(57)【要約】【課題】凹凸の検出性能を向上させる凹凸検出装置、プログラム、及びその方法を提供する。【解決手段】照射された光の戻り光の偏光状態を判断する判断部と、前記判断部により判断された偏光状態に基づいて、凹凸部分があるか否かを判断する凹凸部分判断部と、撮像素子により撮像された前記凹凸部分判断部により判断された前記凹凸部分の画像データに基づいて、前記凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定する凹凸特定部とを備える。これにより、凹凸部分を判断でき、且つ、凹か凸かの判断もできるとともに、凹凸の検出性能を向上させることができる。【選択図】図１
2010082271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された光の戻り光の偏光状態を判断する判断部と、
前記判断部により判断された偏光状態に基づいて、凹凸部分があるか否かを判断する凹凸部分判断部と、
撮像素子により撮像された前記凹凸部分判断部により判断された前記凹凸部分の画像データに基づいて、前記凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定する凹凸特定部と
を備える凹凸検出装置。
【請求項２】
前記凹凸特定部は、
前記撮像素子により撮像された複数の画像データに基づいて、前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分の明暗の状態に基づいて凹であるか凸であるかを特定する
請求項１に記載の凹凸検出装置。
【請求項３】
偏光した光を照射する第１照射部と、
前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分がある面に対して斜めから照射する第２照射部と
を備え、
前記判断部は、
前記第１照射部により照射された偏光した光の戻り光の偏光状態を判断する
請求項１又は２に記載の凹凸検出装置。
【請求項４】
前記第１照射部は、
円偏光の光を照射する
請求項３に記載の凹凸検出装置。
【請求項５】
第２照射部は、
前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分の凹凸度に応じた角度で該判断された凹凸部分に光を照射する
請求項３又は４に記載の凹凸検出装置。
【請求項６】
前記第２照射部は、
前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分に対して間接的に光を照射する
請求項３に記載の凹凸検出装置。
【請求項７】
偏光した光を照射する照射部を備え、
前記照射部は、
前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分がある面に対して斜めから照射する
請求項1又は２に記載の凹凸検出装置。
【請求項８】
前記照射部は、
円偏光の光を照射する
請求項７に記載の凹凸検出装置。
【請求項９】
互いに直線偏光が直交する第１偏光フィルタと第２偏光フィルタを備え、
前記判断部は、
前記第１偏光フィルタを透過した光の光量と、前記第２偏光フィルタを透過した光の光量との比に基づいて楕円度を算出することにより、戻り光の偏光状態を判断する
請求項１から８の何れかに記載の凹凸検出装置。
【請求項１０】
前記撮像素子により撮像された画像とともに、前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分の領域を識別表示する表示制御部
をさらに備える請求項１から９の何れかに記載の凹凸検出装置。
【請求項１１】
前記表示制御部は、
前記撮像素子により撮像された画像とともに、前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分が凹であるか凸であるかを表示する
請求項１０に記載の凹凸検出装置。
【請求項１２】
コンピュータを、
照射された光の戻り光の偏光状態を判断する判断部と、
前記判断部により判断された偏光状態に基づいて、凹凸部分があるか否かを判断する凹凸部分判断部と、
撮像素子により撮像された前記凹凸部分判断部により判断された前記凹凸部分の画像データに基づいて、前記凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定する凹凸特定部
として機能させるプログラム。
【請求項１３】
コンピュータが凹凸を判断する方法であって、
照射された光の戻り光の偏光状態を判断する判断工程と、
前記判断工程により判断された偏光状態に基づいて、凹凸部分があるか否かを判断する凹凸部分判断工程と、
撮像素子により撮像された前記凹凸部分判断工程により判断された前記凹凸部分の画像データに基づいて、前記凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定する凹凸特定工程と
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸検出装置、プログラム、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、光を斜めから照射することによって凹凸部分に影を発生させ、ユーザが陰影によって凹凸部分を判断する技術が知られている。
【特許文献１】特開平１０−１６５３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１によれば、ユーザが陰影に基づいて、凹凸がある部位の判断、該凹凸がある部位が凹であるか凸であるかの判断をしていたので、ユーザの判断力が低い場合には凹凸部分を見落としてしまう虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、凹凸検出装置であって、照射された光の戻り光の偏光状態を判断する判断部と、前記判断部により判断された偏光状態に基づいて、凹凸部分があるか否かを判断する凹凸部分判断部と、撮像素子により撮像された前記凹凸部分判断部により判断された前記凹凸部分の画像データに基づいて、前記凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定する凹凸特定部とを備える。
【０００５】
前記凹凸特定部は、前記撮像素子により撮像された複数の画像データに基づいて、前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分の明暗の状態に基づいて凹であるか凸であるかを特定してよい。
【０００６】
偏光した光を照射する第1照射部と、前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分がある面に対して斜めから照射する第２照射部とを備え、前記判断部は、前記第１照射部により照射された偏光した光の戻り光の偏光状態を判断してよい。
【０００７】
前記第１照射部は、円偏光の光を照射してもよい。
【０００８】
第２照射部は、前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分の凹凸度に応じた角度で該判断された凹凸部分に光を照射してよい。
【０００９】
前記第２照射部は、
前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分に対して間接的に光を照射してよい。
【００１０】
偏光した光を照射する照射部を備え、前記照射部は、前記凹凸部分判断部により判断された凹凸部分がある面に対して斜めから照射してよい。
【００１１】
前記照射部は、円偏光の光を照射してよい。
【００１２】
互いに直線偏光が直交する第１偏光フィルタと第２偏光フィルタを備えてよく、前記判断部は、前記第１偏光フィルタを透過した光の光量と、前記第２偏光フィルタを透過した光の光量との比に基づいて楕円度を算出することにより、戻り光の偏光状態を判断していよい。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第２の態様においては、プログラムであって、コンピュータを、照射された光の戻り光の偏光状態を判断する判断部と、前記判断部により判断された偏光状態に基づいて、凹凸部分があるか否かを判断する凹凸部分判断部と、撮像素子により撮像された前記凹凸部分判断部により判断された前記凹凸部分の画像データに基づいて、前記凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定する凹凸特定部として機能させる。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第３の態様においては、コンピュータが凹凸を判断する方法であって、照射された光の戻り光の偏光状態を判断する判断工程と、前記判断工程により判断された偏光状態に基づいて、凹凸部分があるか否かを判断する凹凸部分判断工程と、撮像素子により撮像された前記凹凸部分判断工程により判断された前記凹凸部分の画像データに基づいて、前記凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定する凹凸特定工程とを備える。
【００１５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１は、本実施の形態の凹凸検出装置１００の構成の一例を示す。凹凸検出装置１００は、内視鏡１０１、画像処理部１０２、第１照射部１０３、第２照射部１０４、及び表示部１０５を備える。なお、図１において、Ａ部は、内視鏡１０１の先端部１２１を拡大して示す。
【００１８】
内視鏡１０１は、鉗子口１１１、撮像部１１２、ライトガイド１１３、ライトガイド１１４を有する。内視鏡１０１の先端部１２１は、その先端面１３０に撮像部１１２の一部としてのレンズ１３１を有する。また、先端部１２１は、その先端面１３０にライトガイド１１３の一部としての出射口１３２を有する。また、ライトガイド１１４は、内視鏡１０１の一部であり、ライトガイド１１４の先端は内視鏡１０１の先端部１２１から分離可能な分離部１２２の中に設けられている。
【００１９】
分離部１２２の一端は、内視鏡１０１の先端部１２１に回転可能に取り付けられており、分離部１２２の他端はライトガイド１１４の一部としての出射口１３４を有する。分離部１２２は、側面に出射口１３４を有する。また、分離部１２２は、第２照射部１０４から出射した光が内視鏡１０１の先端部１２１に方向に向かって照射するように出射口１３４を設ける。通常、分離部１２２は閉じた状態、つまり、分離部１２２と先端部１２１とのなす角が０度の状態となる。なお、ここでは、この分離部１２２と先端部１２１とのなす角を開き角度という。また、分離部１２２は、図１の点線で示すように、延長可能な構造を有する。
【００２０】
第１照射部１０３は、内視鏡１０１の先端部１２１から照射される光を発生する。第１照射部１０３は光源を含み、該光源により光を発生させる。ライトガイド１１３は、例えば、光ファイバで構成されている。ライトガイド１１３は、第１照射部１０３が照射した光を内視鏡１０１の先端部１２１にガイドする。第１照射部１０３が発光した光は、出射口１３２から照射される。また、第１照射部１０３は、円偏光の光を発生する。また、ライトガイド１１３は、第１照射部１０３から発光された光の偏光状態を保存して出射口１３２から円偏光の光を照射させる。なお、第１照射部１０３が偏光のない光を照射させ、出射口１３２に円偏光の光を透過する円偏光フィルタを設けることにより、出射口１３２から円偏光の光を照射するようにしてもよい。また、ここでは、特に明記しない限り、第１照射部１０３は、観察部位、つまり、被写体に対して垂直に光を照射する。
【００２１】
第２照射部１０４は、内視鏡１０１の分離部１２２から照射される光を発生する。第２照射部１０４は光源を含み、該光源により光を発生させる。ライトガイド１１４は、例えば、光ファイバで構成されている。ライトガイド１１４は、第２照射部１０４が照射した光を内視鏡１０１の分離部１２２にガイドする。第２照射部１０４が発光した光は、出射口１３４から照射される。また、第２照射部１０４は、分離部１２２の開き角度を制御する。また、第２照射部１０４は、分離部１２２の長さを制御する。具体的には、分離部には開き角度を可変させるためのモータを有しており、第２照射部１０４は、該モータを制御するモータ制御部を有する。このモータ制御部により開き角度を制御する。また、分離部１２２は、長さが延長可能な構造及び長さを可変させるためのモータを有しており、第２照射部１０４は、該モータを制御するモータ制御部を有する。モータ制御部はＣＰＵ等の情報処理装置によって構成されている。これにより、第２照射部は凹凸部分に対して斜めから光を照射することができる。
【００２２】
鉗子口１１１には、鉗子１０６が挿入され、鉗子口１１１は鉗子１０６を先端部１２１にガイドする。なお、鉗子１０６は、各種の先端形状を備えてよい。また、鉗子口１１１には、鉗子１０６のほかに、生体を処置する種々の処理具が挿入されてもよい。ノズル１３３は、水あるいは空気を送出する。
【００２３】
撮像部１１２は、撮像素子と光学系を含み、光学系はレンズ１３１及び偏光部を含む。偏光部は、直線偏光の偏光方向が互いに直交する第１偏光フィルタと第２偏光フィルタとをそれぞれ複数含み、第１偏光フィルタと第２偏光フィルタとは格子状に配列されている。なお、偏光部は、第１偏光フィルタ及び第２偏光フィルタの偏光方向以外の偏光フィルタも有してよい。また、第１偏光フィルタと第２偏光フィルタとは、それぞれ撮像素子の画素に対応して設けられていてもよい。つまり、１つの偏光フィルタを透過した光は１つの画素で受光されるようにしてもよい。この偏光部を透過した光を撮像素子は撮像する。また、撮像部１１２は、撮像素子を駆動させる撮像素子駆動ドライバ、ＡＤ変換器等も含む。つまり、撮像素子により撮像された画像データが撮像素子駆動ドライバにより読み出されてＡＤ変換器によってデジタル信号に変換される。
【００２４】
撮像部１１２は、観察部位によって反射された出射口１３２及び／又は出射口１３４から照射された光の戻り光を撮像する。画像処理部１０２は、撮像部１１２により撮像された画像を処理する。画像処理部１０２は、撮像された画像に対して凹凸部分がある領域等を識別して表示部１０５に表示させる。表示部１０５は、液晶などのディスプレイを含む。
【００２５】
図２は、画像処理部１０２の構成の一例を示す。画像処理部１０２は、判断部１４１、凹凸部分判断部１４２、凹凸特定部１４３、及び表示制御部１４４を有する。判断部１４１は、照射された円偏光の光の戻り光のそれぞれの偏光状態を判断する。詳しくは、第１偏光フィルタを透過した光量と第２偏光フィルタを透過した光量の比に基づいて、偏光状態を判断する。つまり、第１偏光フィルタを透過して撮像素子に撮像された光の電荷量と、第２偏光フィルタを透過して撮像素子に撮像された光の電荷量との比に基づいて、偏光状態を判断する。また、領域毎に戻り光の偏光状態を判断する。
【００２６】
ここで、平面に対する円偏光の光の入射角度が９０度の場合は、戻り光は円偏光となり、入射角度が９０度ではない場合は、戻り光は楕円偏光となる。また、平面に対する円偏光の光の入射角度が小さくなればなるほど、戻り光の楕円偏光の楕円度は大きくなる。したがって、互いに偏光方向が直交する第１偏光フィルタと第２偏光フィルタとを用いることにより、戻り光の偏光状態を判断することができる。例えば、この第１偏光フィルタを透過した光の光量と、第２偏光フィルタを透過した光の光量が等しい場合には戻り光の偏光状態は円偏光となる。一方、第１偏光フィルタを透過した光の光量と、第２偏光フィルタを透過した光の光量が略等しくない場合は戻り光の偏光状態は楕円偏光となる。この第１偏光フィルタを透過した光の光量と、第２偏光フィルタを透過した光の光量との比の差が大きくなるほど、戻り光の楕円偏光の楕円度は大きくなる。
【００２７】
凹凸部分判断部１４２は、判断部１４１により判断された戻り光の偏光状態に基づいて、凹凸部分があるか否かを判断する。また、判断部１４１により判断されたそれぞれの戻り光の偏光状態に基づいて、凹凸部分がある領域があるか否かを判断してもよい。円偏光の入射方向に対する観察部位の傾斜角度に応じて戻り光の偏光状態が変わるので、円偏光の光を観察部位に対して垂直に入射した場合に、戻り光が楕円偏光の領域には傾斜があると判断することができ、凹凸部分であると判断することができる。このとき、戻り光が円偏光でなければ全て凹凸部分であると判断してしまうと、凹凸がない部分を凹凸部分であると誤判断してしまう虞があるので、楕円度が一定値以上大きい領域を凹凸部分であると判断する。なお、凹凸部分とは、凹又は凸がある部分のことをいう。
【００２８】
凹凸部分判断部１４２は、偏光状態と傾斜角度とを対応付けたテーブルを記録しておき、該判断部１４１により判断された偏光状態に基づいて観察部位の傾斜角度を求めるようにしてもよい。また、判断された偏光状態に基づいて観察部位の傾斜角度を計算により算出するようにしてもよい。これにより、表面の傾斜角度を求めることできる。この戻り光の偏光状態又は観察部位の傾斜角度によって凹凸部分の凹凸度合いがわかるので、本実施の形態では、戻り光の偏光状態、戻り光の楕円度、観察部位の傾斜角度を総称して凹凸度という。この凹凸度とは、どのくらい凹んでいる又は出っ張っているかを示す。また、凹凸部分判断部１４２は、凹凸部分であると判断した領域の凹凸度を第２照射部１０４に出力する。また、凹凸部分判断部１４２は、該凹凸部分であると判断した領域を凹凸特定部１４３及び表示制御部１４４に出力する。
【００２９】
第２照射部１０４は、凹凸部分判断部１４２により判断された凹凸部部の凹凸度に応じた角度で凹凸部分に光を照射する。この凹凸度に応じた角度とは、凹凸部分のない平坦な部分に対する入射角度を意味する。つまり、凹凸部分判断部１４２から送られてきた凹凸部分に対して、適切に光を斜めから照射すべく、該凹凸部分と判断された領域の凹凸度に基づいて分離部１２２の開き角度と長さを制御する。第２照射部１０４は、凹凸度に応じた開き角度と長さを記録したテーブルを記録しておき、送られてきた凹凸度に基づいて分離部１２２の開き角度と長さを制御してもよい。また、第２照射部１０４は、送られてきた凹凸度に基づいて分離部１２２の開き角度と長さを求めて制御してもよい。この凹凸部分判断部１４２により判断された凹凸部分に対して第２照射部１０４が斜めから光を照射した戻り光を撮像部１１２が撮像して、撮像された画像が凹凸特定部１４３に送られる。このとき、撮像素子に設けられた偏光部を撮像素子に入射する光の光路上から退避させて撮像してもよい。この場合は、撮像部１１２の偏光部は光路上から退避可能に移動するような構成を有している。これにより、偏光のない光が撮像素子に入射する。
【００３０】
凹凸特定部１４３は、第２照射部１０４が凹凸部分判断部１４２が判断した凹凸部分に対して斜めから照射したときの画像に基づいて、該判断した凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定する。詳しくは、画像に基づいて、該判断した凹凸部分の明暗の状態に基づいて凹であるか凸であるかを特定する。凹と凸では斜めから光を照射したときの影の出来具合が異なるからである。凹凸特定部１４３は、特定した凹又は凸を表示制御部１４４に出力する。
【００３１】
表示制御部１４４は、撮像部１１２により撮像された画像を表示部１０５に表示させる。また、表示制御部１４４は、凹凸部分判断部１４２により凹凸部分があると判断された場合は、凹凸部分と判断された領域を識別表示させる。これにより、ユーザはどこに凹凸部分があるのかを簡単に知ることができる。また、表示制御部１４４は、凹凸特定部１４３により該凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定した場合は、識別表示した凹凸部分が凹であるのか凸であるのかを表示させる。これにより、ユーザは識別表示された部分が凹であるのか凸であるのかを簡単に知ることができる。
【００３２】
図３は、凹凸検出装置１００により照射される光の様子、及び、照射された光によって生じる明暗の様子の例を示す。図３の左側の図は、凸部を有する観察部位に照射された光によって生じる明暗の様子の例を示す。また、図３の右側の図は、凹部を有する観察部位に照射された光によって生じる明暗の様子の例を示す。ここで、判断部１４１は、撮像部１１２が撮像した第１照射部１０３によって照射した円偏光の光の戻り光の画像に基づいて、戻り光の偏光状態を判断する。そして、凹凸部分判断部１４２は、該判断部１４１が判断した円偏光の戻り光を撮像した画像に基づいて戻り光の偏光状態を判断する。
【００３３】
しかし、偏光状態は、光の観察部位に対する入射角度に依存して偏光状態が変わるだけなので、偏光状態に基づいて凹凸部分があるかないかは判断できるが、凹凸部分が凹なのか凸なのかは判断できない。つまり、円偏光の光を照射しただけでは、図３の左右の図に示す、凸の戻り光と凹の戻り光は同じ偏光状態となり、及び同じ傾斜角度である判断されてしまう。そこで、第２照射部１０４は、凹凸部分と判断された領域に対して光を斜めから照射することにより、影領域を作り、画像の明暗に基づいて凹か凸かを判断する。
【００３４】
この凹か凸かの特定は、例えば、凹凸部分と判断された領域のうち、分離部１２２の出射口１３４から近い部分が明で遠い部分が暗の場合は凸であると特定してもよい。逆に、分離部１２２の出射口１３４から遠い部分が暗で近い部分が明の場合は凸と特定してもよい。また、凹凸部分と判断された領域のうち、分離部１２２の出射口１３４から近い部分が暗で遠い部分が明の場合は凹であると特定してもよい。逆に、分離部１２２の出射口１３４から遠い部分が明で近い部分が暗の場合は凹と特定してもよい。
【００３５】
また、凹凸部分の凹み具合、及び出っ張り具合によっては、単に斜めから照射しても影ができない場合がある。例えば、凹み具合、及び出っ張り具合が小さい場合は、４５度ぐらいの入射角度で光を入射しても影ができない場合がある。また、例えば、凹み具合、及び出っ張り具合がかなり大きい場合に、２５度ぐらいの入射角度で光を入射すると、影の領域が大きくなる等、適切ではない場合がある。したがって、第２照射部１０４は、凹凸部分判断部１４２により判断された凹凸部分の凹凸度に応じた角度で斜めから光を照射するべく、分離部１２２の開き角度と長さを制御して変えることにより、適切に明暗の付いた画像を得ることができる。
【００３６】
なお、第１照射部１０３が光を照射して、凹凸部分判断部１４２が凹凸部分を判断するための画像を撮像部１１２が撮像している場合は、第２照射部１０４は光を照射しないようにしてもよい。また、第２照射部１０４が光を照射して、凹凸特定部１４３が凹か凸かを判断するための画像を撮像部１１２が撮像している場合は、第１照射部１０３は光を照射しないようにしてもよい。また、凹凸特定部１４３が凹か凸かを判断するための画像を撮像部１１２が撮像している場合は、第１照射部１０３は第２照射部１０４による照射光量より小さい光量で光を照射してもよい。これにより、凹凸部分に影が発生しやすくなる。
【００３７】
また、凹凸特定部１４３により凹か凸かが判断された後は、第２照射部１０４による照射を終了してもよい。この場合は、第１照射部１０３が光を照射する。また、第２照射部１０４による照射の光量を第１照射部１０３による照射の光量より小さくしてもよい。凹又は凸がある部分をじっくり観察、診察したい場合に、凹凸部分に影が濃くでると、凹凸部分が観察しづらいという理由による。また、第１照射部１０３は、凹凸特定部１４３により凹凸部分が凹か凸かを特定すると、偏光のない光を照射するようにしてもよい。この偏光と無偏光の光を照射する構造としては、例えば、第１照射部１０３の光源に円偏光の光を透過する偏光フィルタを設け、円偏光の光を照射した場合は、光源が発する光の光路上に偏光フィルタを配置してよく、無偏光の光を照射したい場合は、光路上に偏光フィルタを配置させないようにしてもよい。
【００３８】
図４は、あるタイミングで表示部１０５に表示する画像の様子の一例を示す。図４の右側の図に示す画像は、図４の左側の図に示す画像よりも表示されるタイミングが遅い。図４の左側の図は、凹凸部分判断部１４２が凹凸部分であると判断したときに表示する画像の様子を示す。また、図４の右側の図は、凹凸特定部１４３が、凹凸部分判断部１４２により判断された凹凸部分が凹であるか凸であるかを特定したときに表示する画像の様子を示す。ここでは、凹凸特定部１４３は、凹と特定したものとする。
【００３９】
図４を見るとわかるように、凹凸部分があると判断された領域を点線で囲むことにより、凹凸部分を識別表示させている。これにより、ユーザは凹凸部分がある場所を簡単に知ることができる。なお、凹凸部分を点線で囲むことにより識別表示させたが、色などによっても識別表示させてもよい。また、図４の右側の図を見るとわかるように、凹凸特定部１４３により、凹と特定された凹凸部分の近傍に「凹」という文字を表示させる。逆に凸と特定された場合は「凸」という文字を表示させる。なお、文字により凹凸部分が凹か凸かをユーザに知らせるようにしたが、マーク又は／及び色を表示することによって凹か凸かをユーザに知らせるようにしてもよい。
【００４０】
なお、表示制御部１４４は、凹凸部分判断部１４２により判断された凹凸部分の入射角度及び、凹凸特定部１４３により特定された凹又は凸により、凹凸部分の形状を再現して表示部１０５に表示してもよい。これにより、ユーザは凹凸部分の形状がわかる。
【００４１】
以上のように、本実施の形態では、円偏光の光を照射して、その戻り光の偏光状態に基づいて、凹凸部分を判断するようにしたので、凹凸がある部分を簡単に判断することができる。また、凹凸部分と判断した部分に対して斜めから光を照射して、その影の発生状態により凹凸部分が凹か凸かを判断するので、凹か凸かを簡単に特定することができる。また、凹凸部分の凹凸度に応じた角度で斜めから光を照射するようにしたので、適切に凹凸部分に影を発生させることができる。また、撮像した画像と共に凹凸と判断した領域を識別表示させるようにしたので、ユーザは簡単に凹凸部分がある領域を認識することができる。また、凹凸部分が凹か凸であるかを表示するようにしたので、ユーザが簡単に凹凸部分が凹なのか凸なのかを知ることができる。なお、本実施の形態で説明した撮像部１１２等の各部はＣＰＵ等の情報処理装置、若しくはコンピュータによって制御される。また、画像処理部１０２は電子回路で実現してもよく、ＣＰＵ等の情報処理装置で実現してもよい。
【００４２】
上記実施の形態は、以下のように変形してもよい。
（１）本変形例では、分離部１２２を設けずに、内視鏡１０１の先端部１２１の側面から光を照射するようにしてもよい。図５は、本変形例（１）の内視鏡１０１の先端部１２１の例を示す。先端部１２１の側面に第２照射部１０４から照射される光を出射する出射口１３４を設ける。また、第１照射部１０３から照射される光を出射する出射口１３２を、上記実施の形態と同様に先端部１２１の先端面１３０に設ける。なお、図５においては、レンズ１３１、鉗子口１１１、及びノズル１３３の図示を省略している。出射口１３４を側面に設けることにより、出射口１３４から出射された光が直接当たる被写体を反射することにより、第２照射部１０４から照射された光の間接光を間接部位に対して斜めから照射することができる。これにより、凹凸部位に影を発生させることが可能となり、また、構造が簡単になり、製造コストを抑えることができる。
【００４３】
（２）本変形例では、分離部１２２及び第２照射部１０４を設けない。図６は、本変形例（２）の凹凸検出方法の一例を示す。図６に示すように、第１照射部１０３が照射する光が観察部位に対して斜めに入射するように、内視鏡１０１の先端部１２１を観察部位に対して傾ける。これにより、第２照射部１０４を設けなくても、凹凸がある領域に対して影を発生させることができる。ここで、第１照射部１０３は観察部位に対して斜めから光を照射するので、観察部位の平坦な部分、つまり、凹凸がない部分の戻り光は楕円偏光した状態となる。しかし、凹凸部分判断部１４２は、全体の戻り光の偏光状態に基づいて、凹凸部分がある領域を判断することができる。つまり、全体の戻り光の偏光状態に基づいて、特異な偏光状態を有する領域が凹凸部分であると判断できる。
【００４４】
具体的には、各領域の戻り光の偏光状態を取得して、戻り光の偏光状態が略同一となっている領域が集まっている範囲を平面として、該平面の戻り光の偏光状態と異なる偏光状態がある領域を凹凸部分であると判断する。また、それぞれの領域の偏光状態に基づいて光の入射角度がわかるので、全体の入射角度に基づいて凹凸部分が領域を判断してもよい。つまり、入射角度が略同一となっている領域が集まっている範囲を平面として、該平面の入射角度と異なる入射角度となる領域を凹凸部分であると判断してもよい。また、凹凸部分であると判断した領域の明暗の状態に基づいて、凹か凸かを判断することができる。例えば、斜めから照射した光の方向に沿って、凹凸部分と判断された領域が明、暗の順番になっている場合は凸であると特定してよい。また、斜めから照射した光の方向と逆の方向に沿って、凹凸部分と判断された領域が明、暗の順番になっている場合は凹であると特定してよい。これにより、構造が簡単になり、製造コストを抑えることができる。
【００４５】
（３）本変形例では、第２照射部１０４によって凹凸部分に照射される光の面積が、該凹凸部分の大きさに対して小さい場合は、ある位置の照射で撮像された１枚の画像に基づいて、凹か凸かの特定は難しい。したがって、照射位置を移動させて、そのときに撮像された複数の画像に基づいて、凹か凸かを特定するようにしてもよい。つまり、第２照射部１０４が観察部位に照射する照射位置を移動させて、撮像された複数の画像に写しだされた明暗の状態に基づいて、凹か凸かを判断する。また、第１照射部１０３によって凹凸部分に照射される光の面積が、該凹凸部分の大きさに対して小さい場合は、ある位置の照射で撮像された１枚の画像に基づいて、凹凸部分の判断は難しい。したがって、照射位置を移動させて、そのときに撮像された複数の画像に基づいて凹凸部分を判断するようにしてもよい。
【００４６】
（４）上記実施の形態では、第１照射部１０３は円偏光の光を照射するようにしたが、円偏光以外の光を照射してもよい。つまり、第１照射部１０３は無偏光の光、楕円偏光の光、及び直線偏光の光のうち、何れか1つの光を照射してもよい。そして、凹凸部分判断部１４２は、第１照射部１０３が照射した光の戻り光の偏光状態に基づいて、凹凸部分があるか否かを判断してよい。つまり、凹凸部分判断部１４２は、照射された楕円偏光、又は、無偏光、又は直線偏光の光の戻り光の偏光状態に基づいて凹凸部分があるか否かを判断してよい。
【００４７】
（５）また、変形例（１）と変形例（３）、又は、変形例（２）と変形例（３）とを組み合わせた態様であってもよい。また、変形例（１）乃至（３）と上記変形例（４）とを組み合わせた態様であってもよい。
【００４８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施の形態の凹凸検出装置１００の構成の一例を示す。
【図２】画像処理部１０２の構成の一例を示す。
【図３】凹凸検出装置１００により照射される光の様子、及び、照射された光によって生じる明暗の様子の例を示す。
【図４】あるタイミングで表示部１０５に表示する画像の様子の一例を示す。
【図５】本変形例（１）の内視鏡１０１の先端部１２１の例を示す。
【図６】本変形例（２）の凹凸検出方法の一例を示す。
【符号の説明】
【００５１】
１００      凹凸検出装置
１０１      内視鏡
１０２      画像処理部
１０３      第１照射部
１０４      第２照射部
１０５      表示部
１０６      鉗子
１１１      鉗子口
１１２      撮像部
１１３      ライトガイド
１１４      ライトガイド
１２１      先端部
１２２      分離部
１３０      先端面
１３１      レンズ
１３２      出射口
１３３      ノズル
１３４      出射口
１４１      判断部
１４２      凹凸部分判断部
１４３      凹凸特定部
１４４      表示制御部
【図１】
2010082271.tif 000003
【図２】
2010082271.tif 000004
【図３】
2010082271.tif 000005
【図４】
2010082271.tif 000006
【図５】
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【図６】
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