめ付いている校正データを使用して自動的に計測
環境の設定を行って計測できるようにしているので、安
全性が高く、しかも迅速、簡便に計測を行う準備を整え
ることができる。

【０１３１】ところで、ステレオ計測の計測環境の設定
が完了し、静止画像または記録媒体に記録されているス
テレオ計測画像を前記計測環境データを使用して補正画
像の作成を行うと、図１７に示すようなステレオ計測用
の画面が表示され、ユーザが計測点を指定するように待
機状態になる。

【０１３２】図１７は、各種計測機能を実行するための
各種メニューボタン５５や、操作に関するメッセージな
どを表示するメッセージ表示欄５７、さらに計測を行っ
た結果（数値）を表示する各種数値表示欄５６が左右２
つの視野領域をさけて元画像上に表示されている例を示
している。

【０１３３】また、光学アダプタの設計値によって２つ
の視野領域の中で計測可能な大きさとその位置があらか
じめ定められているので、生産時に作成された光学デー
タを実際に使用する内視鏡との取付け具合に応じてそれ
を補正することで、実際に計測できる大きさとその位置
を定めることができる。

【０１３４】ステレオ計測では、左右の視野領域に同時
に被計測物が写っていないとそれを計測することができ
ないので、計測可能な視野領域内で点を指定して計測を
行うことが必要になる。

【０１３５】したがって、本開示例では、以下の機能を
つけることで計測できる範囲か否かを簡単にユーザに認
識させることができるとともに、範囲外に点を指定する
ことによる計測ミスを防ぐ効果が得られる。

【０１３６】・前記で定まった計測可能な視野領域５８
の枠を、図１７に示すように計測画像上に表示する。

【０１３７】・図示はしないが計測エリア内に点を指定
するときは、リモートコントロールのレバースイッチに
よって画面上のカーソルを上下左右に移動させるので、
このカーソルの位置が視野領域５８内か外かでカーソル
形状を変更する。

【０１３８】例えば、視野領域５８内のときは十字形状
にし、視野領域５８外のときは矢印形状にする。

【０１３９】・点を指定するときは、視野領域５８内で
のみ動作できるように制御する。

【０１４０】・視野領域５８外で点を指定しようとした
場合には、注意メッセージを表示させるようにしてもよ
い。

【０１４１】・図１８に示すように、画像上から計測可
能な視野領域５８を切り取り、計測専用の画面にこれを
貼り付けて表示する。

【０１４２】計測可能な視野領域５８の大きさとその位
置は、計測環境の設定を行うと求めることができるの
で、図９で光学アダプタの設定でステレオ計測アダプタ
を選択した後でライブビデオ画像を表示するときは、こ
の枠を表示させるように制御すると、ステレオ計測画像
を撮影するときに被計測物が左右同時に正しく撮影でき
ているかを確認するための指標とすることができるよう
にもなる。

【０１４３】以上の各実施の形態で説明した本発明で
は、既に記録されている画像に対して再計測を行う場合
において、計測用の画像ではない画像で計測を実行する
ことを防止することができるとともに、装置内の現在の
設定状態に関係なく、また、ユーザは光学アダプタの機
器の種類などを気にすることなく、簡単な操作で正しい
光学アダプタに対応した計測を実行させることが可能と
なり、再計測時における操作性を向上させ、検査効率を
向上させることが可能となる。

【０１４４】また、上記の効果を得るために必要な記録
媒体の容量は大きなものを必要としないので、安価な記
録媒体を使用して実現することができる。

【０１４５】さらに、画像を実際に撮影した装置上で再
計測を行う必然性がないので、画像が記録されている記
録媒体を別の装置に装着して同様の簡単な操作によっ
て、別の装置上でも再計測を行うことが可能となる。

【０１４６】これにより、とても使い勝手が向上し、し
かも高性能な計測を実行できる計測内視鏡を比較的安価
なシステムで提供することができる。

【０１４７】すなわち、本発明によれば、計測環境情報
と校正データを計測画像と共に記録する手段と、既に記
録されている計測画像を選択して計測処理を実行させる
ことができる手段と、計測画像に記録されている校正デ
ータを使用して自動的に計測環境の設定を行う手段を設
けたことによって、既に記録されている計測画像を選択
して計測実行スイッチを押すだけで、計測画像に付いて
いる計測環境情報や校正データから自動的に計測環境の
設定が行われ、直ちに計測処理を実行することが可能と
なる。

【０１４８】また、計測画像に記録されている計測環境
情報を参照して装置の中に既に管理されているデータ群
の中から同じものを検索する手段と、前記検索結果のデ
ータを使用して自動的に計測環境の設定を変更する手段
を設けたことによって、既に記録されている計測画像を
選択して計測実行スイッチを押した場合、選択した計測
画像と同じ計測情報である計測環境データが装置の中に
存在していれば、あらためて計測環境データの作成を行
なうことなく既に存在する計測環境データを使用して計
測処理を実行することができ、 計測の準備を行なう時
間を短縮させることが可能となる。

【０１４９】さらに、装置の中に記録されている計測画
像を計測環境情報および校正データと共に脱着可能な記
録媒体に複製する手段と、前記記録媒体に複製された画
像を計測環境情報および校正データと共に装置の中に取
り込む手段を設けたことによって、計測したい画像を別
の個体の計測内視鏡装置上でも再計測を行なうことがで
きるだけでなく、上記と同様の作用も得ることが可能と
なる。

【０１５０】また、画像を記録する媒体の容量などに理
由により、校正データが計測画像と共に記録媒体に記録
されていなかったとしても、この画像を選択して再計測
を行なう場合には、画像ともに記録されている計測環境
情報を参照することによってこれと同じ計測環境データ
が装置の中に存在するかどうかを検索することができ、
もし存在していればそれを使用して再計測を直ちに行な
うことが可能となる。

【０１５１】さらに、なんらかの理由で計測画像に計測
環境情報や校正データが記録されていなかったとして
も、それを告知する手段を設けているので、計測者は選
択した画像の計測環境が記録されているかどうかを意識
することなく計測作業を行なうことができ、またこの場
合には既に装置の中に存在している計測環境データを表
示させて、この中から適当なものを選択すると計測を行
なうことが可能となる。

【０１５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録されている計測画像で再計測を行なう場合に、誤った
計測環境で計測を行なってしまうことを防止することが
できるとともに、簡単な操作で正しい計測環境で再計測
ができるようにすることによって、計測環境を意識しな
くてもすぐに再計測が行え、その時の操作性を向上させ
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る計測内視鏡装
置のシステム構成を示す斜視図

【図２】図１の計測内視鏡装置の電気的回路構成を示す
ブロック図

【図３】図１のリモートコントローラの構成を示す斜視
図

【図４】ステレオ計測アダプタを付けた図１の内視鏡挿
入部の内視鏡先端部の構成を示す斜視図

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図

【図６】図４のステレオ計測アダプタを付けた内視鏡画
像を示す図

【図７】図４のステレオ計測アダプタのマスク形状の画
像を示す図

【図８】図１の計測内視鏡装置での計測環境の設定を説
明するための元画像と補正画像の関係を示す図

【図９】図１のＬＣＤに表示された光学アダプタの選択
画面の一例を示す図

【図１０】通常光学アダプタを付けた図１の内視鏡挿入
部の内視鏡先端部の構成を示す斜視図

【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図

【図１２】図１０の通常光学アダプタを付けた内視鏡画
像を示す図

【図１３】図２のＣＰＵによる特徴となる制御動作例を
示す第１のフローチャート

【図１４】図２のＣＰＵによる特徴となる制御動作例を
示す第２のフローチャート

【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るＣＰＵによ
る特徴となる制御動作例を示すフローチャート

【図１６】本発明の第３の実施の形態に係るＣＰＵによ
る特徴となる制御動作例を示すフローチャート

【図１７】計測可能な視野領域の枠が被写体像に重ねて
表示されている計測画面の一例を示す図

【図１８】計測可能な左右の視野領域が切り出されて表
示されている計測画面の一例を示す図

【符号の説明】

１０…計測内視鏡装置 １１…内視鏡挿入部 １２…コントロールユニット １３…リモートコントローラ １４…液晶モニタ（ＬＣＤ） １７…フェイスマントデイスプレイ（ＦＭＤ） １８…ＦＭＤアダプタ １９…スピーカ ２０…マイク ２１…パーソナルコンピュータ ２２…ＰＣＭＣＩＡメモリーカード ２３…コンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリーカード ２４…内視鏡ユニット ２５…カメラコントロールユニット（ＣＣＵ） ２６…ＣＰＵ（制御部） ２７…ＲＯＭ ２８…ＲＡＭ ２９…ＲＳ−２３２ＣＩ／Ｆ ３０…ＰＣカードＩ／Ｆ ３１…ＵＳＢＩ／Ｆ ３２…音声信号処理回路 ３３…映像信号処理回路 ３４，３５，４０…対物レンズ系 ３６，４１…照明レンズ ３７…ステレオ光学アダプタ ３８…固定リング ３９…内視鏡先端部 ４２…通常光学アダプタ ４３…撮像素子 ４４…クラック ４５…Ｌ１（既知の寸法） ４６…Ｌ２（未知の寸法） ４７…ジョイスティック ４８…レバースイッチ ４９…フリーズスイッチ ５０…ストアースイッチ ５１…計測実行スイッチ ５３…雌ねじ ５４…雄ねじ ５５…各種メニューボタン ５６…各種数値表示欄 ５７…メッセージ表示欄 ５８…計測可能な視野領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 23/26 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ａ Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ Ｄ Ｆ 7/18 Ｍ 7/18 Ｕ Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ Ｆターム(参考） 2F065 AA60 FF05 JJ03 JJ26 QQ24 SS02 SS13 2H040 BA15 BA22 CA22 DA52 GA02 GA11 4C061 AA00 AA29 BB06 CC06 DD03 FF40 FF50 HH51 LL02 NN05 NN07 VV03 VV10 YY12 YY13 YY14 5C022 AA09 AC11 AC18 AC51 AC69 AC78 5C054 AA01 CC02 EA01 EA05 EA07 FE00 FE28 GB01 GB04 GD09 HA00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内視鏡先端部に設けられた接続部と、 前記接続部に着脱可能な被写体像を撮像素子に結合させ
   る複数種類の光学アダプタと、 前記光学アダプタの一つを接続し、前記撮像素子の画像
   信号を画像処理によって計測を行なう処理と、 前記複数の光学アダプタを用いて計測環境の設定を行な
   うことで作成された計測環境データを複数保存および管
   理できる手段と、 前記複数の計測環境データを表示する手段と、 前記表示手段から計測環境データを選択して計測処理を
   行なう手段と、 脱着自在な記録媒体に計測画像を記録する手段と、 既に記録媒体に記録されている計測画像を選択して計測
   処理を実行させることができる手段とを具備している計
   測内視鏡において、 被写体を撮影したときに使用した機器の種類などを示す
   計測環境情報を計測画像に記録する手段と、 光学アダプタの光学特性などを含み計測環境を設定する
   ために必要な情報（校正データ）を計測画像に記録する
   手段と、 装置の中に記録されている計測画像を計測環境情報およ
   び校正データと共に脱着可能な記録媒体に複製する手段
   と、 前記記録媒体に複製された画像を計測環境情報および校
   正データと共に装置の中に取り込む手段と、 計測画像に記録されている計測環境情報を参照して装置
   の中に既に管理されているデータ群の中から同じものを
   検索する手段と、 前記検索結果のデータを使用して自動的に計測環境の設
   定を変更する手段と、 計測画像に記録されている校正データを使用して自動的
   に計測環境の設定を行う手段と、 計測画像に計測環境情報や校正データが記録されていな
   い場合にそれを告知する手段とを備えたことを特徴とす
   る計測内視鏡装置。
2. 【請求項２】 複数の校正データを保存および管理する
   ことができる手段と、 前記管理手段の中に計測画像に記録されている校正デー
   タだけを取りだして計測環境情報と共に自動的に取り込
   む手段と、 前記複数の校正データの中から選択したデータを脱着可
   能な記録媒体に複製する手段と、 前記記録媒体に複製された校正データを装置に取り込む
   手段と、 前記複数の校正データの中から選択したデータを用いて
   計測環境の設定を行なうことができる手段とを設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の計測内視鏡装置。
3. 【請求項３】 前記計測環境情報は、複数の校正データ
   を区別するために必要な情報またはその条件であること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の計測内視
   鏡装置。
4. 【請求項４】 前記校正データは、光学特性や機器の補
   正係数を含み、計測環境を設定すると作成される計測環
   境データを作成するために必要なすべてのデータか、あ
   るいは計測環境の設定によって作成され最終的に計測で
   使用される計測環境データそのものであることを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の計測内視鏡装置。
5. 【請求項５】 前記計測環境情報と前記校正データは、
   画像ファイルの中に書き込まれるか、または画像ファイ
   ルに関連付けされた別のファイルに記録されることを特
   徴とする請求項１に記載の計測内視鏡装置。