(57)【要約】  画像を表示するための方法は、内視鏡の第１撮像素子からの画像の少なくとも１つの特性を内視鏡の第２撮像素子からの画像の少なくとも１つの対応する特性と一致させるように調整するステップを含む。少なくとも１つの特性は、色、コントラスト、および輝度の１つ以上とすることができる。内視鏡システムは、第１撮像素子および第２撮像素子を含む内視鏡と、内視鏡の第１撮像素子からの画像および内視鏡の第２撮像素子からの画像を表示するディスプレイ装置とを含み、画像は、被写体が撮像素子から等距離に配置されたときに画像内で略同一大きさに見えるように、サイジングが実行される。【選択図】  図１
2009537284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡の第１撮像素子からの画像の少なくとも１つの特性を、同一または異なる内視鏡の第２撮像素子からの画像の少なくとも１つの対応する特性と一致させるように調整するステップ、
を含む、画像を表示するための方法。
【請求項２】
前記特性が色である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記特性がコントラストである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記特性が輝度である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの特性が第１および第２特性を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１および第２特性が色およびコントラストである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１および第２特性が色および輝度である、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１および第２特性がコントラストおよび輝度である、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの特性が第１、第２、および第３特性を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１、第２、および第３特性が色、コントラスト、および輝度である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記調整が実時間で連続的に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記調整ステップが、
前記第１撮像素子からの画像のＲＧＢ色の各々に対するヒストグラムおよび前記第２撮像素子からの画像のＲＧＢ色の各々に対するヒストグラムを作成する工程と、
前記第１撮像素子からの画像の各ヒストグラムの色域を前記第２撮像素子からの画像の対応するヒストグラムの色域と一致させるように調整する工程と、
ガンマ係数を使用して、前記第１撮像素子からの画像の各ヒストグラムの色レベルを前記第２撮像素子からの画像の対応するヒストグラムの色レベルと一致させるように調整する工程と、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
撮像素子が相互に対面するように構成され、内視鏡の第１撮像素子からの画像および同一または異なる内視鏡の第２撮像素子からの画像を横に並べて配置するステップと、
画像の１つの左右を反転させるステップと、
を含む、画像を表示するための方法。
【請求項１４】
内視鏡の第１撮像素子からの画像および同一または異なる内視鏡の第２撮像素子からの画像をディスプレイ装置に配置するステップと、
被写体が撮像素子から等距離に配置されたときに両方の画像内で略同一大きさを持つように見えるように、画像のサイジングを行なうステップと、
を含む、画像のサイジングのための方法。
【請求項１５】
内視鏡の第１および第２撮像素子からの画像データを、ディスプレイ装置上に同時に表示するために、１つのコンピュータファイルに配置するステップ、
を含む、画像を処理するための方法。
【請求項１６】
前記撮像素子からの画像データが時間相関される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記画像の１つだけからの患者情報データを、前記ディスプレイ装置上に画像と同時に表示するために、前記コンピュータファイルに配置するステップ
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
第１撮像素子と、
第２撮像素子と、
前記第１撮像素子からの画像の少なくとも１つの特性を、前記第２撮像素子からの画像の少なくとも１つの対応する特性と一致させるように調整するコントローラと、
を含む、内視鏡システム。
【請求項１９】
前記特性が色である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記特性がコントラストである、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記特性が輝度である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの特性が第１および第２特性を含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１および第２特性が色およびコントラストである、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第１および第２特性が色および輝度である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１および第２特性がコントラストおよび輝度である、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの特性が第１、第２、および第３特性を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２７】
前記第１、第２、および第３特性が色、コントラスト、および輝度である、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記コントローラが、
前記第１撮像素子からの画像のＲＧＢ色の各々に対するヒストグラムおよび前記第２撮像素子からの画像のＲＧＢ色の各々に対するヒストグラムを作成し、
前記第１撮像素子からの画像の各ヒストグラムの色域を、前記第２撮像素子からの画像の対応するヒストグラムの色域と一致させるように調整し、かつ
ガンマ係数を使用して、前記第１撮像素子からの画像の各ヒストグラムの色レベルを第２撮像素子からの画像の対応するヒストグラムの色レベルと一致させるように調整する、
請求項１８に記載のシステム。
【請求項２９】
第１撮像素子と、
第２撮像素子と、
前記第１撮像素子からの画像および前記第２撮像素子からの画像を横に並べて表示するディスプレイ装置と、
を備え、前記撮像素子が相互に対面するように構成され、前記画像の１つが左右を反転される、内視鏡システム。
【請求項３０】
第１撮像素子と、
第２撮像素子と、
前記第１撮像素子からの画像および前記第２撮像素子からの画像を表示するディスプレイ装置と、
を備え、被写体が前記撮像素子から等距離に配置されたときに画像内で略同一大きさを持つように見えるように、前記画像のサイジングが行なわれる、内視鏡システム。
【請求項３１】
第１撮像素子と、
第２撮像素子と、
前記第１および第２撮像素子からの画像データを、ディスプレイ装置に同時に表示するために１つのコンピュータファイルに配置するコントローラと、
を備えた内視鏡システム。
【請求項３２】
前記撮像素子からの画像データが時間相関される、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記コントローラが、１つの画像だけからの患者情報データを、前記ディスプレイ装置上に画像と同時に表示するために、前記コンピュータファイルに配置する、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３４】
第１撮像素子と、
前記第１撮像素子と対面する第２撮像素子と、
を含む内視鏡と、
第２撮像素子からの反転画像を表示するディスプレイ装置と、
を備えた内視鏡システム。
【請求項３５】
第１撮像素子と、
前記第１撮像素子と対面する第２撮像素子と、
を含む内視鏡を備え、
前記第１撮像素子によって生成された画像および前記第２撮像素子によって生成された画像の一方を反転して、観察される被写体の位置が両方の画像で同じ一般的位置に表示されるように構成された、内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２００６年５月１９日に出願した米国特許仮出願第６０／８０１，７４８号の特典を主張し、その開示全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、画像を作成しかつ改善するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
複数のカメラおよび光源を備えた複数の内視鏡装置は、医療処置、小管の点検、または遠隔監視に使用することができる。例えばそのような内視鏡装置として、可撓性チューブと、該可撓性チューブの遠端に装着されたカメラおよび光源とを含む、医療用内視鏡がある。内視鏡は、診断のため体腔および組織を検査するために、身体開口部を通して体腔内に挿入可能である。内視鏡のチューブは１つ以上の長手方向チャネルを有し、それを通して器具は体腔に到達して、疑わしい組織のサンプルを採取するか、またはポリープ切除術のような他の外科的処置を実行することができる。
【０００４】
多くの種類の内視鏡が存在し、それらが使用される器官または領域に関連して命名される。例えば、胃内視鏡は食道、胃、および十二指腸の検査および治療に使用され、結腸鏡は結腸に、気管支鏡は気管支に、腹腔鏡は腹腔に、Ｓ状結腸鏡は直腸およびＳ状結腸に、関節鏡は関節に、膀胱鏡は膀胱に、血管鏡は血管の検査に使用される。
【０００５】
各内視鏡は、近端の接眼レンズまたはビデオカメラに画像を伝達するために、可撓性チューブの遠端に装着された単一の前方ビューイングカメラを有する。カメラは、医療専門家が内視鏡を体腔内に前進させ、かつ異常を探すのを支援するために使用される。カメラは医療専門家に、内視鏡の遠端からの二次元像を提供する。異なる角度からの像または異なる部分の像を捕捉するには、内視鏡を再配置するか、前後に移動させなければならない。内視鏡の再配置および移動は処置を長引かせ、患者の不快感、合併症、およびリスクの増大の原因になる。加えて、下部消化管と同様の環境では、器官の屈曲、組織の皺襞、および特異な形状のため、内視鏡のカメラで器官の全領域を観察することが妨げられえる。見えない領域は、潜在的に悪性の（癌性の）ポリープを見落とす原因になり得る。
【０００６】
この問題は、補助カメラおよび補助光源を設けることによって克服することができる。補助カメラおよび光源は、主カメラおよび光源と対面するように向き付けられ、こうして内視鏡の主カメラによって見ることのできない領域の画像を提供することができる。これらのカメラおよび光源のこの配置により、領域または異常の正面像および背面像の両方を提供することができる。ポリープの基部の周りにワイヤループを配置することによってポリープを切除するポリープ切除術の場合、該カメラ配置により、隣接する健康な組織の損傷を最小化するように、ワイヤループをより適切に配置することが可能になる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、内視鏡の撮像素子によって生成されたビデオ画像を作成しかつ改善するための装置および方法に関する。
【０００８】
本発明の一態様では、画像を表示するための方法は、内視鏡の第１撮像素子からの画像の少なくとも１つの特性を内視鏡の第２撮像素子からの画像の少なくとも１つの対応する特性と一致させるように調整するステップを含む。特性は、色、コントラスト、および輝度のうちの１つ以上とすることができる。
【０００９】
好適な実施形態では、調整ステップは、第１撮像素子からの画像のＲＧＢ色の各々のヒストグラムおよび第２撮像素子からの画像のＲＧＢ色の各々のヒストグラムを作成するステップと、第１撮像素子からの画像の各ヒストグラムの色域を第２撮像素子からの画像の対応するヒストグラムの色域と一致させるように調整するステップと、ガンマ係数を用いて、第１撮像素子からの画像の各ヒストグラムの色レベルを第２撮像素子からの画像の対応するヒストグラムの色レベルと一致させるように調整するステップとを含む。
【００１０】
本発明の別の態様では、画像を表示するための方法は、撮像素子が相互に対面するように構成され、内視鏡の第１撮像素子からの画像および内視鏡の第２撮像素子からの画像を横に並べて配置するステップと、画像の１つの左右を反転させるステップとを含む。
【００１１】
本発明のさらに別の態様では、画像のサイジングのための方法は、内視鏡の第１撮像素子からの画像および内視鏡の第２撮像素子からの画像をディスプレイ装置に配置するステップと、被写体が撮像素子から等距離に配置されたときに画像内で略同一大きさを持つように見えるように、画像のサイジングを行なうステップとを含む。
【００１２】
本発明のさらなる別の態様では、画像を処理するための方法は、内視鏡の第１および第２撮像素子からの画像データを、ディスプレイ装置に同時に表示するために１つのコンピュータファイルに配置するステップを含む。撮像素子からの画像データは時間相関することが好ましい。
【００１３】
好適な実施形態では、患者情報データもまた、ディスプレイ装置上に画像と同時に表示するために、コンピュータファイルに配置される。
【００１４】
さらなる好適な実施形態では、タイムスタンプが、ディスプレイ装置上に画像および患者情報データと同時に表示するために、コンピュータファイル内に配置される。
【００１５】
本発明のさらなる別の態様では、内視鏡システムは、第１撮像素子および第２撮像素子を有する内視鏡と、内視鏡の第１撮像素子からの画像の少なくとも１つの特性を内視鏡の第２撮像素子からの画像の少なくとも１つの対応する特性と一致させるように調整するコントローラとを含む。少なくとも１つの特性は、色、コントラスト、および輝度の１つ以上とすることができる。
【００１６】
好適な実施形態では、コントローラは、第１撮像素子からの画像のＲＧＢ色の各々のヒストグラム、および第２撮像素子からの画像のＲＧＢ色の各々のヒストグラムを形成し、第１撮像素子からの画像の各ヒストグラムの色域を第２撮像素子からの画像の対応するヒストグラムの色域と一致させるように調整し、ガンマ係数を使用して、第１撮像素子からの画像の各ヒストグラムの色レベルを第２撮像素子からの画像の対応するヒストグラムの色レベルと一致させるように調整する。
【００１７】
本発明のさらなる態様では、内視鏡システムは、第１撮像素子および第２撮像素子を含む内視鏡と、内視鏡の第１撮像素子からの画像および内視鏡の第２撮像素子からの画像を横に並べて表示するディスプレイ装置とを含み、撮像素子は相互に対面し、画像の１つは左右を反転される。
【００１８】
本発明の別のさらなる態様では、内視鏡システムは、第１撮像素子および第２撮像素子を含む内視鏡と、内視鏡の第１撮像素子からの画像および内視鏡の第２撮像素子からの画像を表示するディスプレイ装置とを含み、被写体が撮像素子から等距離に配置されたときに画像内で略同一大きさを持つように見えるように、画像のサイジングが行なわれる。
【００１９】
本発明のさらに別の態様では、内視鏡システムは、第１撮像素子および第２撮像素子を含む内視鏡と、内視鏡の第１および第２撮像素子からの画像データを、ディスプレイ装置に同時に表示するために、１つのコンピュータファイルに配置するコントローラとを含む。撮像素子からの画像データは時間相関することが好ましい。
【００２０】
好適な実施形態では、患者情報データもまた、ディスプレイ装置上に画像と同時に表示するために、コンピュータファイルに配置される。
【００２１】
さらなる好適な実施形態では、タイムスタンプが、ディスプレイ装置上に画像および患者情報データと同時に表示するために、コンピュータファイルに配置される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像アセンブリを備えた内視鏡の斜視図を示す。
【図２】図１の内視鏡の挿入チューブの遠端の斜視図を示す。
【図３】図１に示した撮像アセンブリの斜視図を示す。
【図４】図１の内視鏡の遠端および撮像アセンブリの斜視図を示す。
【図５】図１の内視鏡と共に使用されるディスプレイ装置の略図を示す。
【図６】２つの画像および患者情報を示すスクリーンの略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本発明の例示的内視鏡１０を示す。この内視鏡１０は、体組織、器官、体腔または管腔の撮像が要求される多種多様な医療処置に使用することができる。処置の種類として、例えば肛門鏡検査、関節鏡検査、気管支鏡検査、結腸鏡検査、膀胱鏡検査、ＥＧＤ、腹腔鏡検査、およびＳ状結腸鏡検査が挙げられる。
【００２４】
図１の内視鏡１０は挿入チューブ１２と、一部分が挿入チューブ１２の内部に収容された撮像アセンブリ１４とを含む。図２に示す通り、挿入チューブ１２は２つの長手方向チャネル１６を有する。しかし、一般的に、挿入チューブ１２は任意の数の長手方向チャネルを持つことができる。器具はチャネル１６の１つを通して体腔に到達し、疑わしい組織のサンプルを採取、またはポリープ切除術のような他の外科的処置を実行するような、任意の所望の処置を実行することができる。器具は例えば薬剤注入用の伸縮自在な針、油圧作動式はさみ、クランプ、把持具、電気凝固システム、超音波トランスデューサ、電気的センサ、加熱素子、レーザ機構、および他の焼灼手段とすることができる。一部の実施形態では、チャネルの１つを使用して、洗浄用の水のような洗浄液を供給することができる。別のチャネルまたは同じチャネルを使用して、ＣＯ２または空気のようなガスを器官内に供給することができる。チャネル１６はまた、流体を抽出するため、または液状担体中の薬剤のような流体を体内に注入するために使用することもできる。チャネル１６を介して種々の生検、薬剤送達、ならびに他の診断および治療用装置を挿入し、特定の機能を実行することもできる。
【００２５】
挿入チューブ１２は操縦自在であるか、または図１に示すように操縦自在の遠端領域１８を有することが好ましい。遠端領域１８の長さは、挿入チューブ１２の長さの任意の適切な分数、例えば２分の１、３分の１、４分の１、６分の１、１０分の１、または２０分の１とすることができる。挿入チューブ１２は、挿入チューブ１２の操作のための制御ケーブル（図示せず）を持つことができる。制御ケーブルは挿入チューブ１２内に対称的に配置され、かつ挿入チューブ１２の長さに沿って延びることが好ましい。制御ケーブルは、挿入チューブ１２の遠端３６またはその付近に固定することができる。各々の制御ケーブルは、可撓性被覆中空チューブに収容されたワイヤを含む、ボーデンケーブルとすることができる。ボーデンケーブルのワイヤは、ハンドル２２内のコントロール２０に取り付けられる。コントロール２０を用いて、ワイヤを引っ張り、挿入チューブ１２の遠端領域１８を所与の方向に屈曲させることができる。ボーデンケーブルは、挿入チューブ１２の遠端領域１８を様々な方向に連接させるために使用することができる。
【００２６】
図１に示すように、内視鏡１０は、挿入チューブ１２の近端２４に接続された制御ハンドル２２をも含むことができる。制御ハンドル２２は、挿入チューブ１２のチャネル１６へのアクセスを制御するための１つ以上のポートおよび／または弁（図示せず）を有することが好ましい。ポートおよび／または弁は、空気弁または送水弁、吸入弁、計装ポート、および吸入／計装ポートとすることができる。図１に示すように、制御ハンドル２２はさらに、挿入チューブ１２上の撮像素子、撮像アセンブリ１４、または両方により写真を撮影するためのボタン２６を含むことができる。制御ハンドル２２の近端２８は、空気、水、および吸入チャネル、ならびにポンプおよび関連処置具の間の流体連通をもたらす処置具出口３０（図１）を含むことができる。同じ出口３０または異なる出口を、内視鏡１０の遠端の照明部品および撮像部品への電線のために使用することができる。
【００２７】
図２に示す通り、内視鏡１０はさらに、どちらも挿入チューブ１２の遠端３６に配置された、撮像素子３２および光源３４を含むことができる。撮像素子３２は、例えばレンズ、シングルチップセンサ、マルチチップセンサ、または光ファイバ実現素子を含むことができる。プロセッサおよび／またはモニタと電気的に通信する撮像素子３２は、静止画像または録画もしくは生のビデオ画像を提供することができる。光源３４は、均等な照明を提供するために、撮像素子３２から等距離にあることが好ましい。最適な撮像を達成するために、各光源３４の強度は調整することができる。撮像素子３２および光源３４のための回路は、プリント基板（ＰＣＢ）に組み込むことができる。
【００２８】
図３および４に示す通り、撮像アセンブリ１４は管状体３８、管状体３８の近端４０に接続されたハンドル４２、補助撮像素子４４、補助撮像素子４４から管状体３８の遠端４８の間の物理的および／または電気的接続を提供するリンク４６、および補助光源５０（図４）を含むことができる。補助光源５０はＬＥＤ素子とすることができる。
【００２９】
図４に示す通り、内視鏡１０の撮像アセンブリ１４は、挿入チューブ１２の遠端に補助撮像素子を提供するために使用される。この目的を達成するために、撮像アセンブリ１４は内視鏡の挿入チューブ１２のチャネル１６の１つの内部に配置され、その補助撮像素子４４は挿入チューブ１２の遠端３６より先に配置される。これは、最初に撮像アセンブリ１４の遠端を内視鏡のハンドル１８から挿入チューブのチャネル１６内に挿入し、次いで補助撮像素子４４および撮像アセンブリ１４のリンク４６が図４に示すように挿入チューブ１２の遠端３６の外側に配置されるまで、撮像アセンブリ１４をさらにアセンブリ１４内に押し込むことによって達成することができる。
【００３０】
主および補助撮像素子３２、４４は各々、感光性半導体素子に入射した光を電気信号に変換する電子装置とすることができる。撮像センサはカラーまたは白黒いずれかの画像を検出することができる。撮像センサからの信号はデジタル化して、撮像センサに入射した画像を再生するために使用することができる。一般的に使用される２つの型の画像センサとして、日本国大阪の三洋電機によって製造されたＶＣＣ５７７４のような電荷結合素子（ＣＣＤ）、およびカリフォルニア州サニーベールのＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎによって製造されたＯＶＴ６９１０のような相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）カメラチップがある。主撮像素子３２はＣＣＤ撮像素子であり、補助撮像素子４４はＣＭＯＳ撮像素子であることが好ましい。
【００３１】
撮像アセンブリ１４が挿入チューブ１２に適切に設置されるとき、撮像アセンブリ１４の補助撮像素子４４は、図４に示すように後ろ向きに主撮像素子３２の方を向くことが好ましい。補助撮像素子４４は、補助撮像素子４４および主撮像素子３２が隣接または重複する観察領域を持つように向き付けることができる。代替的に、補助撮像素子４４は、補助撮像素子４４および主撮像素子３２が同一領域の異なる像を同時に提供するように、向き付けることができる。補助撮像素子４４は領域の逆向像を提供する一方、主撮像素子３２は領域の正面像を提供することが好ましい。しかし、補助撮像素子４４は、主撮像素子３２の軸線と略平行な像を含め、他の像を提供するように他の方向に向き付けることができる。
【００３２】
図４に示すように、リンク４６は補助撮像素子４４を管状体３８の遠端４８に接続する。リンク４６は、変形後に実質的にその原形に戻る傾向のある可撓性形状記憶材料から少なくとも部分的に作られた、可撓性リンクであることが好ましい。形状記憶材料は周知であり、形状記憶合金および形状記憶ポリマを含む。適切な可撓性形状記憶材料は、ニチノールのような形状記憶合金である。可撓性リンク４６は、撮像アセンブリ１４の遠端を挿入チューブ１２のアセンブリ１４の近端内に挿入し、次いで挿入チューブ１２の遠端３６に向かって押し込むことができるように、直線化される。補助撮像素子４４および可撓性リンク４６が挿入チューブ１２の遠端３６から充分に押し出されると、可撓性リンク４６は、図３に示すようにその自然屈曲形状を回復する。可撓性リンク４６の自然形状とは、可撓性リンク４６が力または応力を何ら受けないときの可撓性リンク４６の形状である。可撓性リンク４６がその自然屈曲形状を回復すると、補助撮像素子４４は図５に示すように、実質的に後ろ向きに挿入チューブ１２の遠端３６の方を向く。
【００３３】
図示した実施形態では、撮像アセンブリ１４の補助光源５０は可撓性リンク４６に、特に可撓性リンク４６の湾曲凹部に配置される。補助光源５０は補助撮像素子４４のための照明を提供し、図４に示すように補助撮像素子４４と実質的に同じ方向を向く。
【００３４】
図１に示す内視鏡１０のような本発明の内視鏡は、図５に示すようにコントローラ５２およびディスプレイ装置５４をも含み得る内視鏡システムの一部とすることができる。図５に示す好適な実施形態では、コントローラ５２は、画像データを受信するために主および補助撮像素子３２、４４に接続される。コントローラ５２は、画像データを処理し、かつ処理された画像データをディスプレイ装置５４に送信するために使用することができる。本明細書で使用する用語「コントローラ」は、広義に定義される。例えば一部の実施形態では、コントローラは単に信号処理ユニットとすることができる。
【００３５】
図５に示す実施形態では、ディスプレイ装置５４は、主撮像素子３２からの画像５６および補助撮像素子４４からの画像５８を横に並べて表示する。本発明では、画像は異なるディスプレイ装置に表示することもでき、用語「横に並べて」とは単に、医療処置中に同一オペレータがそれらを見ることができるように２つの画像が配置されることを単に意味するものであってもよい。コントローラ５２は、主および補助撮像素子３２、４４からの画像データを単一の信号に統合し、該信号をディスプレイ装置５４に送信することが好ましい。一部の実施形態では、ディスプレイ装置５４は、１６：９のアスペクト比を持つワイドスクリーンディスプレイを含む。２つの画像５６、５８は、ワイドスクリーンディスプレイ上に表示するように適切にサイジングされることが好ましい。例えば主撮像素子３２からの画像５６は、補助撮像素子４４からの画像５８より約１．５倍大きく表示することができる。このサイジング比は、２つの画像５６、５８の異なるアスペクト比を考慮に入れるだけでなく、２つの画像の解像度を均衡させるためにも使用することができる。例えば主撮像素子３２からの画像５６は１：１のアスペクト比で表示することができる一方、補助撮像素子４４からの画像５８は４：３のアスペクト比を持つことができる。画像５６、５８はまた、同一被写体が撮像素子３２、４４から等距離に配置されたときに画像５６、５８内で略同一大きさを持つように見えるように、サイジングされることもできる。図５に示す画像５６、５８は、縮尺通りに描かれていない。
【００３６】
図５に示す通り、ディスプレイ装置５４上の画像５６、５８の１つは左右を反転させることができる。この構成により、１つの画像５６の左側に現れる被写体６０は、他の画像５８でも左側に現れる。同様に、１つの画像５６の右側に現れる被写体６２は、他の画像５８、５６でも右側に現れる。加えて、被写体が画像５６、５８の１つで左側から右側に動くときに、同一被写体は、他の画像５６、５８でも左側から右側に動く。また、１つの画像内の被写体が時計回り方向に回転するように見える場合、被写体は他の画像でも時計回り方向に回転するように見える。さらに、撮像素子３２、４４の動きは協調的であるように見える。この構成は、オペレータが両方の画像５６、５８内で被写体およびそれらの動きを観察し、識別し、かつ相関させることを容易にする。
【００３７】
２つの画像５６、５８のデータおよび場合により他のデータ６４、例えば患者情報データまたはタイムスタンプは、１つのコンピュータファイルに格納されることが好ましい。場合によっては、特許情報を２つの画像５６、５８の１つに関連付けることができる。格納された画像５６、５８および場合により他のデータ６４は時間相関される（すなわち、それらが同時に取り込まれる）ことが好ましい。例えば図６に示すように、２つの画像５６、５８および場合により他のデータ６４を、画像ファイル内で１つのスクリーン６６に統合することができる。一部の実施形態では、２つの画像５６、５８および場合によって他のデータ６４を１つのｊｐｅｇファイルに取り込むことができる。
【００３８】
幾つかの好適な実施形態では、画像５６、５８および画像５６、５８内の被写体が同じように見えるように、１つの画像５６、５８の１つ以上の特性を、他の画像５８、５６の同一または同様の１つ以上の特性と一致させるように、調整することができる。特性は、例えば色、コントラスト、および輝度を含むことができる。一実施例では、補助撮像素子の画像５８の１つ以上の特性は、主撮像素子の画像５６の特性と一致するように調整される。一致させた画像は、オペレータが画像内の被写体を観察し、識別し、かつ相関させることを容易にする。
【００３９】
１つの好適な実施形態では、補助撮像素子の画像５８の特性を主撮像素子の画像５６の特性に一致させるように調整するために、以下の技術が使用される。第一に、ＲＧＢ色の各々のヒストグラムが補助撮像素子の画像５８に対して形成される（「現在のファイル」と呼ばれる）。ヒストグラムを作成するために使用される画像は、過去の２つから１０の画像、好ましくは過去の４つの画像のような、過去の画像の平均とすることができる。また、ＲＧＢ色の各々のためのヒストグラムも、主撮像素子の画像５６に対して作成される（「マスタファイル」と呼ばれる）。このヒストグラムは、過去の２つから１０の画像のヒストグラム、好ましくは過去の４つの画像のヒストグラムのような、過去の画像のヒストグラムの平均とすることができる。
【００４０】
第二に、各ヒストグラムの最小値および最大値が二値化によって決定される。次いで、補助撮像素子の画像の各ヒストグラムに対し、その色域を主撮像素子の画像の対応するヒストグラムの色域に等化させるために、クリップアンドゲイン（ｃｌｉｐ  ａｎｄ  ｇａｉｎ）が設定される。特に、補助撮像素子の画像の各ヒストグラムの最小値および最大値が、主撮像素子の画像の対応するヒストグラムの最小値および最大値と一致するように調整される。
【００４１】
最後に、ガンマ係数は、補助撮像素子の画像のヒストグラムの色レベルを主撮像素子の画像のヒストグラムの色レベルに一致させるように調整するために使用される。ガンマ係数のための方程式は次の通りである。
赤色ガンマ色バランス＝（ｃｕｒｒｅｎｔ＿ｐｒｏｆｉｌｅ．ｍ＿ＡｖｅｒａｇｅＲｅｄ＊ｍａｓｔｅｒ＿ａｖｅｒａｇｅ）／（ｍａｓｔｅｒ＿ｐｒｏｆｉｌｅ．ｍ＿ＡｖｅｒａｇｅＲｅｄ＊ｃｕｒｒｅｎｔ＿ａｖｅｒａｇｅ）
緑色ガンマ色バランス＝（ｃｕｒｒｅｎｔ＿ｐｒｏｆｉｌｅ．ｍ＿ＡｖｅｒａｇｅＧｒｅｅｎ＊ｍａｓｔｅｒ＿ａｖｅｒａｇｅ）／（ｍａｓｔｅｒ＿ｐｒｏｆｉｌｅ．ｍ＿ＡｖｅｒａｇｅＧｒｅｅｎ＊ｃｕｒｒｅｎｔ＿ａｖｅｒａｇｅ）
青色ガンマ色バランス＝（ｃｕｒｒｅｎｔ＿ｐｒｏｆｉｌｅ．ｍ＿ＡｖｅｒａｇｅＢｌｕｅ＊ｍａｓｔｅｒ＿ａｖｅｒａｇｅ）／（ｍａｓｔｅｒ＿ｐｒｏｆｉｌｅ．ｍ＿ＡｖｅｒａｇｅＢｌｕｅ＊ｃｕｒｒｅｎｔ＿ａｖｅｒａｇｅ）
ガンマ係数を使用するのは、それらが単純かつ便利であり、白黒点を維持するためであり、かつコードを従来のガンマ補正に再使用することができるためである。
【００４２】
先鋭化、フレーム平均化、およびノイズ低減のような、さらなる画像処理を実行することができる。
【００４３】
上述した画像は、静止画または連続ビデオ画像（例えばテレビ画像）とすることができる。画像がビデオ画像である場合、１つの画像の１つ以上の特性が別の画像のそれと一致するように調整される本発明の実施形態では、特性は実時間で連続的に（すなわち動的に）調整される。例えばビデオ画像の特性は、画像の全てのフレームに対して調整されえる。実時間調整の理由は、照明、被写体距離、または組織の色が変化するにつれて、ビデオ画像が絶えず変化するからである。
【００４４】
上記特徴の実現は、コントローラのソフトウェアまたはファームウェアによってデジタル的に実行することができる。代替的に、画像操作はハードウェア画像チップセット、ＦＰＧＡ、または他の電気回路構成によって実行することができる。これらの画像操作技術は、グラフィックおよび映像処理の分野で周知であり、詳述しない。
【００４５】
上述した好適な実施形態では、画像は同一内視鏡の主および補助撮像素子からの画像であるが、画像は、腹腔鏡のような異なる内視鏡の撮像素子に由来することもできる。例えば処置中に２つの腹腔鏡が使用される場合、腹腔鏡からの画像は、例えば異なる種類の撮像素子、異なる製造技術、または照明感度の差のため、異なる特性を持つことができる。腹腔鏡からの画像を受信するコントローラは、画像のいずれか１つをマスタとして指定し、次いで第２の画像をマスタ画像と一致させることができる。このようにして、オペレータは腹腔鏡による一貫した視覚化により処置を行なうことができる。加えて、本発明は、２つ以上の内視鏡からの３つ以上の画像に使用することができる。例えば２つの画像を第３の画像と一致させるように調整することができる。
【００４６】
本発明の特定の実施形態を示しかつ記載したが、より広い態様では本発明から逸脱することなく、変化および変形を施すことができることが、当業者には明らかである。したがって、添付する特許請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲に該当する限り、全てのそのような変化および変形を網羅するつもりである。
【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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【国際調査報告】
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