(57)【要約】  内視鏡システムは、内視鏡に設けられ、撮像を行う撮像部と、撮像部の撮像領域内に特定の観察対象物が存在しているか否かを判定する判定部と、撮像部により撮像された前記撮像領域内の撮像画像から特定の観察対象物を画像として認識できる状態であるか否かを判定する認識部と、判定部が特定の観察対象物が前記撮像領域内に存在していると判定し、且つ前記認識部が特定の観察対象物を画像として認識できない場合に、撮像部が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力部と、を備える。
2012035923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡に設けられ、撮像を行う撮像手段と、
前記撮像手段の撮像領域内に特定の観察対象物が存在しているか否かを判定する判定手段と、
前記撮像手段により撮像された前記撮像領域内の撮像画像から前記特定の観察対象物を画像として認識できる状態であるか否かを判定する認識手段と、
前記判定手段が、前記特定の観察対象物が前記撮像領域内に存在していると判定し、且つ前記認識手段が前記特定の観察対象物を画像として認識できない場合に、
前記撮像手段が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
さらに、前記視界判定出力手段による前記視界不良の判定結果を告知する告知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記特定の観察対象物は、処置具の先端部であり、
さらに、前記視界不良の判定結果に応じて、前記処置具の動作を停止又は制限する制御を行う制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記視界判定出力手段が前記視界不良の判定結果を出力する場合には、さらに、前記視界不良を発生する障害物、又は障害物の種類を推定する障害物推定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
さらに、前記障害物推定手段により推定された障害物又は障害物の種類の情報を告知する告知手段を有することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記特定の観察対象物は、処置具の先端部であり、
さらに、前記処置具の動作を制御を行う制御手段を有し、前記障害物推定手段により推定された障害物、又は障害物の種類に応じて、前記制御手段は、前記処置具の動作を停止又は制限する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記特定の観察対象物は、駆動部により複数の関節が回動する能動処置具の先端部であり、
さらに、前記能動処置具の前記駆動部の動作を制御を行う制御手段を有し、前記障害物推定手段により推定された障害物、又は障害物の種類に応じて、前記制御手段は、前記能動処置具の前記駆動部の動作を停止又は動作を制限する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記能動処置具がエネルギー供給装置から供給されるエネルギーを用いて処置する場合には、前記障害物推定手段により推定された障害物、又は障害物の種類に応じて、前記制御手段は、前記能動処置具の前記駆動部の動作を停止又は動作を制限すると共に、エネルギー供給装置によるエネルギー供給の動作を停止する制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記障害物が煙又はミストであると推定された場合と、前記障害物が煙又はミスト以外であると推定された場合とで、前記能動処置具に対する制御内容を変更することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記障害物が煙又はミストであると推定された場合には、前記能動処置具に対して、指示操作に対して前記駆動部が応答して駆動する動作の応答速度を遅くするように制御し、前記障害物が煙又はミスト以外であると推定された場合には前記駆動部が駆動する動作を停止させるように制御することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記障害物が煙又はミストであると推定された場合には、前記能動処置具に対して、前記能動処置具の先端に設けられ、処置するための処置部を駆動する動作の応答速度を遅くするように制御し、前記障害物が煙又はミスト以外であると推定された場合には前記処置部の動作を停止させ、かつ処置部を後退させて、処置部収納部内に収納するように制御することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡システム。
【請求項１２】
体腔内の観察対象部位を撮像部により撮像した撮像画像を内視鏡画像として表示する表示ステップと、
前記観察対象部位に対する処置を行うための処置具の先端部の位置を位置判定部が取得する処置具位置取得ステップと、
前記処置具の先端部の位置が前記撮像画像の領域としての撮像領域の内部に位置するか否かの判定を位置判定部が行う位置判定ステップと、
前記撮像画像に対する画像処理により前記処置具の先端部が前記撮像領域の内部の画像として認識できるか否かの画像認識を画像認識部が行う認識ステップと、
前記位置判定ステップにより、前記処置具の先端部が前記撮像領域内に位置すると判定し、かつ前記認識ステップにより前記処置具の先端側が前記撮像領域内の画像として認識できない認識結果の場合に、視界不良判定部が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力ステップと、
を具備することを特徴とする視界不良判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡の撮像手段により撮像を行うと共に視界不良を判定する内視鏡システム及び視界不良判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像手段を備えた内視鏡は、患部組織の観察、診断等において広く採用されている。また、内視鏡は、内視鏡の観察下で高周波焼灼装置を構成する高周波処置具により手術を行う場合にも広く使用される。  
内視鏡による観察下で、例えば高周波処置具の先端部付近の処置部を撮像手段の撮像領域内に捉えて患部組織に対して焼灼等の処置が行われる。組織に対する処置した際に煙やミストが発生する場合がある。  
第１の従来例としての日本国特開平１１−３１８９０９号公報には、硬性内視鏡の観察下で、高周波焼灼装置を用いて高周波焼灼の処置を行うような場合、撮像手段により得られた画像から煙を検出する煙検出手段を設け、煙の発生を検出した場合には、気腹手段を制御して、煙を除去するように制御するシステムが開示されている。【０００３】
また、第２の従来例としての日本国特開２００７−１５９７３８号公報には、処置具の先端部の処置部が、撮像手段の撮像領域の内側に設定された第１の領域と、この第１の領域の周囲に設定された第２の領域とのいずれに位置するかを、撮像手段による撮像画像から判別する判別手段を備えた内視鏡システムが開示されている。  
また、この第２の従来例においては、判別手段による判別結果に基づいて、処置部が位置する領域を告知したり、処置部が第２の領域に位置する場合には、第１の領域に移動するように制御することも開示されている。  
上記のように処置部の動作により煙やミストが発生し、発生した煙やミストのために処置している組織や処置部の観察が妨げられる場合がある。  
また、高周波焼灼装置を構成する高周波処置具に限らず、処置具の先端部、又は処置部が周囲の臓器等に隠れて、画像として観察できなくなってしまう場合もある。【０００４】
第１の従来例では、煙の発生を検出した場合、煙を除去するように気腹装置を制御するが、この場合の処置具の先端部又は処置部の状況を把握できない場合もある。つまり、煙を除去する制御により、撮像手段により先端部又は処置部を観察（撮像）できる状態にできる場合もあるが、例えば煙の発生の方が顕著であると、観察できない視界不良となって撮像状況が改善されない場合もある。また、この第１の従来例では、煙が発生した場合、先端部又は処置部が撮像領域の内部に存在している状態であるか否かも分からない。
また、第２の従来例は、処置するための処置部を第１の領域中に設定することを目的とするものであり、処置部が臓器等に隠れた場合や、煙やミストが発生した場合に対応するものでない。【０００５】
上述したように、内視鏡による観察下において、処置具を用いて処置するような場合において、処置具の先端部、又は処置部等の特定の観察対象物が画像として観察できる状態から観察できなくなった視界不良の状況が発生した場合、その状況を速やかに判定できるようにすることが望まれる。このような判定を速やかに行えると、その状況を、術者に告知する等して、視界不良の発生に対応した適切な操作や処置等を迅速に行い易くなる。  
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、特定の観察対象物が撮像領域の内部に存在しているにもかかわらず、画像として観察できない視界不良の状態になったことを速やかに判定できる内視鏡システム及び視界不良判定方法を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る内視鏡システムは、内視鏡に設けられ、撮像を行う撮像手段と、前記撮像手段の撮像領域内に特定の観察対象物が存在しているか否かを判定する判定手段と、前記撮像手段により撮像された前記撮像領域内の撮像画像から前記特定の観察対象物を画像として認識できる状態であるか否かを判定する認識手段と、前記判定手段が、前記特定の観察対象物が前記撮像領域内に存在していると判定し、且つ前記認識手段が前記特定の観察対象物を画像として認識できない場合に、前記撮像手段が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力手段と、を備える。【０００７】
本発明一態様に係る視界不良判定方法は、体腔内の観察対象部位を撮像部により撮像した撮像画像を内視鏡画像として表示する表示ステップと、前記観察対象部位に対する処置を行うための処置具の先端部の位置を位置判定部が取得する処置具位置取得ステップと、前記処置具の先端部の位置が前記撮像画像の領域としての撮像領域の内部に位置するか否かの判定を位置判定部が行う位置判定ステップと、前記撮像画像に対する画像処理により前記処置具の先端部が前記撮像領域の内部の画像として認識できるか否かの画像認識を画像認識部が行う認識ステップと、前記位置判定ステップにより、前記処置具の先端部が前記撮像領域内に位置すると判定し、かつ前記認識ステップにより前記処置具の先端側が前記撮像領域内の画像として認識できない認識結果の場合に、視界不良判定部が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力ステップと、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態の内視鏡システムの全体構成を示す構成図。
【図２】図２は図１における内視鏡その他のより詳細な構成を示す図。
【図３】図３は位置判定部による判定結果と認識部による認識結果により撮像部による処置具に対する撮像状態の判定結果を示す図。
【図４】図４は第１の実施形態における視界不良判定方法の処理手順を示すフローチャート。
【図５】図５は本発明の第２の実施形態の内視鏡システムの全体構成を示す構成図。
【図６】図６（Ａ）から図６（Ｅ）は視界不良を発生する障害物の種類としての内臓、煙、ミスト、出血、他の処置具の場合の内視鏡画像例を模式的に示す図。
【図７Ａ】図７Ａは障害物が内臓の場合に対応するＲ及びＧの画像信号の輝度値の画素数分布のヒストグラムの特性例を示す図。
【図７Ｂ】図７Ｂは図７Ａに対応して障害物が内臓である場合を推定するための閾値を用いた推定表を示す図。
【図８】図８は本発明の第２の実施形態における視界不良判定方法の処理手順を示すフローチャート。
【図９】図９は変形例における処置具の先端側部分を示す図。
【図１０】図１０は本発明の第３の実施形態の内視鏡システムの全体構成を示す構成図。
【図１１】図１１は外チューブを設けた処置具の構成例を示す図。
【図１２】図１２は第３の実施形態における視界不良判定方法の処理手順を示すフローチャート。
【図１３】図１３は第３の実施形態の変形例の内視鏡システムの全体構成を示す構成図。
【図１４】図１４は異常状態検出部を備えた内視鏡システムの全体構成を示す構成図。
【図１５】図１５は第１及び第２制御部を備えた内視鏡システムの全体構成を示す構成図。
【図１６】図１６は状態検知部を備えた内視鏡システムの全体構成を示す構成図。
【図１７】図１７は図１６の処理内容を示すフローチャ−ト。
【図１８】図１８は異常状態を検出した機器に応じて、各機器の動作を継続又は停止させる例を表で示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態の内視鏡システム１は、体内に挿入される内視鏡２と、この内視鏡２の処置具用チャンネル（単にチャンネルと略記）３内に挿通される処置具４と、内視鏡２に照明光を供給する光源装置５と、を有する。  
また、この内視鏡システム１は、内視鏡２に設けられた撮像手段としての撮像部６に対する信号処理を行う信号処理手段としてのプロセッサ７と、プロセッサ７により生成された画像信号に対応する内視鏡画像を表示する表示手段としてのモニタ８とを有する。  
なお、光源装置５とプロセッサ７とを信号線で接続し、プロセッサ７による画像信号の明るさの信号により、光源装置５による照明光の光量を調整するようにしても良い。【００１０】
また、この内視鏡システム１は、処置具４の先端部に設けられ、処置を行う処置部９が、撮像部６により撮像可能となる撮像領域の内部に存在するか否かの判定、換言すると（特定の観察対象物としての）処置具４の先端部が撮像部６の視野内の位置に存在するか否かの判定、を行う判定手段としての処置具位置判定部（以下、単に位置判定部と略記）１０を有する。  
また、この内視鏡システム１は、撮像部６による撮像領域の撮像画像、又は（撮像領域の撮像画像に対応する）内視鏡画像から、（特定の観察対象物としての）処置具４の先端部が画像として認識できるか否かの判定を行う認識手段としての撮像領域内処置具画像認識部（以下、単に画像認識部と略記）１１を有する。  
また、この内視鏡システム１は、位置判定部１０による判定結果の情報と画像認識部１１による認識結果の情報とから、現在の撮像部６による処置具の先端部の撮像状態が、視界良好の状態であるか視界不良の状態であるか等の判定を行う視界不良判定出力手段としての視界不良判定部１２を有する。【００１１】
この視界不良判定部１２は、判定結果の情報を、プロセッサ７に出力する。プロセッサ７は、この判定結果の情報をモニタ８で表示して術者等に告知を行う。従って、このモニタ８は、術者等に判定結果の情報を告知する告知手段を形成する。術者等のユーザは、モニタ８に表示される情報により、視界不良が発生した場合には、速やかにその状態を把握することができる。なお、表示による告知の代わりに、又は表示による告知と共に、ブザーやスピーカなどによる音響的に告知する告知手段を設けるようにしても良い。  
なお、図１においては、プロセッサ７の外部に、位置判定部１０，画像認識部１１，視界不良判定部１２を設ける構成例を示しているが、例えばプロセッサ７の内部に、位置判定部１０，画像認識部１１，視界不良判定部１２を設ける構成にしても良い。【００１２】
図２は、図１における内視鏡２その他のより詳しい構成を示す。内視鏡２は、体腔内に挿入される細長の挿入部１５と、この挿入部１５の後端に設けられた操作部１６とを有する。挿入部１５は、その先端に設けられた先端部１７と、先端部１７の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部１８と、この湾曲部１８の後端から操作部１６の前端に至る可撓性の可撓部１９とを有する。
湾曲部１８は、複数の湾曲駒が回動自在に連結して構成され、術者は、操作部１６に設けた図示しない湾曲操作ノブを操作することにより、湾曲部１８を所望とする方向に湾曲することができる。  
挿入部１５内には、照明光を伝送するライトガイド２１が挿通され、このライトガイド２１の基端は、内視鏡２の外部の光源装置５に着脱自在に接続される。光源装置５により発生した照明光は、ライトガイド２１により伝送される。【００１３】
ライトガイド２１の先端は、先端部１７の照明窓に固定されており、伝送された照明光は、この照明窓から出射される。  
この照明窓に隣接する観察窓には対物レンズ２２が取り付けられており、その結像位置には撮像素子としての例えば電荷結合素子（ＣＣＤと略記）２３が配置されている。  
対物レンズ２２は、照明窓から出射された照明光で照明された体腔内の患部等の被写体の光学像をＣＣＤ２３の撮像面に結像する。ＣＣＤ２３は、結像された光学像を光電変換する。対物レンズ２２とＣＣＤ２３とにより、体腔内の患部等を撮像する撮像部６が形成される。  
なお、図２に示すように、対物レンズ２２は、（視野角θで示す）所定の視野範囲内の被写体の光学像をＣＣＤ２３の撮像面に結像する。この視野角θが撮像可能な撮像領域（撮像範囲）となる。【００１４】
ＣＣＤ２３は、挿入部１５及び操作部１６内等を挿通された信号線を介して、プロセッサ７のＣＣＤドライブ回路２４と、画像処理回路２５と接続される。ＣＣＤドライブ回路２４は、ＣＣＤドライブ信号を発生し、このＣＣＤドライブ信号をＣＣＤ２３に印加する。  
ＣＣＤ２３は、ＣＣＤドライブ信号の印加により、光電変換した信号を（撮像部６の）ＣＣＤ２３により撮像した撮像信号として出力する。この撮像信号は、画像処理回路２５により、画像処理（映像処理）されて、モニタ８に表示可能な画像信号が生成される。モニタ８は、画像処理回路２５から、この画像信号が入力されることにより、撮像部６により撮像された撮像画像を内視鏡画像として表示する。【００１５】
また、内視鏡の挿入部１５内には、チャンネル３が設けてあり、このチャンネル３の後端は、操作部１６の前端付近で挿入口３ａとして開口し、チャンネル３の先端は先端部１７の先端面で先端開口（又は出口）３ｂとして開口する。  
また、内視鏡２には、各内視鏡２に設けられた撮像部６の撮像特性、チャンネル３の配置等の情報を含む固有情報（ＩＤ情報）を発生するＩＤ発生部２６が設けられている。  
このＩＤ発生部２６によるＩＤ情報は、プロセッサ７に設けられた内視鏡情報取得回路２７により参照され、内視鏡情報取得回路２７は、ＩＤ情報を参照して、実際に使用される内視鏡２における主にその先端部１７の情報、特に撮像部６の撮像領域（視野角θ）とチャンネル３の先端開口３ｂの配置に関連する情報を取得する。なお、ＩＤ情報から内視鏡２におけるチャンネル３の長さの情報も取得することができる。【００１６】
内視鏡情報取得回路２７は、撮像部６の撮像領域を決定する対物レンズ２２の視野角θにおいて、その周囲に配置されたチャンネル３の先端開口３ｂの配置情報から、処置具４の先端側が（先端部１７の先端面からどれだけ）突出した場合に、処置具４の先端部の主に処置部９が観察（撮像）される状態になるか否かを判定するのに必要な判定用情報を生成する。この判定用情報は、位置判定部１０に出力される。  
図２の構成例では、プロセッサ７内に内視鏡情報取得回路２７が設けられた構成で示しているが、位置判定部１０内に内視鏡情報取得回路２７を設けるようにしても良い。処置具４は、細長の管状部材３１と、その後端に設けられた操作部３２と、管状部材３１の先端に設けられた処置を行う処置部９とを有する。術者は、操作部３２に設けられた指掛け部３３を開閉操作することにより、処置部９を構成する対となる切除片を開閉して、患部組織を切除する等の処置を行うことができる。【００１７】
この処置具４における管状部材３１は、図２に示すように挿入口３ａからチャンネル３内に挿通される。また、この処置具４における後端側には、センサ部３４が設けられている。  
このセンサ部３４は、例えば挿入口３ａに配置され、このセンサ部３４のガイド孔内にロータリエンコーダが配置され、このロータリエンコーダは、ガイド孔内に挿通された管状部材３１の外表面と接触する。そして、管状部材３１がガイド孔に沿って移動すると、ロータリエンコーダが接触しながら回転し、その回転量から管状部材３１の先端部がチャンネル３の長手方向に沿って挿入された位置を検知する。【００１８】
センサ部３４により検知されるチャンネル３の挿入口３ａでの処置具４の先端部の位置情報は、位置判定部１０内の設定回路１０ａに入力される。設定回路１０ａは、この位置情報に対して、（ＩＤ情報から取得される）チャンネル３の長さ分を減算する等して、処置具４の先端部がチャンネル３の先端開口３ｂから突出する突出位置（突出量）の情報を算出する。  
なお、このようなセンサ部３４を用いる場合に限定されるものでなく、例えば内視鏡２の先端部と、処置具４の先端部に、例えば磁界を発生する第１及び第２のコイルをそれぞれ配置し、内視鏡２が挿入される患者の周囲の所定位置に前記第１及び第２のコイルにより発生した磁界を検出する複数からなる第３のコイルを配置しても良い。【００１９】
そして、この第３のコイルの検出信号によって、内視鏡２の先端部と処置具４の先端部にそれぞれ配置した第１及び第２のコイルの３次元位置を検出し、さらにチャンネル３の先端開口３ｂから突出した処置具４の先端部の突出位置を算出できるようにしても良い。  
なお、処置具４の先端部ないしは先端部付近には、例えば光学的に認識し易くするためのマーカ３５ａが設けられている。このマーカ３５ａとしては、例えば図１又は図２に示すように特定色（例えば青と赤）に着色された２つのカラーリングが設けられている。なお、処置部９も特定色（例えば緑）に着色して光学的に認識し易くするマーカ３５ｂを形成しても良い。  
このように、処置具４の先端部付近には、特定色で、かつリング状に形成されたマーカ３５ａと、特定色のマーカ３５ｂが設けられている。【００２０】
プロセッサ７からの判定用情報が入力される位置判定部１０は、判定用情報から処置具４の先端部が撮像領域の内部に存在（位置）するか否かを判定するための突出量に対する閾値を設定する閾値設定回路１０ｂを有する。  
そして、位置判定部１０は、設定回路１０ａを経てセンサ部３４により検出された突出位置と閾値とを比較回路１０ｃで比較して、比較結果により処置具４の先端部が撮像領域の内部に位置しているか否か、つまり、撮像領域内または撮像領域外の判定信号を視界不良判定部１２に出力する。  
上記画像認識部１１は、プロセッサ７の画像処理回路２５により生成された画像信号において、上記マーカ３５ａ，３５ｂが画像として認識できる否かを画像処理（又は画像解析）により認識する。【００２１】
このため、画像認識部１１は、画像信号から（マーカ３５ａ、３５ｂを形成する）特定色を検出する特定色検出回路１１ａと、検出された特定色部分に対してさらに（マーカ３５ａのリング形状又はマーカ３５ｂの２本のライン形状に該当する）特定の形状であるか否かを判定する特定形状判定回路１１ｂとからなる画像処理手段（又は画像解析手段）を有する。  
画像認識部１１は、特定色検出回路１１ａにより、マーカ３５ａ、３５ｂの特定色を検出でき、かつ特定色として検出できた部分においてさらに特定形状判定回路１１ｂにより、マーカ３５ａのリング形状及びマーカ３５ｂの２本のライン形状に該当する形状として判定した場合にのみ、処置具４の先端部が撮像領域の内部の画像として認識できる状態、つまり画像認識可と判定する。【００２２】
これ以外の判定結果の場合には、画像認識部１１は、処置具４の先端部の画像を撮像領域の内部の画像として認識できない状態、つまり画像認識不可と判定する。この画像認識部１１による認識結果の情報は、視界不良判定部１２に出力される。  
視界不良判定部１２は、位置判定部１０と画像認識部１１との判定情報により、図３に示すように、撮像部６による処置具４に対する撮像状態を判定する。このため、視界不良判定部１２は、位置判定部１０の判定情報と画像認識部１１の判定情報とを例えばアドレス入力として、このアドレスに対応した格納領域に予め格納されている情報を出力するＬＵＴ１２ａを有する。このＬＵＴ１２ａによる入出力の情報は、図３に示す表のようになる。【００２３】
また、視界不良判定部１２は、判定結果の情報をプロセッサ７の画像処理回路２５に出力する。画像処理回路２５は、判定結果の情報を内視鏡画像の画像信号に重畳してモニタ８に出力し、モニタ８上で判定結果の情報も表示する。  
術者は、判定結果の情報が表示されるので、その状態を速やかに把握でき、視界不良等の状態になった場合、その状態に対応した操作や処置を速やかに行うことができる。例えば、処置具４の先端部が、観察できる状態から、周辺の臓器等のために隠れて、観察できなくなった場合には、同じモニタ８画面上で、視界不良が告知される状態となる。従って、術者は、処置具４の手元側を操作する等を行うことにより、速やかに視界不良を解消することが可能になる。【００２４】
この様な構成の内視鏡システム１は、内視鏡２の挿入部１５の先端部１７に設けられ、撮像を行う撮像手段としての撮像部６と、前記撮像手段の撮像領域内に特定の観察対象物としての処置具４の先端部が存在しているか否かを判定する判定手段としての位置判定部１０と、を備える。  
また、この内視鏡システム１は、前記撮像手段により撮像された前記撮像領域内の撮像画像から前記特定の観察対象物を画像として認識できる状態であるか否かを判定する認識手段としての画像認識部１１と、前記判定手段が、前記特定の観察対象物が前記撮像領域の内部に存在していると判定し、且つ前記認識手段が前記特定の観察対象物を画像として認識できない場合に、前記撮像手段が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力手段としての視界不良判定部１２と、を備えることを特徴とする。【００２５】
次に本実施形態による動作を含めて図４に示す視界不良判定方法の手順を説明する。  術者は、内視鏡２の挿入部１５を患者の体腔内に挿入する。  
また、患部に対して処置する処置具４をチャンネル３内に挿通しておく。この場合、例えば処置具４の先端部の位置を挿入部１５の先端面の位置に設定し、この状態でセンサ部３４及び設定回路３６から検出される処置具４の突出位置の値は０に設定される。なお、以下の説明では、簡略化してセンサ部３４が設定回路１０ａの機能を備えるもの（センサ部３４が処置具４の先端部の突出位置を検知する）として説明する。  
図４のステップＳ１に示すように内視鏡２の撮像部６は体腔内を撮像し、撮像部６により撮像された撮像画像が内視鏡画像としてモニタ８に表示される。【００２６】
挿入部１５の先端部１７に設けられた撮像部６により撮像された体腔内における患部等の観察対象部位の撮像画像は、プロセッサ７の画像処理回路２５により画像処理された後、モニタ８の表示画面に内視鏡画像として表示される。  
術者は、内視鏡画像を観察し、観察対象部位の状態を診断する。そして、処置が必要な場合には、処置具４の手元側を操作し、処置具４の先端側を先端部１７の先端面から突出させる。  
センサ部３４は、処置具４の（内視鏡２の先端面からの）突出位置を検知し、位置判定部１０内の比較回路１０ｃに出力する。つまり、ステップＳ２に示すように位置判定部１０は、処置具４の先端部の突出位置（突出量）の情報を取得する。【００２７】
次のステップＳ３に示すように位置判定部１０は、処置具４の先端部の突出位置を閾値とを比較して、処置具４の先端部が撮像領域の内部に位置しているか否かの判定を行う。  
ステップＳ３の判定において、処置具４の先端部の突出位置が閾値未満の場合には、ステップＳ４に示すように位置判定部１０は、処置具４の先端部が撮像領域の外部に位置する（存在する）と判定する。そして、この判定結果は、視界不良判定部１２に出力され、視界不良判定部１２は、図３に示すように処置具４の先端部が視野外に位置すると判定する。  
一方、ステップＳ３の判定において、処置具４の先端部の突出位置が閾値以上の場合には、位置判定部１０は、処置具４の先端部が撮像領域の内部に位置すると判定する。この判定結果は視界不良判定部１２に出力される。【００２８】
処置具４の先端部が撮像領域の内部に位置する判定結果の場合には、ステップＳ５に示すように画像認識部１１は、処置具４の先端部が撮像領域の内部の画像として認識できるか否かの処理結果の情報を取得する。  
本実施形態においては処置具４の先端部に設けたマーカ３５ａ、３５ｂに対する画像認識を利用して、撮像領域の内部で処置具４の先端部が画像として認識できるか否かの処理結果の情報を取得する。  
そして、次のステップＳ６に示すように画像認識部１１は、画像認識の処理結果から、処置具４の先端部が撮像領域の内部で画像として認識できるか否かを判定する。【００２９】
このステップＳ６の判定処理により、画像認識部１１が画像認識できた場合には、図３に示すように画像認識可と判定する。この判定結果は視界不良判定部１２に出力される。そして、ステップＳ７に示すようにこの視界不良判定部１２は、図３に示すように視界良好と判定する。なお、ステップＳ７の後、ステップＳ９により判定結果がモニタ８に表示される。図２はこの表示例を示す。  
一方、ステップＳ６により、画像認識部１１が画像認識できない場合には、画像認識部１１は、図３に示すように画像認識不可と判定する。この判定結果は視界不良判定部１２に出力される。そして、ステップＳ８に示すようにこの視界不良判定部１２は、図３に示すように視界不良と判定する。【００３０】
ステップＳ４，Ｓ７、Ｓ８による判定結果の情報は、プロセッサ７に送られ、プロセッサ７は、モニタ８に判定結果を表示する画像信号に変換した後、モニタ８に出力する。ステップＳ９に示すようにモニタ８には、判定結果が表示され、術者に判定結果が告知される。なお、ステップＳ９の処理としては、判定結果を表示により告知する場合に限らず、音声で告知しても良い。また、判定結果を（表示又は音声による）告知手段に出力する処理（視界不良出力処理）でも良い。  
術者は、視界不良になったことが告知されることにより、視界不良に対応した処置を速やかに行うことができる。  
術者は内視鏡画像から、処置具４の先端側の状態を確認することにより、処置具４の先端側が処置対象部位の周囲の臓器により隠れてしまった事などによる視界不良の原因を速やかに把握し易くなる。  
ステップＳ９の処理の後、ステップＳ２の処理に戻り、ステップＳ２−Ｓ９の処理が繰り返される。【００３１】
上述した図４の第１の実施形態により形成される視界不良判定方法は、体腔内の観察対象部位を撮像部により撮像した撮像画像を内視鏡画像として表示する表示ステップとしてのステップＳ１と、前記観察対象部位に対する処置を行うための処置具の先端部の位置を取得する処置具位置取得ステップとしてのステップＳ２と、を有する。  
また、視界不良判定方法は、前記処置具の先端部の位置が前記撮像画像の領域としての撮像領域の内部に位置するか否かの判定を行う位置判定ステップとしてのステップＳ３と、前記撮像画像に対する画像処理により前記処置具の先端部が前記撮像領域の内部の画像として認識できるか否かの画像認識を行う認識ステップとしてのステップＳ５と、を有する。  
また、視界不良判定方法は、前記位置判定ステップにより、前記処置具の先端部が前記撮像領域内に位置すると判定し、かつ前記認識ステップにより前記処置具の先端部が前記撮像領域内の画像として認識できない認識結果の場合に、視界不良であると判定（ステップＳ８）し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力ステップとしてのステップＳ９と、を具備することを特徴とする。【００３２】
このように動作する本実施形態によれば、撮像手段により撮像している状態において、特定の観察対象物としての処置具の先端側が撮像領域の内部に存在しているにもかかわらず、観察できない視界不良の状態になった事を速やかに判定できる。  
また、観察できない視界不良の状態になった場合には、術者に告知する告知手段を備えているので、術者は視界不良の状態を速やかに認識できる。そして、術者は、視界不良の状態が発生した場合にも適切な対処を迅速に行い易くなる。  
なお、本実施形態においては、手動で病変組織等を切除する処置具４の場合で説明したが、機能が異なる処置具の場合にも適用できる。また、高周波の電気エネルギーを用いて処置を行う高周波処置具や、超音波エネルギーを用いて処置を行う超音波処置具のようなエネルギー処置具の場合にも適用できる。【００３３】
（第２の実施形態）
次に図５から図９を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。図５は、本発明の第２の実施形態の内視鏡システム１Ｂの全体構成を示す。  
図５に示す内視鏡システム１Ｂは、図１の内視鏡システム１において、処置具４の代わりに高周波の電気エネルギーを用いて処置を行う高周波処置具４Ｂが使用され、この高周波処置具４Ｂは、電気エネルギーの供給装置としての高周波電源装置４１に接続されている。  
また、この高周波電源装置４１は、高周波電流の出力と出力停止（ＯＮ／ＯＦＦ）の指示操作を行うフットスイッチ（図５ではＦＳと略記）４２と接続されている。高周波処置具４Ｂ、高周波電源装置４１及びフットスイッチ４２により高周波焼灼装置４３が形成されている。  
この高周波処置具４Ｂは、例えば第１の実施形態と同様に管状部材３１の先端部に開閉して切除する対のナイフ（単にナイフと略記）からなる処置部９ｂを有する。【００３４】
そして、フットスイッチ４２がＯＮにされた場合には、高周波電流が、ナイフに供給され、ナイフに接触した処置対象の生体組織を高周波電流により切除することができる。  
また、本実施形態における画像認識部１１′及び視界不良判定部１２′は、図２の画像認識部１１及び視界不良判定部１２において、視界不良と判定した場合には、さらに視界不良を発生する原因となる障害物、又は障害物の種類を推定する機能を備え、推定した結果を術者に告知する。  
このため、画像認識部１１′は、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３原色の画像信号の輝度値の画素数分布としてのヒストグラムを算出するヒストグラム算出回路１１ｃを有する。また、画像認識部１１′は、煙の候補と、ミストの候補をそれぞれ検出する煙検出回路１１ｄと、ミスト検出回路１１ｅとを有する。【００３５】
さらに、画像認識部１１′は、高周波処置具４Ｂと共に使用される他の処置具が、高周波処置具４Ｂの先端側が視界不良を発生する障害物となる場合も推定できるようにするため、他の処置具を検出する他の処置具検出回路１１ｆを有する。  
また、本実施形態においては、高周波処置具４Ｂの先端部付近には、第１の実施形態の場合よりもリング数を多くしたリング形状のマーカ３５ｃとライン形状のマーカ３５ｂが設けてある。つまり、高周波処置具４Ｂの先端部付近には、第１の実施形態の場合よりもその長手方向に長く形成された、所定の長さをカバーするように特定色に設定したリング形状のマーカ３５ｃが設けてある。  
従って、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した特定色検出回路１１ａ、特定形状判定回路１１ｂとを用いる。【００３６】
但し、本実施形態の特定色検出回路１１ａは、例えば３色以上の特定色を検出する機能を有し、マーカ３５ｂと共に、マーカ３５ｃを検出できた場合のリング数により、高周波処置具４Ｂの先端部側の全て（又は殆ど全て）が画像として検出できているか、高周波処置具４Ｂの先端部側の一部が画像として検出できているか等の判定を行うことができるようにしている。  
また、これら、特定色検出回路１１ａ〜他の処置具検出回路１１ｆにより検出した信号は、視界不良判定部１２′に入力され、視界不良判定部１２′は、これらの信号から視界不良であるとの判定を行った場合には、さらにその視界不良を発生させる原因となる障害物又はその種類を推定する。  
このため、視界不良判定部１２′は、ヒストグラム算出回路１１ｃにより算出されたＲ，Ｇ，Ｂの画素数のヒストグラム、煙検出回路１１ｄ、ミスト検出回路１１ｅから障害物又はその種類を推定するための閾値を格納した閾値設定部１２ｂを有する。【００３７】
そして、視界不良判定部１２′は、閾値設定部１２ｂの閾値と比較した比較出力を、例えばルックアップテーブル（ＬＵＴ）１２ａに入力することにより、障害物、又はその種類を推定して、推定した判定結果を出力する。  
例えば、図６（Ａ）から図６（Ｅ）は、高周波処置具４Ｂの先端部側が（障害物としての）臓器、煙、ミスト、出血、他の処置具により、視界不良となった場合の内視鏡画像例を示す。つまり、図６（Ａ）から図６（Ｅ）の内視鏡画像における障害物となっている臓器、煙、ミスト、出血、他の処置具の画像をそれぞれＩａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄ，Ｉｅにより示している。また、高周波処置具４Ｂ（の先端部側）の画像をＩｔで示している。  
また、図７Ａは、例えば図６（Ａ）における臓器が障害物となった場合のヒストグラム例と、障害物が臓器であることを推定するために設定された閾値の設定例を示す。【００３８】
図７Ａにおける上段はＲの画像信号における輝度値のヒストグラムに対して設定された閾値Ｒｔｈ１，Ｒｔｈ２の設定例を示し、下段はＧの画像信号におけるヒストグラムに対して設定された閾値Ｇｔｈ１，Ｇｔｈ２の設定例を示す。横軸の輝度値は、例えば８ビットのビット数の場合で示している。
なお、Ｂの画像信号に関する輝度値のヒストグラムや閾値は図示しないが、Ｇの画像信号におけるヒストグラムの場合とほぼ同様に閾値Ｂｔｈ１，Ｂｔｈ２が設定される。そして視界不良が発生した場合には、図７Ａに示すような閾値を用いて、図７Ｂに示す所定の条件（図７Ｂにおいて○で示す条件）に該当する場合のみ、視界不良判定部１２′は、ＬＵＴ１２ａを用いて障害物が臓器であると推定する。【００３９】
つまり、Ｒの画像信号の画素数Ｒ（簡単化のためＲで示す）がＲｔｈ１＞Ｒ＞Ｒｔｈ２の条件と、Ｇの画像信号の画素数Ｇ（簡単化のためＧで示す）がＧｔｈ１＞Ｇ＞Ｇｔｈ２の条件と、Ｂの画像信号の画素数Ｂ（簡単化のためＢで示す）がＢｔｈ１＞Ｂ＞Ｂｔｈ２の条件と、を満たす場合に視界不良判定部１２′は、障害物が臓器であると推定する。  
このような条件を満たす場合を臓器推定テーブルに該当する場合と記載する。このような条件を満たさない場合、つまり臓器推定テーブルに該当しない場合には、障害物は臓器が原因でないと推定される。  
また、例えばＲｔｈ１＞Ｒ＞Ｒｔｈ２の条件と、Ｇｔｈ２＞Ｇの条件と、Ｂｔｈ２＞Ｂの条件と、を満たす場合に視界不良判定部１２′は、障害物が出血であると推定する。このような条件満たす場合を出血推定テーブルに該当する場合と記載する。【００４０】
このような条件を満たさない場合には、障害物は出血が原因でないと推定される。  
また、煙検出回路１１ｄは、図６（Ｂ）に示すような白色の煙を画像信号から検出する。例えば、この煙検出回路１１ｄは、所定値を超えて、ほぼ同じ輝度値を有するＲ，Ｇ，Ｂの画像信号が２次元的に存在するか否かをウインドウ型比較器を用いて検出する。  
そして、煙検出回路１１ｄは検出結果の信号を視界不良判定部１２′に出力する。視界不良判定部１２′は、ＬＵＴ１２ａを用いて、煙検出回路１１ｄによりほぼ同じ輝度値を有するＲ，Ｇ，Ｂの画像信号が検出された領域が、予め設定された閾値を超えて連続的に存在する場合に、煙推定テーブルに該当するとして障害物が煙であると推定する。これ以外の場合には、障害物は煙でないと推定される。【００４１】
また、ミスト検出回路１１ｅは、煙検出回路１１ｄのように所定値を超え、ほぼ同じ輝度値を有するＲ，Ｇ，Ｂの画像信号が２次元的に存在するか否かをウインドウ型比較器を用いて検出する。  
但し、ミスト検出回路１１ｅは、所定値を超え、ほぼ同じ輝度値を有するＲ，Ｇ，Ｂの画像信号が、連続的でなく離散的に検出されるか否かを検出する。なお、ミスト検出回路１１ｅは、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの画像信号において単に所定値を超える輝度値が２次領域に渡って離散的に多数検出されるか否かを検出する構成でも良い。  
図６（Ｃ）に示すようにミストは、所定値を超える輝度値を有し、霧ないしは雨のように発生するため、その特徴（２次元領域に離散的に多数発生する特徴）を検出することにより、精度良く障害物の種類がミストである場合を推定することができる。【００４２】
このミスト検出回路１１ｅの検出結果は、視界不良判定部１２′に出力される。視界不良判定部１２′は、ＬＵＴ１２ａを用いて、障害物がミストである特徴に該当する場合、つまりミスト推定テーブルに該当する場合には、障害物がミストであると判定する。このミスト推定テーブルに該当しない判定結果の場合には、障害物がミストでないと推定する。  
また、他の処置具検出回路１１ｆは、予め設定された処置具の先端側の形状、色等の特徴を参照して、障害物が他の処置具であるか否かを検出する。他の処置具検出回路１１ｆは、例えば、画像信号における例えば閾値を超える輝度値を有し、かつ管状ないしはアーム状の形状が検出された場合には、他の処置具が障害物であると検出する。この検出結果は視界不良判定部１２′に出力される。【００４３】
視界不良判定部１２′は、障害物として上述した臓器、煙、ミスト、出血のいずれにも該当しないと判定した場合において、他の処置具検出回路１１ｆが、他の処置具が障害物であると検出した場合には、ＬＵＴ１２ａを用いた他の処置具推定テーブルにより、障害物は他の処置具であると判定する。
また、視界不良判定部１２′は、障害物がこれら臓器、煙、ミスト、出血、他の処置具のいずれにも該当しない場合には、他の障害物が原因であると判定又は推定する。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。  
このような構成の第２の実施形態による図８に示す視界不良判定方法を説明する。  
図８における最初のステップＳ１１からＳ１８は、図４のステップＳ１からＳ８とほぼ同じ処理である。【００４４】
最初のステップＳ１１において、撮像部６は体腔内の患部等の観察対象部位を撮像部６により撮像し、撮像した撮像画像を内視鏡画像としてモニタ８で表示する。  
次のステップＳ１２においてセンサ部３４は、観察対象部位に対する処置を行う高周波処置具４Ｂの先端部の位置を取得する。そして、次のステップＳ１３において位置判定部１０は、高周波処置具４Ｂの先端部の位置が撮像領域の内部に位置するか否かの判定を行う。  
高周波処置具４Ｂの先端部が撮像領域の内部に位置しない判定の場合には、ステップＳ１４に示すように位置判定部１０は、高周波処置具４Ｂの先端部が撮像領域の外部に位置する（存在する）と判定する。【００４５】
そして、この判定結果は、視界不良判定部１２′に出力され、視界不良判定部１２′は、高周波処置具４Ｂの先端部が視野外に位置すると判定する。
一方、高周波処置具４Ｂの先端部が撮像領域の内部に位置する判定結果は視界不良判定部１２に出力される。  
高周波処置具４Ｂの先端部が撮像領域の内部に位置する判定結果の場合には、ステップＳ１５に示すように画像認識部１１′は、高周波処置具４Ｂの先端部が撮像領域の内部の画像として認識できるか否かの処理結果の情報を取得する。  
次のステップＳ１６に示すように画像認識部１１′は、画像認識の処理結果から、高周波処置具４Ｂの先端部が撮像領域の内部で画像認識できるか否かを判定する。【００４６】
このステップＳ１６により、画像認識部１１′が画像認識できた場合には、図３に示すように画像認識可と判定する。この判定結果は視界不良判定部１２に出力される。  
次のステップＳ１７に示すようにこの視界不良判定部１２は、図３に示すように視界良好と判定する。なお、ステップＳ１７の後の、ステップＳ１８により判定結果がモニタ８に表示される。そして、判定結果が術者に告知される。  
一方、ステップＳ１６により、画像認識部１１が画像認識できない場合には、図３に示すように画像認識不可と判定する。この判定結果は視界不良判定部１２に出力される。そして、ステップＳ１９に示すようにこの視界不良判定部１２は、図３に示すように視界不良と判定する。【００４７】
本実施形態においては、視界不良と判定した場合には、その判定結果が画像認識部１１′に送られる。そして、次のステップＳ２０において画像認識部１１′は、視界不良を発生する原因の障害物（又はその種類）を推定する画像処理を行う。次のステップＳ２０において画像認識部１１′は、ヒストグラム算出回路１１ｃ等により算出したヒストグラム等の画像処理した情報を視界不良判定部１２′に出力する。  
そして、次のステップＳ２１Ａにおいて視界不良判定部１２′は、入力された情報が、臓器が障害物である場合の条件（臓器推定テーブル）に該当するか否かの判定を行う。入力された情報が、臓器が障害物である場合の条件に該当する判定結果の場合には、次のステップＳ２２Ａにおいて視界不良判定部１２′は、臓器により高周波処置具４Ｂの先端部が隠れていると判定する。【００４８】
そして、視界不良判定部１２′は、その判定結果の情報をプロセッサ７に送り、プロセッサ７は、臓器により高周波処置具４Ｂの先端部が隠れている可能性が高いと言う判定結果の情報をモニタ８に出力する。ステップＳ１８においてモニタ８は、臓器により高周波処置具４Ｂの先端部が隠れている可能性が高いと言う主旨の判定結果を表示し、術者に告知する。  
ステップＳ２１Ａにおいて臓器推定テーブルに該当しない場合には、ステップＳ２１Ｂにおいて視界不良判定部１２′は、入力された情報が、煙が障害物である場合の条件（煙推定テーブル）に該当するか否かの判定を行う。入力された情報が、煙が障害物である場合の条件に該当する判定結果の場合には、次のステップＳ２２Ｂにおいて視界不良判定部１２′は、煙により高周波処置具４Ｂの先端部が隠れていると判定する。【００４９】
そして、視界不良判定部１２′は、その判定結果の情報をプロセッサ７に送り、プロセッサ７は、煙により高周波処置具４Ｂの先端部が隠れている可能性が高いと言う判定結果の情報をモニタ８に出力する。ステップＳ１８においてモニタ８は、煙により高周波処置具４Ｂの先端部が隠れている可能性が高いと言う主旨の判定結果を表示し、術者に告知する。  
ステップＳ２１Ｂにおいて煙推定テーブルに該当しない場合には、ステップＳ２１Ｃにおいて視界不良判定部１２′は、入力された情報が、ミストが障害物である場合の条件（ミスト推定テーブル）に該当するか否かの判定を行う。  
入力された情報が、ミスト推定テーブルに該当する判定結果の場合には、次のステップＳ２２Ｃにおいて視界不良判定部１２′は、ミストにより高周波処置具４Ｂの先端部が隠れていると判定する。【００５０】
そして、視界不良判定部１２′は、その判定結果の情報をプロセッサ７に送り、プロセッサ７は、ミストにより高周波処置具４Ｂの先端部が隠れている可能性が高いと言う判定結果の情報をモニタ８に出力する。ステップＳ１８においてモニタ８は、ミストにより高周波処置具４Ｂの先端部が隠れている可能性が高いと言う主旨の判定結果を表示し、術者に告知する。  
ステップＳ２１Ｃにおいてミスト推定テーブルに該当しない場合には、ステップＳ２１Ｄにおいて視界不良判定部１２′は、入力された情報が、出血が障害物である場合の条件（出血推定テーブル）に該当するか否かの判定を行う。そして、これに該当する場合には、ステップＳ２２Ｄにおいて視界不良判定部１２′は、出血（部分）で高周波処置具４Ｂの先端部が隠れていると判定する。【００５１】
さらに、ステップＳ１８において出血部分で高周波処置具４Ｂの先端部が隠れている可能性が高いと言う主旨の判定結果を表示し、術者に告知する。
ステップＳ２１Ｄにおいて出血推定テーブルに該当しない場合には、ステップＳ２１Ｅにおいて視界不良判定部１２′は、入力された情報が、他の処置具が障害物である場合の条件（他の処置具推定テーブル）に該当するか否かの判定を行う。  
そして、これに該当する場合には、ステップＳ２２Ｅにおいて視界不良判定部１２′は、他の処置具で高周波処置具４Ｂの先端部が隠れていると判定する。さらに、ステップＳ１８において他の処置具で高周波処置具４Ｂの先端部が隠れている可能性が高いと言う主旨の判定結果を表示し、術者に告知する。【００５２】
ステップＳ２１Ｅにおいて他の処置具推定テーブルに該当しない場合には、視界不良判定部１２′は、入力された情報が、上述した臓器、煙、ミスト、出血、他の処理具以外の障害物（他の障害物という）であると判定する。
そして、ステップＳ２３において視界不良判定部１２′は、他の障害物で高周波処置具４Ｂの先端部が隠れていると判定する。さらに、ステップＳ１８において他の障害物で高周波処置具４Ｂの先端部が隠れている可能性が高いと言う主旨の判定結果を表示し、術者に告知する。  
本実施形態によれば、術者は視界不良になった場合には、視界不良を発生する原因の障害物、又はその種類がモニタ８に表示されるため、その障害物の種類に対応した処置を速やかに行うことができる。その他、第１の実施形態と同様の効果を有する。【００５３】
なお、第２の実施形態において、高周波処置具４Ｂの先端部付近には、その長手方向にリング形状のマーカ３５ｃを設けているが、図９に示すように先端部付近の長手方向に目盛３５ｄを設けるようにしても良い。  
この目盛３５ｄを画像認識した場合に認識される目盛部分から高周波処置具４Ｂの先端側部分の認識状態（先端側部分の全部の認識できる又は一部のみが認識できるか等）を判定できる。この場合には、特定色検出回路１１ａの代わりに、目盛部分を検出する回路を用いる。また、目盛の太さ等を規則的に変更して、各目盛部分を識別し易くしても良い。  
なお、処置部９ｂに上述したマーカ３５ｂを形成しても良いが、この他に反射率が高い部材でコーティングして、処置部９ｂを明るい状態で画像認識し易くしても良い。  
なお、本実施形態においては、高周波の電気エネルギーを用いて処置を行う高周波処置具４Ｂの場合で説明したが、超音波エネルギーを用いて処置を行う超音波処置具の場合にもほぼ同様に適用できる。【００５４】
（第３の実施形態）
次に図１０から図１２を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態の内視鏡システム１Ｃの全体構成を示す。
内視鏡システム１Ｃは、図５に示す第２の実施形態の内視鏡システム１Ｂにおいて、手動の高周波処置具４Ｂの代わりに可動部を能動的に駆動する駆動部５０を備えた能動型高周波処置具（単に高周波処置具と略記）４Ｃが用いられている。そして、この高周波処置具４Ｃと、高周波電源装置４１及びフットスイッチ４２により高周波焼灼装置４３Ｃが形成されている。  
また、本実施形態の内視鏡システム１Ｃは、高周波処置具４Ｃの動作を制御すると共に、エネルギー供給装置としての高周波電源装置４１のエネルギー供給の動作を制御する制御部５１を備えている。この制御部５１は、視界不良判定部１２′による判定結果に応じて、高周波焼灼装置４３Ｃの動作を制御する。【００５５】
上記高周波処置具４Ｃは、管状部材３１の先端側に湾曲部５２を構成する複数の関節５３ａ，５３ｂが設けられている。管状部材３１の先端と関節５３ａの後端、関節５３ａの先端と関節５３ｂの後端、関節５３ｂの先端にそれぞれ回動自在の可動部を構成する関節軸５４ａ，５４ｂ，５４ｃが設けられている。  
なお、関節軸５４ａ，５４ｂは湾曲部５２を構成するが、関節軸５４ｃは、処置部９ｂを構成する対のナイフにおける例えば一方を回動させて対のナイフを開閉する開閉機構を構成する。  
関節軸５４ａ，５４ｂ，５４ｃには、それぞれ対のワイヤ５５ａ，５５ｂ，５５ｃの先端が巻回するように固定され、それぞれ対のワイヤ５５ａ，５５ｂ，５５ｃの後端は、例えば管状部材３１の後端に設けた駆動部５０内のモータ５６ａ，５６ｂ，５６ｃの回転軸に取り付けられたプーリ５７ａ，５７ｂ，５７ｃにそれぞれ固定されている。【００５６】
なお、図１０においては、簡略的にワイヤ５５ａ、モータ５６ａ、プーリ５７ａのみを示している。  
駆動手段を構成する各モータ５６ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，ｃ）は、制御部５１から供給されるモータ駆動信号により、回転駆動する。各モータ５６ｉの回転軸には、エンコーダ５８ｉ（図１０では５８ａのみ示す）が取り付けられ、エンコーダ５８ｉはモータ５６ｉの回転角度を検出して制御部５１に出力する。  
また、関節軸５４ａ，５４ｂ，５４ｃには、それぞれの回転角度を検出するセンサ５９ａ，５９ｂ，５９ｃが設けられている。各センサ５９ｉにより検出された検出信号は、湾曲＆開閉検出部５９に入力される。この湾曲＆開閉検出部５９は、センサ５９ａ，５９ｂの検出信号から湾曲部５２の湾曲方向及び湾曲角度（からなる湾曲情報）を検出すると共に、センサ５９ｃの検出信号からナイフの開閉角度を検出する。【００５７】
湾曲＆開閉検出部５９により検出した湾曲部５２の湾曲情報とナイフの開閉情報は制御部５１に入力される。  
また、制御部５１には、湾曲部５２を湾曲させる指示操作を行うと共に、ナイフの開閉させる指示操作を行うジョイスティックなどの操作部６０が接続されている。制御部５１は、操作部６０から指示操作に従って駆動部５０を駆動する制御動作を行う。また、この制御部５１は、視界不良判定部１２′と接続されると共に、高周波電源装置４１とも接続されている。  
そして、制御部５１は、フットスイッチ４２、操作部６０による操作に対応した制御動作を行う通常の制御モード（第１の制御モード）と、視界不良判定部１２′による視界不良の判定結果（より詳細には障害物の種類の判定結果）に対応した制御動作を行う第２の制御モードとを有する。【００５８】
換言すると、制御部５１は、視界不良判定部１２′から視界不良の判定結果が入力されていない場合には、通常の制御モードで制御動作を行う。制御部５１は、視界不良判定部１２′から視界不良の判定結果が入力された場合には、通常の制御モードから第２の制御モードで制御動作を行うように制御モードを切り替える制御モード切替部５１ａの機能を有する。  
なお、図１０では、関節５３ａ，５３ｂは、それぞれ関節軸５４ａ，５４ｂの回りで回動自在と説明したが、関節軸５４ａ，５４ｂと直交する方向にも回動自在にした構造の湾曲部５２にしても良い。また、図１０では２つの関節５３ａ、５３ｂを示しているが、より多くの個数の関節で湾曲部５２を構成しても良い。【００５９】
また、本実施形態では、制御部５１による制御により、管状部材３１を、チャンネル３の長手方向に移動して、特にナイフにより形成される処置部９ｂをチャンネル３内、又は図１１に示す外チューブ６１内に収納することができるようにしている。  
図１０の構成においては、例えばセンサ部３４内には、上述の第１の実施形態で説明したロータリエンコーダの他に、ローラに回転軸が接続された（高周波処置具４Ｃを移動して、処置部９ｂを退避させるための移動手段を構成する）モータ６２が配置されている。  
このモータ６２は、制御部５１によりその移動動作が制御される。このモータ６２を回転駆動することにより、ローラに摺接した管状部材３１を、その長手方向に移動し、高周波処置具４Ｃの先端部の処置部９ｂを形成するナイフをチャンネル３内に収納する（つまり、チャンネル３の先端開口３ｂからナイフが突出しない状態に退避する）ことができる。【００６０】
なお、図１０では管状部材３１の先端部に湾曲部５２を形成した構成で示しているが、図１１に示すように、管状部材３１及びその先端側の湾曲部５２を収納する可撓性の外チューブ６１を設けた構成にしても良い。  
この場合、外チューブ６１は、チャンネル３の挿入口３ａの位置に配置されたセンサ部６３により、挿入口３ａの位置から外チューブ６１の所定位置、例えば外チューブ６１の先端開口の位置が検出される。  
さらに外チューブ６１の内側の管状部材３１の所定位置、例えば先端部の位置は、センサ部６３に隣接して配置されたセンサ部３４により検出される。なお、このセンサ部３４内の図示しないローラ及びロータリエンコーダは、外チューブ６１の後端側の周方向の複数箇所に形成された長溝を経て外チューブ６１の内側の管状部材３１に摺接する。【００６１】
また、センサ部６３の内側には、上述したロータリエンコーダの他に、ローラに回転軸が接続されたモータ６２が配置されている。  
このモータ６２を回転駆動することにより、ローラに摺接した管状部材３１を、その長手方向に移動し、高周波処置具４Ｃの先端部のナイフを外チューブ６１の先端開口内に収納する（つまり、先端開口からナイフが突出しない状態に退避させる）ことができる。なお、センサ部３４，６３の検知信号は制御部５１に入力され、制御部５１は、視界不良判定部１２′から視界不良の判定結果が入力された場合には、モータ６２の動作を制御する。その他の構成は、第２の実施形態と同様である。  
次に図１２を参照して本実施形態の動作を説明する。なお、以下の説明では高周波処置具４Ｃが外チューブ６１内に挿通されている構成例で説明する。【００６２】
本実施形態は、第２の実施形態で説明した図８の処理を行うと共に、さらに制御部５１によって、図１２に示す追加の処理を行う。  
図８で説明したようにステップＳ１９において視界不良と判定し、ステップＳ２０において障害物を推定する処理を行う。そして、ステップＳ２１Ａにおいて障害物が臓器であるか否かを判定する処理を行い、障害物が臓器であると判定した場合には、ステップＳ２２Ａにおいて高周波処置具４Ｃの先端部が臓器で隠れている判定する。なお、ここでは、高周波処置具４Ｃの先端部は、湾曲部５２及び処置部９ｂを含む意味としているが、湾曲部５２及び処置部９ｂをより明確に含むように高周波処置具４Ｃの先端部の代わりに高周波処置具４Ｃの先端部周辺部を用いても良い。  
次のステップＳ３１において、視界不良判定部１２′は、臓器により湾曲部５２及び処置部９ｂを構成するナイフの全部が隠れているか、湾曲部５２及びナイフの一部が隠れているかの判定を行う。【００６３】
全部隠れている判定結果の場合には、ステップＳ３２に示すように、制御部５１は、高周波電源装置４１に対して高周波電流の出力停止の指示を行う。  
また、制御部５１は、湾曲部５２を構成する関節軸５４ａ、５４ｂの回転動作を視界不良の間、停止すると共に、ナイフの開閉する関節軸５４ｃの回転動作も停止する。また、制御部５１は、モータ６２を回転駆動させてナイフを外チューブ６１の先端開口内に収納する。  
ステップＳ３１の判定において、一部隠れている判定結果の場合には、ステップＳ３３に示すように、制御部５１は、高周波電源装置４１に対して高周波電流の出力停止（エネルギー供給の停止）の指示を行う。【００６４】
制御部５１は、隠れている関節軸の回転動作を視界不良の間、停止すると共に、ナイフの開閉する関節軸５４ｃの回転動作も停止する。また、制御部５１は、モータ６２を回転駆動させてナイフを外チューブ６１の先端開口内に収納する。  
ステップＳ２１Ｂ及びステップＳ２２Ｂ又はステップＳ２１Ｃ及びステップＳ２２Ｃに示すように煙又はミストで高周波処置具４Ｃの先端部が隠れていると判定した場合には、ステップＳ３４に示すように、制御部５１は、高周波電源装置４１に対して高周波電流の出力停止の指示を行う。  
また、制御部５１は、視界不良となる湾曲部５２を構成する関節軸の回転動作を停止又は（応答速度を低下させるように）制限すると共に、ナイフの開閉する関節軸５４ｃの回転動作も停止する。また、制御部５１は、モータ６２を回転駆動させてナイフを外チューブ６１の先端開口内に収納する。【００６５】
ステップＳ２１Ｄ及びステップＳ２２Ｄに示すように出血で高周波処置具４Ｃの先端部が隠れていると判定した場合には、ステップＳ３５に示すように、制御部５１は、高周波電源装置４１に対して高周波電流の出力停止の指示を行う。  
また、制御部５１は、視界不良となる湾曲部５２を構成する関節軸の回転動作を停止又は（応答速度を低下させるように）制限すると共に、ナイフの開閉する関節軸５４ｃの回転動作も停止する。また、制御部５１は、モータ６２を回転駆動させてナイフを外チューブ６１の先端開口内に収納する。  
ステップＳ２１Ｅ及びステップＳ２２Ｅに示すように他の処置具で高周波処置具４Ｃの先端部が隠れていると判定した場合には、ステップＳ３６に示すように、制御部５１は、高周波電源装置４１に対して高周波電流の出力停止の指示を行う。【００６６】
また、制御部５１は、視界不良となる湾曲部５２を構成する関節軸の回転動作を（応答速度を低下させるように）制限すると共に、ナイフの開閉する関節軸５４ｃの回転動作を停止する。また、制御部５１は、モータ６２を回転駆動させてナイフを外チューブ６１の先端開口内に収納する。  
なお、ステップＳ２３に示すように他の障害物で高周波処置具４Ｃの先端部が隠れていると判定した場合には、ステップＳ３７に示すように、制御部５１は、例えばステップＳ３２又はＳ３３のように制御する。具体的には高周波電源装置４１に対して高周波電流の出力停止の指示を行う。  
また、制御部５１は、視界不良となる湾曲部５２を構成する関節軸の回転動作を停止すると共に、ナイフの開閉する関節軸５４ｃの回転動作を停止する。また、制御部５１は、モータ６２を回転駆動させてナイフを外チューブ６１の先端開口内に収納する。【００６７】
ステップＳ３２−Ｓ３７の処理の後、ステップＳ３８において判定結果と制御部５１による制御内容をモニタ８により告知して、この処理を終了する。  
なお、図８に示すようにステップＳ２２Ａ−Ｓ２２Ｅの処理の後、モニタ８で判定結果の表示による告知を行うようにした場合には、テップＳ３２−Ｓ３６の処理の後、制御部５１による制御結果の情報をモニタ８で表示による告知を行うようにしても良い。  
また、煙又はミストが障害物の場合には、処置具の輪郭がどの程度認識できるか否かを画像処理で判定し、判定結果に応じて、制御部５１により制御する動作を変更しても良い。  
例えば、煙又はミストのために、煙又はミストが全く無い状態よりは不鮮明になるが、ナイフや湾曲部５２の輪郭が十分に観察できる場合には、応答動作を遅くして高周波処置具４Ｃによる動作を続行できるようにしても良い。【００６８】
このような動作を行う本実施形態によれば、能動型の高周波処置具４Ｃを用いた場合において、視界不良が発生した場合、視界不良を発生する原因の障害物の種類や状況に応じて、高周波処置具４Ｃ及び高周波電源装置４１による動作を制御するので、術者が手動で操作しなければならない手間を軽減できる。  
従って、術者は視界不良を発生するような状況で処置しなければならない場合にも、円滑な処置を行い易くなる。その他、第２の実施形態と同様の効果を有する。  
なお、煙又はミストが障害物であると判定した場合には、高周波電流の出力停止、換言すると高周波処置具４Ｃ及びその先端部側に高周波電流が流れないようにする、ことによって、煙又はミストの発生を速やかに停止させることができる。  
このため、煙又はミストが発生した初期段階において、制御部５１は、高周波電流の出力停止の制御を行うことにより、視界不良の状態から視界を確保できる状態に復帰させることができる可能性が高い。【００６９】
そこで、煙又はミストが障害物であると判定した場合には、制御部５１は高周波電流の出力停止を停止した後、操作部６０による指示操作に対応して駆動部５０が駆動する関節の動作の応答速度を遅くするようにその動作を制限すると共に、ナイフの動作を一時的に停止又は、応答速度を遅くするようにその動作を制限する（以下のような処置部９ｂ（ナイフ）を処置部収納部内に収納する制御を行わない）ように制御しても良い。  
このように障害物が煙又はミストであると判定した場合と、煙又はミスト以外の障害物と判定した場合とで、制御部５１が制御する制御内容を変更しても良い。なお、煙又はミスト以外の障害物と判定した場合には、制御部５１は、処置部９ｂ（を構成するナイフ）を後退させてチャンネル３の先端開口３ｂ内又は外チューブ６１の先端開口内、つまり処置部収納部内に収納する制御を行う。また、制御部５１は、障害物が煙又はミストであると判定した場合には、駆動部５０が駆動する動作の応答速度を遅くし、煙又はミスト以外の障害物と判定した場合には駆動部５０が駆動する動作を停止させる制御を行うようにしても良い。また、このような制御を行う場合には、その制御内容をモニタ８等で表示し、術者が制御内容を把握又は認識し易くなるようにしても良い。【００７０】
図１３は変形例の内視鏡システム１Ｄの全体構成を示す。この内視鏡システム１Ｄは、例えば図１０に示す第３の実施形態の内視鏡システム１Ｃにおいて、駆動部５０のエンコーダ５８ｉ等により検出される駆動量とセンサ５９ａ−５９ｃの検出値等を監視（モニタ）する監視部６４が設けられている。  
また、駆動部５０の駆動量と、センサ５９ａ−５９ｃの検出値等を経時的に記憶する記憶部６５も設けられている。なお、記憶部６５は、高周波電源装置４１から出力される高周波電流値等も記憶するようにしても良い。  
なお、監視部６４は、エンコーダ５８ｉ、センサ５９ａ−５９ｃの出力信号を直接、監視しても良いし、図１３に示すように制御部５１を介して監視するようにしても良い。監視部６４は、さらに他の動作を監視するようにしても良い。【００７１】
また、記憶部６５には、駆動部５０の駆動特性や、湾曲部５２の湾曲特性などが予め記憶されており、監視部６４は、監視している駆動量、検出値が記憶部６５の特性を参照して、許容される許容範囲内の駆動量及び検出値である正常状態であるか、許容範囲から逸脱する異常状態で有るか否かを判定する正常・異常状態判定部６６の機能を有する。  
正常・異常状態判定部６６による判定結果は制御部５１に送られる。制御部５１は、この判定結果に対応した制御動作を行う。正常状態の場合には、制御部５１は、上述した第３の実施形態のように制御動作を行う。【００７２】
異常状態の場合には、制御部５１は、異常状態に対応した制御モード（第３の制御モード）で制御動作を行う。この制御モードにおいて制御部５１は、異常状態が検出された駆動部５０の駆動動作を停止したり、異常状態が検出されたセンサの検出値を用いないで高周波処置具４Ｃ及び高周波電源装置４１の動作を制御する。また、異常状態が解消された場合には、第３の実施形態とほぼ同様の動作（但し、第３の実施形態では行っていない監視動作を行う）となる。  
なお、制御部５１の制御モードの情報をプロセッサ７を介してモニタ８で表示する等、術者等に告知するようにしても良い。  
その他の構成は、第３の実施形態と同様である。本変形例によれば、異常状態の場合にも、異常状態に対応した制御動作を行うことができる。なお、第３の実施形態及びその変形例においては、高周波処置具４Ｃの場合で説明したが、超音波処置具等の場合にもほぼ同様に適用できる。【００７３】
ところで、以下の図１４以降に説明するような内視鏡システムを構成しても良い。  
図１４に示す内視鏡システム１Ｅは、能動医療機器としての能動内視鏡（単に内視鏡と略記）２Ｅと、光源装置５と、プロセッサ７Ｅと、モニタ８と、内視鏡２Ｅの動作を制御する制御部５１Ｅとを有する。  
内視鏡２Ｅは、先端部付近に複数の関節からなる能動湾曲機構７１が設けられ、この能動湾曲機構７１は、ワイヤ７２を介して手元側の駆動部７３と接続されている。この内視鏡２Ｅは、図２の内視鏡２における湾曲部１８を能動湾曲機構７１に置換した構成に相当する。  
駆動部７３による能動湾曲機構７１の関節を駆動する動作は、制御部５１Ｅにより制御される。また、駆動部７３の駆動量は、駆動量検出部７４により検出され、制御部５１Ｅに出力される。【００７４】
また、制御部には、この内視鏡システム１Ｅにおける各部、機器が故障などにより通常の動作状態とは異なる異常状態を検出する異常状態検出部７５が接続されている。なお、記憶部７５ａには、駆動部７３等の動作特性など、異常状態を検出するための情報が格納されており、異常状態検出部７５は、この記憶部７５ａに格納された情報などを参照する。  
この異常状態検出部７５は、駆動部７３の駆動状態（駆動トルク、駆動量）や能動湾曲機構７１を構成する関節の変位量、内視鏡２Ｅの撮像部６の状態といった内視鏡２Ｅの動作状態や、光源装置５、プロセッサ７Ｅ、内視鏡周辺機器の動作状態を常時監視し、機器等の機能が正常に動作しているかをチェックする。なお、プロセッサ７Ｅは、図２におけるプロセッサ７において、内視鏡画像情報取得回路２７を有しない構成と同じであるが、内視鏡画像情報取得回路２７を有する構成にしても良い。【００７５】
もし、異常状態検出部７５が上記機能の一部が異常と判断したとき、例えば制御部５１Ｅ内に設けた停止部７６と、制御部５１Ｅ外部の提示部７７に異常を示す信号を送り、停止部７６は内視鏡２Ｅの機能を停止させ、提示部７７は例えばプロセッサ７Ｅを介してモニタ８によって操作者へ警告を発する。なお、提示部７７自体が警告する動作を行うようにしても良い。  
また、内視鏡システム１Ｅには、制御部５１Ｅに対して各種の指示操作の入力を行う操作入力部７８と、異常状態が発生した場合、正常な機能部分の動作指示を行う復帰指示部（動作指示部）７９と、この復帰指示部７９の動作指示により、例えば制御部５１Ｅに対して正常な機能部分の動作を行わせる復帰部（動作制御部）８０とを有する。【００７６】
このような構成の内視鏡システム１Ｅにおいて、例えば、内視鏡２Ｅにより診断もしくは処置を行っているときに、一部関節が異常となり、内視鏡２Ｅの機能全てを停止させると、診断もしくは処置する機能が大幅に低下してしまう。  
そこで、本内視鏡システム１Ｅにおいては、復帰部８０を用いて、内視鏡２Ｅの撮像機能としての撮像部６を選択的に復帰させ、視覚的な機能を動作させる動作状態に設定することにより診断若しくは処置し易くする。  
さらに、内視鏡２Ｅを抜去するため、最低限の動作を行わせたい場合は、正常に動作する部分の関節もしくはその関節を動作させる駆動部７３を選択し、正常な関節のみ動作復帰させ、能動制御する場合にも信頼性の高い動作を確保する。【００７７】
従って、本内視鏡システム１Ｅは、異常状態を検出すると、一時的に全ての機能を停止を行うが、正常な機能を選択的に復帰させることにより、手技等を終了させる場合においても最低限の動作をさせることが可能となり、能動医療機器を扱う際の操作性を向上させることが可能となる。  
図１５に示す内視鏡システム１Ｆは、内視鏡２Ｆと、内視鏡２Ｆのチャンネル内に挿通された能動処置具４Ｆと、光源装置５と、プロセッサ７Ｅと、モニタ８と、能動処置具４Ｆを制御する第１制御部８１ａ、８１ｂを備えた処置具制御部５１Ｆとを有する。  
能動処置具４Ｆは、先端部付近に複数の関節からなる能動湾曲機構７１Ｆが設けられ、この能動湾曲機構７１Ｆは、ワイヤ７２を介して手元側のモータにより構成される駆動部７３Ｆと接続されている。【００７８】
駆動部７３Ｆによる能動湾曲機構７１Ｆの関節を駆動する動作は、処置具制御部５１Ｆにより制御される。能動湾曲機構７１Ｆには、各関節の変位量を検出するためのセンサなどからなる検出部８２が設けられている。  
駆動部７３Ｆの駆動量は、エンコーダにより構成される駆動量検出部７４Ｆにより検出され、処置具制御部５１Ｆに出力される。  
また、検出部８２による検出された信号は、処置具制御部５１Ｆに入力されると共に、この処置具制御部５１Ｆ内に設けた検出部異常状態判定部８３に入力される。この検出部異常状態判定部８３は、能動湾曲機構７１Ｆに設けられた検出部８２の故障等による異常状態を判定（検出）する。【００７９】
検出部異常状態判定部８３は、検出部８２が正常に動作していると判定した通常時には、制御部切替部８４を介して第１制御部８１ａを制御に用いるように切り替える。  
この場合、第１制御部８１ａは、検出部８２による信号に基づいて、能動処置具４Ｆの動作を制御する。  
一方、検出部異常状態判定部８３は、検出部８２が異常な動作状態であると判定した異常時には、制御部切替部８４を介して第２制御部８１ｂを制御に用いるように切り替える。  
第２制御部８１ｂは、能動湾曲機構７１Ｆを構成する各関節を独立して制御する制御動作を行い、検出部８２を構成する複数のセンサの一部が故障した場合においても正常に動作するセンサによる信号に基づいて、該センサにより検出される関節のみを制御する。【００８０】
また、制御部切替部８４は、第１制御部８１ａ、８１ｂに指示入力を行う第１操作入力部８５ａ、第２操作入力部８５ｂと接続されている。さらに、処置具制御部５１Ｆは、この処置具制御部５１Ｆの状態を操作者に提示するための提示部８６を具備している。  
このような内視鏡システム１Ｆにおける制御方法を説明する。一般的に、能動医療機器の制御を行っている際に、機器の一部が故障した場合、処置等を停止させ体内から能動医療機器を抜去させることになるが、多自由度の能動処置具４Ｆの場合、各関節の湾曲形状が大きいときに、故障等が発生すると、体内から抜去することが困難な場合がある。  
また、処置を行っている場合においては、最低限の処置を行い、手技を終了させる必要がある。本内視鏡システム１Ｆは、このようなケースに着目した能動処置具４Ｆの制御方法である。【００８１】
まず通常時の能動処置具４Ｆの制御方法について説明する。通常時は、第１操作入力部８５ａと第１制御部８１ａを用いて制御を行う。処置具制御部５１Ｆに搭載された検出部異常状態判定部８３は、検出部８２から検出値を獲得する毎に、検出値が正常か異常かを判定する。  
主な判定方法として、断線や物理的破損による検出値獲得不可により異常（故障）と判断する方法や、ノイズのような電気的もしくは熱的に検出値が異常値となり、さらにこの異常値を連続的に獲得することで異常と判定する方法などを用いる。なお、一時的な誤検出であればフィルタ等で対処が可能である。  
第１制御部８１ａの制御方法は、能動処置具４Ｆの先端部の位置、姿勢を制御する方法であり、操作者が第１操作入力部８５ｂにより、所望の位置、姿勢を入力する。【００８２】
すると、第１制御部８１ａは、入力値を基に、各関節の湾曲角度を算出し、算出結果に応じた駆動部７３Ｆを構成するモータの回転量を制御する。この方法を用いた場合、多自由度の能動処置具を直感的に操作することが可能となる。  
ここで、ある関節に設置されたセンサが故障した場合、検出部異常状態判定部８３は、異常と判定し、制御部切替部８４と提示部８６に異常状態を示す信号を送り、制御部切替部８４は、第１制御部８１ａ，８１ｂに対しセンサが異常状態であることを示す信号を送る。  
この時、第１制御部８１ａは各機器が次のアクションを起こすまでの間、能動処置具４Ｆの動作を停止させ、第１操作入力部８５ａからの入力を許可しない。提示部８６は、操作者に対しセンサが故障したことを示す信号をプロセッサ７Ｅ経由でモニタ８に提示する。なお、提示方法は表示のほかに音声等の警告手段でも良い。【００８３】
操作者への情報提示後、制御部切替部８４は第１制御部８１ａから第２制御部８１ｂが制御動作を行うように切り替え、提示部８６に対し第１操作入力部８５ａから第２操作入力部８５ｂに入力操作が替えることを指示することを示す信号を送り、提示部８６は操作者に対し提示を行う。  
なお、制御部の切替は、操作者からの切替指示による方法でも良い。また、操作入力部は２台でなく、１台の操作入力部に複数の入力モードを搭載し、切り替える方法でも良い。  
操作者により第２操作入力部８５ｂから操作入力指示が開始すると、第２制御部８１ｂは能動処置具４Ｆの制御を開始する。上述したように第２制御部８１ｂの制御方法は、能動処置具４Ｆの各関節を独立して制御する方法であり、一部の関節のセンサが故障した場合においても、センサが正常な関節のみを制御することが可能である。【００８４】
なお、センサが全て故障している場合は、駆動量検出部７４Ｆを構成するエンコーダ値を用いた制御方法を実施しても良い。  
以上の方法により、先端部に搭載したセンサが故障した場合において、能動処置具４Ｆを制御することが可能となる。  
図１５の内視鏡システム１Ｆの構成の一部を変更した図１６のような内視鏡システム１Ｇにしても良い。  
この内視鏡システム１Ｇは、図１５の内視鏡システム１Ｆにおいて、駆動部７３Ｆは制御部８１により制御される。また、駆動部７３Ｆは、この駆動部７３Ｆの駆動状態としての駆動出力を算出する駆動状態算出部９１と接続される。駆動量検出部７４Ｆと検出部８２は、状態検知部９２と接続される。制御部８１は、操作入力部８５と接続される。【００８５】
この内視鏡システム１Ｇにおいては、能動処置具４Ｆの先端部に搭載した検出部８２を構成するセンサ検出値を用いて、能動処置具４Ｆのワイヤ破断や先端部にかかる外力検知、モータ故障予測を行い、検知結果に応じて能動処置具４Ｆを制御する。  
制御部８１は、各関節に設けられたセンサ情報を基に能動処置具４Ｆの制御を行う。なお、モータ制御においてエンコーダの検出値も利用して制御を行うと精度を向上させることが可能となる。  
次に図１７を用いて、能動処置具４Ｆの状態検知方法について説明する。ステップＳ４１に示すように操作入力部８５の入力に対して、その入力値に基づいて駆動部７３Ｆのモータが動作する（ステップＳ４２）。駆動量検出部７４Ｆは、モータの駆動量に応じたエンコーダ値を取得する（ステップＳ４３）。【００８６】
また、モータが動作した時、駆動状態算出部９１は、モータの出力トルクの算出を行い、能動処置具４Ｆの通常動作時の出力トルク、つまり適正な出力トルク値と比較する（ステップＳ４４）。  
出力トルクが通常時より大きいとき、状態検知部９２はモータにかかる負荷が大きいこと（より具体的にはこの負荷状態を継続すると、モータが損傷する可能性があること）を検知する（ステップＳ４５）。  
状態検知部９２は、前記二通りの状態を検知した場合、制御部８１に対し前記状態を示す信号を送り、制御部８１はモータの焼損を予測し、モータ（駆動部）への出力を制限する（ステップＳ４６）。制限方法は、トルク制御や電流制御、電圧制御等がある。【００８７】
さらに状態検知部９２は、以下のように二通りの状態を検知する。  
第一の状態は、能動処置具４Ｆの先端部が体内の臓器等に接触していることにより能動処置具４Ｆの動作に負担がかかっている状態であり、第二の状態はモータと関節間に介在する能動処置具４Ｆの挿入部内で負荷がかかっている状態である。  
これらの状態の判別は、状態検知部９２によって関節に設けられたセンサの検出値とモータの回転量を比較して行われる。そして、状態検知部９２は、先端部の検出値が適切であるか否かの判定を行う（ステップＳ４７）。  
この判定により適切でない場合には、状態検知部９２は、挿入部において負荷がかかっていると判定（検知）する（ステップＳ４８）。一方、上記判定により検出値が適切である場合には、動作状態において外力を受けていると判定する（ステップＳ４９）。【００８８】
また、上記ステップＳ４４の判定において、適切な出力トルク値の場合には、状態検知部９２は、センサにより先端部の検出値（センサ値）が取得できるか否かの判定を行う（ステップＳ５０）。  
状態検知部９２が先端部のセンサ値を正常に取得できない場合には、状態検知部９２は、センサが故障もしくは断線と判断する（ステップＳ５１）。また、状態検知部９２は、この状態を示す信号を制御部８１に対し送る。  
制御部８１は、前記信号を受けたときモータに対し、出力の停止もしくは出力の制限を行う。  
なお、前記センサが故障時の制御方法は、停止、制限のほかにモータの回転量を用いた制御のように、先端部のセンサ値を使用しない異なる制御ブロックを備え切り替える方法で行っても良い。【００８９】
また、この判定は、モータの焼損の予測時に先端部のセンサ検出値を取得する際にも行う。  
状態検知部９２は、検出部の検出した値を正常に取得できたと判定したとき、取得したした検出値が適切であるかの判定を行う（ステップＳ５２）。判定方法は、前状態の検出値との比較や、他のセンサとの比較等で行われる。  
検出値が適切な場合は、状態検知部９２は、能動処置具４Ｆが正常動作と判定し、制御を継続する（ステップＳ５３）。  
一方、状態検知部９２は、適切でないと判定した場合は検出結果に応じて下記の、三つの状態を検知し、検知結果を制御部８１に送る。【００９０】
はじめに、モータの回転量を検出しているにも関わらず検出部８２の検出結果が変化しない場合、先端部の関節に動力が伝達されていないことによるワイヤの破断した状態と判断する（ステップＳ５４）。  
次に、検出部８２の検出結果が能動処置具４Ｆの関節の動作と関連性のない値であり、この値を連続的に取得しているとき状態検知部９２はセンサが電気的に故障した状態であると判断する（ステップＳ５５）。  
最後に、入力された位置もしくは姿勢に対し、駆動したモータや関節が入力状態を維持しているにも関わらず、その後関節の検出値が変化した場合、状態検知部９２は、先端部の関節が臓器による押圧等の外力を受けている状態であると判断する（ステップＳ５６）。【００９１】
これらの状態信号を受けたとき、制御部８１は以下の制御を行う。  
（ワイヤの破断検知時）モータの動作停止もしくはワイヤが破断していない関節のみの動作させる。（センサ故障時）モータ動作停止させる。（外力検知時）モータの出力を制限する。  
以上のように、センサの故障検知だけでなく、従来、操作者が認識していたワイヤの破断や外力による影響の有無を制御的に検知することにより、能動処置具４Ｆの制御における信頼性を向上させたり、術者等の操作作業の手間を軽減して操作性を向上することができる。  
なお、例えば図１６に示す内視鏡システム１Ｇにおいて、能動処置具４Ｆ（又は処置マニピュレータ）と、他の機器とを通信させると共に、能動処置具４Ｆと他の機器の正常／異常状態を検出する構成にして、制御部８１が正常／異常状態に対応した制御を行うようにしても良い。【００９２】
また、この場合、他の機器としては、例えばプロセッサ７（又はイメージング装置）と、高周波処置具等のエネルギ−デバイスと、気腹器とを備えた構成にしても良い。そして、図１８のように異常状態を検出した機器に応じて、制御部８１は、内視鏡システムを構成する各機器の停止や一時停止、又は継続して動作させる等の動作を制御するようにしても良い。  
このように制御すると、手術中に異常状態になったときにも、全体としては、その異常状態に対応した適切に設定して、円滑に適切な操作を行うことができ易くなる。  
なお、上述した実施形態等を部分的に組み合わせる等して構成される実施形態も本発明に属する。また、要旨を変更しない範囲での変形例も、本発明に属する。【００９３】
本出願は、２０１０年９月１４日に日本国に出願された特願２０１０−２０５８９６号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年1月20日(2012.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様に係る内視鏡システムは、内視鏡に設けられ、撮像を行う撮像手段と、前記撮像手段の撮像領域内に特定の観察対象物が存在しているか否かを判定する判定手段と、前記撮像手段により撮像された前記撮像領域内の撮像画像から前記特定の観察対象物を画像として認識できる状態であるか否かを判定する認識手段と、前記判定手段が、前記特定の観察対象物が前記撮像領域内に存在していると判定し、且つ前記認識手段が前記特定の観察対象物を画像として認識できない場合に、前記撮像手段が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力手段と、前記視界不良の判定結果に対応して、前記視界不良を発生する障害物、又は障害物の種類を推定する障害物推定手段と、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明一態様に係る視界不良判定方法は、体腔内の観察対象部位を撮像部により撮像した撮像画像を内視鏡画像として表示する表示ステップと、前記観察対象部位に対する処置を行うための処置具の先端部の位置を位置判定部が取得する処置具位置取得ステップと、前記処置具の先端部の位置が前記撮像画像の領域としての撮像領域の内部に位置するか否かの判定を位置判定部が行う位置判定ステップと、前記撮像画像に対する画像処理により前記処置具の先端部が前記撮像領域の内部の画像として認識できるか否かの画像認識を画像認識部が行う認識ステップと、前記位置判定ステップにより、前記処置具の先端部が前記撮像領域内に位置すると判定し、かつ前記認識ステップにより前記処置具の先端側が前記撮像領域内の画像として認識できない認識結果の場合に、視界不良判定部が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力ステップと、視界不良判定出力ステップにより、前記視界不良の判定結果を出力した場合には、前記視界不良を発生する障害物、又は障害物の種類を障害物推定部が推定する障害物推定ステップと、
を具備する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡に設けられ、撮像を行う撮像手段と、
前記撮像手段の撮像領域内に特定の観察対象物が存在しているか否かを判定する判定手段と、
前記撮像手段により撮像された前記撮像領域内の撮像画像から前記特定の観察対象物を画像として認識できる状態であるか否かを判定する認識手段と、
前記判定手段が、前記特定の観察対象物が前記撮像領域内に存在していると判定し、且つ前記認識手段が前記特定の観察対象物を画像として認識できない場合に、
前記撮像手段が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力手段と、
前記視界不良の判定結果に対応して、前記視界不良を発生する障害物、又は障害物の種類を推定する障害物推定手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記特定の観察対象物は、処置具の先端部であり、
前記視界不良判定出力手段は、前記処置具の先端部の一部を画像として認識できない場合に、前記撮像手段が視界不良であると判定することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
さらに、前記処置具の動作の制御を行う制御手段を有し、前記障害物推定手段により推定された障害物、又は障害物の種類に応じて、前記制御手段は、前記処置具の動作を停止又は制限する制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記特定の観察対象物は、駆動部により複数の関節が回動する能動処置具の先端部であり、
前記処置具の動作の制御を行う前記制御手段は、さらに、前記能動処置具における前記駆動部の動作の制御を行う第２の制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記能動処置具がエネルギー供給装置から供給されるエネルギーを用いて処置する場合には、前記障害物推定手段により推定された障害物、又は障害物の種類に応じて、前記制御手段は、前記能動処置具における前記駆動部の動作を停止又は動作を制限すると共に、前記エネルギー供給装置によるエネルギー供給の動作を停止する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記障害物が煙又はミストであると推定された場合と、前記障害物が煙又はミスト以外であると推定された場合とで、前記能動処置具に対する制御内容を変更することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記障害物が煙又はミストであると推定された場合には、前記能動処置具に対して、指示操作に対して前記駆動部が応答して駆動する動作の応答速度を遅くするように制御し、前記障害物が煙又はミスト以外であると推定された場合には前記駆動部が駆動する動作を停止させるように制御することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記制御手段は、前記障害物が煙又はミストであると推定された場合には、前記能動処置具に対して、前記能動処置具の先端に設けられ、処置するための処置部を駆動する動作の応答速度を遅くするように制御し、前記障害物が煙又はミスト以外であると推定された場合には前記処置部の動作を停止させ、かつ処置部を後退させて、処置部収納部内に収納するように制御することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
さらに、前記視界不良判定出力手段による前記視界不良の判定結果、又は前記障害物推定手段により推定された障害物又は障害物の種類の情報を告知する告知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
体腔内の観察対象部位を撮像部により撮像した撮像画像を内視鏡画像として表示する表示ステップと、
前記観察対象部位に対する処置を行うための処置具の先端部の位置を位置判定部が取得する処置具位置取得ステップと、
前記処置具の先端部の位置が前記撮像画像の領域としての撮像領域の内部に位置するか否かの判定を位置判定部が行う位置判定ステップと、
前記撮像画像に対する画像処理により前記処置具の先端部が前記撮像領域の内部の画像として認識できるか否かの画像認識を画像認識部が行う認識ステップと、
前記位置判定ステップにより、前記処置具の先端部が前記撮像領域内に位置すると判定し、かつ前記認識ステップにより前記処置具の先端側が前記撮像領域内の画像として認識できない認識結果の場合に、視界不良判定部が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力ステップと、
視界不良判定出力ステップにより、前記視界不良の判定結果を出力した場合には、前記視界不良を発生する障害物、又は障害物の種類を障害物推定部が推定する障害物推定ステップと、
を具備することを特徴とする視界不良判定方法。
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月4日(2012.6.4)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、内視鏡の撮像手段により撮像を行うと共に視界不良を判定する内視鏡システム及び視界不良判定システムの動作方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上述したように、内視鏡による観察下において、処置具を用いて処置するような場合において、処置具の先端部、又は処置部等の特定の観察対象物が画像として観察できる状態から観察できなくなった視界不良の状況が発生した場合、その状況を速やかに判定できるようにすることが望まれる。このような判定を速やかに行えると、その状況を、術者に告知する等して、視界不良の発生に対応した適切な操作や処置等を迅速に行い易くなる。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、特定の観察対象物が撮像領域の内部に存在しているにもかかわらず、画像として観察できない視界不良の状態になったことを速やかに判定できる内視鏡システム及び視界不良判定システムの動作方法を提供することを目的とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明一態様に係る視界不良判定システムの動作方法は、体腔内の観察対象部位を撮像部により撮像した撮像画像を内視鏡画像として表示する表示ステップと、前記観察対象部位に対する処置を行うための処置具の先端部の位置を位置判定部が取得する処置具位置取得ステップと、前記処置具の先端部の位置が前記撮像画像の領域としての撮像領域の内部に位置するか否かの判定を位置判定部が行う位置判定ステップと、前記撮像画像に対する画像処理により前記処置具の先端部が前記撮像領域の内部の画像として認識できるか否かの画像認識を画像認識部が行う認識ステップと、前記位置判定ステップにより、前記処置具の先端部が前記撮像領域内に位置すると判定し、かつ前記認識ステップにより前記処置具の先端側が前記撮像領域内の画像として認識できない認識結果の場合に、視界不良判定部が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力ステップと、視界不良判定出力ステップにより、前記視界不良の判定結果を出力した場合には、前記視界不良を発生する障害物、又は障害物の種類を障害物推定部が推定する障害物推定ステップと、
を具備する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡に設けられ、撮像を行う撮像手段と、
前記撮像手段の撮像領域内に特定の観察対象物が存在しているか否かを判定する判定手段と、
前記撮像手段により撮像された前記撮像領域内の撮像画像から前記特定の観察対象物を画像として認識できる状態であるか否かを判定する認識手段と、
前記判定手段が、前記特定の観察対象物が前記撮像領域内に存在していると判定し、且つ前記認識手段が前記特定の観察対象物を画像として認識できない場合に、
前記撮像手段が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力手段と、
前記視界不良の判定結果に対応して、前記視界不良を発生する障害物、又は障害物の種類を推定する障害物推定手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記特定の観察対象物は、処置具の先端部であり、
前記視界不良判定出力手段は、前記処置具の先端部の一部を画像として認識できない場合に、前記撮像手段が視界不良であると判定することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
さらに、前記処置具の動作の制御を行う制御手段を有し、前記障害物推定手段により推定された障害物、又は障害物の種類に応じて、前記制御手段は、前記処置具の動作を停止又は制限する制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記特定の観察対象物は、駆動部により複数の関節が回動する能動処置具の先端部であり、
前記処置具の動作の制御を行う前記制御手段は、さらに、前記能動処置具における前記駆動部の動作の制御を行う第２の制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
【請求項５】
前記能動処置具がエネルギー供給装置から供給されるエネルギーを用いて処置する場合には、前記障害物推定手段により推定された障害物、又は障害物の種類に応じて、前記制御手段は、前記能動処置具における前記駆動部の動作を停止又は動作を制限すると共に、前記エネルギー供給装置によるエネルギー供給の動作を停止する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記障害物が煙又はミストであると推定された場合と、前記障害物が煙又はミスト以外であると推定された場合とで、前記能動処置具に対する制御内容を変更することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記障害物が煙又はミストであると推定された場合には、前記能動処置具に対して、指示操作に対して前記駆動部が応答して駆動する動作の応答速度を遅くするように制御し、前記障害物が煙又はミスト以外であると推定された場合には前記駆動部が駆動する動作を停止させるように制御することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項８】
前記制御手段は、前記障害物が煙又はミストであると推定された場合には、前記能動処置具に対して、前記能動処置具の先端に設けられ、処置するための処置部を駆動する動作の応答速度を遅くするように制御し、前記障害物が煙又はミスト以外であると推定された場合には前記処置部の動作を停止させ、かつ処置部を後退させて、処置部収納部内に収納するように制御することを特徴とする請求項５に記載の内視鏡システム。
【請求項９】
さらに、前記視界不良判定出力手段による前記視界不良の判定結果、又は前記障害物推定手段により推定された障害物又は障害物の種類の情報を告知する告知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項１０】
体腔内の観察対象部位を撮像部により撮像した撮像画像を内視鏡画像として表示する表示ステップと、
前記観察対象部位に対する処置を行うための処置具の先端部の位置を位置判定部が取得する処置具位置取得ステップと、
前記処置具の先端部の位置が前記撮像画像の領域としての撮像領域の内部に位置するか否かの判定を位置判定部が行う位置判定ステップと、
前記撮像画像に対する画像処理により前記処置具の先端部が前記撮像領域の内部の画像として認識できるか否かの画像認識を画像認識部が行う認識ステップと、
前記位置判定ステップにより、前記処置具の先端部が前記撮像領域内に位置すると判定し、かつ前記認識ステップにより前記処置具の先端側が前記撮像領域内の画像として認識できない認識結果の場合に、視界不良判定部が視界不良であると判定し、視界不良の判定結果を出力する視界不良判定出力ステップと、
視界不良判定出力ステップにより、前記視界不良の判定結果を出力した場合には、前記視界不良を発生する障害物、又は障害物の種類を障害物推定部が推定する障害物推定ステップと、
を具備することを特徴とする視界不良判定システムの動作方法。
【国際調査報告】
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