(57)【要約】【課題】内視鏡の位置を平面に投影する際の投影方向を、簡素な構成で自動的に決定することができる、内視鏡プロセッサおよび内視鏡システムを提供する。【解決手段】内視鏡プロセッサ２００は、３次元で表される第１位置（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３）を取得し、各第１位置を平面に投影した第１投影位置（Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３）を含む第１位置集合を取得し、第１位置集合に基づき第１評価値（Ｌ１１＋Ｌ１２）を算出し、各第１位置（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３）について所定の軸の周りに回転した第２位置（Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３）を算出し、各第２位置を平面に投影した第２投影位置（Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３）を含む第２位置集合を取得し、第２位置集合に基づき第２評価値（Ｌ２１＋Ｌ２２）を算出し、各評価値に基づきいずれの位置集合に係る情報を出力するかを決定する。【選択図】図３
2020151467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の少なくとも２つの点について、３次元で表される第１位置を取得する機能と、
各第１位置を平面に投影した第１投影位置を含む、第１位置集合を取得する機能と、
前記第１位置集合に基づき、第１評価値を算出する機能と、
各第１位置について、所定の軸の周りに回転した第２位置を算出する機能と、
各第２位置を前記平面に投影した第２投影位置を含む、第２位置集合を取得する機能と、
前記第２位置集合に基づき、第２評価値を算出する機能と、
各前記評価値に基づき、いずれの位置集合に係る情報を出力するかを決定する機能と、
を備える、内視鏡プロセッサ。
【請求項２】
前記点は、所定の順序で配置され、
前記第１評価値は、前記順序に従って各前記第１投影位置を接続する直線または曲線の長さに基づいて決定され、
前記第２評価値は、前記順序に従って各前記第２投影位置を接続する直線または曲線の長さに基づいて決定される、
請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項３】
前記第１評価値は、各前記第１投影位置によって形成される１つ以上の多角形の面積であり、
前記第２評価値は、各前記第２投影位置によって形成される１つ以上の多角形の面積である、
請求項１に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項４】
内視鏡の少なくとも３つの点について、３次元で表される位置を取得する機能と、
各前記位置によって定義される目標平面を算出する機能と、
前記目標平面における各前記位置を含む位置集合に係る情報を出力する機能と、
を備える、内視鏡プロセッサ。
【請求項５】
前記点の数は３であり、前記目標平面はすべての前記点を含む平面である、請求項４に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項６】
前記点の数は４以上であり、
前記目標平面を取得する機能は、
前記点のうち３つからなる第１集合について、前記第１集合に属する３つの点を含む第１中間平面を算出する機能と、
前記点のうち３つからなる、前記第１集合とは異なる第２集合について、前記第２集合に属する３つの点を含む第２中間平面を算出する機能と、
前記第１中間平面および前記第２中間平面に基づき、前記目標平面を算出する機能と、
を含む、請求項４に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項７】
前記点の数は４以上であり、前記目標平面は、各前記点からの距離の２乗の総和を最小とする平面である、請求項４に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項８】
出力に係る位置集合について、
前記位置集合に含まれる各投影位置を出力するか、または、前記位置集合に含まれる各投影位置を所定の反転軸に関して反転させた反転位置を出力するかを決定する機能をさらに備える、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項９】
出力に係る位置集合に係る表示の向きを決定する機能をさらに備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の内視鏡プロセッサ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の内視鏡プロセッサと、
内視鏡と、
いずれかの前記位置集合に係る情報を表す画像を表示する、画像表示装置と、
を備える、内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内視鏡プロセッサおよび内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡を患者の体内に挿入した後、体内での内視鏡の位置を表示するために、様々な技術が用いられている。特許文献１〜３には、このような技術の例が記載されている。ここで、内視鏡の位置は３次元空間内で変化するが、内視鏡の位置の表示は２次元ディスプレイで行われるため、表示のために内視鏡の位置を平面に投影する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３９２３５８号公報
【特許文献２】特許第３３９７２９９号公報
【特許文献３】特許第３５４８４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、内視鏡の位置を平面に投影する際の投影方向を決定するのが煩雑であるという問題があった。
【０００５】
たとえば、特許文献１および２の構成では、３次元空間内で基準となる方向を決定するために、３個のマーカーを準備し、事前作業として患者の身体の適切な箇所に固定しておく必要があり、構成が複雑になる。また、特許文献３の構成でも、投影方向を考慮する場合には、同様に３個のマーカーを用いる必要がある。
【０００６】
また、マーカーを用いない場合には、投影方向を自動的に調整することができず、内視鏡システムの使用者が手動操作により投影方向を変更する必要があるので、操作が煩雑となる。
【０００７】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたものであり、内視鏡の位置を平面に投影する際の投影方向を、簡素な構成で自動的に決定することができる、内視鏡プロセッサおよび内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る内視鏡プロセッサは、
内視鏡の少なくとも２つの点について、３次元で表される第１位置を取得する機能と、
各第１位置を平面に投影した第１投影位置を含む、第１位置集合を取得する機能と、
前記第１位置集合に基づき、第１評価値を算出する機能と、
各第１位置について、所定の軸の周りに回転した第２位置を算出する機能と、
各第２位置を前記平面に投影した第２投影位置を含む、第２位置集合を取得する機能と、
前記第２位置集合に基づき、第２評価値を算出する機能と、
各前記評価値に基づき、いずれの位置集合に係る情報を出力するかを決定する機能と、
を備える。
【０００９】
また、この発明に係る内視鏡プロセッサは、
内視鏡の少なくとも３つの点について、３次元で表される位置を取得する機能と、
各前記位置によって定義される目標平面を算出する機能と、
前記目標平面における各前記位置を含む位置集合に係る情報を出力する機能と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る内視鏡プロセッサおよび内視鏡システムは、内視鏡の位置を平面に投影する際の投影方向を、簡素な構成で自動的に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１による内視鏡システムの部分構成例を示す図である。
【図２】図１の内視鏡およびプロセッサの内部構成例を示す図である。
【図３】図１のプロセッサが内視鏡の投影方向を決定する処理の例を表すフローチャートである。
【図４】図１の内視鏡の各点の位置の具体例を示す図である。
【図５】図４のステップＳ２およびステップＳ３に係る処理を説明する図である。
【図６】図４のステップＳ４の処理を説明する図である。
【図７】図４のステップＳ５およびステップＳ６に係る処理を説明する図である。
【図８】位置の反転に係る処理を説明する図である。
【図９】位置の軌跡または時間的変化に基づく反転判定の例を説明する図である。
【図１０】パターンマッチングに基づく反転判定の例を説明する図である。
【図１１】外部センサーを用いる反転判定の例を説明する図である。
【図１２】投影位置の表示の向きを変更する処理の例について説明する図である。
【図１３】実施の形態１の変形例において、投影位置集合について評価値を算出する方法の例を示す図である。
【図１４】実施の形態１の別の変形例において、投影位置集合について評価値を算出する方法の例を示す図である。
【図１５】実施の形態２に係るプロセッサの処理の例を表すフローチャートである。
【図１６】図１５のステップＳ１１〜Ｓ１２に係る処理を説明する図である。
【図１７】実施の形態２の変形例に係るプロセッサの処理の例を表すフローチャートである。
【図１８】図１７のステップＳ２１〜Ｓ２３に係る処理を説明する図である。
【図１９】実施の形態２の別の変形例に係るプロセッサの処理の例を表すフローチャートである。
【図２０】図１９のステップＳ３１〜Ｓ３２に係る処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本実施形態による内視鏡システム１の部分構成例を示す図である。内視鏡システム１は、電子内視鏡と呼ばれるものであってもよい。図１に示されるように、内視鏡システム１は、例えば、医療用に特化されたシステムであり、内視鏡１００（電子スコープ）と、プロセッサ２００（内視鏡プロセッサ）とを備えている。
【００１３】
図１に示されるように、内視鏡１００は、可撓性を有するシース（外皮）１１ａによって外装された可撓管１１を備えている。可撓管１１の先端には、硬質性を有する樹脂製筐体によって外装された先端部１２が連結されている。可撓管１１と先端部１２との連結箇所にある湾曲部１４は、可撓管１１の基端に連結された手元操作部１３からの遠隔操作（例えば、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作）によって湾曲（屈曲）自在に構成されている。このような湾曲機構は、一般的な電子スコープに組み込まれている周知の機構であり、湾曲操作ノブ１３ａの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部１４を湾曲させるように構成されている。先端部１２の方向が上記操作による湾曲動作に応じて変わることにより、内視鏡１００による撮影領域が移動する。
【００１４】
プロセッサ２００は、内視鏡１００からの信号を処理する信号処理装置と、内視鏡１００を介して自然光が届かない体腔内で光を照射する光源装置とを一体に備えた装置である。なお、別の実施形態として、信号処理装置と光源装置を別体で構成してもよい。
【００１５】
プロセッサ２００は、内視鏡１００の基端に設けられたコネクタ部１０に対応するコネクタ部２０を備えている。コネクタ部２０は、コネクタ部１０に対応する連結構造を有し、内視鏡１００とプロセッサ２００とを電気的にかつ光学的に接続するように構成されている。
【００１６】
図２は、主に、内視鏡１００およびプロセッサ２００の内部構成例を示す図である。
図２に示されるように、内視鏡システム１は、内視鏡１００と、内視鏡１００に接続されるプロセッサ２００と、所定のケーブルを介してプロセッサ２００に接続されるモニタ３００（表示装置）と、を備えている。
【００１７】
内視鏡１００は、受信回路１１０と、ドライバ信号処理回路１１２とを備えている。ドライバ信号処理回路１１２には、照射光Ｌ（たとえば白色光）により照射された生体組織を撮像した各画素の画素データが固体撮像素子１０８よりフレーム周期で入力される。ドライバ信号処理回路１１２は、固体撮像素子１０８より入力される画素データに対して欠陥画素補正、デモザイク、固体撮像素子１０８固有の補正処理、等の処理を施して画素データをプロセッサ２００の信号処理回路２２０に出力する。なお、以降の説明において「フレーム」は「フィールド」に置き替えてもよい。
【００１８】
ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４にアクセスして内視鏡１００の固有情報を読み出す。メモリ１１４に記録される内視鏡１００の固有情報には、例えば、固体撮像素子１０８の画素数や感度、動作可能なフレームレート、型番、内視鏡ＩＤ、等が含まれる。ドライバ信号処理回路１１２は、メモリ１１４より読み出された固有情報をシステムコントローラ２０２に出力する。
【００１９】
また、ドライバ信号処理回路１１２は、タイミングジェネレータ１１２１を含み、受信回路１１０に対してクロック信号を供給する。受信回路１１０に含まれる各種回路は、タイミングジェネレータ１１２１から取得したクロック信号に基づいて、各種回路の動作に必要なタイミング信号をそれぞれ生成している。
【００２０】
プロセッサ２００側の絞り２１２を通過した照射光Ｌは、ＬＣＢ（Light Carrying Bundle）１０２の入射端面に集光されてＬＣＢ１０２内に入射される。入射端面よりＬＣＢ１０２内に入射された照射光Ｌは、ＬＣＢ１０２内を伝播する。
【００２１】
ＬＣＢ１０２内を伝播した照射光Ｌは、内視鏡１００の先端に配置されたＬＣＢ１０２の射出端面より射出され、配光レンズ１０４を介して体腔内の生体組織を照射する。照射光Ｌにより照射された生体組織からの戻り光は、対物レンズ１０６を介して固体撮像素子１０８の受光面上で光学像を結ぶ。
【００２２】
固体撮像素子１０８は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサーを用いることができる。その他の種類の撮像装置に置き換えられてもよい。固体撮像素子１０８はまた、補色系フィルタを搭載したものであってもよい。
【００２３】
固体撮像素子１０８によって生成された画像データは、受信回路１１０に入力される。受信回路１１０は、画像データに対して所定の画像処理を実行し、プロセッサ２００に受け渡すようにする。
【００２４】
プロセッサ２００は、システムコントローラ２０２及びタイミングコントローラ２０４を備えている。システムコントローラ２０２は、メモリ２３０に記憶された各種プログラムを実行し、内視鏡システム１の各構成要素を制御することにより、内視鏡システム１全体を統合的に制御する。
【００２５】
また、システムコントローラ２０２は、操作パネル２１８に接続されている。システムコントローラ２０２は、操作パネル２１８より入力される術者あるいは操作者（オペレータ）からの指示に応じて、内視鏡システム１の各動作の実行及び各動作のためのパラメータの変更を行う。
【００２６】
ランプ２０８は、ランプ電源イグナイタ２０６による始動後、主に可視光領域から不可視である赤外光領域に広がるスペクトルを持つ光（あるいは少なくとも可視光領域を含む光）を放射する。ランプ２０８としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、水銀ランプ、メタルハライドランプ等の高輝度ランプ又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。ランプ２０８より放射された照射光Ｌは、集光レンズ２１０によって集光されつつ絞り２１２を介して適正な光量に制限される。
【００２７】
絞り２１２には、図示省略されたアームやギヤ等の伝達機構を介してモータ２１４が機械的に連結している。モータ２１４は例えばＤＣモータであり、ドライバ２１６のドライブ制御下で駆動する。絞り２１２は、モニタ３００の表示画面に表示される映像を適正な明るさにするため、モータ２１４により動作され開度が変えられる。ランプ２０８より照射された照射光Ｌの光量は、絞り２１２の開度に応じて制限される。
【００２８】
操作パネル２１８の構成には様々な形態が想定されうる。操作パネル２１８は、術者が情報または指示を入力するための構成を備える。たとえば、ハードウェアキーを備えてもよく、タッチパネル式ＧＵＩ（Graphical User Interface）を備えてもよく、ハードウェアキーとタッチパネル式ＧＵＩとの組み合わせを備えてもよい。
【００２９】
システムコントローラ２０２は、内視鏡１００の固有情報に基づいて各種演算を行い、制御信号を生成する。システムコントローラ２０２は、生成された制御信号を用いて、プロセッサ２００に接続されている内視鏡１００に適した処理がなされるように、プロセッサ２００内の各種回路の動作やタイミングを制御する。
【００３０】
プロセッサ２００のタイミングコントローラ２０４は、システムコントローラ２０２によるタイミング制御に従って、ドライバ信号処理回路１１２にクロックパルスを供給する。ドライバ信号処理回路１１２は、タイミングコントローラ２０４から供給されるクロックパルスに従って、固体撮像素子１０８を駆動制御する。
【００３１】
プロセッサ２００に備えられる信号処理回路２２０は、マトリックス回路２２２、ＹＵＶ変換回路２２４、輪郭強調回路２２６及び出力回路２２８を有している。
【００３２】
マトリックス回路２２２は、ドライバ信号処理回路１１２よりフレーム周期で入力されるＲＧＢ形式の画素データにマトリックス処理を施して、ＹＵＶ変換回路２２４に出力する。ＹＵＶ変換回路２２４は、マトリックス回路２２２より入力されるマトリックス処理後の画素データ（ＲＧＢ形式）をＹＵＶ形式に変換し、変換処理によって得られた輝度信号（Ｙ）および色差信号（Ｕ，Ｖ）を、それぞれ、輪郭強調回路２２６および出力回路２２８に出力する。輪郭強調回路２２６は、ラプラシアンフィルタ、ローパスフィルタ、ゲイン回路、クリップ回路、強調量計算回路、などで構成され、画像における所定の周波数成分を強調する処理を行う。
【００３３】
出力回路２２８は、輪郭強調回路２２６より入力される輝度信号（Ｙ）及びＹＵＶ変換回路２２４より入力される色差信号（Ｕ，Ｖ）を、所定のビデオフォーマット信号に変換する。出力回路２２８が、順次入力される各画素のデータを所定のビデオフォーマット信号に変換してモニタ３００に出力することにより、生体組織の特定の周波数成分を強調した強調画像を通常のカラー画像に重ね合わせたものが、モニタ３００の表示画面に表示される。
【００３４】
図３は、プロセッサ２００が内視鏡の投影方向を決定する処理の例を表すフローチャートである。図３の処理が実行されるタイミングは任意に設計可能であるが、たとえば内視鏡１００の動作中に定期的に実行される。
【００３５】
図３の処理において、まずプロセッサ２００は、内視鏡１００の各点について、３次元で表される位置（第１位置）を取得する（ステップＳ１）。本実施形態では３点について位置が取得される。
【００３６】
図４に、内視鏡１００の各点の位置の具体例を示す。この例では、患者の腸内に挿入された内視鏡１００のそれぞれ異なる位置にある点について、位置Ｐ１１、位置Ｐ１２および位置Ｐ１３が取得される。なお、各位置は図４の紙面による平面上にあるとは限らない。
【００３７】
ここで取得される位置は、特定の絶対座標系における位置である必要はなく、各点の相対的な位置関係を表すものであればよい。たとえば、各点間の距離を決定できるだけの情報を含んでいればよい。このため、特許文献１および２に記載されるような、３個のマーカーを用いて絶対座標系を決定する処理は不要である。
【００３８】
内視鏡１００の各点の位置を取得するための具体的構成については、当業者が適宜設計可能である。たとえば、特許文献１〜３に記載される技術を用いて取得してもよい。また、たとえば、患者周辺に磁場発生装置を配置し、内視鏡１００の各位置に位置センサーとして磁気センサー（コイル等）を配置しておき、磁気センサーが検出する磁場の状態に基づいて各磁気センサーの位置を検出または算出してもよい。
【００３９】
図５を用いて、ステップＳ２およびステップＳ３に係る処理を説明する。
ステップＳ１の後、プロセッサ２００は、各第１位置を平面に投影する（ステップＳ２）。平面への投影は、平面に直交する方向に行われる。投影先となる平面は任意に定義可能であるが、図５のように、プロセッサ２００が計算に用いる座標系におけるＸＹ平面を用いると、単にＸ座標およびＹ座標を取得することにより投影が行えるため、計算処理が簡素になる。
【００４０】
これによって、各位置（第１位置）が投影された位置（第１投影位置）が取得される。位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の投影位置を、それぞれ投影位置Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３とする。各投影位置を含む位置集合を、以下では「投影位置集合」と呼ぶ。図５の例では、投影位置集合｛Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３｝が、第１投影位置についての第１投影位置集合となる。
【００４１】
次に、プロセッサ２００は、投影位置集合｛Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３｝に基づき、評価値（第１評価値）を算出する（ステップＳ３）。評価値は、たとえば、投影位置集合を画面表示に用いた場合の好ましさを表すものとして定義することができる。
【００４２】
本実施形態では、評価値は、特定の順序に従って各第１投影位置を接続する直線の長さに基づいて決定される。ここで、「直線」とは、数学的に厳密な意味での直線に限らず、線分または複数の線分を含む折れ線によって表されるものを含む。図５の例では、投影位置Ｑ１１と投影位置Ｑ１２との間の距離Ｌ１１と、投影位置Ｑ１２と投影位置Ｑ１３との間の距離Ｌ１２とがそれぞれ算出され、これらの距離の和すなわちＬ１１＋Ｌ１２が評価値となる。
【００４３】
本実施形態では、評価値が大きい場合には、各投影位置が大きく隔たっているということができ、したがって内視鏡の位置または形状を視認しやすいということができる。すなわち、評価値が大きいほうが良いということができる。
【００４４】
ここで、内視鏡１００の各点は、予め定義される所定の順序で配置される。図５の例では、位置Ｐ１１→位置Ｐ１２→位置Ｐ１３という順序に従って、互いに隣接する位置の間で距離が計算される。この順序は、たとえば図４に示すように内視鏡１００の先端側（先端部１２側）からコネクタ部１０側に向かう順序であってもよいし、その逆の順序であってもよいし、他の任意の順序であってもよい。この順序は、メモリ２３０等の記憶手段に予め記憶されていてもよい。
【００４５】
次に、プロセッサ２００は、各点の位置を回転移動させる（ステップＳ４）。
図６を用いてステップＳ４の処理を説明する。プロセッサ２００は、各位置（第１位置）について、所定の軸の周りに、所定の回転角度θだけ回転した位置（第２位置）を算出する。この軸および回転角度は任意に定義可能である。たとえば、内視鏡１００の挿入開始位置（図４の位置Ｐ０）および挿入方向（位置Ｐ０における内視鏡１００の進行方向）を取得可能な構成を備えている場合には、位置Ｐ０を通り挿入方向に平行な直線を軸としてもよい。そうでない場合には、たとえばプロセッサ２００が計算に用いる座標系におけるＹ軸を用いてもよい。
【００４６】
図６の例では、位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３はそれぞれ位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３へと回転移動する。
【００４７】
図７を用いて、ステップＳ５およびステップＳ６に係る処理を説明する。ステップＳ４の後、プロセッサ２００は、各第２位置を平面に投影する（ステップＳ５）。この平面は、たとえばステップＳ２で用いた平面と同一の平面であり、投影は平面に直交する方向に行われる。
【００４８】
これによって、各位置（第２位置）が投影された位置（第２投影位置）が取得される。位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３の投影位置を、それぞれ投影位置Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３とする。図７の例では、投影位置集合｛Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３｝が、第２投影位置についての第２投影位置集合となる。
【００４９】
次に、プロセッサ２００は、投影位置集合｛Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３｝に基づき、評価値（第２評価値）を算出する（ステップＳ６）。図７の例では、投影位置Ｑ２１と投影位置Ｑ２２との間の距離Ｌ２１と、投影位置Ｑ２２と投影位置Ｑ２３との間の距離Ｌ２２とがそれぞれ算出され、これらの距離の和すなわちＬ２１＋Ｌ２２が評価値となる。
【００５０】
次に、プロセッサ２００は、各投影位置集合に係る評価値に基づき、いずれかの投影位置を選択することにより、いずれの投影位置集合に係る情報を出力するかを決定する（ステップＳ７）。とくに、ステップＳ７の最初の実行では、第１評価値および第２評価値に基づき、第１投影位置集合に係る情報を出力するか、または、第２投影位置集合に係る情報を出力するかを決定する。たとえば、どちらの投影位置集合が画面表示に適しているかを選択する。
【００５１】
本実施形態では、評価値が大きい方を選択する。すなわち、第１評価値が第２評価値より大きい場合には、第１投影位置集合に係る情報を出力すると決定し、第１評価値が第２評価値より小さい場合には、第２投影位置集合に係る情報を出力すると決定する。なお、各評価値が等しい場合の処理は当業者が適宜設計可能である。
【００５２】
プロセッサ２００は、上述のステップＳ４〜Ｓ７からなるループを、所定の基準に従って繰り返し実行する。このループは少なくとも１回実行される（１回の場合にはステップＳ７からステップＳ４へと戻る分岐は発生しないことになる）。たとえば、複数の回転角度θについて（たとえばθを増加させつつ）、各θについて評価値を算出し、最も良い評価値を与える投影位置集合を選択する。この場合には、プロセッサ２００は、θのそれぞれについて第２位置を算出し、第２投影位置および第２投影位置集合を取得することになる。
【００５３】
この際の回転角度θの増分Δθは一定とすると様々な角度を均等に評価することができる。さらに、Δθ＝１８０°／ｎ（ただしｎは２以上の整数）とすると端数なく評価することができる。より具体的な例としては、１≦ｋ＜ｎとなるすべての整数ｋに対してループを実行し、ｋ回目のループの実行について回転角度θをθ＝１８０°×ｋ／ｎとする。この場合には、ステップＳ２およびＳ３がｋ＝０の場合に相当すると考えることもできる。また、このようにループさせる場合には、ステップＳ７において、それまでで最も良い評価値を与える投影位置集合と、新たに算出された投影位置集合とが比較される。
【００５４】
なお、ステップＳ７はループの外に配置してもよい。すなわち、全投影位置集合について評価値が算出され終わった後に、最も良い評価値を与える投影位置集合に係る情報を出力すると決定してもよい。この場合には、各評価値に基づき、いずれの投影位置集合に係る情報を出力するかが決定されることになる。
【００５５】
このようにして投影位置集合を選択した後、プロセッサ２００は、選択された投影位置集合に係る情報を出力する（ステップＳ８）。この情報は、たとえばモニタ３００に対して出力される。図３には示さないが、モニタ３００はこの情報を受信し、図４に示すような内視鏡１００の形状を表示してもよい。ここで表示される画像は、いずれかの投影位置集合に係る情報を表す画像であるということができる。
【００５６】
ここで、プロセッサ２００は、内視鏡１００の形状を決定するために他の情報を取得してもよく、また、そのような他の情報に基づいて決定された内視鏡１００の形状を表す情報を出力してもよい。たとえば、各位置（または各位置に対応する投影位置）の時系列情報（たとえば軌跡）を取得し、これに基づいて内視鏡１００の形状を決定してもよい。また、たとえば、内視鏡１００が４個以上の位置センサーを備える場合には、そのうち３個の位置センサーを用いて上述のように投影位置集合を選択し、他の位置センサーについては形状表示のみに用いてもよい。また、複数の位置に基づいて内視鏡１００の形状を決定するための具体的な処理は、当業者が公知技術等に基づいて適宜設計可能である。
【００５７】
ステップＳ８において出力される、「選択された投影位置集合に係る情報」は、たとえばその投影位置集合に含まれる各投影位置を表す値（たとえば画面上の座標）を含む。モニタ３００は、出力された情報に基づいて、内視鏡１００の画像を表示する。
【００５８】
ただし、この「選択された投影位置集合に係る情報」は、各投影位置を直接的に表す値に限られない。たとえば、各投影位置を移動（回転、反転、等）させた位置を表す値を含んでもよい。このような処理について、以下に説明する。
【００５９】
図８は、位置の反転に係る処理を説明する図である。図８（ａ）は、最終的に選択された投影位置集合に基づいて表示される内視鏡１００の形状の例である。内視鏡１００は、患者の腸の形状に沿って湾曲している。図８（ｂ）は、この形状を左右反転させた形状の例である。すなわち、平面における縦方向の軸を反転軸とし、この反転軸に関して平面上で各投影位置を反転させた位置に基づいて表示される内視鏡１００の形状の例である。反転軸をどのように定義するかは、当業者が適宜設計可能である。
【００６０】
図８（ａ）は、患者の正面から内視鏡１００を見た場合の形状を表し、図８（ｂ）は、患者の背後から内視鏡１００を見た場合の形状を表す。一般的な内視鏡の操作を想定すると、図８（ａ）のように患者の正面から見た形状を表示することが好ましい。
【００６１】
原理的に、回転角度について、θ＝θ１である場合と、θ＝θ１＋１８０°である場合とでは、投影される各図形は軸を投影した直線に関して対称となるので、評価値は同一となる。このため、これら２通りの回転角度のいずれが表示により適しているか、評価値のみに基づいて決定することはできない。したがって、プロセッサ２００は、選択された各投影位置をそのまま出力するか、または、これを反転させた値を出力するかを、評価値以外の基準に従って決定してもよい。
【００６２】
この基準は、外部からの入力であってもよい。たとえば、操作パネル２１８（図２）を介して入力される術者からの指示を基準としてもよい。より具体的な例としては、操作パネル２１８は画面上の表示を左右反転させるための反転ボタンを備えてもよく、プロセッサ２００は、この反転ボタンが操作されることに応じて、各投影位置をそのまま出力するか、または、これを反転させた値を出力するかを、切り替えてもよい。
【００６３】
プロセッサ２００は、このような反転動作を、自動的に行う機能を備えてもよい。すなわち、プロセッサ２００は、出力に係る投影位置集合について、その投影位置集合に含まれる各投影位置を出力するか、または、その投影位置集合に含まれる各投影位置を所定の反転軸に関して反転させた反転位置を出力するかを、決定してもよい。以下、図９〜１１を用いて、このような機能の具体例を説明する。
【００６４】
図９を用いて、位置の軌跡または時間的変化に基づく反転判定の例を説明する。内視鏡１００の各点の投影位置は、挿入開始投影位置Ｑ０から移動を開始する。ここで、挿入開始投影位置Ｑ０は、挿入開始位置Ｐ０（図４）を投影した位置である（すなわち、ステップＳ４の回転軸の周りに、選択された投影位置集合と同じ角度θだけ回転され、その後ステップＳ２の平面に投影された位置である）。
【００６５】
図９（ａ）の例では、内視鏡１００の各点の投影位置の移動の向きは、矢印に示すようにまず右側すなわち時計回り方向に回転し、次に左側すなわち反時計回り方向に回転する。一方、図９（ｂ）の例では、各投影位置の移動の向きは、まず左側すなわち反時計回り方向に回転し、次に右側すなわち時計回り方向に回転する。
【００６６】
このような移動方向の変化または回転に基づき、各投影位置を反転させるか否かが決定される。たとえば、内視鏡１００を腸に対して用いる場合には、図９（ａ）のようにまず右に、次に左側すなわち反時計回り方向に回転する向きで表示させると、患者の正面から内視鏡１００を見た場合の形状に整合させることができる。これは、図９（ａ）の形状を反転させずそのまま用いる場合に相当する。
【００６７】
なお、反転判定を行う際の具体的な移動方向の変化または回転の基準は、当業者が適宜設計可能である。上記のような基準を用いてもよいし、これに加えて、またはこれに代えて、下行結腸、横行結腸、上行結腸等の形状に整合するような移動方向の変化または回転を用いてもよい。なお、移動方向の変化または回転を検出する構成および方法は、公知技術等に基づいて当業者が適宜設計することができる。
【００６８】
次に、図１０を用いて、パターンマッチングに基づく反転判定の例を説明する。プロセッサ２００は、図１０（ｃ）に示すようなモデル形状を予め記憶する。そして、図１０（ａ）に示す内視鏡１００の形状と、これを反転させた図１０（ｂ）の形状とのそれぞれを、図１０（ｃ）のモデル形状と比較し、よりよく一致する形状を選択する。図１０の例では、図１０（ａ）のほうがよりよく一致するので、プロセッサ２００は、図１０（ａ）の形状を反転させずそのまま用いる。
【００６９】
次に、図１１を用いて、外部センサーを用いる反転判定の例を説明する。外部センサーを患者身体外部の特定の基準位置（たとえば上行結腸のすぐ外側）に固定しておき、この外部センサーの位置を取得する。外部センサーの位置は、たとえば内視鏡１００の位置センサーと同様の方法で検出し取得することができる。
【００７０】
外部センサーの位置は、内視鏡１００の位置センサーの各位置と同様に投影されたものであってもよい（すなわち、ステップＳ４の回転軸の周りに、選択された投影位置集合と同じ角度θだけ回転され、その後ステップＳ２の平面に投影された位置であってもよい）。図１１の例において、外部センサーの位置は、検出投影位置ＱＡとして取得されたとする。
【００７１】
また、プロセッサ２００は、この外部センサーの位置を、内視鏡１００の各位置または各投影位置に基づいて算出する。図１１の例では、この算出される位置は、外部センサーの推定投影位置ＱＢとして算出されるとする。ここで、推定投影位置ＱＢの算出方法は、たとえば内視鏡１００の各点の位置または投影位置およびその軌跡に基づき、当業者が適宜設計可能である。たとえば、上行結腸の位置は多くの患者にある程度の精度で共通しているので、上行結腸の位置を基準にしておけば、その位置は統計的なデータに基づいて算出することができる。
【００７２】
そして、プロセッサ２００は、検出された外部センサーの位置に基づいて取得された検出投影位置ＱＡと、内視鏡１００の各位置または各投影位置に基づいて算出された推定投影位置ＱＢとに基づき、反転判定を行う。図１１の例では、図１１（ａ）のように反転しない状態では検出投影位置ＱＡと推定投影位置ＱＢとが一致するが、図１１（ｂ）のように反転した状態では検出投影位置ＱＡと推定投影位置ＱＢとが大きく離れているので、プロセッサ２００は、図１１（ａ）の形状を反転させずそのまま用いる。
【００７３】
ここで、図１１の例では外部センサーを要するが、外部センサーのみに基づいて内視鏡１００の形状を決定するような公知技術と比較すると、外部センサーの数を減らすことができ、全体の構成がより簡素となる。たとえば特許文献１および２では少なくとも３個の外部センサーが必要となるが、図１１の方法では１個の外部センサーで十分である。ただし、本発明において２個以上の外部センサーを用いる構成とすることも可能である。
【００７４】
次に、図１２を用いて、投影位置の表示の向きを変更する処理の例について説明する。患者の身体の向きおよびステップＳ４で用いられる回転軸によっては、図１２（ａ）または図１２（ｂ）に示すように、内視鏡１００の表示（各投影位置の表示）の上下方向と、患者身体の上下方向とが一致しない場合がある。このような場合に、プロセッサ２００は、投影位置の表示の向きを変更する処理を実行するよう構成されてもよい。この処理は、図８〜図１１において説明したような反転処理と一体に実行されてもよいし、反転処理とは独立して実行されてもよい。
【００７５】
プロセッサ２００は、投影位置に対して基準となる向き、すなわち、投影される平面における基準の向きを決定する。この基準の向きは、たとえば図１２（ｃ）に矢印で示すように、挿入開始時点における挿入の向きとすることができる。これは、挿入開始位置Ｐ０（または挿入開始投影位置Ｑ０）における位置センサーの移動の向きに相当する。プロセッサ２００は、この基準の向きに基づいて、投影位置集合に係る表示の向き（たとえばモニタ３００における表示の向き）を決定する。たとえば、基準の向きがモニタ３００の上を指すように、モニタ３００における表示の向きを決定する。このようにして、図１２（ｃ）に示すように、内視鏡１００の表示（各投影位置の表示）の上下方向と、患者身体の上下方向とを一致させることができる。
【００７６】
なお、ステップＳ４においても説明したように、プロセッサ２００がこのように基準の向きを決定する機能を有している場合には、この基準の向きを、ステップＳ４における回転の軸の向きとして用いてもよい。
【００７７】
以上説明するように、本発明の実施の形態１に係るプロセッサ２００および内視鏡システム１は、内視鏡１００の位置を平面に投影する際の投影方向を、簡素な構成で自動的に決定することができる。
【００７８】
上述の実施の形態１において、以下のような変形を施すことができる。
図１３に、投影位置集合について評価値を算出する方法の変形例を示す。この例では、３個以上の位置センサーが必要となる。プロセッサ２００は、各投影位置に基づいて多角形を形成し、その面積Ｓを算出する。この面積Ｓを評価値として用いることができる。たとえば、第１評価値は、各第１投影位置によって形成される１つ以上の多角形の面積であり、同様に、第２評価値は、各第２投影位置によって形成される１つ以上の多角形の面積である。より具体的な例では、第１評価値は、各第１投影位置を頂点とする１つの多角形の面積であり、第２評価値は、各第２投影位置を頂点とする１つの多角形の面積である。面積Ｓの算出方法は、当業者が公知技術等に基づき適宜設計可能であるが、たとえば積分処理等を用いてもよい。
【００７９】
図１３の例では、３個の投影位置に基づいて三角形が形成されている。なお、４個以上の位置センサーを用いる場合には、多角形は、たとえば、各投影位置を位置センサーの順序に従って結ぶ線分と、最後の投影位置と最初の投影位置とを結ぶ線分とによって、閉じた図形として形成することができる。
【００８０】
図１４に、投影位置集合について評価値を算出する方法の、別の変形例を示す。実施の形態１では、図５に示すように評価値は直線に基づいて決定されたが、この変形例では、評価値は曲線に基づいて決定される。曲線は、たとえば各投影位置を結ぶ２次関数曲線、スプライン曲線、等とすることができる。また、評価値は、たとえば曲線の長さに基づいて決定され、たとえば曲線の長さの和を評価値としてもよい。図１４の例では、投影位置Ｑ１１と投影位置Ｑ１２との間の曲線の長さＬ３１と、投影位置Ｑ１２と投影位置Ｑ１３との間の曲線の長さＬ３２とがそれぞれ算出され、これらの長さの和すなわちＬ３１＋Ｌ３２が評価値となる。
【００８１】
実施の形態１では、投影位置集合は３個の投影位置を含むが、４個以上の投影位置を含むように構成してもよい。また、２個のみの投影位置を含むように構成してもよい。その場合には、評価値は図５に示すような評価値の和としてではなく、２点間の距離として定義することができる。
【００８２】
実施の形態１では、内視鏡１００の各位置の回転移動は、ステップＳ４において、単一の軸についてのみ行われる。変形例として、ステップＳ７の後に、別の軸についてステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返してもよい。たとえば、直交する２軸についてそれぞれステップＳ２〜Ｓ７の処理を行うことにより、より確実に、より見やすい投影方向を決定することができる。
【００８３】
実施の形態２．
実施の形態１では、位置を回転させて複数の投影位置を算出し、これらのうち１つを選択した。実施の形態２では、より直接的に各点の位置を決定する。以下、実施の形態１との相違について説明する。
【００８４】
図１５は、実施の形態２に係るプロセッサの処理の例を表すフローチャートである。この処理を実行するプロセッサには、たとえば実施の形態１に係るプロセッサ２００と同様のハードウェア構成を用いることができる。
【００８５】
実施の形態２では、図３の処理に代えて図１５の処理が実行される。図１５の処理において、まずプロセッサ２００は、内視鏡１００の３点について、３次元で表される位置を取得する（ステップＳ１１）。
【００８６】
図１６に、内視鏡１００の各点の位置の具体例を示す。この例では、患者の腸内に挿入された内視鏡１００のそれぞれ異なる位置にある合計３点について、位置Ｐ３１、位置Ｐ３２および位置Ｐ３３が取得される。ここで取得される位置は、特定の絶対座標系における位置である必要はなく、各点の相対的な位置関係を表すものであればよい。たとえば、各点間の距離を決定できるだけの情報を含んでいればよい。このため、特許文献１および２に記載されるような、３個のマーカーを用いて絶対座標系を決定する処理は不要である。
【００８７】
次に、プロセッサ２００は、取得した各点の位置によって定義される平面を算出する（ステップＳ１２）。この平面を、図１６および以下の説明では目標平面ＰＬとする。実施の形態２では、目標平面ＰＬはすべての点（位置Ｐ３１、Ｐ３２およびＰ３３）を含む平面である。なお、図１６では図示の便宜上、目標平面ＰＬを三角形で示している。
【００８８】
目標平面ＰＬは、たとえばｘ＋ａｙ＋ｂｚ＋ｃ＝０という形式の一次式として表現される。ただし（ｘ，ｙ，ｚ）は３次元空間における位置を表し、ａ，ｂ，ｃは平面を表すパラメータである。ａ，ｂ，ｃの値は、たとえば３点の位置に基づく３元連立方程式を解くことによって得ることができる。なお平面を表す数式は他の形式であってもよく、たとえばａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄ＝０という形式を用いてもよい。
【００８９】
次にプロセッサ２００は、目標平面ＰＬにおける各点の位置を算出する（ステップＳ１３）。ここで算出される各点の位置を表す値は、たとえばモニタ３００の画面上の座標値を含む。３次元空間内での各点の位置に基づいてモニタ３００の画面上の各点の位置を算出するための具体的処理および演算内容は、当業者が適宜設計可能である。たとえば、目標平面ＰＬの法線方向が、視線の方向すなわちモニタ３００の手前・奥方向と平行になるように、座標を回転させてもよい。
【００９０】
このようにして、内視鏡１００の位置を平面（たとえばモニタ３００の画面）に投影する際の投影方向が決定される。
【００９１】
次に、プロセッサ２００は、各点の位置集合に係る情報を出力する（ステップＳ１４）。本実施形態では、位置集合は３点の位置を含む。この情報は、たとえばモニタ３００に対して出力される。モニタ３００はこの情報を受信し、図４に示すような内視鏡１００の形状を表示してもよい。ここで表示される画像は、出力された位置集合に係る情報を表す画像であるということができる。
【００９２】
なお、ステップＳ１４で出力される「位置集合に係る情報」は、各位置を直接的に表す値に限られない。たとえば、実施の形態１と同様に、各位置を移動（回転、反転、等）させた位置を表す値を含んでもよい。すなわち、図８〜図１１に関して説明したような反転処理を行ってもよいし、図１２に関して説明したような表示の向きの変更処理を行ってもよい。これらの処理の具体的な内容は、実施の形態１と同様にして設計可能である。
【００９３】
以上説明するように、本発明の実施の形態２に係るプロセッサ２００および内視鏡システム１は、内視鏡１００の位置を平面に投影する際の投影方向を、簡素な構成で自動的に決定することができる。
【００９４】
実施の形態２において、目標平面ＰＬを算出する方法は、適宜変更することができる。図１７は、実施の形態２において目標平面ＰＬを算出する方法を変更した変形例に係るプロセッサ２００の処理の例を表すフローチャートである。図１７の処理において、まずプロセッサ２００は、内視鏡１００の４つ以上の点について、３次元で表される位置を取得する（ステップＳ２１）。
【００９５】
図１８に、内視鏡１００の各点の位置の具体例を示す。この例では、患者の腸内に挿入された内視鏡１００のそれぞれ異なる位置にある合計６点について、位置Ｐ４１〜Ｐ４６が取得される。ここで取得される位置は、特定の絶対座標系における位置である必要はなく、各点の相対的な位置関係を表すものであればよい。たとえば、各点間の距離を決定できるだけの情報を含んでいればよい。このため、特許文献１および２に記載されるような、３個のマーカーを用いて絶対座標系を決定する処理は不要である。
【００９６】
次に、プロセッサ２００は、取得した各点の位置によって定義される目標平面ＰＬを算出する。本変形例では、目標平面ＰＬは、ステップＳ２２およびＳ２３において算出される。
【００９７】
ステップＳ２２では、プロセッサ２００は、各点のうち３つからなる集合（第１集合）について、当該第１集合に属する３つの点を含む平面（第１中間平面）を算出する。なお、図１８でも図示の便宜上、平面を三角形で示している。図１８の例では、位置Ｐ４１、Ｐ４２およびＰ４５の各点を含む第１中間平面ＰＬ１が算出される。さらに、各点のうち３つからなる、第１集合とは異なる集合（第２集合）について、当該第２集合に属する３つの点を含む平面（第２中間平面）を算出する。図１８の例では、位置Ｐ４２、Ｐ４４およびＰ４６の各点を含む第２中間平面ＰＬ２が算出される。
【００９８】
さらに別の集合について同様に平面を算出してもよい。図１８の例では、位置Ｐ４３、Ｐ４４およびＰ４５の各点を含む第３中間平面ＰＬ３が算出される。本変形例ではＰ４１〜Ｐ４６の合計６点の位置が取得されているので、このような平面は６Ｃ３＝２０個算出可能であるが、最低２つ算出すれば本変形例を実施することができる。
【００９９】
可能な３点の集合のうち、どの集合についてこのような中間平面を算出するかは、当業者が適宜設計することができる。たとえば、算出すべき中間平面の数と、各中間平面に含まれる３点の番号とを予め決定しておいてもよい。または、可能な３点の集合すべてについて中間平面を算出してもよい。または、各点の位置に基づき、任意の基準を用いて動的に中間平面を選択してもよい。なお、各中間平面も、たとえばｘ＋ａｙ＋ｂｚ＋ｃ＝０という形式の一次式として表現することができる。
【０１００】
ステップＳ２３では、プロセッサ２００は、各中間平面（図１８の例では第１中間平面ＰＬ１、第２中間平面ＰＬ２および第３中間平面ＰＬ３）に基づき、目標平面ＰＬを算出または決定する。たとえば、各中間平面の法線ベクトルを合成し、合成されたベクトルを法線ベクトルとする平面の１つを目標平面ＰＬとしてもよい。または、各中間平面について、その法線ベクトルと所定の基準方向との間の角度（または角度の組）を求め、次に各中間平面の角度（または角度の組）の平均値を求め、基準方向と目標平面ＰＬの法線ベクトルとの間の角度（または角度の組）がこの平均値と一致するように、目標平面ＰＬを決定してもよい。
【０１０１】
また、プロセッサ２００が目標平面ＰＬを自動的に決定する必要はなく、たとえば人間による選択を要求してもよい。たとえば、各中間平面を表す情報（例として図１８に示すような三角形および識別番号）を表示し、いずれかの中間平面を特定する操作（例として画面上でのクリックまたは識別番号の入力等）を受け付け、特定された中間平面を目標平面ＰＬとしてもよい。
【０１０２】
次にプロセッサ２００は、目標平面ＰＬにおける各点の位置を算出する（ステップＳ２４）。本変形例では、各点は目標平面ＰＬに含まれるとは限らないが、たとえば目標平面ＰＬに対して目標平面ＰＬの法線方向に各点を投影し、投影された各点の位置を、目標平面ＰＬにおける各点の位置とすることができる。
【０１０３】
ここで算出される各点の位置を表す値は、たとえばモニタ３００の画面上の座標値を含む。３次元空間内での各点の位置に基づいてモニタ３００の画面上の各点の位置を算出するための具体的処理および演算内容は、当業者が適宜設計可能である。たとえば、目標平面ＰＬの法線方向が、視線の方向すなわちモニタ３００の手前・奥方向と平行になるように、座標を回転させてもよい。
【０１０４】
このようにして、内視鏡１００の位置を平面（たとえばモニタ３００の画面）に投影する際の投影方向が決定される。
【０１０５】
以降の処理は図１５と同様である。図１７のステップＳ２５は、図１５のステップＳ１４と同一の内容とすることができる。
【０１０６】
図１９は、実施の形態２において目標平面ＰＬを算出する方法を変更した別の変形例に係るプロセッサ２００の処理の例を表すフローチャートである。図１９の処理において、まずプロセッサ２００は、内視鏡１００の４つ以上の点について、３次元で表される位置を取得する（ステップＳ３１）。
【０１０７】
図２０に、内視鏡１００の各点の位置の具体例を示す。この例では、患者の腸内に挿入された内視鏡１００のそれぞれ異なる位置にある合計４点について、位置Ｐ５１〜Ｐ５４が取得される。ここで取得される位置は、特定の絶対座標系における位置である必要はなく、各点の相対的な位置関係を表すものであればよい。たとえば、各点間の距離を決定できるだけの情報を含んでいればよい。このため、特許文献１および２に記載されるような、３個のマーカーを用いて絶対座標系を決定する処理は不要である。
【０１０８】
次に、プロセッサ２００は、最小２乗法を用いて目標平面ＰＬを算出する（ステップＳ３２）。すなわち、目標平面ＰＬは、各点からの距離の２乗の総和を最小とする平面として算出される。図２０の例では、たとえばまず平面から各点の位置Ｐ５１〜Ｐ５４までの距離Ｌ５１〜Ｌ５４を算出し、次にその２乗和Ｅ＝（Ｌ５１）２＋（Ｌ５２）２＋（Ｌ５３）２＋（Ｌ５４）２を算出し、このＥが最小となる平面が目標平面ＰＬとして選択される。
【０１０９】
以降の処理は図１７と同様である。図１９のステップＳ３３およびＳ３４は、それぞれ図１７のステップＳ２４およびＳ２５と同一の内容とすることができる。このようにして、内視鏡１００の位置を平面（たとえばモニタ３００の画面）に投影する際の投影方向が決定される。
【０１１０】
他の変形例も可能である。３つ以上の点の位置に基づいて目標平面ＰＬを算出する方法は、上記以外にも当業者が任意に設計することができる。
【０１１１】
実施の形態１および２において、さらに以下のような変形を施すことができる。磁場の生成および検出に係る構成は、逆転させてもよい。すなわち、実施の形態１および２では、患者周辺に磁場発生装置を配置し、内視鏡１００の各位置に位置センサーを配置しているが、変形例として、患者周辺に磁場検出装置を配置し、内視鏡１００の各位置に磁場生成装置（たとえばコイル等）を配置してもよい。このようにしても、内視鏡１００の各位置を検出することができる。
【０１１２】
プロセッサ２００の機能のうち、内視鏡１００の位置に係る処理を行う部分と、その他の処理を行う部分（たとえば従来の内視鏡プロセッサの機能を実現する部分）とを、それぞれ異なるコンピュータによって実現してもよい。たとえば、位置情報制御を行うプロセッサ（位置情報制御装置）と、従来の内視鏡プロセッサ（内視鏡制御装置）とを、それぞれ独立したハードウェアとして配置してもよい。その場合には、これら２つのプロセッサが協働することにより、本発明に係る内視鏡プロセッサが構成されるということができる。このように、内視鏡プロセッサを構成するハードウェアの具体的設計は適宜変更可能である。内視鏡プロセッサの機能のうち、任意の一部をあるコンピュータによって実現し、別の一部を他のコンピュータによって実現してもよい。
【０１１３】
本開示は、以下の特定事項を包含する。
［特定事項１］
内視鏡の少なくとも２つの点について、３次元で表される第１位置を取得する機能と、
各第１位置を平面に投影した第１投影位置を含む、第１位置集合を取得する機能と、
前記第１位置集合に基づき、第１評価値を算出する機能と、
各第１位置について、所定の軸の周りに回転した第２位置を算出する機能と、
各第２位置を前記平面に投影した第２投影位置を含む、第２位置集合を取得する機能と、
前記第２位置集合に基づき、第２評価値を算出する機能と、
各前記評価値に基づき、いずれの位置集合に係る情報を出力するかを決定する機能と、
を備える、内視鏡プロセッサ。
［特定事項２］
前記点は、所定の順序で配置され、
前記第１評価値は、前記順序に従って各前記第１投影位置を接続する直線または曲線の長さに基づいて決定され、
前記第２評価値は、前記順序に従って各前記第２投影位置を接続する直線または曲線の長さに基づいて決定される、
特定事項１に記載の内視鏡プロセッサ。
［特定事項３］
前記第１評価値は、各前記第１投影位置によって形成される１つ以上の多角形の面積であり、
前記第２評価値は、各前記第２投影位置によって形成される１つ以上の多角形の面積である、
特定事項１に記載の内視鏡プロセッサ。
［特定事項４］
内視鏡の少なくとも３つの点について、３次元で表される位置を取得する機能と、
各前記位置によって定義される目標平面を算出する機能と、
前記目標平面における各前記位置を含む位置集合に係る情報を出力する機能と、
を備える、内視鏡プロセッサ。
［特定事項５］
前記点の数は３であり、前記目標平面はすべての前記点を含む平面である、特定事項４に記載の内視鏡プロセッサ。
［特定事項６］
前記点の数は４以上であり、
前記目標平面を取得する機能は、
前記点のうち３つからなる第１集合について、前記第１集合に属する３つの点を含む第１中間平面を算出する機能と、
前記点のうち３つからなる、前記第１集合とは異なる第２集合について、前記第２集合に属する３つの点を含む第２中間平面を算出する機能と、
前記第１中間平面および前記第２中間平面に基づき、前記目標平面を算出する機能と、
を含む、特定事項４に記載の内視鏡プロセッサ。
［特定事項７］
前記点の数は４以上であり、前記目標平面は、各前記点からの距離の２乗の総和を最小とする平面である、特定事項４に記載の内視鏡プロセッサ。
［特定事項８］
出力に係る位置集合について、
前記位置集合に含まれる各投影位置を出力するか、または、前記位置集合に含まれる各投影位置を所定の反転軸に関して反転させた反転位置を出力するかを決定する機能をさらに備える、
特定事項１〜７のいずれか一項に記載の内視鏡プロセッサ。
［特定事項９］
出力に係る位置集合に係る表示の向きを決定する機能をさらに備える、特定事項１〜８のいずれか一項に記載の内視鏡プロセッサ。
［特定事項１０］
特定事項１〜９のいずれか一項に記載の内視鏡プロセッサと、
内視鏡と、
いずれかの前記位置集合に係る情報を表す画像を表示する、画像表示装置と、
を備える、内視鏡システム。
【符号の説明】
【０１１４】
１…内視鏡システム
１００…内視鏡
２００…プロセッサ（内視鏡プロセッサ）
３００…モニタ（画像表示装置）
Ｐ１１〜Ｐ１３…位置（第１位置）
Ｐ２１〜Ｐ２３…位置（第２位置）
Ｐ３１〜Ｐ３３，Ｐ４１〜Ｐ４６，Ｐ５１〜Ｐ５４…位置
ＰＬ…目標平面
ＰＬ１…第１中間平面
ＰＬ２…第２中間平面
ＰＬ３…第３中間平面
Ｑ１１〜Ｑ１３…投影位置（第１投影位置）
Ｑ２１〜Ｑ２３…投影位置（第２投影位置）
Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２…距離（直線の長さ、評価値）
Ｌ３１，Ｌ３２…長さ（曲線の長さ、評価値）
Ｌ５１〜Ｌ５４…距離
Ｓ…面積（評価値）
【図１】
2020151467.tif 000003
【図２】
2020151467.tif 000004
【図３】
2020151467.tif 000005
【図４】
2020151467.tif 000006
【図５】
2020151467.tif 000007
【図６】
2020151467.tif 000008
【図７】
2020151467.tif 000009
【図８】
2020151467.tif 000010
【図９】
2020151467.tif 000011
【図１０】
2020151467.tif 000012
【図１１】
2020151467.tif 000013
【図１２】
2020151467.tif 000014
【図１３】
2020151467.tif 000015
【図１４】
2020151467.tif 000016
【図１５】
2020151467.tif 000017
【図１６】
2020151467.tif 000018
【図１７】
2020151467.tif 000019
【図１８】
2020151467.tif 000020
【図１９】
2020151467.tif 000021
【図２０】
2020151467.tif 000022