(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像し、前記被写体の左右１対の第１の画像および第２の画像を表示するための画像データを生成する撮像部と、
入力装置を介して入力される指示に基づいて、前記画像データに基づく前記第１の画像における第１の基準点および第２の基準点を設定する基準点設定部と、
前記第１の基準点および前記第２の基準点に基づいて、前記第１の画像における基準線を設定する基準線設定部と、
前記基準線に基づいて、前記第１の画像において少なくとも３点の基準面構成点を設定し、前記第１の基準点と前記基準面構成点とに対応する、前記第２の画像におけるマッチング点を算出する点設定部と、
前記第１の基準点の画像座標と前記第１の基準点に対応する前記マッチング点の画像座標とに基づいて、前記第１の基準点に対応する空間上の点の空間座標を算出するとともに、前記基準面構成点の画像座標と前記基準面構成点に対応する前記マッチング点の画像座標とに基づいて、前記基準面構成点に対応する空間上の点の空間座標を算出する空間座標算出部と、
前記基準面構成点の空間座標に基づいて、空間上の基準面を設定する基準面設定部と、
前記第１の基準点の空間座標と前記基準面との距離を算出する距離算出部と、
前記第１の画像および前記第２の画像を表示する表示部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記表示部はさらに、前記基準線または前記基準面構成点を表示することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記表示部はさらに、カーソルを表示し、
前記基準点設定部は、前記入力装置を介して入力される指示に基づいて前記第１の基準点を設定した後、前記入力装置を介して入力される指示に基づいて前記カーソルの位置を検出し、検出した前記カーソルの位置に基づいて前記第２の基準点を設定し、
前記カーソルの移動に応じて、前記表示部が表示する前記基準線または前記基準面構成点が更新される
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記基準面設定部は、前記入力装置を介して前記第２の基準点を確定する指示が入力された場合に前記基準面を設定することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記距離算出部は、前記入力装置を介して前記第２の基準点を確定する指示が入力された場合に前記距離を算出することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記第１の基準点、第２の基準点、または前記基準面構成点に基づいて物体距離を算出する物体距離算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記基準面設定部は、前記物体距離が所定値以下であった場合に前記基準面を設定することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記距離算出部は、前記物体距離が所定値以下であった場合に前記距離を算出することを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記表示部はさらに、前記物体距離を表示することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
被写体を撮像し、前記被写体の左右１対の第１の画像および第２の画像を表示するための画像データを生成する撮像部と、前記画像データに基づく前記第１の画像および前記第２の画像を表示する表示部と、を備えた内視鏡装置に、
入力装置を介して入力される指示に基づいて、前記第１の画像における第１の基準点および第２の基準点を設定するステップと、
前記第１の基準点および前記第２の基準点に基づいて、前記第１の画像における基準線を設定するステップと、
前記基準線に基づいて、前記第１の画像における少なくとも３点の基準面構成点を設定し、前記第１の基準点と前記基準面構成点とに対応する、前記第２の画像におけるマッチング点を算出するステップと、
前記第１の基準点の画像座標と前記第１の基準点に対応する前記マッチング点の画像座標とに基づいて、前記第１の基準点に対応する空間上の点の空間座標を算出するとともに、前記基準面構成点の画像座標と前記基準面構成点に対応する前記マッチング点の画像座標とに基づいて、前記基準面構成点に対応する空間上の点の空間座標を算出するステップと、
前記基準面構成点の空間座標に基づいて、空間上の基準面を設定するステップと、
前記第１の基準点の空間座標と前記基準面との距離を算出するステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測機能を有する内視鏡装置に関する。また、本発明は、内視鏡装置を動作させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
主に航空機に使われるガスタービンでは、内部が非常に高温になるため、タービンブレードの表面に焼けや変色などの欠陥（バーニング）が生じることがある。この欠陥のサイズ（寸法）はブレードの交換を判断する条件のひとつであり、その検査は極めて重要なものである。ブレードの検査には、計測機能を有する内視鏡装置が使用される。このブレードの検査では、欠陥を撮像した画像（以下、計測画像と記載する）に基づいて内視鏡装置が欠陥を計測し、計測結果を表示していた。ユーザは、計測結果を確認した上で、ブレードを交換する必要があるかないかなどの判断を行っていた。
【０００３】
内視鏡装置が備える計測機能の一つに、面基準計測と呼ばれる機能がある（例えば特許文献１参照）。面基準計測では、ユーザが計測画像上で指定した３点の空間座標で決まる仮想的な平面（基準面）と、ユーザが画像上で指定した１点の空間座標との空間距離（３次元距離）が算出される。基準面は、欠陥が存在する位置における、欠陥が存在しない場合の計測対象物の表面を近似する平面である。面基準計測を行うことにより、例えば計測対象物の表面に存在する凹部の深さや凸部の高さを知ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２９６２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の面基準計測では、ユーザが、基準面を決定する３点と、空間距離の規準となる１点との合計４点を指定する必要があったため、操作が煩雑となっていた。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、操作の煩わしさを低減し操作性を向上することができる内視鏡装置およびプログラ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】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、被写体を撮像し、前記被写体の左右１対の第１の画像および第２の画像を表示するための画像データを生成する撮像部と、入力装置を介して入力される指示に基づいて、前記画像データに基づく前記第１の画像における第１の基準点および第２の基準点を設定する基準点設定部と、前記第１の基準点および前記第２の基準点に基づいて、前記第１の画像における基準線を設定する基準線設定部と、前記基準線に基づいて、前記第１の画像において少なくとも３点の基準面構成点を設定し、前記第１の基準点と前記基準面構成点とに対応する、前記第２の画像におけるマッチング点を算出する点設定部と、前記第１の基準点の画像座標と前記第１の基準点に対応する前記マッチング点の画像座標とに基づいて、前記第１の基準点に対応する空間上の点の空間座標を算出するとともに、前記基準面構成点の画像座標と前記基準面構成点に対応する前記マッチング点の画像座標とに基づいて、前記基準面構成点に対応する空間上の点の空間座標を算出する空間座標算出部と、前記基準面構成点の空間座標に基づいて、空間上の基準面を設定する基準面設定部と、前記第１の基準点の空間座標と前記基準面との距離を算出する距離算出部と、前記第１の画像および前記第２の画像を表示する表示部と、を備えたことを特徴とする内視鏡装置である。
【０００８】
また、本発明の内視鏡装置において、前記表示部はさらに、前記基準線または前記基準面構成点を表示することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の内視鏡装置において、前記表示部はさらに、カーソルを表示し、前記基準点設定部は、前記入力装置を介して入力される指示に基づいて前記第１の基準点を設定した後、前記入力装置を介して入力される指示に基づいて前記カーソルの位置を検出し、検出した前記カーソルの位置に基づいて前記第２の基準点を設定し、前記カーソルの移動に応じて、前記表示部が表示する前記基準線または前記基準面構成点が更新されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の内視鏡装置において、前記基準面設定部は、前記入力装置を介して前記第２の基準点を確定する指示が入力された場合に前記基準面を設定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の内視鏡装置において、前記距離算出部は、前記入力装置を介して前記第２の基準点を確定する指示が入力された場合に前記距離を算出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の内視鏡装置は、前記第１の基準点、第２の基準点、または前記基準面構成点に基づいて物体距離を算出する物体距離算出部をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の内視鏡装置において、前記基準面設定部は、前記物体距離が所定値以下であった場合に前記基準面を設定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の内視鏡装置において、前記距離算出部は、前記物体距離が所定値以下であった場合に前記距離を算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の内視鏡装置において、前記表示部はさらに、前記物体距離を表示することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、被写体を撮像し、前記被写体の左右１対の第１の画像および第２の画像を表示するための画像データを生成する撮像部と、前記画像データに基づく前記第１の画像および前記第２の画像を表示する表示部と、を備えた内視鏡装置に、入力装置を介して入力される指示に基づいて、前記第１の画像における第１の基準点および第２の基準点を設定するステップと、前記第１の基準点および前記第２の基準点に基づいて、前記第１の画像における基準線を設定するステップと、前記基準線に基づいて、前記第１の画像における少なくとも３点の基準面構成点を設定し、前記第１の基準点と前記基準面構成点とに対応する、前記第２の画像におけるマッチング点を算出するステップと、前記第１の基準点の画像座標と前記第１の基準点に対応する前記マッチング点の画像座標とに基づいて、前記第１の基準点に対応する空間上の点の空間座標を算出するとともに、前記基準面構成点の画像座標と前記基準面構成点に対応する前記マッチング点の画像座標とに基づいて、前記基準面構成点に対応する空間上の点の空間座標を算出するステップと、前記基準面構成点の空間座標に基づいて、空間上の基準面を設定するステップと、前記第１の基準点の空間座標と前記基準面との距離を算出するステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第１の基準点および第２の基準点の２つが設定されれば、第１の基準点に対応する空間上の点と基準面との距離を算出することが可能となるので、操作の煩わしさを低減し操作性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態による内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による内視鏡装置が備える計測処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における計測画面を示す参考図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における計測の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態において、第１の基準点および第２の基準点が指定される様子を示す参考図である。
【図６】本発明の第１の実施形態において、第１の基準点および第２の基準点が指定される様子を示す参考図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における計測画面を示す参考図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における計測の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態における計測の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態における計測の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第１の実施形態において、基準面の算出方法を説明するための参考図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態において、基準面の算出方法を説明するための参考図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態において、空間距離の算出方法を説明するための参考図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態における基準楕円、基準矩形、基準三角形を示す参考図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態において、第１の基準点および第２の基準点が指定される様子を示す参考図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態において、第１の基準点および第２の基準点が指定される様子を示す参考図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態において、第１の基準点および第２の基準点が指定される様子を示す参考図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態における効果を説明するための参考図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態における計測の手順を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第３の実施形態における計測の手順を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の第３の実施形態において、第１の基準点および第２の基準点が指定される様子を示す参考図である。
【図２２】ステレオ計測による計測点の３次元座標の求め方を説明するための参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。以下では、タービンブレードのバーニングを計測対象の欠陥とする場合を例として、欠陥の計測機能について説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態による内視鏡装置の構成を示している。図１に示すように、内視鏡装置１は、内視鏡２と、コントロールユニット３と、リモートコントローラ４（入力装置）と、液晶モニタ５と、光学アダプタ７ａ，７ｂ，７ｃと、内視鏡ユニット８と、カメラコントロールユニット９と、制御ユニット１０とから構成されている。
【００２１】
計測対象物を撮像し撮像信号を生成する内視鏡２（電子内視鏡）は細長の挿入部２０を備えている。挿入部２０は、先端側から順に、硬質な先端部２１と、例えば上下左右に湾曲可能な湾曲部２２と、柔軟性を有する可撓管部２３とを連設して構成されている。挿入部２０の基端部は内視鏡ユニット８に接続されている。先端部２１は、観察視野を２つ有するステレオ用の光学アダプタ７ａ，７ｂ（以下、ステレオ光学アダプタと記載する）あるいは観察視野が１つだけの通常観察光学アダプタ７ｃ等、各種の光学アダプタが例えば螺合によって着脱自在な構成になっている。
【００２２】
コントロールユニット３は、内視鏡ユニット８、画像処理手段であるカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと記載する）９、および制御装置である制御ユニット１０を内部に備えている。内視鏡ユニット８は、観察時に必要な照明光を供給する光源装置と、挿入部２０を構成する湾曲部２２を湾曲させる湾曲装置とを備えている。ＣＣＵ９は、挿入部２０の先端部２１に内蔵されている固体撮像素子２ａから出力された撮像信号を入力し、これをＮＴＳＣ信号等の映像信号に変換して制御ユニット１０に供給する。固体撮像素子２ａは、光学アダプタを介して結像された被写体像を光電変換し、撮像信号を生成する。
【００２３】
制御ユニット１０は、音声信号処理回路１１と、映像信号処理回路１２と、ＲＯＭ１３と、ＲＡＭ１４と、ＰＣカードインターフェース（以下、ＰＣカードＩ／Ｆと記載する。）１５と、ＵＳＢインターフェース（以下、ＵＳＢ Ｉ／Ｆと記載する。）１６と、ＲＳ−２３２Ｃインターフェース（以下、ＲＳ−２３２Ｃ Ｉ／Ｆと記載する。）１７と、計測処理部１８とから構成されている。
【００２４】
マイク３４によって集音された音声信号や、メモリカード等の記録媒体を再生して得られる音声信号、あるいは計測処理部１８によって生成された音声信号が音声信号処理回路１１に供給される。映像信号処理回路１２は、ＣＣＵ９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ために、ＣＣＵ９からの映像信号を、計測処理部１８の制御により生成される操作メニュー等のためのグラフィック画像信号と合成する処理を行う。また、映像信号処理回路１２は、液晶モニタ５の画面上に映像を表示するために合成後の映像信号に所定の処理を施して液晶モニタ５に供給する。
【００２５】
また、映像信号処理回路１２は、ＣＣＵ９からの映像信号に基づく画像データを計測処理部１８へ出力する。計測時には先端部２１にステレオ光学アダプタが装着されるため、映像信号処理回路１２からの画像データに基づく画像には、計測対象である同一被写体に関する複数の被写体像が含まれる。本実施形態では、一例として、左右の一対の被写体像が含まれるものとする。
【００２６】
ＰＣカードＩ／Ｆ１５は、ＰＣＭＣＩＡメモリカード３２やフラッシュメモリカード３３等のメモリカード（記録媒体）を自由に着脱できるようになっている。メモリカードを装着することにより、計測処理部１８の制御に従って、このメモリカードに記憶されている制御処理情報や、画像情報、光学データ等を取り込んだり、制御処理情報や、画像情報、光学データ等をメモリカードに記録したりすることができる。
【００２７】
ＵＳＢ Ｉ／Ｆ１６は、コントロールユニット３とパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３１とを電気的に接続するためのインターフェースである。このＵＳＢ Ｉ／Ｆ１６を介してコントロールユニット３とＰＣ３１とを電気的に接続することにより、ＰＣ３１側で内視鏡画像の表示の指示や計測時における画像処理等の各種の制御指示を行うことが可能となる。また、コントロールユニット３とＰＣ３１との間で各種の処理情報やデータを入出力することが可能となる。
【００２８】
ＲＳ−２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７には、ＣＣＵ９および内視鏡ユニット８が接続されると共に、これらＣＣＵ９や内視鏡ユニット８等の制御および動作指示を行うリモートコントローラ４が接続されている。ユーザがリモートコントローラ４を操作すると、その操作内容に基づいて、ＣＣＵ９および内視鏡ユニット８を動作制御する際に必要な通信が行われる。
【００２９】
計測処理部１８は、ＲＯＭ１３に格納されているプログラムを実行することによって、映像信号処理回路１２から画像データを取り込み、画像データに基づいて計測処理を実行する。ＲＡＭ１４は、計測処理部１８によって、データの一時格納用の作業領域として使用される。図２は計測処理部１８の構成を示している。図２に示すように計測処理部１８は、制御部１８ａと、基準点指定部１８ｂと、基準線算出部１８ｃと、点算出部１８ｄと、空間座標算出部１８ｅと、基準面算出部１８ｆと、距離算出部１８ｇと、記憶部１８ｈとから構成されている。
【００３０】
制御部１８ａは計測処理部１８内の各部を制御する。また、制御部１８ａは、液晶モニタ５に計測結果や操作メニュー等を表示させるためのグラフィック画像信号を生成して映像信号処理回路１２へ出力する機能も有している。
【００３１】
基準点指定部１８ｂは、リモートコントローラ４あるいはＰＣ３１（入力部）から入力される信号に基づいて、計測対象物上の基準点を指定する。ユーザが、液晶モニタ５に表示された計測対象物の画像を見ながら所望の基準点を入力すると、その座標が基準点指定部１８ｂによって算出される。以下の説明では、ユーザがリモートコントローラ４を操作することを想定しているが、ユーザがＰＣ３１を操作する場合も同様である。本実施形態では、画像上に２つの基準点が設定される。
【００３２】
基準線算出部１８ｃは、基準点指定部１８ｂによって指定された２つの基準点に基づいて形状または大きさが決まる基準線を設定し、その画像座標（または画像座標を決定するための基準線の式）を算出する。本実施形態では、基準線として基準円を用いる。基準円は、計測対象物の特徴領域（本実施形態ではバーニング）の一部または全部を囲むように設定される。本明細書では、液晶モニタ５に表示される画像上の２次元座標を画像座標と記載し、現実の空間上の３次元座標を空間座標と記載する。点算出部１８ｄは、基準円の位置を基準として、基準面を構成する３点または４点の基準面構成点を設定し、その画像座標を算出する。本実施形態では、基準円上に基準面構成点が設定される。空間座標算出部１８ｅは、画像座標に対応する空間座標を算出する。
【００３３】
基準面算出部１８ｆは、各基準面構成点に対応する空間上の３点または４点の空間座標に基づいて基準面を設定し、その空間座標（または空間座標を決定するための基準面の式）を算出する。この基準面は、欠陥が存在する位置における、欠陥が存在しない場合の計測対象物の表面を近似する平面である。距離算出部１８ｇは、基準点指定部１８ｂによって指定された２つの基準点の一方に対応する空間上の点と基準面との空間距離を算出する。この空間距離は、計測対象物の表面に存在する凹部の深さまたは凸部の高さ（本実施形態ではバーニングの深さ）に相当する。記憶部１８ｈは、計測処理部１８内で処理される各種情報を記憶する。記憶部１８ｈに格納された情報は、適宜制御部１８ａによって読み出されて各部へ出力される。
【００３４】
次に、図２２を参照し、ステレオ計測による計測点の３次元座標の求め方を説明する。左側および右側の光学系で撮像された画像に対して、三角測量の方法により、計測対象点６０の３次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が以下の（ａ）式〜（ｃ）式で計算される。ただし、歪み補正が施された左右の画像上の計測点６１、対応点６２（左画像上の計測点６１に対応する右画像上の点）の座標をそれぞれ（ＸＬ，ＹＬ）、（ＸＲ，ＹＲ）とし、左側と右側の光学中心６３，６４の距離をＤとし、焦点距離をＦとし、ｔ＝Ｄ／（ＸＬ−ＸＲ）とする。
Ｘ＝ｔ×ＸＲ＋Ｄ／２  ・・・（ａ）
Ｙ＝ｔ×ＹＲ  ・・・（ｂ）
Ｚ＝ｔ×Ｆ  ・・・（ｃ）
【００３５】
上記のように計測点６１および対応点６２の座標が決定されると、パラメータＤおよびＦを用いて計測対象点６０の３次元座標が求まる。いくつかの点の３次元座標を求めることによって、２点間の距離、２点を結ぶ線と１点の距離、面積、深さ、表面形状等の様々な計測が可能である。また、左側の光学中心６３、または右側の光学中心６４から被写体までの距離（物体距離）を求めることも可能となる。上記のステレオ計測を行うためには、先端部２１とステレオ光学アダプタを含む光学系の特性を示す光学データが必要である。なお、光学データの詳細は、例えば特開２００４−４９６３８号公報に記載されているので、その説明を省略する。
【００３６】
次に、本実施形態における計測画面を説明する。本実施形態では、ステレオ計測による欠陥の計測が行われる。ステレオ計測においては、ステレオ光学アダプタを内視鏡２の先端部２１に装着した状態で計測対象物を撮像するため、計測画面では計測対象物の画像が左右１対で表示される。
【００３７】
図３は計測開始前の計測画面を示している。計測情報として、左画面７００には計測対象物の左画像が表示され、右画面７１０には計測対象物の右画像が表示される。また、左画面７００および右画面７１０を除く計測画面上の領域には他の計測情報として、光学アダプタ名称情報７２０、時間情報７２１、メッセージ情報７２２、アイコン７２３ａ、７２３ｂ、７２３ｃ、７２３ｄ、およびズームウィンドウ７２４が表示される。
【００３８】
光学アダプタ名称情報７２０と時間情報７２１は共に計測条件を示す情報である。光学アダプタ名称情報７２０は、現在使用している光学アダプタの名称を示す文字情報である。時間情報７２１は現在の日付と時刻を示す文字情報である。メッセージ情報７２２は、ユーザへの操作指示を示す文字情報と、計測条件の１つである基準点の座標を示す文字情報とを含んでいる。
【００３９】
アイコン７２３ａ〜７２３ｄは、ユーザが計測モードの切替や計測結果のクリア等の操作指示を入力するための操作メニューを構成している。ユーザがリモートコントローラ４を操作し、カーソル７２５をアイコン７２３ａ〜７２３ｄのいずれかの上に移動させてクリック等の操作を行うと、その操作に応じた信号が計測処理部１８に入力される。制御部１８ａは、その信号に基づいてユーザからの操作指示を認識し、計測処理を制御する。また、ズームウィンドウ７２４にはカーソル７２５の周囲に位置する計測対象物の拡大画像が表示される。
【００４０】
次に、本実施形態における計測の手順を説明する。図４は計測の手順を示している。ステップＳＡでは、液晶モニタ５に表示された計測画面上において、リモートコントローラ４の操作により、ユーザが第１の基準点を指定する。図５（ａ）に示すようにユーザは、計測画面の左画面上に表示されるカーソル５００を移動させ、クリック等の操作によって第１の基準点５１０を指定する。第１の基準点は、基準円の中心位置となると共に、凹部の深さまたは凸部の高さを計測する位置となる。ユーザは、バーニング内部のほぼ中央に位置する点を第１の基準点として指定することが望ましい。ステップＳＡでは、ユーザが第１の基準点を指定する指示を入力すると、基準点指定部１８ｂは現在のカーソルの画像座標を第１の基準点の画像座標として認識する。ステップＳＡの処理の詳細については、後述する。
【００４１】
ステップＳＢでは、液晶モニタ５に表示された計測画面上において、リモートコントローラ４の操作により、ユーザが第２の基準点を指定する。図５（ｂ）に示すようにユーザがカーソル５００を移動させると、カーソル５００の位置に応じた大きさを有する基準円５２０が表示され、基準円５２０上に３つの基準面構成点５３０が表示される。このとき、第２の基準点は、カーソルの位置に仮指定された状態である。基準円は、第１の基準点および第２の基準点間の距離の２倍の長さの径を有する。基準面構成点は、基準円上に等間隔に３点設定され、３点のうち１点は、カーソルと同じ位置にある。
【００４２】
図５（ｃ）に示すように、ユーザがカーソル５００をさらに移動させると、カーソル５００の移動に応じて、仮指定された第２の基準点の位置が変更されると共に、基準円５２０および基準面構成点５３０が変更される。そして、図５（ｄ）に示すように、基準円５２０がバーニングの少し外側に位置する状態（基準円５２０がバーニングをほぼ囲んだ状態）となったときに、ユーザはクリック等の操作によって第２の基準点を指定（確定）する。基準円がバーニングを完全に囲んだ状態にならなくてもよいが、計測精度を高めるためには、全ての基準面構成点がバーニングの外側に位置することが望ましい。ステップＳＢでは、ユーザが第２の基準点を指定（確定）する指示を入力すると、基準点指定部１８ｂは現在のカーソルの画像座標を第２の基準点の画像座標として認識する。ステップＳＢの処理の詳細については、後述する。
【００４３】
図５に示した例では、基準面構成点が３点であったが、基準面構成点は４点以上でもよい。基準面構成点が４点の場合、図６（ａ）に示すようにユーザがカーソル６００を移動させ、クリック等の操作によって第１の基準点６１０を指定した後、カーソル６００を移動させると、図６（ｂ）に示すように基準円６２０が表示され、基準円６２０上に４つの基準面構成点６３０が表示される。このとき、第２の基準点は、カーソルの位置に仮指定された状態である。基準面構成点は、基準円上に等間隔に４点設定され、４点のうち１点は、カーソルと同じ位置にある。
【００４４】
図６（ｃ）に示すように、ユーザがカーソル６００をさらに移動させると、カーソル６００の移動に応じて、仮指定された第２の基準点の位置が変更されると共に、基準円６２０および基準面構成点６３０が変更される。そして、図６（ｄ）に示すように、基準円６２０がバーニングの少し外側に位置する状態（基準円６２０がバーニングをほぼ囲んだ状態）となったときに、ユーザはクリック等の操作によって第２の基準点を指定（確定）する。
【００４５】
ステップＳＣでは、基準面構成点および基準面が算出され、第１の基準点に対応する空間上の点と基準面との空間距離（深さ／高さ：本実施形態ではバーニングの深さに相当）が算出される。ステップＳＣの処理の詳細については、後述する。
【００４６】
ステップＳＤでは、制御部１８ａは、基準円、基準面構成点、および第１の基準点を表示するためのグラフィック画像信号を生成し、映像信号処理回路１２へ出力する。これによって、左画面上に基準円、基準面構成点、および第１の基準点が表示される。ステップＳＥでは、制御部１８ａは、第１の基準点に対応する空間上の点と基準面との空間距離を表示するためのグラフィック画像信号を生成し、映像信号処理回路１２へ出力する。これによって、左画面上に空間距離が表示される。
【００４７】
図７は、バーニングの計測結果が表示されたときの計測画面を示している。図７（ａ）は、基準面構成点が３点である場合の計測画面を示している。左画面上には、基準面構成点８００および第１の基準点８１０が表示される。より具体的には、基準面構成点８００は◇印のカーソルで表示され、かつそれらが互いに線で結ばれて表示され、第１の基準点８１０が×印のカーソルで表示される。また、第１の基準点８１０に対応する空間上の点を通り基準面に垂直な直線と基準面との交点８２０（垂線の足）が小さな■のカーソルで表示される。
【００４８】
右画面上には、結果ウィンドウ８３０が表示される。この結果ウィンドウ８３０の上部に計測対象物のイメージが表示され、さらに結果ウィンドウ８３０の下部に空間距離が文字で表示される。Ｄは空間距離（バーニングの深さ）を表している。図７（ｂ）は、基準面構成点が４点である場合の計測画面を示している。基準面構成点８００が４点であることを除いて、図７（ａ）と同様である。
【００４９】
次に、ステップＳＡ（第１の基準点の指定処理）の手順を説明する。図８はステップＳＡの手順を示している。ステップＳＡの開始時点では、計測画面が表示され、計測画面上にカーソルが表示されているものとする。ステップＳＡ１では、ユーザがリモートコントローラ４を操作することによるカーソルの移動量を示す信号が計測処理部１８に入力される。ステップＳＡ２では、基準点指定部１８ｂは、リモートコントローラ４からの信号に基づいてカーソルの移動量を算出し、現時点のカーソルの画像座標に対して、算出した移動量を加えることにより、次の時点のカーソルの画像座標を算出する。
【００５０】
ステップＳＡ３では、制御部１８ａは、基準点指定部１８ｂによって算出された画像座標にカーソルを表示するためのグラフィック画像信号を生成し、映像信号処理回路１２へ出力する。これによって、ユーザが指定した位置にカーソルが表示される。
【００５１】
ステップＳＡ４では、制御部１８ａは、リモートコントローラ４からの信号に基づいて、第１の基準点を指定するためのクリック等の操作があったか否かを判定する。第１の基準点を指定するための操作がなかった場合、処理はステップＳＡ１に戻る。また、第１の基準点を指定するための操作があった場合、ステップＳＡ５では、基準点指定部１８ｂは、ステップＳＡ２で算出した画像座標を第１の基準点の画像座標として認識する。これによって、第１の基準点が確定する。
【００５２】
ステップＳＡ６では、制御部１８ａは、この画像座標に第１の基準点を表示するためのグラフィック画像信号を生成し、映像信号処理回路１２へ出力する。これによって、カーソルと同一の位置に第１の基準点が表示される。続いて、処理はステップＳＢに進む。
【００５３】
次に、ステップＳＢ（第２の基準点の指定処理）の手順を説明する。図９はステップＳＢの手順を示している。ステップＳＢ１では、ユーザがリモートコントローラ４を操作することによるカーソルの移動量を示す信号が計測処理部１８に入力される。ステップＳＢ２では、基準点指定部１８ｂは、リモートコントローラ４からの信号に基づいてカーソルの移動量を算出し、現時点のカーソルの画像座標に対して、算出した移動量を加えることにより、次の時点のカーソルの画像座標を算出する。また、基準点指定部１８ｂは、この画像座標を、ユーザによって仮指定された第２の基準点の画像座標として認識する。
【００５４】
ステップＳＢ３では、制御部１８ａは、基準点指定部１８ｂによって算出された画像座標にカーソルを表示するためのグラフィック画像信号を生成し、映像信号処理回路１２へ出力する。これによって、ユーザが指定した位置にカーソルが表示される。ステップＳＢ４では、基準線算出部１８ｃは、第１の基準点の画像座標およびステップＳＢ２で算出されたカーソルの画像座標（仮指定された第２の基準点の画像座標）に基づいて基準円の画像座標（または画像座標を決定するための基準円の式）を算出する。基準円の中心は第１の基準点であり、基準円の半径は第１の基準点の画像座標とカーソルの画像座標との距離である。
【００５５】
ステップＳＢ５では、点算出部１８ｄは、基準円の画像座標に基づいて、基準面を構成する３点または４点の基準面構成点の画像座標を算出する。前述したように、基準面構成点は、基準円上に等間隔に設定されるが、この限りではない。ステップＳＢ６では、制御部１８ａは、基準円および基準面構成点を表示するためのグラフィック画像信号を生成し、映像信号処理回路１２へ出力する。これによって、基準円および基準面構成点が表示される。
【００５６】
ステップＳＢ７では、制御部１８ａは、リモートコントローラ４からの信号に基づいて、第２の基準点を指定（確定）するためのクリック等の操作があったか否かを判定する。第２の基準点を指定（確定）するための操作がなかった場合、処理はステップＳＢ１に戻る。また、第２の基準点を指定（確定）するための操作があった場合、ステップＳＢ８では、基準点指定部１８ｂは、ステップＳＢ２で算出した画像座標を、確定した第２の基準点の画像座標として認識する。続いて、処理はステップＳＣに進む。
【００５７】
次に、ステップＳＣ（深さ／高さの計算）の手順を説明する。図１０はステップＳＣの手順を示している。ステップＳＣ１では、基準線算出部１８ｃは、第１の基準点の画像座標および第２の基準点の画像座標に基づいて基準円の画像座標（または画像座標を決定するための基準円の式）を算出する。基準円の中心は第１の基準点であり、基準円の半径は第１の基準点の画像座標と第２の基準点の画像座標との距離である。
【００５８】
ステップＳＣ２では、点算出部１８ｄは、基準円の画像座標に基づいて、基準面を構成する３点または４点の基準面構成点の画像座標を算出する。ステップＳＣ１，ＳＣ２では基準円、基準面構成点の算出を行わず、直前のステップＳＢ４，ＳＢ５で算出した基準円、基準面構成点を以降の処理で用いてもよい。
【００５９】
ステップＳＣ３では、点算出部１８ｄは、左画像上の第１の基準点および基準面構成点の画像座標に対応した右画像上の対応点（マッチング点）の画像座標を画像のパターンマッチングにより算出するマッチング処理を実行する。ステップＳＣ４では、空間座標算出部１８ｅは、第１の基準点の画像座標と、マッチング点の画像座標とに基づいて、第１の基準点に対応する空間上の点の空間座標を算出する。また、空間座標算出部１８ｅは、基準面構成点の画像座標と、マッチング点の画像座標とに基づいて、各基準面構成点に対応する３点または４点の空間上の点の空間座標を算出する。
【００６０】
ステップＳＣ５では、基準面算出部１８ｆは、ステップＳＣ４で算出された３点または４点の空間座標に基づいて基準面を設定し、その空間座標（または空間座標を決定するための基準面の式）を算出する。基準面の算出方法の詳細については、後述する。ステップＳＣ６では、距離算出部１８ｇは、第１の基準点に対応する空間上の点の空間座標と基準面との空間距離を算出する。この空間距離が、本実施形態におけるバーニングの深さに相当する。空間距離の算出方法の詳細については、後述する。続いて、処理はステップＳＤに進む。
【００６１】
次に、基準面の算出方法を説明する。まず、図１１を参照し、基準面構成点が３点の場合における基準面の算出の詳細を説明する。図１１（ａ）に示すように、３点の基準面構成点の空間点をそれぞれＰ１〜Ｐ３とし、その空間座標を以下のように表す。
Ｐ１：（ｘ１，ｙ１，ｚ１）
Ｐ２：（ｘ２，ｙ２，ｚ２）
Ｐ３：（ｘ３，ｙ３，ｚ３）
【００６２】
図１１（ｂ）に示すように、点Ｐ１〜Ｐ３を通る平面を基準面として定義すると、基準面の式は以下のように求められる。基準面は以下の（１）式で定義される。
【００６３】
【数１】
0005530225.tif 000002
【００６４】
基準面は、点Ｐ１〜Ｐ３を通るので、以下の（２）式〜（４）式が成り立つ。
【００６５】
【数２】
0005530225.tif 000003
【００６６】
（２）式〜（４）式を用いて、Ａ，Ｂ，Ｃの値を求めることができる。以上の方法により、基準面を求めることができる。
【００６７】
次に、図１２を参照し、基準面構成点が４点の場合における基準面の算出の詳細を説明する。図１２（ａ）に示すように、４点の基準面構成点の空間点をそれぞれＰ１〜Ｐ４とし、その空間座標を以下のように表す。
Ｐ１：（ｘ１，ｙ１，ｚ１）
Ｐ２：（ｘ２，ｙ２，ｚ２）
Ｐ３：（ｘ３，ｙ３，ｚ３）
Ｐ４：（ｘ４，ｙ４，ｚ４）
【００６８】
点Ｐ１〜Ｐ４の重心点をＰ０とすると、その空間座標は以下の（５）式で表わされる。
【００６９】
【数３】
0005530225.tif 000004
【００７０】
図１２（ｂ）に示すように、点Ｐ1，Ｐ２を通る空間上の直線をＬ１とし、点Ｐ３，Ｐ４を通る空間上の直線をＬ２とすると、直線Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ以下の（６）式、（７）式で表される。
【００７１】
【数４】
0005530225.tif 000005
【００７２】
図１２（ｃ）に示すように、直線Ｌ１，Ｌ２の方向ベクトルＶ，Ｗは、それぞれ以下の（８）式、（９）式のように表される。
Ｖ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）＝（ｘ１−ｘ２，ｙ１−ｙ２，ｚ１−ｚ２）  ・・・（８）
Ｗ＝（Ｗｘ，Ｗｙ，Ｗｚ）＝（ｘ３−ｘ４，ｙ３−ｙ４，ｚ３−ｚ４）  ・・・（９）
【００７３】
図１２（ｄ）に示すように、重心点Ｐ０を通り、かつ直線Ｌ１，Ｌ２の方向ベクトルと面の法線ベクトルが垂直な関係にある平面として基準面を定義すると、基準面の式は以下のように求められる。基準面は以下の（１０）式で定義される。
【００７４】
【数５】
0005530225.tif 000006
【００７５】
基準面は、重心点Ｐ０を通るので、以下の（１１）式で表される。
【００７６】
【数６】
0005530225.tif 000007
【００７７】
また、基準面の法線ベクトルＩは、Ｉ＝（Ａ，Ｂ，Ｃ）と表される。直線Ｌ１，Ｌ２の方向ベクトルＶ，Ｗと基準面の法線ベクトルＩとがそれぞれ垂直な関係にあるので、以下の（１２）式、（１３）式のように方向ベクトルＶと法線ベクトルＩの内積および方向ベクトルＷと法線ベクトルＩの内積が０となる。
【００７８】
【数７】
0005530225.tif 000008
【００７９】
（１１）式〜（１３）式を用いて、Ａ，Ｂ，Ｃの値を求めることができる。以上の方法により、基準面を求めることができる。
【００８０】
次に、図１３を参照し、ステップＳＣ６における空間距離（深さ／高さ）の算出方法を説明する。図１３（ａ）に示すように、第１の基準点に対応する空間点をＰｂとし、その空間座標を以下のように表す。
Ｐｂ：（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）
【００８１】
図１３（ｂ）に示すように、空間点Ｐｂを通り、かつ基準面の法線ベクトルIと同一の方向ベクトルをもつ空間直線Ｌ３は、以下の（１４）式で表される。
【００８２】
【数８】
0005530225.tif 000009
【００８３】
図１３（ｃ）に示すように、直線Ｌ３と基準面との交点をＰｆとすると、その空間座標は、直線Ｌ３と基準面の式を用いて、以下の（１５）式で表される。交点Ｐｆは、空間点Ｐｂから基準面に対して降ろした垂線の足と同一である。
【００８４】
【数９】
0005530225.tif 000010
【００８５】
よって、空間点Ｐｂおよび交点Ｐｆ間の空間距離Ｄが空間点Ｐｂと基準面との距離となる。空間距離Ｄは以下の（１６）式で表される。
【００８６】
【数１０】
0005530225.tif 000011
【００８７】
ただし、空間点Ｐｂと交点Ｐｆとの空間座標を比較し、空間点Ｐｂが交点Ｐｆよりもｚ方向に対してより正の方向に位置すれば、空間点Ｐｂが基準面より低い位置（計測対象物の凹部）にあるとみなし、−Ｄを空間距離（深さ）とする。逆に、空間点Ｐｂが交点Ｐｆよりもｚ方向に対してより負の方向に位置すれば、空間点Ｐｂが基準面より高い位置（計測対象物の凸部）にあるとみなし、＋Ｄを空間距離（高さ）とする。以上の方法により、空間距離（深さ／高さ）を求めることができる。基準面構成点が４点の場合も、空間距離の算出方法は同様である。
【００８８】
上記の方法では、３点または４点の基準面構成点の空間座標を用いて基準面を算出したが、５点以上の基準面構成点の空間座標を用いて基準面を算出してもよい。また、上記の方法では、基準面に基づいて空間距離を算出しているが、基準面を求めずに、重心点Ｐ０と空間点Ｐｂとの空間距離を、深さ／高さに相当する空間距離としてもよい。
【００８９】
なお、本実施形態では第１の基準点が設定されてから第２の基準点が設定されるが、第２の基準点が設定されてから第１の基準点が設定されてもよい。例えば図５において、ユーザはクリック等の操作によって第２の基準点がバーニングの少し外側に位置するように指定（確定）する。そしてユーザは、カーソル５００を移動させ、クリック等の操作によって第１の基準点５１０を指定する。
【００９０】
上述したように、本実施形態によれば、第１の基準点および第２の基準点の２つが設定されれば、第１の基準点に対応する空間上の点と基準面との空間距離を算出することが可能となるので、面基準計測における操作の煩わしさを低減し操作性を向上することができる。
【００９１】
また、基準円や基準面構成点を表示することによって、面基準計測の精度をユーザに確認させることができる。例えば、基準円や全ての基準面構成点がバーニングを囲んでいる場合には、ある程度の精度が見込まれるが、基準円の一部がバーニング外を通る、あるいは一部の基準面構成点がバーニング外にある場合には、精度が悪化することが見込まれるなどの判断をユーザが行うことができる。
【００９２】
また、ステップＳＢにおいて、第２の基準点を指定（確定）する操作が行われるまで、基準面や空間距離を算出する処理に移行せず、カーソルの移動に応じて計測画面内の基準円や基準面構成点を更新することによって、基準円や基準面構成点を計測前にユーザに確認させることができる。
【００９３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態による内視鏡装置の構成は、第１の実施形態による内視鏡装置の構成と同一である。本実施形態は、第２の基準点をより柔軟に指定する方法を提供するものである。
【００９４】
本実施形態で使用する用語の内容を説明する。基準楕円とは、図１４（ａ）に示すように、ユーザが第２の基準点を指定する際に、計測画面上において表示・設定される楕円のことである。基準楕円９００は、第１の基準点９１０およびカーソル９２０の水平位置間の距離の２倍の長さの径を一方の径としてもち、第１の基準点９１０およびカーソル９２０の垂直位置間の距離の２倍の長さの径を他方の径としてもつ。
【００９５】
基準矩形とは、図１４（ｂ）に示すように、ユーザが第２の基準点を指定する際に、計測画面上において表示・設定される矩形のことである。基準矩形９３０は、第１の基準点９１０およびカーソル９２０の水平位置間の距離の２倍の長さの辺を一方の辺としてもち、第１の基準点９１０およびカーソル９２０の垂直位置間の距離の２倍の長さの辺を他方の辺としてもつ。
【００９６】
基準三角形とは、図１４（ｃ）に示すように、ユーザが第２の基準点を指定する際に、計測画面上において表示・設定される三角形のことである。基準三角形９４０は、第１の基準点９１０およびカーソル９２０の水平位置間の距離の２倍の長さの辺を底辺としてもち、第１の基準点９１０およびカーソル９２０の垂直位置間の距離の２倍の長さを高さとしてもつ。
【００９７】
次に、図１５〜図１７を参照し、第１の基準点および第２の基準点を指定する方法を説明する。
【００９８】
基準楕円を用いる場合は以下のようになる。図１５（ａ）に示すようにユーザは、計測画面の左画面に表示されるカーソル１０００を移動させ、クリック等の操作によって第１の基準点１０１０を指定する。続いて、図１５（ｂ）〜（ｃ）に示すように、ユーザがカーソル１０００を移動させると、基準楕円１０２０および基準面構成点１０３０が表示される。このとき、第２の基準点は、カーソル１０００の位置に仮指定された状態である。
【００９９】
基準楕円１０００は、第１の基準点１０１０およびカーソル１０００の水平位置間の距離の２倍の長さの径を一方の径として、第１の基準点１０１０およびカーソル１０００の垂直位置間の距離の２倍の長さの径を他方の径としてもつ。基準面構成点１０３０は、基準楕円１０２０上の、長径および短径の両端点に位置する４点として設定される。そして、基準楕円１０２０上の４点の基準面構成点１０３０がバーニングの少し外側に位置する状態（基準楕円１０２０がバーニングをほぼ囲んだ状態）となったときに、ユーザはクリック等の操作によって第２の基準点を指定（確定）する。
【０１００】
基準矩形を用いる場合は以下のようになる。図１６（ａ）に示すようにユーザは、計測画面の左画面に表示されるカーソル１０００を移動させ、クリック等の操作によって第１の基準点１０１０を指定する。続いて、図１６（ｂ）〜（ｃ）に示すように、ユーザがカーソル１０００を移動させると、基準矩形１０４０および基準面構成点１０５０が表示される。このとき、第２の基準点は、カーソル１０００の位置に仮指定された状態である。
【０１０１】
基準矩形１０４０は、第１の基準点１０１０およびカーソル１０００の水平位置間の距離の２倍の長さの辺を一方の辺として、第１の基準点１０１０およびカーソル１０００の垂直位置間の距離の２倍の長さの辺を他方の辺としてもる。基準面構成点１０５０は、基準矩形１０４０上の、角に位置する４点として設定される。そして、基準矩形１０４０の４点の基準面構成点１０５０がバーニングの少し外側に位置する状態（基準矩形１０４０がバーニングをほぼ囲んだ状態）となったときに、ユーザはクリック等の操作によって第２の基準点を指定（確定）する。
【０１０２】
基準三角形を用いる場合は以下のようになる。図１７（ａ）に示すようにユーザは、計測画面の左画面に表示されるカーソル１０００を移動させ、クリック等の操作によって第１の基準点１０１０を指定する。続いて、図１７（ｂ）〜（ｃ）に示すように、ユーザがカーソル１０００を移動させると、基準三角形１０６０および基準面構成点１０７０が表示される。このとき、第２の基準点は、カーソル１０００の位置に仮指定された状態である。
【０１０３】
基準三角形１０６０は、第１の基準点１０１０およびカーソル１０００の水平位置間の距離の２倍の長さの辺を底辺としてもち、第１の基準点１０１０およびカーソル１０００の垂直位置間の距離の２倍の長さを高さとしてもつ。基準面構成点１０７０は、基準三角形１０６０上の、底辺の両端に位置する２点と、頂点に位置する１点との３点として設定される。そして、基準三角形１０６０の３点の基準面構成点がバーニングの少し外側に位置する状態となったときに、ユーザはクリック等の操作によって第２の基準点を指定（確定）する。
【０１０４】
上述したように、本実施形態によれば、様々な形状および大きさの基準線（基準楕円、基準矩形、基準三角形）を柔軟に設定することができる。また、以下の効果を得ることができる。
【０１０５】
図１８に示すように、計測対象物の表面を撮像したときの画像１２０上に、計測対象となる凹部１２１が存在しているものとする。図１８の下部は、計測対象物の断面を示している。上述したように、ユーザの操作に従って、凹部１２１の深さを計測する位置を指定する第１の基準点と、計測対象物の表面１２２を近似する基準面を決定する基準面構成点とが設定される。
【０１０６】
例えば、基準面構成点として点Ａ，Ｂ１，Ｃ１が設定され、第１の基準点として点Ｄが設定された場合、凹部１２１の深さはｄ１となる。一方、基準面構成点として点Ａ，Ｂ２，Ｃ２が指定され、第１の基準点として点Ｄが指定された場合、凹部１２１の深さはｄ２となる。
【０１０７】
基準面構成点として点Ａ，Ｂ１，Ｃ１が設定された場合、これらの点を通る基準面Ｓ１はパイプの内側の表面１２２を比較的良く近似しているため、計測結果として得られる深さｄ１の、実際の深さに対する誤差は小さい。しかし、基準面構成点として点Ａ，Ｂ２，Ｃ２が設定された場合、これらの点を通る基準面Ｓ２は、基準面Ｓ１と比較すると、パイプの内側の表面１２２に対する近似度が低いため、計測結果として得られる深さｄ２の、実際の深さに対する誤差は大きくなる。
【０１０８】
上記のように、基準面構成点の位置に応じて計測結果の誤差が異なる。このため、基準面構成点が、計測結果の誤差の小さくなる位置に設定されることが望ましい。本実施形態では、基準楕円、基準矩形、基準三角形によって、バーニングの形状や大きさに合わせて基準線を柔軟に設定することが可能であるため、計測結果の誤差を小さくすることができる。
【０１０９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態による内視鏡装置の構成は、第１の実施形態による内視鏡装置の構成と同一である。本実施形態は、計測精度の目安を事前にユーザに通知する方法を提供するものである。計測精度は、内視鏡２の先端から計測対象物までの距離である物体距離に依存する。物体距離を知ることにより、計測精度がどの程度なのかをある程度知ることができる。一般に、物体距離が小さいほうが、計測精度は良い。
【０１１０】
以下、第１の実施形態と異なる点についてのみ説明する。本実施形態における計測では、図４のステップＳＡ，ＳＢの処理が第１の実施形態と異なる。図１９は、ステップＳＡの手順を示している。図８に示した手順と比較すると、ステップＳＡ５，ＳＡ６の間にステップＳＡ１０，ＳＡ１１が挿入されている点が異なる。
【０１１１】
ステップＳＡ１０では、点算出部１８ｄは、左画像上の第１の基準点の画像座標に対応した右画像上の対応点（マッチング点）の画像座標をマッチング処理により算出する。ステップＳＡ１１では、空間座標算出部１８ｅは、第１の基準点の画像座標と、マッチング点の画像座標とに基づいて、第１の基準点に対応する空間上の点の空間座標を算出する。この空間座標のＺ座標が物体距離となる。
【０１１２】
ステップＳＡ６では、制御部１８ａは、この画像座標に第１の基準点を表示するためのグラフィック画像信号を生成し、映像信号処理回路１２へ出力する。このとき、制御部１８ａは、第１の基準点の色を、物体距離に応じた色に設定する。これによって、カーソルと同一の位置に第１の基準点が、物体距離に応じた色で表示される。
【０１１３】
図２０は、ステップＳＢの手順を示している。図９に示した手順と比較すると、ステップＳＢ５，ＳＢ６の間にステップＳＢ１０，ＳＢ１１が挿入されている点が異なる。ステップＳＢ１０では、点算出部１８ｄは、左画像上の３点または４点の基準面構成点の画像座標に対応した右画像上の３点または４点の対応点（マッチング点）の画像座標をマッチング処理により算出する。ステップＳＢ１１では、空間座標算出部１８ｅは、各基準面構成点の画像座標と、各マッチング点の画像座標とに基づいて、各基準面構成点に対応する空間上の点の空間座標を算出する。この空間座標のＺ座標が物体距離となる。
【０１１４】
ステップＳＢ６では、ステップＳＢ６では、制御部１８ａは、基準円および基準面構成点を表示するためのグラフィック画像信号を生成し、映像信号処理回路１２へ出力する。このとき、制御部１８ａは、各基準構成点の色を、物体距離に応じた色に設定する。これによって、基準円が表示されると共に、基準面構成点が、物体距離に応じた色で表示される。
【０１１５】
図２１は、第１の基準点および第２の基準点が指定される様子を示している。図２１（ａ）に示すようにユーザは、計測画面の左画面に表示されるカーソル１１００を移動させ、クリック等の操作によって第１の基準点１１１０を指定する。このとき、第１の基準点１１１０は、物体距離に応じた色で表示される。図２１（ｂ）に示すようにユーザがカーソル１１００を移動させると、基準円１１２０が表示され、基準円１１２０上に３つの基準面構成点１１３０が表示される。このとき、第２の基準点は、カーソル１１００の位置に仮指定された状態である。また、各基準面構成点１１３０は、物体距離に応じた色で表示される。
【０１１６】
図２１（ｃ），（ｄ）に示すように、ユーザがカーソル１１００をさらに移動させると、カーソル１１００の移動に応じて、仮指定された第２の基準点の位置が変更されると共に、基準円１１２０および基準面構成点１１３０が変更される。このとき、各基準面構成点１１３０は、物体距離に応じた色で表示される。そして、基準円１１２０がバーニングの少し外側に位置する状態（基準円１１２０がバーニングをほぼ囲んだ状態）となったときに、ユーザはクリック等の操作によって第２の基準点を指定（確定）する。
【０１１７】
ユーザは、第１の基準点および基準面構成点の色から物体距離を知ることができ、計測精度の目安とすることができる。上記では、第１の基準点および基準面構成点の色を物体距離に応じて変更しているが、色ではなく大きさ等の他の表示形態を変更してもよい。また、第２の基準点についても物体距離を算出し、物体距離に応じた色で第２の基準点を表示してもよい。
【０１１８】
ステップＳＡ１１あるいはステップＳＢ１１において、制御部１８ａが、各物体距離が所定値以下であるか否かを判定し、所定値を超える物体距離が存在する場合に、第１の基準点または第２の基準点の指定（確定）を禁止してもよい。すなわち、各物体距離が所定値以下であった場合にのみ、第１の基準点または第２の基準点が指定（確定）されるようにしてもよい。このようにした場合、全ての物体距離が所定値以下となって初めて処理がステップＳＣに移行することになる。また、ステップＳＢ１１で算出された各基準面構成点の物体距離のバラツキが顕著な場合に、ユーザに対して、適切に基準面を設定できない可能性がある等の警告を表示してもよい。
【０１１９】
上述したように、本実施形態によれば、ユーザは第１の基準点および第２の基準点を指定する際に、物体距離によって計測精度を確認することができる。このため、計測に不適切な基準面が設定されることによる計測誤差を低減することができる。また、物体距離が所定値以下となるまで、ステップＳＣにおける基準面や空間距離を算出する処理への移行を禁止することによって、計測に不適切な基準面が設定されることによる計測誤差を低減することができる。
【０１２０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【０１２１】
１・・・内視鏡装置、２ａ・・・固体撮像素子（撮像部）、４・・・リモートコントローラ（入力装置）、５・・・液晶モニタ（表示部）、１２・・・映像信号処理回路（撮像部）、１８・・・計測処理部、１８ａ・・・制御部、１８ｂ・・・基準点指定部（基準点設定部）、１８ｃ・・・基準線算出部（基準線設定部）、１８ｄ・・・点算出部（点設定部）、１８ｅ・・・空間座標算出部（物体距離算出部）、１８ｆ・・・基準面算出部（基準面設定部）、１８ｇ・・・距離算出部、１８ｈ・・・記憶部
【図１】
0005530225.tif 000012
【図２】
0005530225.tif 000013
【図３】
0005530225.tif 000014
【図４】
0005530225.tif 000015
【図５】
0005530225.tif 000016
【図６】
0005530225.tif 000017
【図７】
0005530225.tif 000018
【図８】
0005530225.tif 000019
【図９】
0005530225.tif 000020
【図１０】
0005530225.tif 000021
【図１１】
0005530225.tif 000022
【図１２】
0005530225.tif 000023
【図１３】
0005530225.tif 000024
【図１４】
0005530225.tif 000025
【図１５】
0005530225.tif 000026
【図１６】
0005530225.tif 000027
【図１７】
0005530225.tif 000028
【図１８】
0005530225.tif 000029
【図１９】
0005530225.tif 000030
【図２０】
0005530225.tif 000031
【図２１】
0005530225.tif 000032
【図２２】
0005530225.tif 000033