(57)【要約】【課題】被検査体のエッジ部に生じた欠損部の面積の計測を精度良く行える計測用内視鏡装置を提供すること。【解決手段】計測用内視鏡装置１は、電子内視鏡２と、複数種類の光学アダプタ７ａ，７ｂ，７ｃと、撮像信号を受け映像信号を生成するＣＣＵ９、画像信号を元に計測処理を行う計測処理部１８ａを有するＣＣＵ１８を備えた制御ユニット１０と、画像を表示するＬＣＤ５とを具備している。そして、計測処理部１８ａに設けた被検査体のエッジ部の欠損部の面積を計測するエッジ部欠損計測部１８ｂを、欠損前のエッジ周辺の側面に対応する第１基準線を設定する第１基準線設定部１８ｃと、欠損前のエッジ周辺の上面に対応して第１基準線設定部１８ｃによって指定された第１基準線に一点で交叉する第１基準面を設定する第１基準面設定部１８ｄと、欠損したエッジ部の欠損輪郭線を形成する輪郭線設定部１８ｅと、欠損輪郭線、第１基準線及び第１基準面で囲まれる領域の面積を算出する演算部１８ｆとで構成している。【選択図】図２
2004033367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部の先端部に観察のための撮像部を有する電子内視鏡と、この電子内視鏡の先端部に着脱自在でそれぞれ所定の観察光学系を備えた複数種類の光学アダプタと、前記電子内視鏡と接続され、前記撮像部からの撮像信号を受け映像信号を生成する画像処理部、この画像処理部で生成された画像信号を元に計測処理を行う計測処理部を有する制御部等を備えた制御装置と、この制御装置の前記制御部の指示に基づいて出力される映像信号を受けてその画像を表示する表示装置とを具備する計測用内視鏡装置において、
前記制御部の計測処理部に、被検査体のエッジ部の欠損部の面積を計測するエッジ部欠損計測手段を設け、このエッジ部欠損計測手段を、
欠損したエッジ部の欠損前のエッジ周辺の側面に対応する第１基準線を設定する第１基準線指定手段と、
欠損したエッジ部の欠損前のエッジ周辺の上面に対応して、前記第１基準線指定手段によって指定される第１基準線に一点で交叉する第１基準面を設定する第１基準面指定手段と、
欠損したエッジ部の任意の点を指定して欠損輪郭線を形成する輪郭指定手段と、
前記輪郭指定手段によって指定された欠損輪郭線を前記第１基準線に対して平行に、且つ前記第１基準面まで移動させて形成される、欠損輪郭線、第１基準線及び第１基準面で囲まれる領域の面積を算出する演算手段と、
で構成したことを特徴とする計測用内視鏡装置。
【請求項２】
前記第１基準面は、前記欠損部近傍の上面２点を通る第２基準線を含む面であって、この面の法線ベクトルが前記第１基準線の方向ベクトルと前記第２基準線の方向ベクトルと同一平面に含まれることを特徴とする請求項１に記載の計測用内視鏡装置。
【請求項３】
前記第１基準面は、前記欠損部近傍の上面１点を通る面であって、この面の法線ベクトルは前記第１基準線の方向ベクトルであることを特徴とす請求項１に記載の計測用内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検査体に生じた欠損部の面積、特に被検査体のエッジ部の欠損部の面積の計測を行う計測用内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、体腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体腔内臓器等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて各種治療処置を行える内視鏡が広く利用されている。また、工業用分野においても、ボイラ、タービン、エンジン、化学プラント等の内部の傷、腐食等の観察、検査に工業用内視鏡が広く用いられている。
【０００３】
上述のように使用される内視鏡には挿入部の先端部に光学像を画像信号に光電変換するＣＣＤなどの撮像素子を配設した電子内視鏡（以下内視鏡と略記する）がある。この内視鏡では、前記撮像素子に結像した観察像の画像信号を画像処理部で映像信号に生成し、その映像信号をモニタに出力することによって画面上に内視鏡画像を表示させて観察を行える。
【０００４】
しかし、工業用の内視鏡では、被検物をさらに詳細に調べるため、その被検物を計測する必要がある。このような要求を満たすため、従来から内視鏡を用いて被検物の計測が可能な計測手段が様々提案されている。
【０００５】
例えば、特開２００１−２７５９３４号公報には計測時に伴う操作性の向上を図り、装着された光学アダプタに対応する計測方法を実行して、検査効率を向上させる計測内視鏡装置が示されている。
【０００６】
前記計測内視鏡装置においては、画面上で光学アダプタを選択することによって、その光学アダプタに対応した計測方法が自動的に選択される。そして、計測を実行する場合には内視鏡操作部に設けた計測実行スイッチを押下するのみで、前記光学アダプタに対応する計測方法で計測処理が実行される。そして、計測方法としては被検査体に生じた例えばクラックの長さだけでなく、被検査体表面の腐敗部の穴の面積等の計測を行える。
【０００７】
特に、穴の面積の計測においては図２１に示すように表示装置の画面１００上に表示されている穴１０１の外形線の任意の点に例えばＡからＧまでの複数の点を指示し、順次、点同士を一点鎖線に示す線分として連結し、これらの線分で囲まれていく部分を最後に閉じ、囲んだ部分の面積を求めるようにしていた。
【０００８】
具体的にはＡ，…，Ｇの点を順次指示した後、線分を閉じるために最初に描いた線分ＡＢに交差するように点Ｈを指示する。そして、この指示に伴い、計測処理プログラムで、前記点Ｈに最も近い点を最終の点（図中ではＡ点）として線分を閉じる処理を行うとともに、閉じた図形を複数の３角形（△ＡＢＣ、△ＡＣＤ、△ＡＤＥ、△ＡＥＦ、△ＡＦＧ）の集合体に置き換え、それぞれの３角形の面積を求めた上でそれらの面積を合計して穴の面積を求めていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開２００１−２７５９３４号公報の計測内視鏡装置では、線分で囲まれる部分を最後に閉じ、囲まれた部分の面積を求めるようにしていたので、上述したような穴や、例えばジェットエンジンの図２２（ａ）に示すようなタービンブレード１０２のエッジ部１０３近傍に生じたＵ字状の欠損部１０４の面積を求めることは可能であったが、図２２（ｂ）に示すようにエッジ部１０３に欠損部１０５が生じると、線分を閉じるために最初に描いた線分に交差するように最後の点を指示した場合、斜線に示すような形状になって、つまり破線で示すように欠損部の一部が欠けた形状になって、精度の高い計測を行えないという不具合がおこる。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、被検査体のエッジ部に生じた欠損部の面積の計測を精度良く行える計測用内視鏡装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の計測用内視鏡装置は、挿入部の先端部に観察のための撮像部を有する電子内視鏡と、この電子内視鏡の先端部に着脱自在でそれぞれ所定の観察光学系を備えた複数種類の光学アダプタと、前記電子内視鏡と接続され、前記撮像部からの撮像信号を受け映像信号を生成する画像処理部、この画像処理部で生成された画像信号を元に計測処理を行う計測処理部を有する制御部等を備えた制御装置と、この制御装置の前記制御部の指示に基づいて出力される映像信号を受けてその画像を表示する表示装置とを具備する計測用内視鏡装置であって、
前記制御部の計測処理部に、被検査体のエッジ部の欠損部の面積を計測するエッジ部欠損計測手段を設け、このエッジ部欠損計測手段を、欠損したエッジ部の欠損前のエッジ周辺の側面に対応する第１基準線を設定する第１基準線指定手段と、欠損したエッジ部の欠損前のエッジ周辺の上面に対応して、前記第１基準線指定手段によって指定される第１基準線に一点で交叉する第１基準面を設定する第１基準面指定手段と、欠損したエッジ部の任意の点を指定して欠損輪郭線を形成する輪郭指定手段と、前記輪郭指定手段によって指定された欠損輪郭線を前記第１基準線に対して平行に、且つ前記第１基準面まで移動させて形成される、欠損輪郭線、第１基準線及び第１基準面で囲まれる領域の面積を算出する演算手段とで構成している。
【００１２】
そして、前記第１基準面は、前記欠損部近傍の上面２点を通る第２基準線を含む面であって、この面の法線ベクトルが前記第１基準線の方向ベクトルと前記第２基準線の方向ベクトルと同一平面に含まれる。
【００１３】
又は、前記第１基準面は、前記欠損部近傍の上面１点を通る面であって、この面の法線ベクトルは前記第１基準線の方向ベクトルである。
【００１４】
これらの構成によれば、欠損部の輪郭を、第１基準線指定手段、第１基準面指定手段及び輪郭指定手段を基に形成する。そして、輪郭内の面積の計算を演算手段によって行う。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図２０は本発明の一実施形態に係り、図１は計測用内視鏡装置を説明する図、図２は計測用内視鏡装置の構成を説明するブロック図、図３はリモートコントローラを説明する図、図４はＣＰＵの制御動作例を示すフローチャート、図５は光学アダプタ選択画面を説明する図、図６はジェットエンジンのタービンブレードの種類を説明する図、図７は曲面ブレードの欠損したエッジ部に関わる第１基準線、第１基準面、欠損輪郭線とを説明する図、図８は画面に表示された欠損したエッジ部を有するブレードの内視鏡画像を示す図、図９は欠損したエッジ部の面積を計測する処理の流れを説明する図、図１０は欠損したエッジ部の面積を求める方法を説明する図、図１１は第１基準線の設定手順を説明するフローチャート、図１２は手順を画面を参照して説明する図、図１３は手順を実際の曲面ブレードを参照して説明する図、図１４は第１基準面の設定手順を説明するフローチャート、図１５は欠損輪郭線の設定手順を説明するフローチャート、図１６は輪郭線を求める検査者の手順及び設定開始点を求める手順を説明する図、図１７は輪郭線を求める際の２点目以降を求める手順を説明するフローチャート、図１８は欠損したエッジ部の面積の算出方法を説明するフローチャート、図１９はブロック型ブレードの第１基準面の設定手順を説明するフローチャート、図２０は図１９の手順を実際のブロック型ブレードを参照して説明する図である。
【００１６】
なお、図６（ａ）は曲面タイプの曲面ブレードを示す図、図６（ｂ）は直方体タイプのブロック型ブレードを示す図、図１６（ａ）は第１基準線側から輪郭線を求める手順を説明する図、図１６（ｂ）は第１基準面側から輪郭線を求める手順を説明する図である。
【００１７】
図１に示すように本実施形態の計測用内視鏡装置１は、細長な挿入部２０を有する内視鏡２と、この内視鏡２の挿入部２０を収納する収納部を備えた制御装置であるコントロールユニット３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リモートコントローラ４と、内視鏡画像や操作制御内容（例えば後述する処理メニュー）等の表示を行う表示装置である液晶モニタ（以下、ＬＣＤと記載）５と、通常の内視鏡画像、あるいはその内視鏡画像を擬似的なステレオ画像として立体視可能にするフェイスマウントディスプレイ（以下、ＦＭＤと記載）６と、このＦＭＤ６に画像データを供給するＦＭＤアダプタ６ａ等で主に構成されている。
【００１８】
前記挿入部２０は先端側から順に硬質な先端部２１、例えば上下左右に湾曲可能な湾曲部２２、柔軟性を有する可撓管部２３を連設して構成され、前記先端部２１には観察視野を２つ有するステレオ用の光学アダプタ７ａ、７ｂ或いは観察視野が１つの通常観察光学アダプタ７ｃ等、各種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。
【００１９】
図２に示すように前記コントロールユニット３内には内視鏡ユニット８、画像処理部であるカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと記載）９及び制御部である制御ユニット１０が設けられており、前記挿入部２０の基端部は内視鏡ユニット８に接続されている。
【００２０】
前記内視鏡ユニット８は、観察時に必要な照明光を供給する光源装置（不図示）、前記挿入部２０を構成する湾曲部２２を湾曲させる湾曲装置（不図示）を備えて構成されている。
【００２１】
前記ＣＣＵ９には、前記挿入部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が入力する。この撮像信号は、ＣＣＵ９内で例えばＮＴＳＣ信号等の映像信号に変換されて、前記制御ユニット１０へ供給される。
【００２２】
前記制御ユニット１０内には音声信号処理回路１１、前記映像信号が入力する映像信号処理回路１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、ＰＣカードインターフェイス（以下、ＰＣカードＩ／Ｆと記載）１５、ＵＳＢインターフェイス（以下、ＵＳＢ　Ｉ／Ｆと記載）１６及びＲＳ−２３２Ｃインターフェイス（以下、ＲＳ−２３２Ｃ　Ｉ／Ｆと記載）１７等と、これら各種機能を主要プログラムに基づいて実行させて動作制御を行うとともに、計測処理を行う計測処理部１８ａを設けたＣＰＵ１８とが設けられている。この計測処理部１８ａには被検査体の後述するエッジ部の欠損部の面積を計測するエッジ部欠損計測手段となるエッジ部欠損計測部１８ｂが設けられている。
【００２３】
前記ＲＳ−２３２Ｃ　Ｉ／Ｆ１７には前記ＣＣＵ９、内視鏡ユニット８及びこれらＣＣＵ９、内視鏡ユニット８等の制御及び動作指示を行うリモートコントローラ４がそれぞれ接続されている。このことにより、リモートコントローラ４の操作に基づいてＣＣＵ９、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。
【００２４】
前記ＵＳＢ　Ｉ／Ｆ１６は、前記コントロールユニット３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を介して前記コントロールユニット３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などの各種の指示制御を行うことが可能になるとともに、コントロールユニット３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。
【００２５】
また、前記ＰＣカードＩ／Ｆ１５には、ＰＣＭＣＩＡメモリカード３２やコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード３３等の記録媒体であるいわゆるメモリカードが自由に着脱されるようになっている。前記メモリカードを前記ＰＣカードＩ／Ｆ１５に装着することにより、前記ＣＰＵ１８による制御によって、このメモリーカード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ーカードへの記録を行える。
【００２６】
前記映像信号処理回路１２では、前記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ように、ＣＣＵ９からの映像信号をＣＰＵ１８の制御により生成する操作メニューに基づく表示信号との合成処理や、前記ＬＣＤ５の画面上に表示するのに必要な処理等を施してＬＣＤ５に供給する。また、この映像信号処理回路１２では、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、ＬＣＤ５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。
【００２７】
前記音声信号処理回路１１には、マイク３４によって集音されて生成された、メモリーカード等の記録媒体に記録する音声信号、メモリカード等の記録媒体の再生によって得られた音声信号、あるいはＣＰＵ１８によって生成された音声信号が供給される。この音声信号処理回路１１では、供給された音声信号を再生するのに必要な増幅処理等の処理を施してスピーカ３５に出力する。このことによって、スピーカ３５から音声が出力される。
【００２８】
そして、前記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、システム全体の動作制御を行う。
【００２９】
図３に示すように前記リモートコントローラ４の一面には、ジョイスティック４１、レバースイッチ４２、フリーズスイッチ４３、ストアースイッチ４４及び計測実行スイッチ４５が設けられている。
【００３０】
前記ジョイスティック４１は、前記湾曲部２２の湾曲動作を指示するスイッチであり、傾倒操作することによって前記湾曲部２２がその傾倒方向に対応する方向に傾倒角度分だけ湾曲するようになっている。また、前記レバースイッチ４２は、グラフィック表示される各種メニュー操作や計測を行う場合のポインター移動操作を行うスイッチであり、前記ジョイスティック４１と略同様に構成されている。前記フリーズスイッチ４３は前記ＬＣＤ５表示に関わるスイッチである。前記ストアースイッチ４４は、前記フリーズスイッチ４３の押下によって静止画像を表示され、この静止画像を前記メモリカードに記録する場合に用いるスイッチである。前記計測実行スイッチ４５は、計測ソフトを実行する際に用いるスイッチである。
【００３１】
なお、前記フリーズスイッチ４３、ストアースイッチ４４及び計測実行スイッチ４５は、オン／オフの指示を押下操作によって行う例えば押下式を採用して構成されている。符号４６は前記ＦＭＤアダプタ７から伸びる電気ケーブルが接続されるコネクタ部であり、このコネクタ部４６に電気ケーブルを接続することによって前記ＦＭＤ６を通してステレオ観察を行えるようになっている。
【００３２】
ここで、本実施形態の計測用内視鏡装置１のＣＰＵ１８による特徴となる制御動作例を図４を参照して説明する。
計測用内視鏡装置１の電源を投入する。すると、ＣＰＵ１８は主となるプログラムを実行し、図４（ａ）に示すステップＳ１００，Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０９の判断処理により構成されたループによって、待機状態になっている。また、ステップＳ１００，Ｓ１０１，Ｓ１０２の機能が指示されると、各機能の処理に移行し、Ｓ１０３の計測が指示されると、ステップＳ１０４に移行する。
【００３３】
このステップＳ１０３の判断処理では、内視鏡２の先端部２１に装着する光学アダプタの設定、或いは光学アダプタの装着の有無を判断し、光学アダプタの設定がなされていない場合には続くステップＳ１０９の処理で処理を終了したか否かが判断され、終了したと判断した場合には処理を完了し、そうでない場合には処理をステップＳ１００に戻す。
【００３４】
一方、前記ステップＳ１０３の判断処理で、内視鏡先端部２１に光学アダプタが装着され、また装着された光学アダプタの設定がなされている場合には、処理をステップＳ１０４に移行する。つまり、このステップＳ１０４の判断処理に処理が移行されることによって、光学アダプタの設定機能の入力待ち状態になる。例えば、前記先端部２１にいずれかの光学アダプタを取り付けた場合、ＣＰＵ１８は、光学アダプタの設定機能を呼び出すとともに、処理をステップＳ１０４に移行し、この処理によって学アダプタの設定機能に基づく、光学アダプタの選択画面の表示信号を生成し、前記映像信号処理回路１２に供給することにより、ＬＣＤ１４上に図５に示すような光学アダプタの選択画面５Ａを表示させる。そして、ユーザはこの選択画面の中から対応するアダプタを選択する。
【００３５】
その後、ＣＰＵ１８は、続くステップＳ１０５による判断処理で、前記ユーザにより選択された光学アダプタが通常光学アダプタであるか否かを判別し、通常光学アダプタである場合には、続くステップＳ１０６の処理で比較計測フラグを１として処理をステップＳ１０７に移行し、逆に、通常光学アダプタでない場合には、処理をステップＳ１０７に移行する。
【００３６】
ＣＰＵ１８は、ステップＳ１０７の処理で、前記ユーザにより選択された光学アダプタがステレオ計測アダプタであるか否かを判別し、ステレオ計測アダプタである場合には、続くステップＳ１０８の処理でステレオ計測フラグを１として、ユーザによりリモートコントローラ４の計測実行スイッチ４５の押下がなされるまで計測用内視鏡装置１を使用待機状態とし、またステレオ計測アダプタでない場合にも同様に使用待機状態とするように制御する。
【００３７】
その後、ユーザによってリモートコントローラ４の計測実行スイッチ４５の押下がなされると、ＣＰＵ１８は、図４（ｂ）に示すルーチンのプログラムを実行する。つまり、ステップＳ１１０の処理で計測実行スイッチ（図中では計測実行キーと記載）４５の押下を検出し、続くステップＳ１１１の判断処理でステレオ計測フラグが１であるか否かの判別を行い、１である場合にはステレオ計測を行うものと判断して続くステップＳ１１２の処理で、前述したようなステレオ計測処理を実行するように制御し、このステレオ計測が完了すると、その計測結果の表示、あるいは再度の計測に備えて計測用内視鏡装置１を待機状態にする。
【００３８】
また、前記ステップＳ１１１の判断処理でステレオ計測フラグが１でない場合には、続くステップＳ１１３の判断処理で比較計測フラグが１であるか否かの判別を行い、１である場合には通常の比較計測を行うものと判断して続くステップＳ１１４の処理で、前述したような比較計測を実行するように制御し、この比較計測が完了すると、前記と同様にその計測結果の表示、あるいは再度の計測に備えて計測用内視鏡装置１を待機状態にする。
【００３９】
一方、前記ステップＳ１１３の処理で比較結果フラグが１でない場合には、前記ステップＳ１１１、あるいは図４（ａ）のルーチンに示すステップＳ１０３に処理を戻して再度、計測実行に必要な設定の確認を行うように制御する。
【００４０】
つまり、本実施の形態では、上記の如く前記リモートコントローラ４の計測実行スイッチ４５をＯＮにすると前記フラグに対応した計測プログラムが実行される。すなわち、計測実行スイッチ４５を押下することによって自動的に装着された光学アダプタに対応した計測方法が実行されるようになっている。
【００４１】
上述のように構成した計測用内視鏡装置１で、例えばジェットエンジンのタービンブレードのエッジ部に生じた欠損部の面積を求める計測について説明する。
なお、前記ジェットエンジンのタービンブレードには大きく分けて図６（ａ）に示すような曲面タイプの曲面ブレード５１と、図６（ｂ）に示すような直方体タイプのブロック型ブレード５２との２つのタイプがある。そして、本実施形態においてはジェットエンジンのタービンブレードのタイプを曲面ブレード５１として説明する。
【００４２】
また、前記図２に示したＣＰＵ１８の計測処理部１８ａに設けられたエッジ部欠損計測部１８ｂは、図７に示すように曲面ブレード５１の欠損したエッジ部５３の欠損前の破線に示すエッジ周辺の側面に対応する第１基準線５５を設定する第１基準線指定手段である第１基準線設定部１８ｃと、欠損したエッジ部５３の欠損前のエッジ周辺の上面に対応して、前記第１基準線設定部１８ｃによって指定される第１基準線５５に一点で交叉する第１基準面５６を設定する第１基準面指定手段である第１基準面設定部１８ｄと、欠損したエッジ部５３の任意の点を指定して欠損輪郭線５７を形成する輪郭指定手段である輪郭線設定部１８ｅと、前記輪郭線設定部１８ｅによって指定された欠損輪郭線５７を前記第１基準線５５に対して平行に移動させて、前記第１基準面５６に交叉した点を算出するとともに、前記欠損輪郭線５７、第１基準線５５及び第１基準面５６で囲まれる領域の面積を算出する演算手段である演算部１８ｆとで構成されている。
【００４３】
検査中に、タービンブレードの検査中に欠損したエッジ部５３を発見したなら、前記リモートコントローラ４の計測実行スイッチ４５をＯＮにする。すると、図８に示すようにＬＣＤモニタの画面上に欠損したエッジ部５３を有するタービンブレードの内視鏡画像５Ｂが表示されて欠損部面積計測開始状態になる。
【００４４】
本実施形態においては、前記図８に示す内視鏡画像５Ｂが表示されたなら、検査者は、前記欠損したエッジ部５３の面積を求めるため、前記第１基準線５５を得るための第１の手順と、この第１基準線５５に交わる前記第１基準面５６を得るための第２の手順と、前記欠損輪郭線５７を得るための第３の手順とを行う。このことによって、前記ＣＰＵ１８のエッジ部欠損計測部１８ｂでは図９のステップＳ１０に示す第１基準線を求める処理、ステップＳ２０に示す第１基準面を求める処理、ステップＳ３０に示す欠損輪郭を求める処理、ステップＳ５０に示す欠損したエッジ部５３の面積を算出する処理を行って、エッジ部５３の面積を算出する。
【００４５】
この欠損したエッジ部５３の面積を算出は、図１０に示すように欠損部を複数の台形（例えば第１台形ないし第５台形）と、１つの三角形との集合体に置き換え、それぞれの台形の面積及び三角形の面積を求め、それらの面積を合計して求める。
【００４６】
以下、図１１ないし図１８を参照して欠損したエッジ部の面積を算出するまでの詳細を説明する。
まず、第１手順及びこの第１手順に伴う第１基準線を求める処理について説明する。
【００４７】
検査者は、まず、前記リモートコントローラ４のレバースイッチ４２を操作して、図１１のステップＳ１１に示すように画面上で２点Ａ、Ｂを指定する（図１２参照）。すると、前記エッジ部欠損計測部１８ｂの第１基準線設定部１８ｃでは点Ａ、Ｂの指定に伴いステップＳ１２に移行し、前記点Ａ及び点Ｂに対応する空間上の３次元座標を求める。そして、ステップＳ１３に移行してこの２点Ａ，Ｂを通る直線である直線ＡＢに対応する図１２及び図１３に示す方向ベクトルＵを求める。このことによって、前記直線ＡＢが前記図１０の第１基準線５５として得られる。
【００４８】
次に、第２手順及びこの第２手順に伴う第１基準面を求める処理について説明する。
検査者は、再び、前記リモートコントローラ４のレバースイッチ４２を操作して、図１４のステップＳ２１に示すように画面上で２点Ｃ、Ｄを指定する（図１２参照）。すると、前記エッジ部欠損計測部１８ｂの第１基準面設定部１８ｄでは点Ｃ、Ｄの指定に伴いステップＳ２２に移行し、前記点Ｃ及び点Ｄに対応する空間上の３次元座標を求める。そして、ステップＳ２３に移行してこの点Ｃ及び点Ｄを結ぶ直線を第２基準線とするとともに、この第２基準線に対応する方向ベクトルＶ（図１２及び図１３参照）を求める。このとき、タービンブレードが曲面ブレード５１であるため、前記直線ＡＢと前記直線ＣＤとは一般に交わらない位置関係である。
【００４９】
このため、ステップＳ２４に移行して前記ベクトルＵと前記ベクトルＶとの線形結合で表され、前記ベクトルＶに直交するベクトルを求める。そして、図１２及び図１３示すようにそのベクトルをＷとする。その後、ステップＳ２５に移行して、図１２及び図１３に示すように前記点Ｃ、Ｄを含み、前記ベクトルＷを法線ベクトルとする平面を求め、その面を平面Ｒとする。このことによって、前記平面Ｒが前記図１０の第１基準面５６として得られる。なお、この平面Ｒと前記ベクトルＵとは１点で交差し、この交点を点Ｅとする。
【００５０】
次いで、第３手順及びこの第３手順に伴う欠損輪郭線を求める処理を説明する。
検査者は、続いて、欠損輪郭線を得るために前記リモートコントローラ４のレバースイッチ４２を操作してＦ１，…，Ｆｎを指定して欠損輪郭線５７を得る。そのため、まず、図１５のステップＳ３１に示すように最初の点Ｆ１を画面上で指定する。このとき、検査者は、図１６（ａ）に示すように点Ｆ１を前記第１基準線５５の近傍又は図１６（ｂ）に示すように第１基準面５６の近傍に指定する。
【００５１】
この点Ｆ１が指定されるとステップＳ３２に移行して、この点Ｆ１に対応する空間上の３次元座標を求める。そして、この点Ｆ１が前記図１６（ａ）に示す位置関係であるか図１６（ｂ）に示す位置関係であるかの判定を行う。
【００５２】
そのため、まず、ステップＳ３３に示すように前記点Ｆ１から第１基準線５５に向けて垂線を下ろし、その垂線の足の長さを求めてｈ１とする。次に、ステップＳ３４に移行して前記点Ｆ１から第１基準面５６に向けて垂線を下ろし、その垂線の足の長さを求めてｈ２とする。次いで、ステップＳ３５に示すように前記ｈ１と前記ｈ２の比較を行う。
【００５３】
このステップＳ３５で、ｈ１＜ｈ２の関係が成立していた場合には前記点Ｆ１が第１基準線５５の近傍にあると判定してステップＳ３６に示すように前記第１基準線５５に下ろした垂線の足の点を新たな点Ｆ１として再設定するとともに前記点Ｅを点Ｅ１として再設定した後、ステップＳ３７に移行して、変数　ｆｌｇの値をｆａｌｓｅ　とした後、ステップＳ４０に移行して点Ｆ２，…，点Ｆｎの設定を行う。
【００５４】
一方、前記ステップＳ３５で、ｈ１＜ｈ２の関係が不成立であった場合には前記点Ｆ１が第１基準面５６の近傍にあると判定してステップＳ３８に示すように前記第１基準面５６に下ろした垂線の足の点を新たなＦ１として再設定するとともに前記点Ｅを点Ｅ１として再設定した後、ステップＳ３９に移行して、変数　ｆｌｇの値をｔｒｕｅとして前記ステップＳ４０に移行する。
【００５５】
図１７のステップＳ４１に示すように点Ｆ（ｉ）（点Ｆ２，…，点Ｆｎ）を順次設定するため、初期値（ｉ）を２に設定する。その後、前記点Ｆ１（Ｆ（ｉ））に続く点の設定を行う。そのため、ステップＳ４２に示すように画面上でＦ（ｉ）を指定する。この点Ｆ（ｉ）が指定されると、ステップＳ４３に移行して、この点Ｆ（ｉ）に対応する空間上の３次元座標を求めるとともに、点Ｆ（ｉ）を前記第１基準線５５に平行に移動すると前記第１基準面５６に交叉する交点である点Ｅ（ｉ）を求めてステップＳ４４に移行する。
【００５６】
このステップＳ４４では、この点Ｆ（ｉ）と点Ｆ（ｉ−１）とを結ぶ線分Ｌ（ｉ−１）を求め、ステップＳ４５に移行して前記変数　ｆｌｇの値が　ｆａｌｓｅであるかｔｒｕｅであるかの確認を行う。このステップＳ４５で、前記変数　ｆｌｇの値が　ｆａｌｓｅであった場合には、ステップＳ４６に移行して前記線分Ｌ（ｉ−１）と前記直線ＣＤとが画面上で交叉しているか否かの判定を行う。
【００５７】
そして、このステップＳ４６で、線分（Ｌｉ−１）が直線ＣＤに画面上で交叉していないと判定された場合にはステップＳ４７に移行してｉ＝ｉ＋１の加算を行い、再びステップＳ４２に戻って次の点Ｆ（ｉ＋１）を画面上に指定する。なお、前記ステップＳ４６で、前記線分Ｌ（ｉ−１）と前記直線ＣＤとが画面上で交叉していると判定された場合にはステップＳ４８に移行して前記交叉した点を点Ｇに設定し、点Ｆ（ｉ）を指定する作業を終了する。
【００５８】
一方、前記ステップＳ４５で前記変数　ｆｌｇの値がｔｒｕｅであった場合には、ステップＳ４９に移行して前記線分Ｌ（ｉ−１）と前記直線ＡＢとが画面上で交叉しているか否かの判定を行う。このステップＳ４９で、線分Ｌ（ｉ−１）が直線ＡＢと画面上で第１基準線５５に交叉していないと判定された場合には前記ステップＳ４７に移行してｉ＝ｉ＋１の加算を行い、再びステップＳ４２に戻って次の点Ｆ（ｉ＋１）を画面上に指定する。なお、前記ステップＳ４９で、前記線分Ｌ（ｉ−１）と直線ＡＢとが画面上で交叉していると判定された場合にはステップＳ４７に移行して前記交叉した点を点Ｇに設定し、点Ｆ（ｉ）を指定する作業を終了する。
そして、連続する線分Ｌ１，線分Ｌ２，…，線分Ｌ（ｉ−１）が前記図１０に示した欠損輪郭線５７になる。
【００５９】
最後に、欠損したエッジ部の面積を算出する処理を説明する。
検査者が上述した手順を行ったことによって、前記図１２に示す第１基準面５６上の点Ｅ１，…Ｅ（ｉ−１）、欠損輪郭線５７を形成する点Ｆ１，…，Ｆ（ｉ−１）及び点Ｇが得られる。そして、演算部１８ｆではこれらの点の空間上の３次元座標を基に欠損したエッジ部の面積を算出する。
【００６０】
まず、図１８のステップＳ５１に示すように前記変数　ｆｌｇの値が　ｆａｌｓｅであるかｔｒｕｅであるかの確認を行う。そして、このステップＳ５１でｔｒｕｅが確認された場合には図１６（ｂ）に示したように第１基準面５６側から取得した点Ｆ１ないし点Ｇ及び点Ｅ１ないし点Ｇの全ての点を逆に配列させる。つまり、最初に指定した点Ｆ１を点Ｇとして再設定し、最後に設定した点Ｇを点Ｆ１として再設定する。同様に点Ｅ１を点Ｇに再設定し、点Ｅ（ｉ−１）を点Ｅ１に再設定する。このことによって、各点の配置位置が前記図１２及び図１６（ａ）と同様になる。
【００６１】
続いて、ステップＳ５３に示すように、それぞれの台形Ｆ１、Ｅ１、Ｅ２、Ｆ２，台形Ｆ２、Ｅ２、Ｅ３、Ｆ３，…，台形Ｆ（ｉ−２）、Ｅ（ｉ−２）、Ｅ（ｉ−１）、Ｆ（ｉ−１）の面積を求めるとともに、三角形Ｇ、Ｆ（ｉ−１）、Ｅ（ｉ−１）の面積を求め、最後に全ての面積の総和を求めることにより、欠損したエッジ部の面積を求める処理が完了する。
【００６２】
このように、エッジ部に欠損部が発生した際、術者がモニタ画面上で第１基準線を設定する作業、第１基準面を設定する作業及び欠損輪郭線を設定する作業を行うことによって、エッジ部欠損計測部で、所定の演算処理を行って、欠損したエッジ部の面積の算出を容易かつスムーズに行うことができる。
【００６３】
なお、前記図６（ｂ）に示したブロック型ブレード５２のエッジ部に欠損部が発生した際には、第１基準面を設定する手順が図１９に示すフローチャートのように異なるだけでその他は前記図９と同様である。即ち、前記ブロック型ブレード５２の場合には、ステップＳ６１に示すように画面上に点Ｃを１点だけ指定すると、ステップＳ６２に移行して、前記点Ｃの空間上の３次元座標を求める。その後、ステップＳ６３に示すようにこの点Ｃから直線ＡＢに向けて垂線を下ろし、その垂線の足を点Ｄとし、この点Ｄの空間上の３次元座標を求める。そして、ステップＳ６４に示すように前記点Ｄを含み、前記ベクトルＵを法線ベクトルにする平面を求める。このことにより、図２０に示すようにこの平面が前記平面Ｒと同様な第１基準面になる。
【００６４】
このように、ブロック型ブレードではブレード形状が略直方体形状であるので第１基準面を設定する際、画面上で点Ｃの１点を指定することによって、第１基準線に対応するベクトルＵが法線ベクトルとなる第１基準面を求めて、欠損したエッジ部の面積の算出を上述した実施形態と同様に容易かつスムーズに行うことができる。
【００６５】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被検査体のエッジ部に生じた欠損部の面積の計測を精度良く行える計測用内視鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図２０は本発明の一実施形態に係り、図１は計測用内視鏡装置を説明する図
【図２】計測用内視鏡装置の構成を説明するブロック図
【図３】リモートコントローラを説明する図
【図４】ＣＰＵの制御動作例を示すフローチャート
【図５】光学アダプタ選択画面を説明する図
【図６】ジェットエンジンのタービンブレードの種類を説明する図
【図７】曲面ブレードの欠損したエッジ部に関わる第１基準線、第１基準面、欠損輪郭線とを説明する図
【図８】画面に表示された欠損したエッジ部を有するブレードの内視鏡画像を示す図
【図９】欠損したエッジ部の面積を計測する処理の流れを説明する図
【図１０】欠損したエッジ部の面積を求める方法を説明する図
【図１１】第１基準線の設定手順を説明するフローチャート
【図１２】手順を画面を参照して説明する図
【図１３】手順を実際の曲面ブレードを参照して説明する図
【図１４】第１基準面の設定手順を説明するフローチャート
【図１５】欠損輪郭線の設定手順を説明するフローチャート
【図１６】輪郭線を求める検査者の手順及び設定開始点を求める手順を説明する図
【図１７】輪郭線を求める際の２点目以降を求める手順を説明するフローチャート
【図１８】欠損したエッジ部の面積の算出方法を説明するフローチャート
【図１９】ブロック型ブレードの第１基準面の設定手順を説明するフローチャート
【図２０】図１９の手順を実際のブロック型ブレードを参照して説明する図
【図２１】穴の面積の計測方法を説明する図
【図２２】エッジ部に生じた欠損部を説明する図
【符号の説明】
１…計測用内視鏡装置
２…内視鏡
３…コントロールユニット
４…リモートコントローラ
５…液晶モニタ（ＬＣＤ）
１０…制御ユニット
１８…ＣＰＵ
１８ａ…計測処理部
１８ｂ…エッジ部欠損計測部
１８ｃ…第１基準線設定部
１８ｄ…第１基準面設定部
１８ｅ…輪郭線設定部
１８ｆ…演算部
【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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