(57)【要約】【課題】同一の被写体に関する複数の被写体像を撮像して生成された画像データを用いて計測を行う際に、第１の被写体像に設定された計測点に対応する、第２の被写体像に設定された対応点の視認性を保つ。【解決手段】ＣＰＵ１８は、画像データに基づく第１の被写体像に計測点を設定し、計測点の位置に基づいて、画像データに基づく第２の被写体像に対応点を設定する。また、ＣＰＵ１８は、対応点の位置に基づいて第２の被写体像に情報表示領域を設定する。モニタ４は、第１の被写体像、第２の被写体像、計測点、対応点、および情報表示領域を表示する。ＣＰＵ１８は、計測点の位置および対応点の位置に基づいて、画像データを用いて被写体を計測する。【選択図】図２
2011027912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の被写体に関する複数の被写体像を撮像し、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第１の被写体像に計測点を設定する計測点設定部と、
前記計測点設定部によって設定された前記計測点の位置に基づいて、前記画像データに基づく第２の被写体像に対応点を設定する対応点設定部と、
前記対応点設定部によって設定された前記対応点の位置に基づいて前記第２の被写体像に情報表示領域を設定する領域設定部と、
前記第１の被写体像、前記第２の被写体像、前記計測点、前記対応点、および前記情報表示領域を表示する表示部と、
前記計測点の位置および前記対応点の位置に基づいて、前記画像データを用いて被写体を計測する計測部と、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記領域設定部は、前記対応点と前記情報表示領域が重ならないように前記情報表示領域を設定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】
前記計測点設定部は第１の計測点および第２の計測点を設定し、
前記対応点設定部は、前記第１の計測点に対応する第１の対応点および前記第２の計測点に対応する第２の対応点を設定し、
前記領域設定部は、前記第１の対応点と前記情報表示領域が重なるように、かつ、前記第２の対応点と前記情報表示領域が重ならないように前記情報表示領域を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記第１の対応点を非表示とする表示設定部をさらに備えた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】
前記計測点設定部は前記第１の計測点を設定した後に前記第２の計測点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６】
前記領域設定部は、前記計測点設定部によって設定された前記計測点の位置に基づいて前記第１の被写体像に第１の情報表示領域を設定し、前記対応点設定部によって設定された前記対応点の位置に基づいて前記第２の被写体像に第２の情報表示領域を設定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７】
前記領域設定部は、前記第１の情報表示領域を設定するときには、前記計測点設定部によって設定された前記計測点の位置および前記第２の情報表示領域の位置に基づいて前記第１の情報表示領域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】
同一の被写体に関する複数の被写体像を撮像し、画像データを生成するステップと、
前記画像データに基づく第１の被写体像に計測点を設定するステップと、
前記計測点の位置に基づいて、前記画像データに基づく第２の被写体像に対応点を設定するステップと、
前記対応点の位置に基づいて前記第２の被写体像に情報表示領域を設定するステップと、
前記第１の被写体像、前記第２の被写体像、前記計測点、前記対応点、および前記情報表示領域を表示するステップと、
前記計測点の位置および前記対応点の位置に基づいて、前記映像信号を用いて計測処理を実行するステップと、
を実行することを特徴とする計測方法。
【請求項９】
同一の被写体に関する複数の被写体像を有する画像データに基づく第１の被写体像に計測点を設定するステップと、
前記計測点の位置に基づいて、前記画像データに基づく第２の被写体像に対応点を設定するステップと、
前記対応点の位置に基づいて前記第２の被写体像に情報表示領域を設定するステップと、
前記第１の被写体像、前記第２の被写体像、前記計測点、前記対応点、および前記情報表示領域を表示するステップと、
前記計測点の位置および前記対応点の位置に基づいて、前記映像信号を用いて計測処理を実行するステップと、
をコンピュータに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、内視鏡により被写体を撮像して得られた画像データに基づいて計測処理を実行する内視鏡装置および計測方法に関する。また、本発明は、コンピュータの動作を制御するためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用の内視鏡装置は、ボイラー、タービン、エンジン、パイプ等の内部の傷や腐食等の観察や検査に使用されている。また、内視鏡装置において、内視鏡で撮像された画像上で指定された計測点をもとに、三角測量の原理で長さや面積などの計測を行う機能を備えた内視鏡装置がある。また、この内視鏡装置では、多様な観察物を観察および検査することができるようにするため、複数種類の光学アダプタが用意されており、内視鏡の先端部分は交換可能となっている。
【０００３】
上記の光学アダプタとして、同一被写体に関する２つの被写体像を結像可能なステレオ光学アダプタがある。ステレオ光学アダプタを使用し、被写体像を左右の光学系で捉えたときの左右の光学系測距点の座標に基づいて、三角測量の原理を使用して被写体の３次元空間座標を求めることによって、被写体の長さや面積などを計測することができる。
【０００４】
図２７および図２８は、内視鏡装置の表示装置が表示する画面（以下、表示画面と記載）を示している。図２７および図２８は、２点間距離を計測する場合（２点間計測）の表示画面の一例である。図２７に示す表示画面９００には、ステレオ光学アダプタで捉えられた左右の被写体像に対応した左画像９１０ａと右画像９１０ｂが表示される。
【０００５】
また、表示画面９００には、計測位置を示す計測点を指定するためのカーソル９２０ａ，９２０ｂが表示される。ユーザは、内視鏡装置にカーソル９２０ａの移動指示を入力することにより、カーソル９２０ａ，９２０ｂを表示画面９００内で移動させることができる。
【０００６】
カーソル９２０ａの表示位置は、ユーザが内視鏡装置に入力する指示に基づいて設定される。左画像９１０ａ内にカーソル９２０ａが設定されると、カーソル９２０ａの表示位置に対応した右画像９１０ｂ上の対応点の位置を計算するマッチング処理が実行される。この対応点の位置がカーソル９２０ｂの表示位置となる。また、カーソル９２０ａの周辺の領域を拡大した画像がズームウィンドウ９３０ａに表示され、カーソル９２０ｂの周辺の領域を拡大した画像がズームウィンドウ９３０ｂに表示される。特許文献１には、同様に、カーソルの表示位置周辺の領域を拡大した画面（拡大画面）を表示する内視鏡装置が開示されている。
【０００７】
ユーザがカーソル９２０ａを所望の位置に移動させ、計測点を確定する指示を入力すると、図２８のように、確定した計測点９４０ａ，９４０ｂがカーソル９２０ａ，９２０ｂと共に表示される。複数の計測点が設定された後、それらの計測点の位置に基づいて被写体が計測される。
【０００８】
ズームウィンドウ９３０ａが表示されている領域に計測点を設定する場合、カーソル９２０ａとズームウィンドウ９３０ａが重なってしまうため、計測点の設定が困難となる。特許文献１には、これに関する内容として、拡大画面がカーソルを妨害しないことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／１６５３０６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
内視鏡装置による計測では、計測精度を確保するためにはマッチング処理が正確に行われることが望ましい。図２７および図２８の例では、カーソル９２０ａに対応するカーソル９２０ｂがリアルタイムに表示されるため、ユーザは、マッチング処理が正確に行われているか否かを常に確認することができる。また、ユーザは、ズームウィンドウ９３０ａ，９３０ｂを確認することにより、マッチング処理が正確に行われているか否かの確認をより詳細に行うことができる。
【００１１】
表示画面には、ズームウィンドウ９３０ａ，９３０ｂの他にも、例えば計測モードを表示する領域もある。しかし、カーソル９２０ｂとズームウィンドウ９３０ｂ等の各種の情報表示領域が重なってしまうと、ユーザは、カーソル９２０ｂを確認することが困難となるため、マッチング処理結果の確認を行うことが困難となる。特許文献１には、左画像上のカーソルと拡大画面の位置関係については記載されているが、右画像上の対応点と拡大画面の位置関係については記載されていない。このため、マッチング処理が正確に行われているか否かをユーザが確認できない可能性がある。
【００１２】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、同一の被写体に関する複数の被写体像を撮像して生成された画像データを用いて計測を行う際に、第１の被写体像に設定された計測点に対応する、第２の被写体像に設定された対応点の視認性を保つことができる内視鏡装置、計測方法、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】
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、同一の被写体に関する複数の被写体像を撮像し、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第１の被写体像に計測点を設定する計測点設定部と、前記計測点設定部によって設定された前記計測点の位置に基づいて、前記画像データに基づく第２の被写体像に対応点を設定する対応点設定部と、前記対応点設定部によって設定された前記対応点の位置に基づいて前記第２の被写体像に情報表示領域を設定する領域設定部と、前記第１の被写体像、前記第２の被写体像、前記計測点、前記対応点、および前記情報表示領域を表示する表示部と、前記計測点の位置および前記対応点の位置に基づいて、前記画像データを用いて被写体を計測する計測部と、を備えたことを特徴とする内視鏡装置である。
【００１４】
また、本発明の内視鏡装置において、前記領域設定部は、前記対応点と前記情報表示領域が重ならないように前記情報表示領域を設定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、前記計測点設定部は第１の計測点および第２の計測点を設定し、前記対応点設定部は、前記第１の計測点に対応する第１の対応点および前記第２の計測点に対応する第２の対応点を設定し、前記領域設定部は、前記第１の対応点と前記情報表示領域が重なるように、かつ、前記第２の対応点と前記情報表示領域が重ならないように前記情報表示領域を設定することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の内視鏡装置は、前記第１の対応点を非表示とする表示設定部をさらに備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の内視鏡装置において、前記計測点設定部は前記第１の計測点を設定した後に前記第２の計測点を設定することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の内視鏡装置において、前記領域設定部は、前記計測点設定部によって設定された前記計測点の位置に基づいて前記第１の被写体像に第１の情報表示領域を設定し、前記対応点設定部によって設定された前記対応点の位置に基づいて前記第２の被写体像に第２の情報表示領域を設定することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の内視鏡装置において、前記領域設定部は、前記第１の情報表示領域を設定するときには、前記計測点設定部によって設定された前記計測点の位置および前記第２の情報表示領域の位置に基づいて前記第１の情報表示領域を設定することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、同一の被写体に関する複数の被写体像を撮像し、画像データを生成するステップと、前記画像データに基づく第１の被写体像に計測点を設定するステップと、前記計測点の位置に基づいて、前記画像データに基づく第２の被写体像に対応点を設定するステップと、前記対応点の位置に基づいて前記第２の被写体像に情報表示領域を設定するステップと、前記第１の被写体像、前記第２の被写体像、前記計測点、前記対応点、および前記情報表示領域を表示するステップと、前記計測点の位置および前記対応点の位置に基づいて、前記映像信号を用いて計測処理を実行するステップと、を実行することを特徴とするである。
【００２１】
また、本発明は、同一の被写体に関する複数の被写体像を有する画像データに基づく第１の被写体像に計測点を設定するステップと、前記計測点の位置に基づいて、前記画像データに基づく第２の被写体像に対応点を設定するステップと、前記対応点の位置に基づいて前記第２の被写体像に情報表示領域を設定するステップと、前記第１の被写体像、前記第２の被写体像、前記計測点、前記対応点、および前記情報表示領域を表示するステップと、前記計測点の位置および前記対応点の位置に基づいて、前記映像信号を用いて計測処理を実行するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、対応点の位置に基づいて第２の被写体像に情報表示領域を設定することによって、対応点と情報表示領域の位置関係を制御することが可能となる。これによって、第２の被写体像に設定された対応点の視認性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による内視鏡装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による内視鏡装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による内視鏡装置が備えるＣＰＵの機能構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態による内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態による内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態による内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態による内視鏡装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図１２】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図１３】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図１４】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図１５】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図１６】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図１７】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図１８】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図１９】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図２０】本発明の一実施形態におけるズームウィンドウ表示領域を示す参考図である。
【図２１】本発明の一実施形態におけるズームウィンドウ表示領域を示す参考図である。
【図２２】本発明の一実施形態におけるズームウィンドウ表示領域を示す参考図である。
【図２３】本発明の一実施形態におけるズームウィンドウ表示領域を示す参考図である。
【図２４】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図２５】本発明の一実施形態による内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図２６】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２７】従来の内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【図２８】従来の内視鏡装置の表示画面を示す参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一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、この内視鏡２に接続された装置本体３とを備えている。内視鏡２は、細長な挿入部２０と、装置全体の各種動作制御を実行する際に必要な操作を行うための操作部６とを備えている。装置本体３は、内視鏡２で撮像された被写体の画像や操作制御内容（例えば処理メニュー）等の表示を行う表示装置であるモニタ４（液晶モニタ）と、内部に制御ユニット１０（図２参照）を有する筐体５とを備えている。
【００２５】
挿入部２０は、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とを先端側から順に連設して構成されている。先端部２１には、観察視野を２つ有するステレオ光学アダプタや観察視野が１つの通常観察光学アダプタ等、各種光学アダプタが着脱自在になっている。本実施形態では、計測を行う場合、同一被写体に関する２つの被写体像を結像可能なステレオ光学アダプタを通して、左右一対の被写体像である左画像および右画像が撮像される。
【００２６】
図２に示すように筐体５内には、内視鏡ユニット８、ＣＣＵ９（カメラコントロールユニット）、および制御ユニット１０が設けられており、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。内視鏡ユニット８は、先端部２１に内蔵されている光源（ＬＥＤ２９）を駆動する光源駆動装置と、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構成されている。
【００２７】
先端部２１には撮像素子２８とＬＥＤ２９が内蔵されている。撮像素子２８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。ＣＣＵ９には、撮像素子２８から出力された撮像信号が入力される。この撮像信号は、ＣＣＵ９内で例えばＮＴＳＣ信号等の映像信号（画像データ）に変換されて、制御ユニット１０へ供給される。ＬＥＤ２９は、被写体に照射する照明光を発生する。本実施形態では、ＬＥＤ２９が先端部２１に内蔵されているが、ＬＥＤ２９を筐体５内に配置し、ＬＥＤ２９が発生した照明光を光ファイバで先端部２１に導くようにしてもよい。また、ＬＥＤ以外の照明を用いてもよい。
【００２８】
制御ユニット１０内には、映像信号が入力される映像信号処理回路１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、カードＩ／Ｆ１５（カードインターフェイス）、ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ１６（ＵＳＢインターフェイス）、およびＲＳ−２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７（ＲＳ−２３２Ｃインターフェイス）と、これら各種機能を主要プログラムに基づいて実行し動作制御を行うＣＰＵ１８とが設けられている。
【００２９】
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操作部６が接続されている。ユーザが操作部６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。
【００３０】
ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ１６は、制御ユニット１０とパーソナルコンピュータ３１とを電気的に接続するためのインターフェイスである。このＵＳＢ  Ｉ／Ｆ１６を介して制御ユニット１０とパーソナルコンピュータ３１とを接続することによって、パーソナルコンピュータ３１側で内視鏡画像の表示指示や、計測時における画像処理等の各種の指示制御を行うことが可能になると共に、制御ユニット１０とパーソナルコンピュータ３１との間での各種の処理に必要な制御情報やデータ等の入出力を行うことが可能になる。
【００３１】
また、カードＩ／Ｆ１５には、メモリカード３２を自由に着脱することができるようになっている。メモリカード３２をカードＩ／Ｆ１５に装着することにより、ＣＰＵ１８による制御に従って、このメモリカード３２に記憶されている制御処理情報や画像情報等のデータの制御ユニット１０への取り込み、あるいは制御処理情報や画像情報等のデータのメモリカード３２への記録を行うことが可能になる。
【００３２】
映像信号処理回路１２は、ＣＣＵ９から供給された映像信号に基づく内視鏡画像と、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、ＣＰＵ１８の制御により生成される、操作メニューに基づくグラフィック画像信号とＣＣＵ９からの映像信号を合成する処理や、モニタ４の画面上に表示するのに必要な処理等を行い、表示信号をモニタ４に供給する。また、この映像信号処理回路１２は、単に内視鏡画像、あるいは操作メニュー等の画像を単独で表示するための処理を行うことも可能である。したがって、モニタ４の画面上には、内視鏡画像、操作メニュー画像、内視鏡画像と操作メニュー画像との合成画像等が表示される。
【００３３】
ＣＰＵ１８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、目的に応じた処理を行うように各種回路部等を制御して、内視鏡装置１全体の動作制御を行う。ＲＡＭ１４は、ＣＰＵ１８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。
【００３４】
図３は、ＣＰＵ１８のうち、本実施形態の説明の中心となる部分の機能構成を示している。計測点設定部４１は、画像データに基づく左画像に、計測位置を示す計測点（第１オーバーレイ）を設定する。対応点設定部４２は、計測点設定部４１によって設定された計測点の位置に基づいて、画像データに基づく右画像に対応点（第１オーバーレイ）を設定する。この際、対応点設定部４２は、左画像上の計測点の表示位置に対応した右画像上の対応点の位置を画像のパターンマッチングにより計算するマッチング処理を実行する。ウィンドウ設定部４３は、カーソルの表示位置周辺の領域を拡大した画像を含むズームウィンドウ（第２オーバーレイ）を右画像および左画像に設定する。右画像上のカーソルに対応した右画像上のズームウィンドウの表示位置は、右画像上の対応点の位置に基づいて設定される。
【００３５】
演算処理部４４は、映像信号処理回路１２から取得した画像データを用いて、三角測量の原理に基づいて３次元座標を計算する処理や、被写体の長さや面積などを計算する処理等を実行する。画像生成部４５は、計測点および対応点を示すアイコンや、ズームウィンドウ、各種メニュー等を表示するためのグラフィック画像信号を生成する。制御部４６は、計測点設定部４１、対応点設定部４２、ウィンドウ設定部４３、演算処理部４４、グラフィック画像生成部４５のそれぞれへの処理の割り当てを制御すると共に、内視鏡装置１全体の動作を制御する。
【００３６】
次に、本実施形態における計測の基本原理を説明する。図２６は、ｘ，ｙ，ｚ軸をもつ３次元空間座標系上の左右の２画像の位置関係を示している。この図２６には、挿入部の先端部から被写体までの距離（物体距離）の計測対象となる点Ｐが撮像素子２８の右結像面２８Ｒおよび左結像面２８Ｌ上に結像した状態が示されている。図２６において、点ＯＲ，ＯＬを光学系の主点とし、距離ｆを焦点距離とし、点ＱＲ，ＱＬを点Ｐの結像位置とし、距離Ｌを点ＯＲ−点ＯＬ間の距離とする。
【００３７】
図２６において、直線ＱＲ−ＯＲから（１）式が成立する。
ｘ／ｘＲ＝｛ｙ−（Ｌ／２）｝／｛ｙＲ−（Ｌ／２）｝＝ｚ／（−ｆ）  ・・・（１）
また、直線ＱＬ−ＯＬから（２）式が成立する。
ｘ／ｘＬ＝｛ｙ＋（Ｌ／２）｝／｛ｙＬ＋（Ｌ／２）｝＝ｚ／（−ｆ）  ・・・（２）
この式をｘ，ｙ，ｚについて解けば、点Ｐの３次元座標が得られる。これにより、点ＯＲまたは点ＯＬから被写体までの距離（物体距離）が求まる。また、複数の計測点について、点Ｐの３次元座標を求め、その３次元座標を用いて各種演算を行うことにより、３次元長さや３次元面積を求めることができる。
【００３８】
次に、本実施形態の特徴である、ズームウィンドウの表示位置を制御する方法を説明する。ユーザによって計測機能の実行が指示された場合、図１１に示す表示画面１００が表示される。本実施形態では、メニューの表示は省略する。また、計測機能として、２点間計測についてのみ説明を行うが、本実施形態で説明する方法は他の計測機能に拡張することも可能である。
【００３９】
表示画面１００において、左画像１１０ａ上にカーソル１２０ａが表示され、右画像１１０ｂ上にカーソル１２０ｂが表示される。カーソル１２０ａの表示位置はユーザにより指定される。また、カーソル１２０ａの表示位置に計測点が設定され、その計測点の２次元座標に対応した右画像１１０ｂ上の対応点の２次元座標がマッチング処理により計算される。この対応点の２次元座標がカーソル１２０ｂの表示位置となる。カーソル１２０ａの周辺の領域を拡大した画像は左画像１１０ａ上のズームウィンドウ１３０ａに表示され、カーソル１２０ｂの周辺の領域を拡大した画像は右画像１１０ｂ上のズームウィンドウ１３０ｂに表示される。
【００４０】
また、カーソル１２０ａの表示位置が示す計測点、およびカーソル１２０ｂの表示位置が示す対応点の２次元座標に基づいて物体距離が計算される。メッセージ１４０は物体距離の計算結果を示している。ユーザがカーソル１２０ａを移動させると、リアルタイムにメッセージ１４０が更新される。
【００４１】
本実施形態の２点間計測では、確定している計測点と、確定していない計測点との２つの計測点を用いて２点間距離を計算することが可能である。確定している計測点とは、ユーザが計測点を確定する指示を内視鏡装置１に入力することによって左画像上の位置が固定された計測点である。また、確定していない計測点とは、左画像上の位置が固定されておらず、カーソルの動きに応じて移動可能な計測点である。
【００４２】
左画像１１０ａの上部に計測点を指定するため、図１２のように、ユーザがカーソル１２０ａを左画像１１０ａの上方に移動させた場合、カーソル１２０ｂがズームウィンドウ１３０ｂに近づく。このままユーザがカーソル１２０ａをさらに上方に移動させると、カーソル１２０ｂとズームウィンドウ１３０ｂが重なってしまう。本実施形態では、このような場合に、カーソル１２０ｂとズームウィンドウ１３０ｂが重ならないようにする制御が実行される。
【００４３】
具体的には、図１３のように、ズームウィンドウ１３０ｂが右画像１１０ｂの下部に移動すると共に、ズームウィンドウ１３０ａが左画像１１０ａの下部に移動する。これによって、カーソル１２０ｂとズームウィンドウ１３０ｂが重ならなくなる。図１２において、カーソル１２０ａとズームウィンドウ１３０ａは重なっていないので、ズームウィンドウ１３０ａは必ずしも移動しなくてもよい。しかし、左右のズームウィンドウの垂直位置が常に同一となることで、ユーザが左右のズームウィンドウを見やすい状態を保つことができる。このため、本実施形態では特殊な場合を除いて、ズームウィンドウ１３０ｂと垂直位置が同じ位置にズームウィンドウ１３０ａが表示される。
【００４４】
図１１の状態以後、図１４のように、ユーザが、計測点を確定させたい位置にカーソル１２０ａを移動させ、計測点を確定する指示を入力すると、計測点が確定する。このとき、図１５のように、確定した計測点１５０ａおよびその対応点１５０ｂが表示される。計測点１５０ａが確定すると、確定している計測点１５０ａと、カーソル１２０ａの表示位置に設定される確定していない計測点とを用いて２点間距離が計算される。２点間距離の計算結果は、メッセージ１４１として表示される。
【００４５】
図１５の状態以後、ユーザがカーソル１２０ａを左画像１１０ａのさらに上方に移動させると、カーソル１２０ｂとズームウィンドウ１３０ｂが重なってしまう。このため、カーソル１２０ｂとズームウィンドウ１３０ｂが重ならないようにする制御が実行される。この制御の際には、カーソル１２０ｂだけでなく対応点１５０ｂとズームウィンドウ１３０ｂも重ならないように、ズームウィンドウ１３０ｂの表示位置が決定される。
【００４６】
具体的には、図１６のように、ズームウィンドウ１３０ｂが右画像１１０ｂの中央部に移動すると共に、ズームウィンドウ１３０ａが左画像１１０ａの中央部に移動する。これによって、カーソル１２０ｂとズームウィンドウ１３０ｂが重ならなくなると共に、対応点１５０ｂとズームウィンドウ１３０ｂが重ならなくなる。また、ズームウィンドウ１３０ｂの移動に合わせてズームウィンドウ１３０ａも移動する。
【００４７】
本実施形態の２点間計測では、１点目の計測点（例えば計測点１５０ａ）が確定した後、２点目の計測点が確定すると、新たな１点目の計測点を指定することが可能となる。例えば、図１７のように、１点目の計測点１５１ａが確定し、確定した計測点１５１ａおよびその対応点１５１ｂが表示される。続いて、図１８のように、２点目の計測点１５２ａが確定し、確定した計測点１５２ａおよびその対応点１５２ｂが表示される。この後、ユーザは、カーソル１２０ａにより、新たな１点目の計測点を指定することが可能となる。
【００４８】
図１８の状態以後、ユーザがカーソル１２０ａを左画像１１０ａのさらに上方に移動させると、カーソル１２０ｂとズームウィンドウ１３０ｂが重なってしまう。このため、カーソル１２０ｂとズームウィンドウ１３０ｂが重ならないようにする制御が実行される。この制御の際には、カーソル１２０ｂだけでなく対応点１５１ｂ，１５２ｂとズームウィンドウ１３０ｂも重ならないように、ズームウィンドウ１３０ｂの表示位置が決定される。
【００４９】
本実施形態では、左右のズームウィンドウ内の画像の目視による比較のし易さを考慮して、基本的には、左右のズームウィンドウは同じ垂直位置に表示される。また、各ズームウィンドウの水平位置は変化せず、垂直位置のみが変化する。図１８の状態以後、ユーザがカーソル１２０ａを左画像１１０ａのさらに上方に移動させた場合、ズームウィンドウ１３０ｂが垂直方向にどこに移動しても、カーソル１２０ｂ、対応点１５１ｂ，１５２ｂの少なくともいずれかと重なる。この場合、図１９のように、最も古い（最初に設定された）対応点１５１ｂと重なる位置にズームウィンドウ１３０ｂが移動する。また、ズームウィンドウ１３０ｂの移動に合わせてズームウィンドウ１３０ａも移動する。
【００５０】
次に、フローチャートを参照しながら、内視鏡装置１の動作を説明する。図４は内視鏡装置１の全体動作を示している。内視鏡装置１が起動されると、制御部４６は初期化を実行する（ステップＳＡ）。続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、画像の倍率変更用のズームスイッチがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳＢ）。ズームスイッチがＯＮとなっている場合には、制御部４６は、画像を拡大するための電子ズーム処理の倍率変更を映像信号処理回路１２に指示する（ステップＳＣ）。この後、処理がステップＳＤに進む。また、ステップＳＢにおいてズームスイッチがＯＦＦとなっている場合には、処理がステップＳＤに進む。
【００５１】
続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、画像の輝度変更用の輝度スイッチがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳＤ）。輝度スイッチがＯＮとなっている場合には、制御部４６は画像全体の輝度変更を映像信号処理回路１２に指示する（ステップＳＥ）。この後、処理がステップＳＦに進む。また、ステップＳＤにおいて輝度スイッチがＯＦＦとなっている場合には、処理がステップＳＦに進む。
【００５２】
続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、計測モードをライブモードに変更するためのライブスイッチがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳＦ）。内視鏡装置１は複数の動作モード（ライブモード、記録モード、計測モード、再生モード）で動作可能である。ライブモードは、内視鏡２によって撮像された動画像をリアルタイムに表示するモードである。記録モードは、内視鏡２によって撮像された静止画像のデータをメモリカード３２に記録するモードである。
【００５３】
計測モードは、内視鏡２によって撮像された静止画像のデータに基づいて２点間計測を実行するモードである。再生モードは、メモリカード３２に記録されている画像データを読み出して画像を表示するモードである。記録モード、計測モード、再生モードのいずれかで動作していてライブスイッチがＯＮとなっている場合には、制御部４６は動作モードをライブモードに変更し、内視鏡装置１内の各部にライブモードでの動作を指示する。これにより、撮像素子２８は被写体を撮像し、撮像信号を生成する。ＣＣＵ９は撮像信号を映像信号に変換する。映像信号処理回路１２は、映像信号と、画像生成部４５からのグラフィック画像信号とを合成して表示信号を生成し、モニタ４へ出力する。モニタ４は、表示信号に基づいて画像を表示する（ステップＳＧ）。この後、処理がステップＳＨに進む。また、ステップＳＦにおいてライブスイッチがＯＦＦとなっている場合には、処理がステップＳＨに進む。
【００５４】
続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、メニュースイッチがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳＨ）。メニュースイッチがＯＮとなっている場合には、画像生成部４５は操作メニュー表示用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（ステップＳＩ）。この後、処理がステップＳＪに進む。また、ステップＳＨにおいてメニュースイッチがＯＦＦとなっている場合には、処理がステップＳＪに進む。
【００５５】
続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、光学アダプタ内のＬＥＤを点灯させるＬＥＤスイッチがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳＪ）。ＬＥＤスイッチがＯＮとなっている場合には、制御部４６は照明装置の起動を内視鏡ユニット８に指示する（ステップＳＫ）。この後、処理がステップＳＬに進む。また、ステップＳＪにおいてＬＥＤスイッチがＯＦＦとなっている場合には、処理がステップＳＬに進む。
【００５６】
続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、画像記録用の記録スイッチがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳＬ）。記録スイッチがＯＮとなっている場合には、制御部４６は動作モードを記録モードに変更し、映像信号処理回路１２から取り込んだ画像データを、カード  Ｉ／Ｆ１５を介してメモリカード３２に記録する（ステップＳＭ）。ステップＳＭの詳細は後述する。この後、処理がステップＳＮに進む。また、ステップＳＬにおいて記録スイッチがＯＦＦとなっている場合には、処理がステップＳＮに進む。
【００５７】
続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、画像再生用の再生スイッチがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳＮ）。再生スイッチがＯＮとなっている場合には、制御部４６は動作モードを再生モードに変更し、カード  Ｉ／Ｆ１５を介してメモリカード３２から画像データを読み出し、映像信号処理回路１２へ出力する（ステップＳＯ）。ステップＳＯの詳細は後述する。この後、処理がステップＳＰに進む。また、ステップＳＮにおいて再生スイッチがＯＦＦとなっている場合には、処理がステップＳＰに進む。
【００５８】
続いて、制御部４６は、挿入部２０の先端部２１と接続する図示せぬ信号線から入力される信号を監視し、光学アダプタが装着されているか否かを判定する（ステップＳＰ）。光学アダプタが装着されている場合には、制御部４６は光学アダプタの種類を判別し、その種類に応じた環境データを、カード  Ｉ／Ｆ１５を介してメモリカード３２から読み出し、ＲＡＭ１４に格納する（ステップＳＱ）。光学アダプタの種類の判別は、例えば光学アダプタ内に設けられた、光学アダプタの種類に応じて異なる抵抗値を検出することにより行われる。この後、処理がステップＳＲに進む。また、ステップＳＰにおいて光学アダプタが装着されていない場合には、処理がステップＳＲに進む。
【００５９】
続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、ステレオ計測用の計測スイッチがＯＮとなっているか否かを判定する（ステップＳＲ）。計測スイッチがＯＮとなっている場合には、制御部４６は動作モードを計測モードに変更し、ＣＰＵ１８の各機能部にステレオ計測を実行させる（ステップＳＳ）。ステップＳＳの詳細は後述する。この後、処理がステップＳＴに進む。また、ステップＳＲにおいて計測スイッチがＯＦＦとなっている場合には、処理がステップＳＴに進む。
【００６０】
続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、電源用のパワースイッチがＯＦＦとなっているか否かを判定する（ステップＳＴ）。パワースイッチがＯＦＦとなっている場合には、内視鏡装置１は動作を終了する。また、ステップＳＴにおいてパワースイッチがＯＮとなっている場合には、処理がステップＳＢに戻る。
【００６１】
次に、上記のステップＳＳ（ステレオ計測）の詳細を説明する。以下では、２点間計測を例とする。ユーザは、モニタ４に表示される計測画面を見ながら、操作部６に設けられたジョイスティックを操作し、計測点の指定を行う。画像上には計測点を示す目印となるカーソルが表示され、カーソルは、ジョイスティックを倒した方向に移動する。所望の位置でユーザがジョイスティックを押し込む操作を行い、計測点を確定する指示を入力すると、そのときのカーソルの位置に計測点が固定される。
【００６２】
一般的な２点間計測では計測点が２点とも確定しないと計測が実行されないが、本実施形態の２点間計測では、１点目が確定し、２点目の計測点が確定していない状態でも計測が実行され、計測結果が表示される。また、計測は繰り返し実行されるので、ジョイスティックの操作によりカーソルが移動すれば、カーソルの移動に応じて、計測結果がリアルタイムに更新される。これによって、ユーザが２点目の計測点を確定する操作を行わなくても計測が行われるので、ユーザの操作負担を軽減することができる。
【００６３】
以下、ステレオ計測の具体的な手順を説明する。図５および図６はステレオ計測の処理手順を示している。最初に制御部４６は初期化処理を実行する。この初期化処理では、ＲＡＭ１４に格納される、カーソルの表示位置を示すカーソル位置ＮＯＷとカーソル位置ＯＬＤが初期化される（ステップＳＳ１）。カーソル位置ＮＯＷは、最後に取得されたカーソルの表示位置を示す。また、カーソル位置ＯＬＤは、最後から１回前に取得されたカーソルの表示位置を示す。
【００６４】
続いて、制御部４６は、ＲＡＭ１４に格納される２点目フラグに０を設定する（ステップＳＳ２）。２点目フラグは、１点目の計測点が確定し、２点目の計測点の入力を行う状態であるか否かを示すフラグである。２点目フラグに０が設定されている場合には、１点目の計測点は確定していない。また、２点目フラグに１が設定されている場合には、１点目の計測点が確定しており、２点目の計測点の入力を行うことが可能である。
【００６５】
続いて、制御部４６は、ＲＳ２３２Ｃ  Ｉ／Ｆ１７を介して操作部６から入力される信号を監視し、計測点入力用のジョイスティックが倒されているか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ステップＳＳ３において、ジョイスティックが倒されている場合には、処理がステップＳＳ４に進む。また、ジョイスティックが倒されていない場合には、処理がステップＳＳ１３に進む。
【００６６】
処理がステップＳＳ４に進んだ場合、計測点設定部４１は、上記と同様のジョイスティックの監視により画像上のカーソル位置を取得する。具体的には、計測点設定部４１は、ＲＡＭ１４からカーソル位置ＯＬＤを読み出し、カーソル位置ＯＬＤに対して、ジョイスティックの操作によるカーソル位置の変化量を加えた情報を画像上のカーソル位置とする。計測点設定部４１が取得したカーソル位置の情報は、カーソル位置ＮＯＷとしてＲＡＭ１４に格納される（ステップＳＳ４）。
【００６７】
続いて、計測点設定部４１は、カーソル位置ＮＯＷとしてＲＡＭ１４に格納したカーソル位置の情報をカーソル位置ＯＬＤとしてＲＡＭ１４に格納する（ステップＳＳ５）。この時点では、カーソル位置ＮＯＷとカーソル位置ＯＬＤは同一である。続いて、カーソル位置ＮＯＷの３次元座標を算出する３次元座標解析が実行される（ステップＳＳ６）。ステップＳＳ６の詳細は後述する。続いて、ズームウィンドウを表示するための設定が行われる（ステップＳＳ７）。ステップＳＳ７の詳細は後述する。
【００６８】
続いて、画像生成部４５は、カーソル、計測点、対応点、ズームウィンドウ、および物体距離を表示するためのグラフィック画像信号を生成し、カーソル等の表示位置の情報と共に映像信号処理回路１２へ出力する。映像信号処理回路１２は、グラフィック画像信号とＣＣＵ９からの映像信号を合成し、表示信号を生成する。このとき、映像信号処理回路１２は、画像生成部４５から通知された表示位置にカーソル等を表示するようにグラフィック画像信号と映像信号を合成して表示信号を生成し、モニタ４へ出力する。モニタ４は、表示信号に基づいて画像を表示する。これによって、内視鏡２によって撮像された被写体の画像と共にカーソル等が表示される（ステップＳＳ８）。
【００６９】
カーソルの示す位置は計測点の位置となる。計測点が確定する前の状態では、ユーザはジョイスティックの操作により、カーソルを自在に移動することが可能である。また、図２６を参照して説明したように、ステップＳＳ８で算出された３次元座標のうちＺ座標が物体距離となる。
【００７０】
続いて、計測点設定部４１は、ステップＳＳ４と同様にして画像上のカーソル位置を再度取得し、取得したカーソル位置の情報により、ＲＡＭ１４内のカーソル位置ＮＯＷを更新する（ステップＳＳ９）。続いて、制御部４６は、カーソル位置ＮＯＷ、カーソル位置ＯＬＤ、２点目フラグをそれぞれＲＡＭ１４から読み出し、カーソル位置ＮＯＷとカーソル位置ＯＬＤが異なり、かつ２点目フラグの値が１であるか否かを判定する（ステップＳＳ１０）。
【００７１】
カーソル位置ＮＯＷとカーソル位置ＯＬＤが異なり、かつ２点目フラグの値が１であった場合には、処理がステップＳＳ１１に進む。すなわち、ステップＳＳ４〜ＳＳ９の間にカーソルが移動せず、かつ１点目の計測点が確定している場合には、処理がステップＳＳ１１に進む。また、カーソル位置ＮＯＷとカーソル位置ＯＬＤが同一、または２点目フラグの値が０であった場合には、処理がステップＳＳ１３に進む。すなわち、ステップＳＳ４〜ＳＳ９の間にカーソルが移動した場合、または１点目の計測点が確定していない場合には、処理がステップＳＳ１３に進む。
【００７２】
処理がステップＳＳ１１に進んだ場合、計測点設定部４１は、２点目の計測点の座標（左画像）を示す２点目座標としてカーソル位置ＮＯＷをＲＡＭ１４に格納する（ステップＳＳ１１）。続いて、１点目および２点目の計測点の座標に基づいて２点間計測を行う計測処理が実行される（ステップＳＳ１２）。ステップＳＳ１２の詳細は後述する。
【００７３】
続いて、制御部４６は、計測点の確定のためにジョイスティックが押し込まれているか否かを判定する（ステップＳＳ１３）。ジョイスティックが押し込まれている場合には、処理がステップＳＳ１４に進む。また、ジョイスティックが押し込まれていない場合には、処理がステップＳＳ２１に進む。
【００７４】
処理がステップＳＳ１４に進んだ場合、画像生成部４５は、左画像上のカーソルの表示位置に、確定した計測点を表示し、その計測点の対応点を右画像上に表示するためのグラフィック画像信号を生成し、カーソル等の表示位置の情報と共に映像信号処理回路１２へ出力する。映像信号処理回路１２は、グラフィック画像信号とＣＣＵ９からの映像信号を合成し、表示信号を生成する。モニタ４は、表示信号に基づいて、被写体の画像やカーソル、ズームウィンドウ等と共に、確定した計測点およびその対応点を表示する（ステップＳＳ１４）。これ以降、画像生成部４５は、確定した計測点を画像上で固定するため、確定した計測点については計測点のアイコンを同一位置に表示するようにグラフィック画像信号を生成する。また、確定した計測点およびその対応点の座標は確定順と共にＲＡＭ１４に保存される。
【００７５】
続いて、制御部４６は２点目フラグをＲＡＭ１４から読み出し、２点目フラグの値が０であるか否かを判定する（ステップＳＳ１５）。２点目フラグの値が０であった場合（１点目の計測点が確定していない場合）には、処理がステップＳＳ１６に進む。２点目フラグが１であった場合（１点目の計測点が確定している場合）には、処理がステップＳＳ１８に進む。
【００７６】
処理がステップＳＳ１６に進んだ場合、１点目の計測点が確定している。制御部４６は、ＲＡＭ１４に格納されている２点目フラグに１を設定する（ステップＳＳ１６）。続いて、計測点設定部４１は、カーソル位置ＮＯＷとしてＲＡＭ１４に格納されているカーソル位置の情報を、１点目の計測点の座標（左画像）を示す１点目座標としてＲＡＭ１４に格納する（ステップＳＳ１７）。続いて、処理がステップＳＳ２１に進む。
【００７７】
一方、処理がステップＳＳ１８に進んだ場合、２点目の計測点が確定している。計測点設定部４１は、カーソル位置ＮＯＷとしてＲＡＭ１４に格納されているカーソル位置の情報を２点目座標としてＲＡＭ１４に格納する（ステップＳＳ１８）。続いて、１点目および２点目の計測点の座標に基づいて２点間計測を行う計測処理が実行される（ステップＳＳ１９）。ステップＳＳ１９の詳細は後述する。
【００７８】
続いて、制御部４６は、ＲＡＭ１４に格納されている２点目フラグに０を設定する（ステップＳＳ２０）。続いて、処理がステップＳＳ２１に進む。
【００７９】
処理がステップＳＳ２１に進んだ場合、制御部４６は、終了スイッチが操作されたか否かを判定する（ステップＳＳ２１）。終了スイッチが操作されていない場合には、処理がステップＳＳ３に戻る。また、終了スイッチが操作された場合には、ステレオ計測が終了する。
【００８０】
上記の処理を簡単にまとめると以下のようになる。２点間計測では、まず１点目の計測点の入力が行われるが、その際にステップＳＳ６の処理により、カーソル位置の３次元座標が算出され、ステップＳＳ８で物体距離が表示される。ユーザがジョイスティックを押し込む操作を行うと、１点目の計測点が確定する。１点目の計測点が確定すると、続いて２点目の計測点の入力が行われる。２点目の計測点の入力の際にも、ステップＳＳ６の処理により、カーソル位置の３次元座標が算出され、ステップＳＳ８で物体距離が表示される。また、ステップＳＳ１２で計測処理が実行され、２点間距離が計測結果として表示される。２点目の計測点が確定すると、１点目の計測点の入力を再度行うことが可能となる。すなわち、上記の処理を繰り返し行うことにより、２点間計測を繰り返し行うことが可能である。
【００８１】
次に、図７を参照しながら、ステップＳＳ６（３次元座標解析）の詳細を説明する。まず、対応点設定部４２はパターンマッチング処理を実行して、左右の２画像（ステレオ画像）の対応点であるマッチングポイントを検出する（ステップＳＳ１００）。パターンマッチング処理の詳細は後述する。続いて、演算処理部４４は、対応点の座標から左右の２画像のずれ量を求める（ステップＳＳ１０１）。続いて、演算処理部４４は、対象としている点の３次元座標を算出する（ステップＳＳ１０２）。
【００８２】
次に、図８を参照しながら、ステップＳＳ１００（パターンマッチング処理）の詳細を説明する。まず、対応点設定部４２は、パターンマッチングを行う領域であるパターンエリアを設定する（ステップＳＳ２００）。本実施形態の例では、対応点設定部４２は、値ｋに対応した大きさのパターンエリアを、カーソル位置ＮＯＷを中心とする位置に設定する。値ｋに対応したパターンエリアは以下の通りである。
ｋ＝１のときパターンエリアは３５×３５（ピクセル）。
ｋ＝２のときパターンエリアは２３×２３（ピクセル）。
ｋ＝３のときパターンエリアは１１×１１（ピクセル）。
対応点設定部４２は、値ｋを小から大へ切り換えて領域を大から小へ絞り込んでいき、対応点検出の精度を上げる。
【００８３】
続いて、対応点設定部４２は、パターンを探す右画像の領域を決定し、検索範囲を設定する（ステップＳＳ２０１）。その検索範囲の設定方法として、誤差を考慮してエピポーラライン±５ピクセル以内とする方法と、モニタ画面上で水平に±７ピクセル以内とする方法と、画面上で手動により指示された概略の対応点を中心に±１０ピクセル以内とする方法とがある。なお、上記±１０ピクセルは、手動による誤差を考慮した最適な値である。
【００８４】
続いて、対応点設定部４２は、設定した検索範囲でのパターンマッチングを行う（ステップＳＳ２０２）。このパターンマッチングでは、正規化相互相関による対応点検出が行われ、最も正規化相互相関係数（−１〜＋１）の大きな座標（Ｘ，Ｙ）が対応点となる。値ｋをインクリメントし、その値ｋに対応してパターンを絞り込みながら、かつ検索範囲内でパターンエリアを動かしながら、パターンマッチングが繰り返し行われる。対応点の座標はＲＡＭ１４に保存される。
【００８５】
パターンマッチングに利用する正規化相互相関関数Ｍ（ｕ，ｖ）には、一般的に以下の式を用いる。すなわち、ｔ（ｘ，ｙ）をテンプレートとし、ｇ（ｘ，ｙ）を画像データとし、ｔ’をテンプレートの平均輝度とし、さらに、ｇ’を画像の平均輝度として、以下の（３）式が適用される。ここで、ΣΣＳは画素の和をとることを表す。
Ｍ（ｕ，ｖ）＝｛ΣΣＳ（ｇ（ｘ＋ｕ，ｙ＋ｖ）−ｇ’）（ｔ（ｘ，ｙ）−ｔ’）｝／｛ΣΣＳ（ｇ（ｘ＋ｕ，ｙ＋ｖ）−ｇ’）２×ΣΣＳ（ｔ（ｘ，ｙ）−ｔ’）２｝１／２  ・・・（３）
【００８６】
上記のパターンマッチングが終了すると、パターンマッチング処理が終了する。
【００８７】
次に、図９を参照しながら、ステップＳＳ１２およびステップＳＳ１９（計測処理）の詳細を説明する。まず、演算処理部４４は、１点目の計測点に対応した１点目座標をＲＡＭ１４から読み出し（ステップＳＳ３００）、１点目座標を入力値とする３次元座標解析を実行する（ステップＳＳ３０１）。ステップＳＳ３０１の詳細な手順は、図７に示した通りである。
【００８８】
続いて、演算処理部４４は、２点目の計測点に対応した２点目座標をＲＡＭ１４から読み出し（ステップＳＳ３０２）、２点目座標を入力値とする３次元座標解析を実行する（ステップＳＳ３０３）。ステップＳＳ３０３の詳細な手順は、図７に示した通りである。１点目および２点目の計測点の３次元座標が求まったので、演算処理部４４は２つの計測点の２点間距離を算出する（ステップＳＳ３０４）。続いて、ズームウィンドウを表示するための設定が行われる（ステップＳＳ３０５）。ステップＳＳ３０５の詳細は後述する。
【００８９】
続いて、画像生成部４５は、カーソル、計測点、対応点、ズームウィンドウ、および計測結果を表示するためのグラフィック画像信号を生成し、カーソル等の表示位置の情報と共に映像信号処理回路１２へ出力する。映像信号処理回路１２は、グラフィック画像信号とＣＣＵ９からの映像信号を合成し、表示信号を生成する。このとき、映像信号処理回路１２は、画像生成部４５から通知された表示位置にカーソル等を表示するようにグラフィック画像信号と映像信号を合成して表示信号を生成し、モニタ４へ出力する。モニタ４は、表示信号に基づいて画像を表示する。これによって、内視鏡２によって撮像された被写体の画像と共にカーソル等が表示される（ステップＳＳ３０６）。これによって、計測処理が終了する。
【００９０】
次に、図１０を参照しながら、ステップＳＳ７およびステップＳＳ３０５（ズームウィンドウ設定）の詳細を説明する。まず、ウィンドウ設定部４３は、直前の３次元座標解析（ステップＳＳ６，ＳＳ３０３）で計算された対応点（すなわち確定していない計測点に対応する対応点）の座標、および確定している計測点に対応する対応点の座標をＲＡＭ１４から読み出す（ステップＳＳ４００）。確定している計測点がない場合、直前の３次元座標解析で計算された対応点の座標のみが読み出される。続いて、ウィンドウ設定部４３は、カーソル位置ＮＯＷ、および確定している計測点の座標をＲＡＭ１４から読み出す（ステップＳＳ４０１）。確定している計測点の座標がない場合、カーソル位置ＮＯＷのみが読み出される。
【００９１】
続いて、ウィンドウ設定部４３は、現在のズームウィンドウの座標をＲＡＭ１４から読み出す（ステップＳＳ４０２）。続いて、ウィンドウ設定部４３は、右画像においてズームウィンドウを表示する領域（ズームウィンドウ表示領域）と対応点が重なっているか否かをズームウィンドウ表示領域毎に確認する（ステップＳＳ４０３）。
【００９２】
以下、図２０を参照しながら、ズームウィンドウ表示領域について説明する。左画像２００ａ上のカーソルに対応したズームウィンドウは、ズームウィンドウ表示領域２１０ａ，２２０ａ，２３０ａのいずれかに表示される。また、右画像２００ｂ上のカーソルに対応したズームウィンドウは、ズームウィンドウ表示領域２１０ｂ，２２０ｂ，２３０ｂのいずれかに表示される。
【００９３】
ウィンドウ設定部４３は、これらのズームウィンドウ表示領域上の計測点・対応点の有無に応じてズームウィンドウ表示領域を選択し、ズームウィンドウの表示対象領域に設定する。ウィンドウ設定部４３によって設定された表示対象領域にズームウィンドウが表示される。ステップＳＳ４０３に続いて、ウィンドウ設定部４３は、ステップＳＳ４０３で確認を行った結果に基づいて、右画像上の全てのズームウィンドウ表示領域上に対応点が存在しているか否かを判定する（ステップＳＳ４０４）。
【００９４】
右画像上の全てのズームウィンドウ表示領域上に対応点が存在している場合、ウィンドウ設定部４３は、最も古い対応点（最初に設定された対応点）があるズームウィンドウ表示領域を選択する（ステップＳＳ４０５）。続いて、処理がステップＳＳ４０７に進む。一方、右画像上のズームウィンドウ表示領域のうち、対応点が存在しないズームウィンドウ表示領域がある場合、ウィンドウ設定部４３は、対応点が存在しない１以上のズームウィンドウ表示領域を選択する（ステップＳＳ４０６）。続いて、処理がステップＳＳ４０７に進む。
【００９５】
処理がステップＳＳ４０７に進んだ場合、ウィンドウ設定部４３は、左画像上のズームウィンドウ表示領域（図２０のズームウィンドウ表示領域２１０ａ，２２０ａ，２３０ａ）と計測点が重なっているか否かをズームウィンドウ表示領域毎に確認する（ステップＳＳ４０７）。続いて、ウィンドウ設定部４３は、ステップＳＳ４０７で確認を行った結果に基づいて、左画像上の全てのズームウィンドウ表示領域上に計測点が存在しているか否かを判定する（ステップＳＳ４０８）。
【００９６】
左画像上の全てのズームウィンドウ表示領域上に計測点が存在している場合、ウィンドウ設定部４３は、最も古い計測点（最初に設定された計測点）があるズームウィンドウ表示領域を選択する（ステップＳＳ４０９）。続いて、処理がステップＳＳ４１１に進む。一方、左画像上のズームウィンドウ表示領域のうち、計測点が存在しないズームウィンドウ表示領域がある場合、ウィンドウ設定部４３は、計測点が存在しない１以上のズームウィンドウ表示領域を選択する（ステップＳＳ４１０）。続いて、処理がステップＳＳ４１１に進む。
【００９７】
処理がステップＳＳ４１１に進んだ場合、ウィンドウ設定部４３は、ステップＳＳ４０５，ＳＳ４０６で選択した右画像上のズームウィンドウ表示領域のいずれかを右側の表示対象領域に設定すると共に、ステップＳＳ４０９，ＳＳ４１０で選択した左画像上のズームウィンドウ表示領域のいずれかを左側の表示対象領域に設定する（ステップＳ４１１）。
【００９８】
以下、ステップＳＳ４１１の詳細を説明する。ステップＳＳ４１１では、ウィンドウ設定部４３は、計測点または対応点とズームウィンドウが重ならないこと、および左右の表示対象領域の垂直位置が同一となることを優先的な条件として表示対象領域を設定する。
【００９９】
（１）ステップＳＳ４０５，ＳＳ４０９でズームウィンドウ表示領域を選択した場合、ウィンドウ設定部４３は、ステップＳＳ４０５で選択した右画像上のズームウィンドウ表示領域を右側の表示対象領域に設定すると共に、ステップＳＳ４０９で選択した左画像上のズームウィンドウ表示領域を左側の表示対象領域に設定する。この場合、表示される左右のズームウィンドウの垂直位置は同一とは限らない。これによって、ステップＳＳ８，ＳＳ３０６では、左右のズームウィンドウは、最も古い計測点および対応点に重ねて表示される。
【０１００】
（２）ステップＳＳ４０５，ＳＳ４１０でズームウィンドウ表示領域を選択した場合、ウィンドウ設定部４３は、ステップＳＳ４０５で選択した右画像上のズームウィンドウ表示領域を右側の表示対象領域に設定する。また、ステップＳＳ４１０で選択したズームウィンドウ表示領域の中に右側の表示対象領域と垂直位置が同一のものがあれば、ウィンドウ設定部４３はそのズームウィンドウ表示領域を左側の表示対象領域に設定する。ステップＳＳ４１０で選択したズームウィンドウ表示領域の中に右側の表示対象領域と垂直位置が同一のものがなければ、ウィンドウ設定部４３は、ステップＳＳ４１０で選択したズームウィンドウ表示領域のいずれかを左側の表示対象領域に設定する。このとき、現在の表示対象領域と同一の表示対象領域を優先的に選択してもよい。これによって、ステップＳＳ８，ＳＳ３０６では、右側のズームウィンドウは最も古い対応点に重ねて表示され、左側のズームウィンドウは計測点と重ならずに表示される。
【０１０１】
（３）ステップＳＳ４０６，ＳＳ４０９でズームウィンドウ表示領域を選択した場合、ウィンドウ設定部４３は、ステップＳＳ４０９で選択した左画像上のズームウィンドウ表示領域を左側の表示対象領域に設定する。また、ステップＳＳ４０６で選択したズームウィンドウ表示領域の中に左側の表示対象領域と垂直位置が同一のものがあれば、ウィンドウ設定部４３はそのズームウィンドウ表示領域を右側の表示対象領域に設定する。ステップＳＳ４０６で選択したズームウィンドウ表示領域の中に左側の表示対象領域と垂直位置が同一のものがなければ、ウィンドウ設定部４３は、ステップＳＳ４０６で選択したズームウィンドウ表示領域のいずれかを右側の表示対象領域に設定する。このとき、現在の表示対象領域と同一の表示対象領域を優先的に選択してもよい。これによって、ステップＳＳ８，ＳＳ３０６では、左側のズームウィンドウは最も古い計測点に重ねて表示され、右側のズームウィンドウは対応点と重ならずに表示される。
【０１０２】
（４）ステップＳＳ４０６，ＳＳ４１０でズームウィンドウ表示領域を選択した場合、ステップＳＳ４０６で選択した右画像上のズームウィンドウ表示領域と、ステップＳＳ４１０で選択した左画像上のズームウィンドウ表示領域との中で、垂直位置が同一の組合せがあれば、ウィンドウ設定部４３は、その組合せを左右の表示対象領域に設定する。また、垂直位置が同一の組合せがなければ、ウィンドウ設定部４３は、ステップＳＳ４０６で選択したズームウィンドウ表示領域のいずれかを右側の表示対象領域に設定すると共に、ステップＳＳ４１０で選択したズームウィンドウ表示領域のいずれかを左側の表示対象領域に設定する。このとき、現在の表示対象領域と同一の表示対象領域を優先的に選択してもよい。これによって、ステップＳＳ８，ＳＳ３０６では、左右のズームウィンドウは計測点および対応点と重ならずに表示される。
【０１０３】
ステップＳＳ８，ＳＳ３０６において、ズームウィンドウは、ステップＳＳ４１１で設定された表示対象領域に表示される。対応点または計測点が表示対象領域に含まれる場合、画像生成部４５は、その対応点または計測点を非表示としたグラフィック画像信号を生成する。
【０１０４】
以下、具体的な例を用いて、表示対象領域の設定例を説明する。図１２の状態以後、ユーザがカーソル１２０ａを左画像１１０ａのさらに上方に移動させると、図２１のように、右側の表示対象領域２１０ｂ上に対応点がある状態となる。このため、ステップＳＳ４０６で、対応点の存在しない右側のズームウィンドウ表示領域２２０ｂ，２３０ｂが選択され、ステップＳＳ４１０で、計測点の存在しない左側のズームウィンドウ表示領域２１０ａ，２２０ａ，２３０ａが選択される。ステップＳＳ４１１では、上記の（４）によりズームウィンドウ表示領域２３０ａ，２３０ｂが表示対象領域に設定される。もちろん、ズームウィンドウ表示領域２２０ａ，２２０ｂを表示対象領域に設定してもよい。
【０１０５】
また、図１５の状態以後、ユーザがカーソル１２０ａを左画像１１０ａのさらに上方に移動させると、図２２のように、右側のズームウィンドウ表示領域２１０ｂ，２３０ｂ上に対応点がある状態となる。このため、ステップＳＳ４０６で、対応点の存在しない右側のズームウィンドウ表示領域２２０ｂが選択され、ステップＳＳ４１０で、計測点の存在しない左側のズームウィンドウ表示領域２１０ａ，２２０ａ，２３０ａが選択される。ステップＳＳ４１１では、上記の（４）によりズームウィンドウ表示領域２２０ａ，２２０ｂが表示対象領域に設定される。
【０１０６】
また、図１８の状態以後、ユーザがカーソル１２０ａを左画像１１０ａのさらに上方に移動させると、図２３のように、右側のズームウィンドウ表示領域２１０ｂ，２２０ｂ，２３０ｂ上に対応点がある状態となる。このため、ステップＳＳ４０５で、最も古い対応点が存在する右側のズームウィンドウ表示領域２３０ｂが選択され、ステップＳＳ４１０で、計測点の存在しない左側のズームウィンドウ表示領域２１０ａ，２２０ａ，２３０ａが選択される。ステップＳＳ４１１では、上記の（２）によりズームウィンドウ表示領域２３０ａ，２３０ｂが表示対象領域に設定される。
【０１０７】
ズームウィンドウに対する上記と同様の制御を、表示画面上の他の情報表示領域に対して行ってもよい。例えば、図２４に示す第２オーバーレイである計測モード表示アイコン１３１に対して上記と同様の制御を行ってもよい。計測モード表示アイコン１３１は、現在の計測モードを示している。本実施形態では、２点間計測についてのみ説明したが、面積計算等の計測モードもある場合に、計測モード表示アイコン１３１を表示することによって、現在の計測モードをユーザに通知し、適切な操作を行わせることができる。図２４の状態以後、ユーザがカーソル１２０ａを左画像１１０ａの上方に移動させ、カーソル１２０ｂと計測モード表示アイコン１３１が重なった場合、図２５のように、計測モード表示アイコン１３１が右画像１１０ｂの下方に移動する。
【０１０８】
上述したように、本実施形態によれば、右画像上の対応点の位置に基づいて右画像にズームウィンドウ等の情報表示領域を設定することによって、対応点と情報表示領域の位置関係を制御することが可能となる。これによって、対応点の見やすい位置に情報表示領域を設定することが可能となるので、右画像に設定された対応点の視認性を保つことができる。
【０１０９】
また、対応点と情報表示領域が重ならないように情報表示領域を設定することによって、対応点と情報表示領域の両方の視認性を保つことができる。
【０１１０】
また、右画像上に第１の対応点と第２の対応点が存在する場合に、情報表示領域が第１の対応点と重なり第２の対応点とは重ならないように情報表示領域を設定することによって、第１の計測点の視認性を犠牲にしつつも、第２の計測点の視認性を保つことができる。これは、第１の対応点と第２の対応点の両方が情報表示領域と重ならないようにすることが困難な場合に特に有効である。さらに、情報表示領域と重なる第１の計測点を非表示とすることによって、情報表示領域の視認性を保つことができる。さらに、第１の対応点が第２の対応点よりも先に設定されている場合には、新しく設定された第２の対応点の視認性を保つことができる。
【０１１１】
また、対応点の位置に基づいて右画像上の情報表示領域を設定するだけでなく、計測点の位置に基づいて左画像上の情報表示領域を設定することによって、計測点の見やすい位置に情報表示領域を設定することが可能となるので、計測点の視認性も保つことができる。
【０１１２】
また、左画像上の情報表示領域を設定するときに、計測点の位置を考慮するだけでなく、右画像上の情報表示領域の位置も考慮し、左右の情報表示領域の表示位置を連動させることによって、例えば左右の情報表示領域の垂直位置を保つことが可能となるので、左右の情報表示領域の見易さを保つことができる。
【０１１３】
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】
【０１１４】
１・・・内視鏡装置、２・・・内視鏡、３・・・装置本体、４・・・モニタ（表示部）、５・・・筐体、６・・・操作部、８・・・内視鏡ユニット、９・・・ＣＣＵ（撮像部）、１０・・・制御ユニット、１２・・・映像信号処理回路、１８・・・ＣＰＵ、２８・・・撮像素子（撮像部）、４１・・・計測点設定部、４２・・・対応点設定部、４３・・・ウィンドウ設定部、４４・・・演算処理部、４５・・・画像生成部（表示設定部）、４６・・・制御部
【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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