(57)【要約】【課題】ユーザが被写体を目視して被写体に関する判断を行う際に判断の補助となる情報をユーザに通知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。【解決手段】基準点指定部１８ｂは、入力装置を介して入力される指示に基づいて、画像データに基づく画像において、基準点を設定する。参照点算出部１８ｇは、基準点に基づく領域の内部と外部に、画像の特徴を抽出するための参照点を設定する。欠陥サイズ算出部１８ｅは、基準点の空間座標を算出し、被写体に関する計測を行う。特徴情報生成部１８ｈは、参照点における画像の情報に基づいて、参照点における画像の特徴を示す特徴情報を生成する。【選択図】図２２
2011158549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像し、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画像において、基準点を設定する基準点設定部と、
前記基準点に基づく領域の内部と外部に、前記画像の特徴を抽出するための参照点を設定する参照点設定部と、
前記基準点の空間座標を算出し、前記被写体に関する計測を行う計測部と、
前記参照点における前記画像の情報に基づいて、前記参照点における前記画像の特徴を示す特徴情報を生成する生成部と、
前記画像、前記特徴情報、および前記計測の結果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】
前記特徴情報が所定の基準を満たすか否かを判定する判定部をさらに備えた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】
前記生成部は、前記領域の内部に設定された前記参照点における前記画像の特徴を示す第１の特徴情報と、前記領域の外部に設定された前記参照点における前記画像の特徴を示す第２の特徴情報とを生成し、
前記判定部は、前記第１の特徴情報と前記第２の特徴情報との差分が所定の基準を満たすか否かを判定する
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】
前記表示部はさらに、前記判定部による判定の結果を表示することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記生成部は、前記参照点における前記画像の輝度情報に基づいて前記特徴情報を生成することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記生成部は、前記参照点における前記画像の色情報に基づいて前記特徴情報を生成することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記基準点に基づいて、前記領域を構成する点であって前記基準点の数よりも多い構成点を設定する構成点設定部をさらに備え、
前記参照点設定部は、前記構成点に基づく領域の内部と外部に前記参照点を設定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記参照点設定部は、前記基準点のみで構成される領域の内部と外部に前記参照点を設定することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項９】
被写体を撮像し、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、前記画像データに基づく画像において、基準点を設定するステップと、
前記基準点に基づく領域の内部と外部に、前記画像の特徴を抽出するための参照点を設定するステップと、
前記基準点の空間座標を算出し、前記被写体に関する計測を行うステップと、
前記参照点における前記画像の情報に基づいて、前記参照点における前記画像の特徴を示す特徴情報を生成するステップと、
前記特徴情報と前記計測の結果とを表示するステップと、
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の面積を計測し、計測結果を表示していた（例えば特許文献１参照）。ユーザは、計測結果を確認した上で、面積が大きければ欠陥に問題があるためブレードを交換する必要があり、面積が小さければ欠陥に問題はなくブレードを交換する必要はないなどの判断を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０６９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
欠陥の面積は、欠陥における問題の有無を判断する指標の一つではあるが、誤判断を生じる可能性があった。例えば、面積が小さくても、ブレードの内部への侵食が大きな欠陥があれば、ブレードを交換する必要があると判断すべき場合がある。この場合、ブレードを撮像した画像では、例えば欠陥の明るさや色が周辺部の色と大きく異なっていることが多いため、明るさや色などの画像の特徴に基づいて欠陥の判断を行うことが有効である。したがって、面積と画像の特徴の両方を考慮した判断が可能となる。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、ユーザが被写体を目視して被写体に関する判断を行う際に判断の補助となる情報をユーザに通知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】
【０００６】
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、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画像において、基準点を設定する基準点設定部と、前記基準点に基づく領域の内部と外部に、前記画像の特徴を抽出するための参照点を設定する参照点設定部と、前記基準点の空間座標を算出し、前記被写体に関する計測を行う計測部と、前記参照点における前記画像の情報に基づいて、前記参照点における前記画像の特徴を示す特徴情報を生成する生成部と、前記画像、前記特徴情報、および前記計測の結果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。
【０００７】
また、本発明の内視鏡装置は、前記特徴情報が所定の基準を満たすか否かを判定する判定部をさらに備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の内視鏡装置において、前記生成部は、前記領域の内部に設定された前記参照点における前記画像の特徴を示す第１の特徴情報と、前記領域の外部に設定された前記参照点における前記画像の特徴を示す第２の特徴情報とを生成し、前記判定部は、前記第１の特徴情報と前記第２の特徴情報との差分が所定の基準を満たすか否かを判定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、前記判定部による判定の結果を表示す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、前記生成部は、前記参照点における前記画像の輝度情報に基づいて前記特徴情報を生成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、前記生成部は、前記参照点における前記画像の色情報に基づいて前記特徴情報を生成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の内視鏡装置は、前記基準点に基づいて、前記領域を構成する点であって前記基準点の数よりも多い構成点を設定する構成点設定部をさらに備え、前記参照点設定部は、前記構成点に基づく領域の内部と外部に前記参照点を設定することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の内視鏡装置において、前記参照点設定部は、前記基準点のみで構成される領域の内部と外部に前記参照点を設定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、被写体を撮像し、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、前記画像データに基づく画像において、基準点を設定するステップと、前記基準点に基づく領域の内部と外部に、前記画像の特徴を抽出するための参照点を設定するステップと、前記基準点の空間座標を算出し、前記被写体に関する計測を行うステップと、前記参照点における前記画像の情報に基づいて、前記参照点における前記画像の特徴を示す特徴情報を生成するステップと、前記特徴情報と前記計測の結果とを表示するステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、領域の内部と外部に設定された参照点における特徴情報と、基準点における計測の結果とが表示されるので、ユーザが被写体を目視して被写体に関する判断を行う際に判断の補助となる情報をユーザに通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】計測機能を有する内視鏡装置の構成を示すブロック図である。
【図２】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】基準点、基準線を示す参考図である。
【図４】基準楕円を示す参考図である。
【図５】サーチポイント、サーチエリア、欠陥構成点を示す参考図である。
【図６】欠陥サイズを示す参考図である。
【図７】計測画面（計測開始前）を示す参考図である。
【図８】計測の手順を示すフローチャートである。
【図９】計測画面（計測時）を示す参考図である。
【図１０】計測画面（計測時および計測終了時）を示す参考図である。
【図１１】カーソルの位置と基準楕円のサイズとの関係を示す参考図である。
【図１２】カーソルの位置と基準楕円の形状との関係を示す参考図である。
【図１３】欠陥計算の手順を示すフローチャートである。
【図１４】サーチポイント算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】サーチポイントの数および間隔の性質を示す参考図である。
【図１６】サーチエリア算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】サーチエリアのサイズの性質を示す参考図である。
【図１８】欠陥構成点算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】欠陥構成点算出処理の手順を示す参考図である。
【図２０】欠陥サイズ算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】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。
【図２２】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２３】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２４】本発明の第１の実施形態における欠陥計算の手順を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第１の実施形態における欠陥診断結果の算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の第１の実施形態における参照点および参照エリアを示す参考図である。
【図２７】本発明の第１の実施形態における計測画面（計測終了時）を示す参考図である。
【図２８】本発明の第１の実施形態における参照点の算出方法を示す参考図である。
【図２９】本発明の第２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３０】本発明の第２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３１】本発明の第２の実施形態における基準点の指定方法を示す参考図である。
【図３２】本発明の第２の実施形態における欠陥計算の手順を示すフローチャートである。
【図３３】本発明の第２の実施形態における欠陥診断結果の算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図３４】本発明の第２の実施形態における参照点の算出方法を示す参考図である。
【図３５】本発明の第２の実施形態における計測画面（計測終了時）を示す参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
まず、計測機能を有する内視鏡装置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。図１は、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、基準楕円算出部１８ｃと、欠陥構成点算出部１８ｄと、欠陥サイズ算出部１８ｅと、記憶部１８ｆとから構成されている。
【００２８】
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。
【００２９】
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（基準点の詳細は後述する）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。
【００３０】
基準楕円算出部１８ｃは、基準点指定部１８ｂによって指定された基準点に基づいて、計測対象物の輪郭を近似する輪郭近似線に相当する基準楕円（基準楕円の詳細は後述する）を算出する。欠陥構成点算出部１８ｄは、基準点および基準楕円に基づいて、計測対象物に形成された欠陥のエッジ（輪郭）を構成する欠陥構成点（欠陥構成点の詳細は後述する）を算出する。
【００３１】
欠陥サイズ算出部１８ｅは、欠陥構成点に基づいて欠陥のサイズを計測する。記憶部１８ｆ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１８ｆ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。
【００３２】
次に、本明細書で使用する用語の内容を説明する。まず、図３および図４を参照し、基準点、基準線、および基準楕円を説明する。基準点は、計測画面上においてユーザが実際に指定する点である。ユーザは、計測画面を見ながらリモートコントローラ４を操作し、基準点を指定する。図３に示すように、指定位置を示すカーソル３００が計測画面上に表示され、ユーザによるリモートコントローラ４の操作に応じてカーソル３００が移動する。カーソル３００が所望の位置に移動した状態で、ユーザが基準点を指定する指示を入力すると、カーソル３００の位置に基準点が設定される。続いて、同様にカーソル３００を移動させながら、次の基準点の指定が行われる。本実施形態では、３つの基準点が順番に指定される。図３に示すように、まずユーザは、欠陥３１０の両端に位置する２つの基準点３２０，３２１を指定する。
【００３３】
基準線は、計測画面上においてユーザが指定した最初の基準点と２番目の基準点とを結んだ直線である。図３に示すように、基準点３２０，３２１を結んだ直線３３０が基準線である。基準楕円は、ユーザが３番目の基準点を指定する際に設定されると共に計測画面に表示される楕円であり、欠陥のエッジを近似する曲線に相当する。図４に示すように、基準点４００，４０１が指定されると、基準点４００，４０１の位置を通る基準楕円４２０が表示される。基準楕円４２０は、基準線４３０を一方の径として持ち、カーソル４１０の位置に応じて、他方の径および曲率が変化する（図４（ａ）〜（ｃ））。ユーザは、基準楕円４２０の形状ができるだけ欠陥４５０の形状に一致するようにカーソル４１０の位置を調整し、３番目の基準点を指定する指示を入力する。
【００３４】
次に、図５を参照し、サーチポイント、サーチエリア、および欠陥構成点を説明する。サーチポイントは基準楕円上に等間隔に設定される点である。サーチポイントの周囲には、後述するサーチエリアが設定される。図５（ａ）に示すように、基準楕円５００上に等間隔にサーチポイント５１０が設定される。ユーザが指定した最初の基準点と２番目の基準点もサーチポイントに含まれる。後述するように、サーチポイントの数および間隔は基準楕円のサイズに応じて変化する。
【００３５】
サーチエリアは、サーチポイントの周囲に位置し、後述する欠陥構成点を算出する画像処理を実行する矩形状の範囲である。図５（ｂ）に示すように、サーチポイント５１０の周囲に正方形のサーチエリア５２０が設定される。後述するように、サーチエリアのサイズは基準楕円のサイズに応じて変化する。サーチエリアの形状は正方形に限られない。
【００３６】
欠陥構成点は、計測対象の領域となる欠陥のエッジを構成する点である。図５（ｃ）に示すように、欠陥５３０のエッジ上に欠陥構成点５４０が設定される。後述するように、欠陥構成点は、サーチエリア内の計測画像を画像処理することによって求められる。
【００３７】
次に、図６を参照し、欠陥サイズを説明する。欠陥サイズとは、検出された欠陥の大きさを表すパラメータである。本実施形態で算出される欠陥サイズは、欠陥の２種類の幅、周囲長、および面積である。より具体的には、欠陥の一方の幅は、ユーザが指定した最初の基準点と２番目の基準点に対応した２つの欠陥構成点の空間距離（３次元距離）である。欠陥の他方の幅は、基準線に対して直交する直線上の２つのサーチポイントに対応した２つの欠陥構成点の空間距離である。周囲長は、全ての隣り合う欠陥構成点同士の空間距離の合計である。面積は、全ての欠陥構成点で囲まれた領域の空間面積である。
【００３８】
図６に示すように、欠陥の一方の幅６００は、基準点６１０，６１１に対応した２つの欠陥構成点の空間距離として算出される（図６（ａ））。欠陥の他方の幅６０１は、基準線に直交する直線上のサーチポイント６２０，６２１に対応した２つの欠陥構成点の空間距離として算出される（図６（ａ））。本実施形態では、基準線に直交する直線上のサーチポイント６２０，６２１を含むようにサーチポイントが算出される。周囲長は、全ての隣り合う欠陥構成点同士の空間距離６３０の合計として算出される（図６（ｂ））。面積は、全ての欠陥構成点で囲まれた領域６４０の空間面積として算出される（図６（ｂ））。
【００３９】
次に、図２１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（１）式〜（３）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  ・・・（１）
Ｙ＝ｔ×ＹＲ  ・・・（２）
Ｚ＝ｔ×Ｆ  ・・・（３）
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
図７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，７２３ｅ、およびズームウィンドウ７２４が表示される。
【００４３】
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。
【００４４】
アイコン７２３ａ〜７２３ｅ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〜７２３ｅ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。
【００４５】
次に、図８〜図１２を参照しながら、本実施形態における計測の手順を説明する。図８は計測の手順を示し、図９〜図１０は計測画面を示している。図１１はカーソルの位置と基準楕円のサイズとの関係を示している。図１２はカーソルの位置と基準楕円の形状との関係を示している。
【００４６】
まず、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、ユーザが基準点を２つ指定すると、指定された基準点の情報が計測処理部１８に入力される（ステップＳＡ）。このとき、ユーザは、欠陥のエッジ上かつ両端に位置する点を基準点として選択することが望ましい。図９（ａ）において、計測画面９００の左画像内の基準点９１０，９１１が指定され、×印のアイコンが表示されている。
【００４７】
ユーザによって指定された左画面内の２つの基準点の位置情報が計測処理部１８に入力されると、基準点指定部１８ｂは２つの基準点の画像座標（液晶モニタ５に表示される画像上の２次元座標）を算出する。算出された２つの基準点の画像座標は基準楕円算出部１８ｃへ出力される。また、上記と同様にして、カーソル位置の画像座標が算出され、基準楕円算出部１８ｃへ出力される。基準楕円算出部１８ｃは、２つの基準点およびカーソル位置の画像座標に基づいて基準楕円を算出し、基準楕円の情報（基準楕円を構成する点の画像座標または基準楕円の式）を制御部１８ａへ出力する。制御部１８ａは基準楕円の描画処理を実行する。この結果、基準楕円が計測画面上に表示される。
【００４８】
基準楕円のサイズと形状は、カーソルの位置に応じて変化する。基準楕円の形状ができるだけ欠陥の形状に一致した状態で、ユーザが３番目の基準点を指定する指示を入力すると、指定された基準点の情報が計測処理部１８に入力される（ステップＳＢ）。図９（ｂ）において、計測画面９２０上に基準楕円９３０が表示され、カーソル９４０の位置に３番目の基準点が指定される。このとき、上記と同様にして、基準点指定部１８ｂによって、３番目の基準点の画像座標が算出される。
【００４９】
カーソルの位置と基準楕円のサイズ・形状との関係の詳細は以下のようになる。基準楕円の一方の径は基準線と同一であり、カーソルがどのような位置にあっても固定される。基準楕円の他方の径は、基準線とカーソルとの距離の２倍の長さをもち、カーソルの位置に応じて長さが変化する。図１１は、カーソルの位置に応じて基準楕円の径の長さが変化する様子を示している。図１１（ｂ）に示すように、基準線１１００とカーソル１１１０との距離１１２０が図１１（ａ）よりも小さくなると、径の長さは小さくなる。また、図１１（ｃ）に示すように、基準線１１００とカーソル１１１０との距離１１２０が図１１（ａ）よりも大きくなると、径の長さは大きくなる。
【００５０】
基準楕円の形状は、基準線の中点を通りかつ基準線に垂直な直線とカーソルとの距離に応じて変化する。具体的には、この距離に応じて基準楕円の曲率が変化し、基準楕円の形状が変化する。図１２は、カーソルの位置に応じて基準楕円の形状が変化する様子を示している。図１２（ｂ），（ｃ）に示すように、２つの基準点の中点を通る基準線１２００の垂線１２１０とカーソル１２２０との距離１２３０が図１２（ａ）よりも非常に大きくなる、あるいは非常に小さくなると、基準楕円１２４０の形状は矩形に近づく。上記のように、カーソルの位置に応じて基準楕円のサイズと形状を柔軟に設定することが可能である。
【００５１】
３番目の基準点が指定された後、指定された基準点の座標に基づいて、計測処理部１８が欠陥計算を行う（ステップＳＣ）。欠陥計算では、欠陥構成点の座標や欠陥サイズの算出が行われる。図１０（ａ）において、計測画面１０００は欠陥計算中の計測画面である。欠陥計算の詳細については後述する。指定された基準点の座標によっては、後述するように、サーチポイントが算出されない場合がある。この場合は、基準点が指定されても欠陥計算は開始されない。
【００５２】
欠陥計算が終了すると、計測処理部１８の指示により、検出された欠陥領域が計測画面上に表示される（ステップＳＤ）。図１０（ｂ）に示すように、欠陥領域は計測画面１０１０の左画面上に表示される。より具体的には、算出された欠陥構成点が小さな●印、×印、○印のいずれかで表示され、かつそれらが線で結ばれて表示される。×印で表示された２つの欠陥構成点１０２０，１０２１は、ユーザが指定した最初の基準点と２番目の基準点に対応した欠陥構成点である。また、○印で表示された２つの欠陥構成点１０２２，１０２３は、基準線に対して垂直方向の直線上の２点に対応した欠陥構成点である。
【００５３】
また、計測処理部１８の指示により、算出された欠陥サイズが計測画面上に表示される（ステップＳＥ）。図１０（ｂ）に示すように、欠陥サイズは計測画面１０１０の右画面上の結果ウィンドウ１０３０に表示される。結果ウィンドウ１０３０の上部には欠陥のイメージが表示され、下部には欠陥サイズが文字で表示される。Ｗ１，Ｗ２，Ｌ，Ａはそれぞれ、欠陥の一方の幅、他方の幅、周囲長、面積を表している。
【００５４】
次に、図１３を参照し、図８のステップＳＣにおける欠陥計算の手順を説明する。基準点指定部１８ｂによって算出された３つの基準点の画像座標が基準楕円算出部１８ｃに入力される（ステップＳＣ１）と、基準楕円算出部１８ｃは、３つの基準点の画像座標に基づいて、サーチポイントを算出する（ステップＳＣ２）。サーチポイントの算出の詳細については後述する。
【００５５】
続いて、基準楕円算出部１８ｃは、サーチポイントの情報に基づいて、サーチエリアを算出する（ステップＳＣ３）。サーチエリアの算出の詳細については後述する。続いて、欠陥構成点算出部１８ｄは、サーチポイントおよびサーチエリアの情報に基づいて、欠陥構成点の画像座標を算出する（ステップＳＣ４）。欠陥構成点の算出の詳細については後述する。
【００５６】
続いて、欠陥構成点算出部１８ｄは、算出した左画面内の各欠陥構成点に対応した右画面内のマッチング点の画像座標を算出する（ステップＳＣ５）。より具体的には、欠陥構成点算出部１８ｄは、欠陥構成点の画像座標に基づいてパターンマッチング処理を実行し、左右２画像の対応点であるマッチング点を算出する。このパターンマッチング処理の方法は特開２００４−４９６３８号公報に記載されたものと同様である。
【００５７】
続いて、欠陥構成点算出部１８ｄは、算出した欠陥構成点およびそのマッチング点の画像座標に基づいて、各欠陥構成点の空間座標（現実の空間上の３次元座標）を算出する（ステップＳＣ６）。空間座標の計算方法は、図２１を参照して説明した方法と同様である。
【００５８】
最後に、欠陥サイズ算出部１８ｅは、算出された欠陥構成点の空間座標に基づいて、欠陥サイズを算出する（ステップＳＣ７）。欠陥サイズの算出の詳細については後述する。
【００５９】
次に、図１４を参照し、サーチポイント算出処理（ステップＳＣ２）の手順を説明する。３つの基準点の画像座標が制御部１８ａから入力される（ステップＳＣ２１）と、基準楕円算出部１８ｃは、入力された基準点の画像座標に基づいて、基準楕円を算出する（ステップＳＣ２２）。このとき算出される基準楕円は、図８のステップＳＣにおいて、３番目の基準点が指定された際に表示される基準楕円と同じものである。
【００６０】
続いて、基準楕円算出部１８ｃは、基準楕円の周囲長を算出する。より具体的には、基準楕円算出部１８ｃは、基準楕円を構成する各画素の画像座標を用いて、それぞれ隣り合う画素の２次元距離の合計値を求めることにより、基準楕円の周囲長を算出する（ステップＳＣ２３）。続いて、基準楕円算出部１８ｃは、サーチポイントの数、間隔、および画像座標を算出する（ステップＳＣ２４）。最後に、基準楕円算出部１８ｃは、サーチポイントの情報（サーチポイントの数・間隔・画像座標）を制御部１８ａへ出力する（ステップＳＣ２５）。ただし、サーチポイントが算出できなかった場合、サーチポイントの数は０となる。
【００６１】
サーチポイントの算出は、以下の（Ａ）〜（Ｈ）の条件に基づいて行われる。
（Ａ）ユーザが指定した最初の基準点および２番目の基準点もサーチポイントに数える。
（Ｂ）サーチポイントは基準楕円上に等間隔で並んでいる。
（Ｃ）サーチポイントの数および間隔は基準楕円の周囲長に比例する。
（Ｄ）サーチポイントの数には上限がある。
（Ｅ）サーチポイントの間隔には下限がある。
（Ｆ）基準楕円の周囲長が非常に小さい場合、サーチポイントを算出しない。
（Ｇ）ユーザが指定した最初の基準点と２番目の基準点との距離が非常に小さい場合、サーチポイントを算出しない。
（Ｈ）ユーザが指定した３番目の基準点と基準線との距離が非常に小さい場合、サーチポイントを算出しない。
【００６２】
上記の（Ｃ）〜（Ｈ）の条件を設定する理由は、以下の（Ｃ’）〜（Ｈ’）の通りである。
（Ｃ’）サーチエリアが互いに重なり合わないようにするため。
（Ｄ’）サーチポイントの数が多すぎると、欠陥構成点の算出に時間がかかってしまうため。
（Ｅ’）サーチポイントの間隔が小さすぎると、サーチエリアのサイズが小さくなりすぎ、欠陥構成点の算出を行うには不向きとなるため。
（Ｆ’）〜（Ｈ’）（Ｃ’）と同様。
【００６３】
上記の条件に基づいて算出されたサーチポイントの数および間隔は以下の性質を示す。図１５（ａ）は、サーチポイント１５００が基準楕円１５１０上に等間隔で並んでいる様子を示している。図１５（ｂ）に示すように、図１５（ａ）よりも周囲長が大きくなると、それに比例してサーチポイント１５００の間隔１５２０も大きくなる。また、図１５（ｃ）に示すように、図１５（ａ）よりも周囲長が小さくなると、それに比例してサーチポイント１５００の間隔１５２０も小さくなる。
【００６４】
図１５（ｄ）に示すように、周囲長がより小さくなり、所定の第１の周囲長を下回ると、サーチポイント１５００の数が少なくなる。図１５（ｅ）に示すように、周囲長がさらに小さくなり、所定の第２の周囲長（第１の周囲長＞第２の周囲長）を下回ると、サーチポイントが算出されない。また、図１５（ｆ）に示すように、基準点１５３０，１５３１の距離が非常に小さいと、サーチポイントが算出されない。また、図１５（ｇ）に示すように、ユーザが指定した３番目の基準点（カーソル１５４０の位置）と基準線１５５０との距離が非常に小さいと、サーチポイントが算出されない。本実施形態では、サーチポイントの間隔が等間隔であるが、等間隔でなくても良い。
【００６５】
次に、図１６を参照し、サーチエリア算出処理（ステップＳＣ３）の手順を説明する。サーチポイントの情報が制御部１８ａから入力される（ステップＳＣ３１）と、基準楕円算出部１８ｃは、入力されたサーチポイントの情報に基づいて、サーチエリアの数および画像座標を算出する（ステップＳＣ３２）。最後に、基準楕円算出部１８ｃはサーチエリアの情報（サーチエリアのサイズ・画像座標）を制御部１８ａへ出力する（ステップＳＣ３３）。
【００６６】
サーチエリアの算出は、以下の（ａ）〜（ｅ）の条件に基づいて行われる。
（ａ）サーチエリアはサーチポイントの周囲に位置する。
（ｂ）サーチエリアの形状は正方形である。
（ｃ）サーチエリアのサイズは、互いのサーチエリアが重なり合わない大きさであり、かつサーチポイントの間隔に比例する。
（ｄ）サーチエリアのサイズには上限がある。
（ｅ）サーチエリアのサイズには下限がある。
【００６７】
上記の（ｃ）〜（ｅ）の条件を設定する理由は、以下の（ｃ’）〜（ｅ’）の通りである。
（ｃ’）サーチエリアが互いに重なり合ってしまうと、同一の領域で欠陥構成点が算出され、検出される欠陥のエッジがねじれてしまう可能性があるため。
（ｄ’）サーチエリアのサイズが大きすぎると、画像処理に時間がかかってしまうため。また、欠陥構成点の算出を行うには不向きとなるため。
（ｅ’）サーチエリアのサイズが小さすぎると、欠陥構成点の算出を行うには不向きとなるため。
【００６８】
上記の条件に基づいて算出されたサーチエリアのサイズは以下の性質を示す。図１７（ａ）は、サーチエリア１７００がサーチポイント１７１０の周囲に並んでいる様子を示している。図１７（ｂ）に示すように、図１７（ａ）よりもサーチポイント１７１０の間隔が大きくなると、それに比例して、サーチエリア１７００のサイズも大きくなる。このときのサーチエリア１７００のサイズは、互いに重なり合わない大きさである。図１７（ｃ）に示すように、図１７（ｂ）よりもサーチポイント１７１０の間隔がさらに大きくなると、サーチエリア１７００のサイズが上限に達する。
【００６９】
また、図１７（ｄ）に示すように、図１７（ａ）よりもサーチポイント１７１０の間隔が小さくなると、それに比例して、サーチエリア１７００のサイズも小さくなる。このときのサーチエリア１７００のサイズは、互いに重なり合わない大きさである。サーチポイント１７１０の間隔がさらに小さくなると、サーチエリア１７００のサイズが下限に達する。サーチポイント１７１０の間隔がこれ以下になると、図１７（ｅ）に示すように、サーチポイント自体がなくなる。本実施形態では、サーチエリアの形状が正方形であるが、正方形でなくても良い。
【００７０】
次に、図１８を参照し、欠陥構成点算出処理（ステップＳＣ４）の手順を説明する。また、図１９はこの手順を模式的に示しており、適宜図１９も参照する。サーチポイントの画像座標およびサーチエリアのサイズが制御部１８ａから入力される（ステップＳＣ４１）と、欠陥構成点算出部１８ｄは、入力されたサーチポイントの画像座標およびサーチエリアのサイズに基づいて、サーチエリア内のエリア画像を抽出する（ステップＳＣ４２）。これによって、サーチポイント１９００を含むサーチエリア１９０１内のエリア画像１９１０が抽出される。
【００７１】
続いて、欠陥構成点算出部１８ｄは、抽出したエリア画像をグレースケール化し（ステップＳＣ４３）、グレースケール化した画像に対してエッジ抽出を行う（ステップＳＣ４４）。これによって、エリア画像１９１０をグレースケール化した画像１９２０からエッジ１９２１が抽出される。続いて、欠陥構成点算出部１８ｄは、抽出したエッジの近似直線を算出し（ステップＳＣ４５）、算出したエッジ近似直線とサーチエリアの境界線との２つの交点を算出する（ステップＳＣ４６）。これによって、エッジ近似直線１９３０が算出され、さらにエッジ近似直線１９３０とサーチエリアの境界線との交点１９４０，１９４１が算出される。
【００７２】
続いて、欠陥構成点算出部１８ｄは、算出した２つの交点の中点を算出し（ステップＳＣ４７）、算出した中点とエッジとの最近傍点を算出する（ステップＳＣ４８）。これによって、交点１９４０，１９４１の中点１９５０が算出され、さらに中点１９５０に最も近いエッジ上の最近傍点１９６０が算出される。最後に、欠陥構成点算出部１８ｄは、算出した最近傍点を欠陥構成点として、その画像座標を制御部１８ａへ出力する（ステップＳＣ４９）。
【００７３】
ステップＳＣ４３のグレースケール化では、RGBの各成分で表された画像内の各画素の輝度値Yが、例えば以下の（１）式を用いて算出される。
Y＝0.299×R＋0.587×G＋0.114×B  ・・・（１）
計測対象物である欠陥（バーニング）は特徴的な色を有している場合があるので、その特徴的な色、例えばR（赤色）の輝度値をそのまま画素の輝度値Yとしても良い。算出された輝度値Yで構成される映像信号に基づいて、ステップＳＣ４４でエッジ抽出が行われる。
【００７４】
ステップＳＣ４４のエッジ抽出後にエッジ近似直線の算出を行うため、エッジ抽出には、抽出後の画像にできるだけノイズが発生しない処理を用いるのが良い。例えばSobel・Prewitt・Gradientフィルタ等の１次微分フィルタやLaplacianフィルタ等の２次微分フィルタを用いると良い。また、膨張・収縮・差分処理およびノイズ低減フィルタ等を組み合わせた処理を用いてエッジ抽出を行っても良い。このとき、グレースケール画像を２値化する必要があるが、２値化閾値には固定値を用いても良いし、Ｐ−タイル法、モード法、判別分析法など、グレースケール画像の輝度に基づいて閾値を変更する方法を用いても良い。
【００７５】
ステップＳＣ４５のエッジ近似直線の算出では、ステップＳＣ４４で抽出されたエッジの情報に基づいて、例えば最小２乗法を用いて近似直線を算出する。なお、上記では、エッジの形状に対して直線近似を行っているが、２次以上の関数を使って曲線近似を行っても良い。エッジの形状が直線よりも曲線に近い場合には、曲線近似を行った方がより精度の良い欠陥構成点の算出が可能となる。
【００７６】
ステップＳＣ４９の欠陥構成点の出力では、それまでのステップＳＣ４２〜ＳＣ４８の処理において、欠陥構成点の算出がうまくいかなかった場合（例えばエッジ抽出や近似直線の算出がうまくいかない等）には、サーチポイントをそのまま欠陥構成点として、その画像座標を出力しても良い。
【００７７】
次に、図２０を参照し、欠陥サイズ算出処理（ステップＳＣ７）の手順を説明する。欠陥構成点の空間座標が制御部１８ａから入力される（ステップＳＣ７１）と、欠陥サイズ算出部１８ｅは欠陥の第１の幅を算出する（ステップＳＣ７２）。第１の幅は、ユーザが指定した最初の基準点と２番目の基準点に対応した２つの欠陥構成点の空間距離である。続いて、欠陥サイズ算出部１８ｅは欠陥の第２の幅を算出する（ステップＳＣ７３）。第２の幅は、基準線に対して直交する直線上の２つのサーチポイントに対応した２つの欠陥構成点の空間距離である。
【００７８】
続いて、欠陥サイズ算出部１８ｅは欠陥の周囲長を算出する（ステップＳＣ７４）。周囲長は、全ての隣り合う欠陥構成点同士の空間距離の合計である。続いて、欠陥サイズ算出部１８ｅは欠陥の面積を算出する（ステップＳＣ７５）。面積は、全ての欠陥構成点で囲まれた領域の空間面積である。続いて、欠陥サイズ算出部１８ｅは、算出した欠陥サイズを制御部１８ａへ出力する（ステップＳＣ７６）。
【００７９】
上述したように、ユーザが３つの基準点を指定すれば欠陥サイズの計測が可能となるので、従来のように多数（例えば１０点以上）の基準点を指定する場合と比較して、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。また、欠陥サイズを示すパラメータとして、少なくとも２種類のパラメータを算出することによって、欠陥サイズを詳細に知ることができる。
【００８０】
（第１の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態を説明する。本実施形態の内視鏡装置には、上記のようにして検出した欠陥のサイズを算出するだけでなく、検出した欠陥に問題があるかどうかを診断する欠陥診断を行うことのできる欠陥診断機能が搭載されている。本実施形態による内視鏡装置の構成は図１に示した通りであるが、計測処理部１８の構成が異なる。
【００８１】
図２２は本実施形態の計測処理部１８の構成を示している。図２２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、基準楕円算出部１８ｃと、欠陥構成点算出部１８ｄと、欠陥サイズ算出部１８ｅと、記憶部１８ｆと、参照点算出部１８ｇと、特徴情報生成部１８ｈと、欠陥診断部１８ｉとから構成されている。
【００８２】
制御部１８ａ、基準点指定部１８ｂ、基準楕円算出部１８ｃ、欠陥構成点算出部１８ｄ、欠陥サイズ算出部１８ｅ、および記憶部１８ｆについては前述した通りである。参照点算出部１８ｇは、欠陥診断に使用する画像の特徴を示す特徴情報（本実施形態では輝度または色）を抽出する位置の基準となる参照点を設定し、その画像座標を算出する。本実施形態では、欠陥構成点算出部１８ｄによって算出された欠陥構成点で形成される領域を欠陥領域とみなし、その欠陥領域の外部と内部に参照点が設定される。特徴情報生成部１８ｈは、参照点を基準とする位置における画像の特徴情報を生成する。欠陥診断部１８ｉは、特徴情報が所定の基準を満たすか否かを判定することにより、欠陥に問題があるかどうかを診断する欠陥診断を行う。
【００８３】
次に、本実施形態における計測の手順を説明する。図２３は計測の手順を示している。図８に示した計測の手順と比較すると、欠陥計算（ステップＳＣ）の詳細な手順が異なると共に、欠陥サイズの表示処理（ステップＳＥ）の後に欠陥診断結果の表示処理（ステップＳＦ）が追加されている。
【００８４】
図２４は、欠陥計算（ステップＳＣ）の手順を示している。図１３に示した欠陥計算の手順と比較すると、欠陥サイズの算出処理（ステップＳＣ７）の後に欠陥診断結果の算出処理（ステップＳＣ８）が追加されている。以下、図２５を参照し、欠陥診断結果の算出処理（ステップＳＣ８）の手順を説明する。
【００８５】
欠陥構成点算出部１８ｄによって算出された欠陥構成点の画像座標が制御部１８ａから入力される（ステップＳＣ８１）と、参照点算出部１８ｇは第１参照点の画像座標を算出する（ステップＳＣ８２）。図２６（ａ）に示すように、前述した基準線２６００上、および基準線２６００に対して垂直な線２６１０（第２の幅を構成する線）上の点であって、欠陥構成点２６２０から所定の距離だけ欠陥領域の外側にある４つの点２６３０が第１参照点である。
【００８６】
続いて、参照点算出部１８ｇは第１参照エリアの画像座標を算出する（ステップＳＣ８３）。図２６（ｂ）に示すように、第１参照点である点２６３０を中心とする、欠陥周囲の色情報を算出するための矩形の４つの画像処理範囲２６４０が第１参照エリアである。
【００８７】
続いて、参照点算出部１８ｇは第２参照点の画像座標を算出する（ステップＳＣ８４）。図２６（ｃ）に示すように、基準点２６５０，２６５１、および基準線２６１０に対して垂直方向の幅をなす２つの欠陥構成点２６６０，２６６１の合計４つの点の重心に位置する点２６７０が第２参照点である。
【００８８】
続いて、参照点算出部１８ｇは第２参照エリアの画像座標を算出する（ステップＳＣ８５）。図２６（ｄ）に示すように、第２参照点である点２６７０を中心とする、欠陥内部の色情報を算出するための矩形の画像処理範囲２６８０が第２参照エリアである。ステップＳＣ８２〜ＳＣ８５の処理によって、欠陥構成点によって形成される欠陥領域の内側と外側に参照点および参照エリアが設定される。
【００８９】
続いて、特徴情報生成部１８ｈは、画像データを用いて、各参照エリアの輝度情報を算出する（ステップＳＣ８６）。このとき、参照エリア内の各画素のRGBの各成分の値から求めた各画素の輝度値Yの平均値として輝度情報が算出される。輝度値Yは、以下の（２）式で表される。
Y＝0.299×R＋0.587×G＋0.114×B  ・・・（２）
【００９０】
続いて、欠陥診断部１８ｉは、各参照エリアの輝度情報を比較し、比較結果に基づいて欠陥の診断を行う（ステップＳＣ８７）。４つの第１参照エリアの輝度情報の平均をYaとし、第２参照エリアの輝度情報をYbとすると、２つの輝度情報の差である輝度差Dは、以下の（３）式で表される。
D＝｜Ya−Yb｜  ・・・（３）
【００９１】
欠陥診断部１８ｉは、上記の輝度差Dが所定値以上であれば、欠陥の内部と周囲の間の輝度差は大きいとみなし、診断結果をNGとする。また、欠陥診断部１８ｉは、上記の輝度差Dが所定値未満であれば、輝度差は小さいとみなし、診断結果をOKとする。
【００９２】
続いて、欠陥診断部１８ｉは、欠陥診断結果を制御部１８ａへ出力する（ステップＳＣ８８）。上記のステップＳＣ８１〜ＳＣ８８の処理からなる欠陥診断結果の算出処理が終了すると、計測処理部１８の指示により、欠陥診断結果が計測画面上に表示される（図２３のステップＳＦ）。
【００９３】
図２７は、欠陥の計測結果および診断結果が表示されたときの計測画面を示している。左画面上には、ユーザが指定した２つの基準点（×）、および基準点に基づいて算出された欠陥構成点（○、●）が表示される。右画面上には、結果ウィンドウ２７００が表示される。結果ウィンドウ２７００の下部には、欠陥サイズ（第１の幅Ｗ１、第２の幅Ｗ２、周囲長Ｌ、面積Ａ）に加えて、輝度情報の差（Differ）と欠陥診断結果（Result）が表示される。ユーザは、欠陥サイズおよび診断結果をもとに、検出された欠陥に問題があるかどうかを確認することができる。
【００９４】
次に、本実施形態の第１の変形例を説明する。上記では、欠陥診断を行う際、参照エリアの輝度情報を用いたが、本変形例では、参照エリアの色情報を用いる。色情報として、xy色度図で用いられるxy値を使用する。RGB値とxy値との関係式は以下の（４）式および（５）式の通りである。
x=0.60×R−0.28×G−0.32×B  ・・・（４）
y=0.20×R−0.52×G−0.31×B  ・・・（５）
【００９５】
そして、色情報の差を表す値として、xy色度図における座標間の距離を使用する。４つの第１参照エリアの色情報の平均をxa、yaとし、第２参照エリアの色情報をxb、ybとすると、２つの色情報の差Dは、以下の（６）式となる。本変形例は、欠陥内部と周囲の間で、輝度の差が少なく、色差だけがある場合に有効である。
【００９６】
【数１】
2011158549.tif 000003
【００９７】
次に、本実施形態の第２の変形例を説明する。上記では、基準点をもとに欠陥外部の第１参照点および欠陥内部の第２参照点を求めていたが、本変形例では、まず基準点をもとに欠陥内部の第２参照点を求め、その第２参照点と各欠陥構成点をもとに、欠陥外部の第１参照点を求める。
【００９８】
まず、参照点算出部１８ｇは、図２８（ａ）に示すように、上記と同様の方法で第２参照点２８００を求める。そして、参照点算出部１８ｇは、図２８（ｂ）に示すように、第２参照点２８００と各欠陥構成点とを結んだ直線２８１０を求める。そして、参照点算出部１８ｇは、図２８（ｃ）に示すように、各直線上に位置し、欠陥構成点から所定の距離だけ欠陥領域の外側にある点２８２０を、第１参照点として算出する。本変形例は、欠陥周囲の輝度情報をより広い範囲で用いたい（より多くの第１参照点を設定したい）場合には有効である。
【００９９】
上述したように、本実施形態によれば、欠陥領域の内部と外部に設定された参照点を含む参照領域における輝度情報の差と計測結果とが表示されるので、ユーザが計測対象物を目視して、欠陥に問題があるかどうかを判断する際に判断の補助となる情報をユーザに通知することができる。本実施形態は、バーニングのように、欠陥領域の内部と外部とで画像の特徴に差がある欠陥の診断を行う際に有効である。
【０１００】
また、画像の特徴情報が所定の基準を満たすか否か、具体的には輝度情報の差が所定値以上であるか否かを判定することにより、欠陥に問題があるか否かの判定を客観的な基準に基づいて行うことができる。さらに、この判定の結果を表示することによって、欠陥に対する客観的な判定結果をユーザに知らせることができる。
【０１０１】
また、画像の特徴情報として輝度情報を生成することによって、輝度に特徴がある（欠陥の内部と外部とで輝度に差がある）欠陥についての判断を行うのに適した情報を得ることができる。また、画像の特徴情報として色情報を生成することによって、色に特徴がある（欠陥の内部と外部とで色に差がある）欠陥についての判断を行うのに適した情報を得ることができる。
【０１０２】
また、ユーザが指定した３つの基準点に基づいて、欠陥のエッジを構成する欠陥構成点を算出し、さらに欠陥構成点に基づいて参照点・参照エリアの設定および特徴情報の生成を行うことによって、ユーザの手間を減らしつつ、欠陥についての判断を行うのに適した特徴情報を生成することができる。
【０１０３】
（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図１に示した通りであるが、計測処理部１８の構成が異なる。図２９は本実施形態の計測処理部１８の構成を示している。図２９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、欠陥サイズ算出部１８ｅと、記憶部１８ｆと、参照点算出部１８ｇと、特徴情報生成部１８ｈと、欠陥診断部１８ｉとから構成されている。図２９に示す構成では、図２２に示す構成と比較して、基準楕円算出部１８ｃおよび欠陥構成点算出部１８ｄが削除され、空間座標算出部１８ｊが追加されている点が異なる。空間座標算出部１８ｊは、基準点指定部１８ｂによって指定された基準点に対応するマッチング点を算出し、さらに基準点およびマッチング点に基づいて各基準点の空間座標を算出する。空間座標算出部１８ｊは、欠陥構成点算出部１８ｄにおけるマッチング点の算出機能と空間座標の算出機能を抽出したものと同等である。
【０１０４】
次に、本実施形態における計測の手順を説明する。図３０は計測の手順を示している。図２３に示した計測の手順と比較すると、欠陥計算（ステップＳＣ）の詳細な手順が異なると共に、３個の基準点の指定処理（ステップＳＡ，ＳＢ）がｎ個（ｎ≧３）の基準点の指定処理（ステップＳＧ）に変更されている。
【０１０５】
以下、図３１を参照し、ｎ個の基準点の指定処理（ステップＳＧ）の手順を説明する。図３１（ａ）に示すように、ユーザは欠陥のエッジ上の点３１００を１個目の基準点として指定する。ユーザによって指定された基準点の位置情報が計測処理部１８に入力されると、基準点指定部１８ｂは基準点の画像座標を算出する。同様に、基準点指定部１８ｂは、ユーザによって基準点が指定される毎に基準点の画像座標を算出する。
【０１０６】
続いて、図３１（ｂ）に示すように、ユーザは点３１００近傍の欠陥のエッジ上の点３１０１を、２個目の基準点として指定する。続いて、図３１（ｃ）に示すように、ユーザは欠陥のエッジ上の点を、左回り方向に、順次指定する。但し、この場合は左回り方向であるが、ユーザは右回り方向に基準点を順次指定しても良い。図３１（ｃ）は、１１番目の基準点である点３１１１が指定された状態を示している。
【０１０７】
さらに、図３１（ｄ）に示すように、ユーザは欠陥のエッジ上の点を、左回り方向に、順次指定する。図３１（ｄ）は、１６番目の基準点である点３１１６が指定された状態を示している。ユーザは、最初に指定した点３１００の近傍の点３１１６を指定した後、図３１（ｅ）に示すように、基準点として指定した１６個の点によって形成される領域が閉じる点を指定する。ｎ＋１個目の点が指定されたときに、１個目の点および２個目の点を結ぶ直線と、ｎ個目の点およびｎ＋１個目の点を結ぶ直線とが交差する場合、ｎ＋１個目の点が、「領域が閉じる点」となる。
【０１０８】
基準点指定部１８ｂは、基準点として指定された各点の画像座標を算出し、さらに上記の２つの直線を算出し、直線同士が交差するか否かを判定する。直線同士が交差する場合、基準点指定部１８ｂは基準点の指定が終了したと判定し、領域が閉じる点を除く基準点の画像座標を制御部１８ａへ出力する。上記の例では１６個の基準点が指定されているが、基準点の数は１６個以外でもよい。
【０１０９】
次に、図３２を参照し、欠陥計算（ステップＳＣ）の手順を説明する。基準点指定部１８ｂによって算出された基準点の画像座標が制御部１８ａから入力される（ステップＳＣ１）と、空間座標算出部１８ｊは基準点に対応するマッチング点の画像座標を算出する（ステップＳＣ５）。続いて、空間座標算出部１８ｊは、基準点およびそのマッチング点の画像座標に基づいて、各基準点の空間座標（現実の空間上の３次元座標）を算出する（ステップＳＣ６）。
【０１１０】
続いて、欠陥サイズ算出部１８ｅは、算出された空間座標に基づいて、欠陥サイズを算出する（ステップＳＣ７）。本実施形態における欠陥サイズは、欠陥の周囲長および面積である。周囲長は、全ての隣り合う基準点同士の空間距離の合計であり、面積は、全ての基準点で囲まれた領域の空間面積である。続いて、欠陥診断結果の算出処理が行われる（ステップＳＣ８）。
【０１１１】
次に、図３３を参照し、欠陥診断結果の算出処理（ステップＳＣ８）の手順を説明する。基準点の画像座標が制御部１８ａから入力される（ステップＳＣ８９）と、参照点算出部１８ｇは第２参照点の画像座標を算出する（ステップＳＣ８４）。図３４（ａ）に示すように、１６個の基準点の重心に位置する点３４００が第２参照点である。
【０１１２】
続いて、参照点算出部１８ｇは、第２参照点を中心とする第２参照エリアの画像座標を算出する（ステップＳＣ８５）。続いて、参照点算出部１８ｇは第１参照点の画像座標を算出する（ステップＳＣ８２）。このとき、参照点算出部１８ｇは、図３４（ｂ）に示すように、第２参照点である点３４００と各基準点とを結んだ直線３４１０を求める。そして、参照点算出部１８ｇは、図３４（ｃ）に示すように、各直線３４１０上に位置し、基準点から所定の距離だけ欠陥領域の外側にある点３４２０を第１参照点として求める。続いて、参照点算出部１８ｇは、第１参照点を中心とする第１参照エリアの画像座標を算出する（ステップＳＣ８３）。ステップＳＣ８３に続くステップＳＣ８６〜ＳＣ８８の処理は図２５と同様である。
【０１１３】
図３５は、欠陥の計測結果および診断結果が表示されたときの計測画面を示している。左画面上には、ユーザが指定した１６個の基準点（×）が表示される。右画面上には、結果ウィンドウ３５００が表示される。結果ウィンドウ３５００の下部には、欠陥サイズ（周囲長Ｌ、面積Ａ）に加えて、輝度情報の差（Differ）と欠陥診断結果（Result）が表示される。ユーザは、欠陥サイズおよび診断結果をもとに、検出された欠陥に問題があるかどうかを確認することができる。
【０１１４】
上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ユーザが計測対象物を目視して、欠陥に問題があるかどうかを判断する際に判断の補助となる情報をユーザに通知することができる。また、ユーザが欠陥のエッジ上の複数の基準点を指定することが可能なので、ユーザの意思を反映した計測を行うことができると共に、欠陥の形状が複雑な場合に計測精度が向上する。
【０１１５】
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】
【０１１６】
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・・・基準楕円算出部、１８ｄ・・・欠陥構成点算出部（構成点算出部）、１８ｅ・・・欠陥サイズ算出部（計測部）、１８ｆ・・・記憶部、１８ｇ・・・参照点算出部（参照点設定部）、１８ｈ・・・特徴情報生成部（生成部）、１８ｉ・・・欠陥診断部（判定部）、１８ｊ・・・空間座標算出部
【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７】
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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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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