(57)【要約】【課題】ＦＭＤ使用時の観察者の違和感を軽減可能な内視鏡用画像処理装置を実現する。【解決手段】（内視鏡用）画像処理装置３０は、内視鏡画像データを記憶する画像メモリ３１と、ＦＭＤ６を装着した観察者に対して予め設定した原点位置からの頭部方向を検知する頭部方向検知部３２と、この頭部方向検知部３２で検知した原点位置からの頭部方向の変化量を判断する変化量判断部３３と、画像メモリ３１に記憶された画像データの一部を予め設定した領域で切り出す画像切出位置制御部３４と、この画像切出位置制御部３４で切り出された画像データを拡大処理する画像拡大部３５と、変化量判断部３３の判断結果に基づき、画像拡大部３５で拡大処理された画像データの映像信号と、内視鏡２で得た内視鏡画像の映像信号とを切り換えてＦＭＤ６に出力する画像切換部３６とから構成される。【選択図】図１
2004016282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡画像データを記憶する画像メモリと、
顔面装着型映像表示装置を装着した観察者に対して予め設定した原点位置からの頭部方向を検知する頭部方向検知手段と、
前記頭部方向検知手段で検知した原点位置からの頭部方向の変化量を判断する変化量判断手段と、
前記画像メモリに記憶された画像データの一部を予め設定した領域で切り出す画像切出位置制御手段と、
前記画像切出位置制御手段で切り出された画像データを画像処理する画像処理手段と、
前記変化量判断手段の判断結果に基づき、前記画像処理手段で画像処理された画像データの映像信号と、内視鏡で得た内視鏡画像の映像信号とを切り換えて前記顔面装着型映像表示装置に出力する画像切換手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡用画像処理装置、更に詳しくは、内視鏡で得た内視鏡画像を顔面装着型映像表示装置に表示させる内視鏡用画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、顔面に装着する顔面装着型映像表示装置は、ＦＭＤ（　Ｆａｃｅ　Ｍｏｕｎｔｅｄ　Ｄｉｓｐｌａｙ；ＨＭＤ（　Ｈｅａｄ　Ｍｏｕｎｔｅｄ　Ｄｉｓｐｌａｙ　）とも呼ばれる）と呼ばれ、ゴーグル型、眼鏡型の装置を使用者の顔面に装着し、ケーブルを介して送られてくる映像、音響を視聴するものであり、若年層を中心に使用されている。
【０００３】
また、上記ＦＭＤは、医療分野でも利用されている。これは、外科手術等の医療現場で、医師が患者の手術、治療部位に関する映像情報を見たり、内視鏡下外科手術等において、内視鏡画像をテレビモニタのかわりにＦＭＤでみることを目的としている。
【０００４】
一方、これに対して、上記ＦＭＤを用いない従来の内視鏡装置は、例えば、特開平９−２８６６３号公報に記載されているように、顔の移動量を検知し、顔の移動量に応じて内視鏡を移動制御する電動マニピュレータを用いたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ＦＭＤを備えた従来の内視鏡装置は、内視鏡で得た内視鏡画像を上記ＦＭＤの表示画面に表示させて内視鏡下外科手術等を行うと、使用中に顔を動かしても内視鏡が動いてなければ、上記ＦＭＤの表示画面に表示されている内視鏡画像が動かない。このため、上記ＦＭＤを備えた従来の内視鏡装置は、上記ＦＭＤ使用時の観察者に違和感が生じ、長時間の使用に適さない。
【０００６】
一方、上記特開平９−２８６６３号公報に記載の内視鏡装置は、上記電動マニピュレータを駆動する大掛かりな駆動機構と、この駆動機構を制御する制御装置が必要となる。このため、上記特開平９−２８６６３号公報に記載の内視鏡装置は、全体的に装置が大型化すると共に、高価になってしまう。
また、上記特開平９−２８６６３号公報に記載の内視鏡装置は、装置類の接続など、そのセットアップが煩雑であり、実際上、使い勝手が悪いものであった。
【０００７】
更にまた、上記特開平９−２８６６３号公報に記載の内視鏡装置は、顔の移動に伴い、内視鏡で得られる内視鏡画像の一部を切り出して拡大表示するようになっているが、元々の撮像手段に充分高画質のものを用いないと拡大表示した時の画質が劣るという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＦＭＤ使用時の観察者の違和感を軽減可能な内視鏡用画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の内視鏡用画像処理装置は、内視鏡画像データを記憶する画像メモリと、顔面装着型映像表示装置を装着した観察者に対して予め設定した原点位置からの頭部方向を検知する頭部方向検知手段と、前記頭部方向検知手段で検知した原点位置からの頭部方向の変化量を判断する変化量判断手段と、前記画像メモリに記憶された画像データの一部を予め設定した領域で切り出す画像切出位置制御手段と、前記画像切出位置制御手段で切り出された画像データを画像処理する画像処理手段と、前記変化量判断手段の判断結果に基づき、前記画像処理手段で画像処理された画像データの映像信号と、内視鏡で得た内視鏡画像の映像信号とを切り換えて前記顔面装着型映像表示装置に出力する画像切換手段と、を具備したことを特徴としている。
この構成により、ＦＭＤ使用時の観察者の違和感を軽減可能な内視鏡用画像処理装置を実現する。
【００１０】
【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。
（第１の実施の形態）
図１ないし図４は、本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡装置を示す全体構成図、図２は図１の頭部方向検知部を示す説明図、図３は図１の内視鏡用画像処理装置の動作を示すフローチャート、図４は図３のフローチャートに従ってＦＭＤの表示画面に表示される内視鏡画像を示す説明図であり、図４（ａ）はＦＭＤの表示画面に表示される内視鏡画像を示す説明図、図４（ｂ）はＦＭＤの表示画面に表示される拡大処理した内視鏡画像を示す説明図である。
【００１１】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡装置１は、光学式の硬性内視鏡（以下、単に内視鏡）２と、前記内視鏡２に照明光を供給する光源装置３と、前記内視鏡２に着脱自在に取り付けられ、この内視鏡２で得た内視鏡像を撮像する後述の撮像手段を内蔵する外付けテレビカメラ（以下、ＴＶカメラ）４と、このＴＶカメラ４の撮像手段から供給される撮像信号を信号処理して映像信号を生成する映像信号処理部５と、この映像信号処理部５で生成した映像信号を供給されて内視鏡画像を表示する顔面装着型映像表示装置であるＦＭＤ６とを有して構成される。
【００１２】
内視鏡２は、細長の挿入部１１と、この挿入部１１の後端に設けられた把持部１２と、この把持部１２の後端に設けられた接眼部１３とを有する。
【００１３】
内視鏡挿入部１１（内視鏡２の挿入部１１のこと）は、照明光を伝達するライトガイド１４が挿通されている。このライトガイド１４は、把持部１２に設けられたライトガイド口金１５に接続されるライトガイドケーブル１６を介して光源装置３に接続される。
【００１４】
そして、この光源装置３は、図示しない光源で発生した照明光をライトガイドケーブル１６の入射端面に入射する。そして、光源装置３からの照明光は、ライトガイドケーブル１６からライトガイド口金１５を経て内視鏡２内のライトガイド１４に伝達され、挿入部１１の先端部の照明窓に取り付けられたライトガイド先端面から体腔内患部の被検対象部位を照明する。
【００１５】
内視鏡挿入部１１の先端部は、照明窓に隣接して設けられた図示しない観察窓に対物光学系１７が取り付けられている。この対物光学系１７から取り込まれた被写体像は、像伝達手段であるリレーレンズ群１８によりその後端面側に伝達される。そして、リレーレンズ群１８で伝達された被写体像は、接眼部１３に設けた接眼光学系１９により拡大されて内視鏡像として観察可能になっている。尚、内視鏡２は、像伝達手段としてリレーレンズ群１８をイメージガイドに置き変えた軟性な挿入部１１を有する軟性内視鏡でも良い。
【００１６】
前記ＴＶカメラ４は、先端側にマウント部２０を有して内視鏡２の接眼部１３に着脱自在に装着できると共に、この後端に延出するカメラケーブル２１が前記映像信号処理部５に着脱自在に接続されるようになっている。このＴＶカメラ４は、内視鏡２の接眼部１３から供給される内視鏡像を結像する結像光学系２３と、この結像光学系の結像位置に撮像面を配置したＣＣＤ２４とが設けられている。
【００１７】
ＣＣＤ２４は、カメラケーブル２１に挿通される信号線が接続されている。前記ＴＶカメラ４のＣＣＤ２４と前記映像信号処理部５とは、カメラケーブル２１がＣＣＵ５に接続されると、信号線を介して電気的に接続される。
【００１８】
そして、ＴＶカメラ４は、内視鏡２の接眼部１３に着脱自在に取り付けられると、この内視鏡接眼部１３から供給される内視鏡像をＣＣＤ２４が撮像して光電変換し、撮像信号を生成する。生成された撮像信号は、信号線を介して前記映像信号処理部５に出力され、この映像信号処理部５で信号処理されて標準的な映像信号が生成される。生成された映像信号は、前記ＦＭＤ６に出力され、このＦＭＤ６で内視鏡画像として表示される。
【００１９】
ここで、従来の内視鏡装置は、内視鏡で得た内視鏡画像を前記ＦＭＤ６の表示画面に表示させて内視鏡下外科手術等を行うと、使用中に顔を動かしても内視鏡を動かさない限り、前記ＦＭＤ６の表示画面に表示されている内視鏡画像が動かない。このため、前記ＦＭＤ６を備えた従来の内視鏡装置は、前記ＦＭＤ６使用時の観察者に違和感が生じ、長時間の使用に適さない。
そこで、本実施の形態では、ＦＭＤ使用時の観察者の違和感を軽減可能な内視鏡用画像処理装置（以下、単に画像処理装置）３０を設ける。
【００２０】
即ち、この画像処理装置３０は、前記映像信号処理部５からの前記内視鏡２で得た内視鏡画像データを記憶する画像メモリ３１と、前記ＦＭＤ６を装着した観察者に対して予め設定した原点位置からの頭部方向を検知する頭部方向検知部３２と、この頭部方向検知部３２で検知した原点位置からの頭部方向の変化量を算出すると共に、この算出した変化量の絶対値が所定の閾値を超えたか否かを判断する変化量判断部３３と、前記頭部方向検知部３２で検知した原点位置からの頭部方向に基づき、前記画像メモリ３１に記憶された画像データの一部を予め設定した領域で切り出す画像切出位置制御部３４と、この画像切出位置制御部３４で切り出された画像データを画像処理として拡大処理する画像拡大部３５と、前記変化量判断部３３の判断結果に基づき、前記画像拡大部３５で拡大処理された画像データの映像信号と、前記映像信号処理部５からの前記内視鏡２で得た内視鏡画像の映像信号とを切り換えて前記ＦＭＤ６に出力する画像切換部３６とから構成される。
【００２１】
前記画像メモリ３１は、前記映像信号処理部５からの前記内視鏡２で得た被検体部位の最新の内視鏡画像データを常時更新・記憶するようになっている。
前記頭部方向検知部３２は、図２に示すように前記ＦＭＤ６に固定されるセンスコイル３２ａと、定位置に固定されるソースコイル３２ｂとが設けられている。これらセンスコイル３２ａ及びソースコイル３２ｂは、３つの直交する軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）回りに巻いたコイルにより形成されている。これらセンスコイル３２ａ及びソースコイル３２ｂは、相互インダクタンスにより三次元的位置関係を検出可能に構成されている。
【００２２】
従って、前記ソースコイル３２ｂは、センスコイル３２ａの三次元的位置を検知することで、観察者の頭部方向を検知することが可能となっている。このソースコイル３２ｂで検知したセンスコイル３２ａの三次元的位置データは、頭部方向の位置データとして前記変化量判断部３３に出力されるようになっている。
【００２３】
ここで、頭部方向は、例えば、内視鏡の軸方向に顔を向けたときを原点位置として予め設定し、この原点座標軸のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に対する軸回りの回転方向を表すものとする。例えば、Ｚ軸回りの回転方向は、頭部の左右方向を表し、Ｙ軸回りの回転方向は、頭部の上下方向を表し、Ｘ軸回りの回転方向は、頭部の傾き方向を表している。
本実施の形態では、頭部方向として特に、Ｙ軸・Ｚ軸回りの回転方向である頭部の上下左右方向を用いて説明する。
【００２４】
前記変化量判断部３３は、前記頭部方向検知部３２からの頭部方向の位置データに基づき、頭部方向の原点位置からの変化量を算出するようになっている。そして、前記変化量判断部３３は、算出した頭部方向の原点位置からの変化量データを前記画像切出位置制御部３４に出力するようになっている。
【００２５】
また、前記変化量判断部３３は、算出した頭部方向の原点位置からの変化量の絶対値が所定の閾値を超えたか否かを判断すると共に、この判断結果を前記画像切換部３６に出力するようになっている。尚、本実施の形態では、前記変化量判断部３３は、所定の閾値として１５°を設定している。
【００２６】
前記画像切出位置制御部３４は、前記頭部方向検知部３２で検知した原点位置からの頭部方向の変化量に応じて予め設定した、前記画像メモリ３１に記憶されている画像データの一部の領域を切り出すようになっている。
【００２７】
尚、前記画像切出位置制御部３４は、図示しない領域設定入力手段により、予め設定した領域を設定入力するようになっている。このことにより、前記画像切出位置制御部３４は、例えば、観察者が頭部を左右方向に回動させることによって、予め設定した領域が前記画像メモリ３１に記憶されている画像データから切り出されるようになっている。また、前記画像切出位置制御部３４は、図示しない領域設定入力手段を設けずとも、予め製造側で切り出す領域を設定するようにしても良い。
【００２８】
尚、このとき切り出される画像データは、領域の大きさが例えば、縦横比（アスペクト比）を内視鏡画像と同じで且つ内視鏡画像の１５分の１の大きさに設定されている。また、この領域の大きさ設定は、図示しないキーボード等の入力手段により変更可能である。
そして、画像切出位置制御部３４は、切り出した内視鏡画像の画像データを前記画像拡大部３５に出力するようになっている。
【００２９】
前記画像拡大部３５は、前記画像切出位置制御部３４からの内視鏡画像の画像データを補間伸張して、前記ＦＭＤ６の表示画面いっぱいに表示可能な大きさとなるように前記ＦＭＤ６の表示画面の縦横比と同じ縦横比に拡大処理するようになっている。そして、画像拡大部３５は、拡大処理した画像データの映像信号を前記画像切換部３６に出力するようになっている。
【００３０】
前記画像切換部３６は、前記変化量判断部３３の判断結果に基づき、頭部方向の変化量の絶対値が所定の閾値以下のとき、前記映像信号処理部５からの前記内視鏡２で得た内視鏡画像の映像信号に切り換え、頭部方向の変化量の絶対値が所定値を超えるとき、前記画像拡大部３５で拡大処理された映像信号に切り換えるようになっている。
【００３１】
このように構成される画像処理装置３０を設けた内視鏡装置１を用いて、内視鏡検査等を行う。観察者は、図１で説明したように内視鏡装置１を構成し、内視鏡２の把持部１２を把持してこの内視鏡挿入部１１を患者の体腔内に挿入して内視鏡画像を得る。このとき、観察者は、顔面にＦＭＤ６を装着して、ＦＭＤ６の表示画面に表示される被検対象部位の内視鏡画像を見ながら内視鏡検査等を行う。
【００３２】
内視鏡装置１は、映像信号処理部５で信号処理された映像信号がＦＭＤ６に出力され、図４（ａ）に示すようにこのＦＭＤ６の表示画面に内視鏡画像４１として表示される。そして、図３に示すフローチャートに従って、画像処理装置３０は頭部方向の画像制御を行う。
【００３３】
図３に示すようにＦＭＤ６を装着した観察者は、先ず原点位置としての頭部方向を内視鏡挿入部の挿入方向に合わせて頭部方向検知部３２に設定（セット）し、記憶させる（ステップＳ１）。そして、画像メモリ３１は、映像信号処理部５からの内視鏡２で得た内視鏡画像データを常時更新・記憶する。
【００３４】
そして、術中に観察者が頭部を上下左右方向に動かすと、頭部方向検知部３２は、ソースコイル３２ｂがセンスコイル３２ａの三次元的位置を検知することで、観察者の頭部方向（上下左右方向）を検知する。そして、このソースコイル３２ｂで検知したセンスコイル３２ａの三次元的位置データは、頭部方向の位置データとして変化量判断部３３に出力される。
【００３５】
変化量判断部３３は、頭部方向検知部３２からの頭部方向の位置データに基づき、頭部方向の変化量を検出する（ステップＳ２）。そして、変化量判断部３３は、頭部方向の変化量の絶対値が所定の閾値、例えば、１５°を超えたか否かを判断する（ステップＳ３）。そして、変化量判断部３３は、判断結果を画像切換部３６に出力する。
【００３６】
一方、画像切出位置制御部３４は、前記頭部方向検知部３２で検知した原点位置からの頭部方向の変化量に応じて予め設定した、前記画像メモリ３１に記憶されている画像データの一部の領域、例えば、縦横比が内視鏡画像４１と同じで且つ内視鏡画像４１の１５分の１の大きさで、小画像部分４２の位置の画像データを切り取り（ステップＳ４）、この切り出した小画像部分４２の画像データを画像拡大部３５に出力する。
【００３７】
そして、画像拡大部３５は、画像切出位置制御部３４からの小画像部分４２の画像データを補間伸張して、図４（ｂ）に示すようにＦＭＤ６の表示画面いっぱいに表示可能な大きさとなるようにＦＭＤ６の表示画面の縦横比と同じ縦横比に拡大処理する（ステップＳ５）。そして、画像拡大部３５は、拡大処理した画像データの映像信号を画像切換部３６に出力する。
【００３８】
画像切換部３６は、変化量判断部３３の判断結果に基づき、頭部方向の変化量の絶対値が１５°より大きくなると画像拡大部３５で拡大処理された映像信号に切り換えてＦＭＤ６に出力する（ステップＳ６）。すると、図４（ｂ）に示すようにＦＭＤ６は、この表示画面に拡大処理された拡大画像４３が表示される。
【００３９】
一方、画像切換部３６は、変化量判断部３３の判断結果に基づき、頭部方向の変化量の絶対値が１５°以下である場合、映像信号処理部５からの内視鏡２で得た内視鏡画像の映像信号に切り換えてＦＭＤ６に出力する（ステップＳ７）。すると、上述した図４（ａ）に示すようにＦＭＤ６は、表示画面に内視鏡画像４１が表示される。
尚、頭部の変化方向は、画像切出位置の移動方向と等しいとして、頭部方向の変化量と画像切出位置の移動量との関係は違和感の無いように任意に決めることができる。
【００４０】
この結果、本実施の形態の画像処理装置３０は、ＦＭＤ６を装着した観察者が顔（頭部）を大きく動かすと、このＦＭＤ６の表示画面に表示される内視鏡画像が予め設定された領域の拡大画像を表示し、再び顔を正しい方向に向ければ通常の内視鏡画像が観察できる。
【００４１】
従って、本実施の形態の画像処理装置３０は、ＦＭＤ使用時の観察者の違和感を軽減することが可能である。
これにより、本実施の形態の画像処理装置３０は、内視鏡２やＴＶカメラ４を従来のものがそのまま使用できるので、コストを抑えることができる。
【００４２】
尚、本実施の形態の内視鏡装置１は、光学式の内視鏡２を用いて構成しているが、撮像素子を内蔵した電子内視鏡を用いて構成した内視鏡装置に本発明を適用しても構わない。
【００４３】
（第２の実施の形態）
図５ないし図８は、本発明の第２の実施の形態に係り、図５は本発明の第２の実施の形態を備えた内視鏡装置を示す全体構成図、図６は図５の内視鏡用画像処理装置の動作を示すフローチャート、図７は図６のフローチャートに従ってＦＭＤの表示画面に表示される内視鏡画像を示す説明図であり、図７（ａ）はＦＭＤの表示画面に表示される内視鏡画像を示す説明図、図７（ｂ）はＦＭＤの表示画面に表示される表示処理及び黒信号処理した内視鏡画像を示す説明図、図８は本実施の形態の変形例を示すＦＭＤの表示画面に表示される内視鏡画像を示す説明図であり、図８（ａ）はＦＭＤの表示画面に表示される内視鏡画像を示す説明図、図８（ｂ）はＦＭＤの表示画面に表示される頭部傾きに応じた表示処理及び黒信号処理した内視鏡画像を示す説明図である。
【００４４】
上記第１の実施の形態は、前記画像切出位置制御部３４で切り出された画像データを画像処理として拡大処理する画像拡大部３５を設けて構成しているが、本第２の実施の形態は、前記画像切出位置制御部３４で切り出された画像データを頭部方向に応じた表示位置にする表示処理及びこの表示処理による画像部分の周囲を黒信号で覆う黒信号処理を行うように構成する。それ以外の構成は、上記第１の実施の形態と同様なので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００４５】
即ち、図５に示すように本発明の第２の実施の形態を備えた内視鏡装置１Ｂは、前記画像拡大部３５の代わりに表示位置制御部及び黒信号合成部５１を設けた画像処理装置３０Ｂを有して構成される。
【００４６】
前記表示位置制御部及び黒信号合成部５１は、前記画像切出位置制御部３４Ｂで切り出された画像データを頭部方向に応じた表示位置にする表示処理及びこの表示処理による画像部分の周囲を黒信号で覆う黒信号処理を行うようになっている。
【００４７】
更に、具体的に説明すると、頭部方向を右下に向けた場合、前記表示位置制御部及び黒信号合成部５１は、前記画像切出位置制御部３４Ｂで切り出された画像データを倍率の変更無く、ＦＭＤ６の表示画面の左辺と上辺とに、切り出し線、つまり、前記画像切出位置制御部３４Ｂで切り出された画像データの左辺と上辺とがそれぞれ接するように表示処理すると共に、且つこの表示処理をした画像において、切り出し線で切り出された画像部分の周囲を黒信号で覆う黒信号処理を行うようになっている。
それ以外の頭部方向検知部３２、変化量判断部３３、画像切換部３６は、上記第１の実施の形態で説明したのと同様である。
【００４８】
このように構成される内視鏡用画像処理装置を設けた内視鏡装置１Ｂを用いて、上記第１の実施の形態で説明したのと同様に観察者は、顔面にＦＭＤ６を装着し、ＦＭＤ６の表示画面に表示される被検対象部位の内視鏡画像を見ながら内視鏡検査等を行う。
【００４９】
内視鏡装置１Ｂは、映像信号処理部５で信号処理された映像信号がＦＭＤ６に出力され、図７（ａ）に示すようにこのＦＭＤ６の表示画面に内視鏡画像４１として表示される。そして、図６に示すフローチャートに従って、画像処理装置３０Ｂは頭部方向の画像制御を行う。
【００５０】
図６に示すようにＦＭＤ６を装着した観察者は、先ず原点位置としての頭部方向を内視鏡挿入部の挿入方向に合わせて頭部方向検知部３２に設定（セット）し、記憶させる（ステップＳ１１）。このとき、画像メモリ３１は、映像信号処理部５からの内視鏡２で得た最新の内視鏡画像データを常時更新・記憶する。
そして、術中に観察者が頭部を左右方向に動かすと、頭部方向検知部３２は、観察者の頭部方向（左右方向）を検知して、頭部方向の位置データを変化量判断部３３に出力する。
【００５１】
変化量判断部３３は、頭部方向検知部３２からの頭部方向の位置データに基づき、頭部方向の変化量を検出する（ステップＳ１２）。そして、変化量判断部３３は、頭部方向の変化量の絶対値が所定の閾値、例えば、１５°を超えたか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、変化量判断部３３は、判断結果を画像切換部３６に出力する。
【００５２】
一方、画像切出位置制御部３４Ｂは、前記頭部方向検知部３２で検知した原点位置からの頭部方向の変化量に応じて予め設定した、前記画像メモリ３１に記憶されている画像データの一部の領域である、小画像部分５２の位置の画像データを切り取り（ステップＳ１４）、この切り出した小画像部分５２の位置の画像データを表示位置制御部及び黒信号合成部５１に出力する。
【００５３】
そして、表示位置制御部及び黒信号合成部５１は、図７（ｂ）に示すように、頭部方向を右下に向けた場合は、画像切出位置制御部３４Ｂからの小画像部分５２の画像データを倍率の変更無く、ＦＭＤ６の表示画面の左辺と上辺とに、切り出し線、つまり、前記画像切出位置制御部３４Ｂで切り出された画像データの左辺と上辺とがそれぞれ接するように表示処理する。この際の表示処理は、一般的には、切り出された画像の切り出し線に対応する表示画像の同じ側の辺に、切り出し線が接するようにしている。そして、これと共に、この表示処理をした画像部分の周囲を黒信号で覆う黒信号処理を行う（ステップＳ１５）。そして、表示位置制御部及び黒信号合成部５１は、表示処理及び黒信号処理した画像データの映像信号を画像切換部３６に出力する。
【００５４】
画像切換部３６は、変化量判断部３３の判断結果に基づき、頭部方向の変化量の絶対値が１５°より大きくなると表示位置制御部及び黒信号合成部５１で表示処理及び黒信号処理された映像信号に切り換えてＦＭＤ６に出力する（ステップＳ１６）。すると、図７（ｂ）に示すようにＦＭＤ６は、この表示画面の画面枠と重なる位置に倍率の変更無く、その他の部分は黒画像に覆われた処理画像５３が表示される。
【００５５】
一方、画像切換部３６は、変化量判断部３３の判断結果に基づき、頭部方向の変化量の絶対値が１５°以下である場合、映像信号処理部５からの内視鏡２で得た内視鏡画像の映像信号に切り換えてＦＭＤ６に出力する（ステップＳ１７）。すると、上述した図７（ａ）に示すようにＦＭＤ６は、表示画面に内視鏡画像４１が表示される。
尚、頭部方向の変化量と切り出し線の移動量との関係は、違和感のないように任意に決めることができる。
【００５６】
この結果、本実施の形態の画像処理装置３０Ｂは、上記第１の実施の形態とほぼ同様な効果を得ることに加え、切り換わった画像の倍率が変わらないので良好な処理画像がＦＭＤ６の表示画面に表示可能である。
【００５７】
尚、上記第１，第２の実施の形態では、頭部方向としてＹ軸・Ｚ軸回りの回転方向である頭部の上下左右方向を用いて説明しているが、前記頭部方向検知部３２の検出により、Ｘ軸回りの回転方向である頭部の傾き方向も検知できる。このため、画像処理装置３０Ｂは、頭部方向として前記頭部方向検知部３２で検出した頭部の傾き方向をも用いて表示処理を行うように構成しても良い。
【００５８】
即ち、前記変化量判断部３３は、前記頭部方向検知部３２からの頭部の傾き方向の位置データに基づき、傾きの変化量の絶対値が所定の閾値を超えたか否かを判断するようになっている。
【００５９】
前記画像切出位置制御部３４Ｂは、前記頭部方向検知部３２で検知した原点位置からの頭部傾き方向の変化量に応じて予め設定した、前記画像メモリ３１に記憶されている画像データの一部の領域を切り出すようになっている。尚、この切り出す領域は、例えば、縦横比（アスペクト比）及び大きさが内視鏡画像と同じに設定されている。
【００６０】
前記表示位置制御部及び黒信号合成部５１は、前記画像切出位置制御部３４Ｂで切り出された画像データを倍率の変更無く、更に頭の傾いた角度と同じ角度だけ傾けてＦＭＤ６の表示画面の４辺に切り出し線がそれぞれ接するように表示処理すると共に、且つこの表示処理をした画像において、切り出し線で切り出された画像部分の周囲を黒信号で覆う黒信号処理を行うようになっている。
【００６１】
前記画像切換部３６は、前記変化量判断部３３の判断結果に基づき、頭部の傾き方向の変化量の絶対値が所定の閾値以下のとき、前記映像信号処理部５からの前記内視鏡２で得た内視鏡画像の映像信号に切り換え、頭部の傾き方向の変化量の絶対値が所定値を超えるとき、前記表示位置制御部及び黒信号合成部５１で黒信号処理された映像信号に切り換えるようになっている。
【００６２】
このように構成される内視鏡用画像処理装置を設けた内視鏡装置１Ｂを用いて、観察者は、顔面にＦＭＤ６を装着し、ＦＭＤ６の表示画面に表示される被検対象部位の内視鏡画像を見ながら内視鏡検査等を行う。
【００６３】
内視鏡装置１Ｂは、映像信号処理部５で信号処理された映像信号がＦＭＤ６に出力され、図８（ａ）に示すようにこのＦＭＤ６の表示画面に内視鏡画像４１として表示される。
【００６４】
上記第２の実施の形態で説明したのと同様にＦＭＤ６を装着した観察者は、先ず原点位置としての頭部方向を内視鏡挿入部の挿入方向に合わせて頭部方向検知部３２に設定（セット）し、記憶させる。
そして、術中に観察者が頭部を傾かせると、頭部方向検知部３２は、観察者の頭部方向（傾き方向）を検知して、頭部方向（傾き方向）の位置データを変化量判断部３３に出力する。
【００６５】
変化量判断部３３は、頭部方向検知部３２からの頭部方向（傾き方向）の位置データに基づき、頭部方向（傾き方向）の変化量を検出する。そして、変化量判断部３３は、頭部方向（傾き方向）の変化量の絶対値が所定の閾値、例えば、１５°を超えたか否かを判断する。そして、変化量判断部３３は、判断結果を画像切換部３６に出力する。
【００６６】
一方、画像切出位置制御部３４Ｂは、前記頭部方向検知部３２で検知した原点位置からの頭部方向（傾き方向）の変化量に応じて予め傾きを切り出し線５４で囲まれた位置の、前記画像メモリ３１に記憶されている画像データの一部の領域である画像データを切り取り、この切り出し線５４で切り出された画像データを表示位置制御部及び黒信号合成部５１に出力する。尚、切り出し線５４で切り出される画像には、内視鏡画像４１からはみ出る領域が仮想的に設定される。
【００６７】
そして、表示位置制御部及び黒信号合成部５１は、図８（ｂ）に示すように画像切出位置制御部３４Ｂからの画像部分５４の画像データを倍率の変更無く、ＦＭＤ６の表示画面の４辺に切り出し線５４の４辺がそれぞれ接するように、画像を頭部方向（傾き方向）に応じた角度の分だけ回転させて表示処理すると共に、且つこの表示処理をした画像において、切り出し線５４で切り出された画像部分の周囲を黒信号で覆う黒信号処理を行う。そして、表示位置制御部及び黒信号合成部５１は、表示処理及び黒信号処理した画像データの映像信号を画像切換部３６に出力する。
【００６８】
画像切換部３６は、変化量判断部３３の判断結果に基づき、頭部方向（傾き方向）の変化量の絶対値が１５°より大きくなると表示位置制御部及び黒信号合成部５１で表示処理及び黒信号処理された映像信号に切り換えてＦＭＤ６に出力する。すると、ＦＭＤ６には、図８（ｂ）に示すような処理画像５５が表示される。
【００６９】
一方、画像切換部３６は、変化量判断部３３の判断結果に基づき、頭部方向傾き方向）の変化量の絶対値が１５°以下である場合、映像信号処理部５からの内視鏡２で得た内視鏡画像の映像信号に切り換えてＦＭＤ６に出力する。すると、上述した図８（ａ）に示すようにＦＭＤ６は、表示画面に内視鏡画像４１が表示される。
尚、図８（ｂ）に示すＦＭＤ６の表示画面は、術中に観察者が頭部を例えば、右に傾けて閾値１５°を超えた際に、表示位置制御部及び黒信号合成部５１からの映像信号に切り換わったときの画像を示している。
【００７０】
この結果、本変形例の画像処理装置３０Ｂは、上記第２の実施の形態の効果に加え、更に違和感無く良好な観察画像がＦＭＤ６の表示画面に表示可能である。
また、本発明は、以上述べた実施の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。
【００７１】
［付記］
（付記項１）　内視鏡画像データを記憶する画像メモリと、
顔面装着型映像表示装置を装着した観察者に対して予め設定した原点位置からの頭部方向を検知する頭部方向検知手段と、
前記頭部方向検知手段で検知した原点位置からの頭部方向の変化量を判断する変化量判断手段と、
前記画像メモリに記憶された画像データの一部を予め設定した領域で切り出す画像切出位置制御手段と、
前記画像切出位置制御手段で切り出された画像データを画像処理する画像処理手段と、
前記変化量判断手段の判断結果に基づき、前記画像処理手段で画像処理された画像データの映像信号と、内視鏡で得た内視鏡画像の映像信号とを切り換えて前記顔面装着型映像表示装置に出力する画像切換手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用画像処理装置。
【００７２】
（付記項２）　前記画像切換手段は、頭部方向の変化量の絶対値が所定値以下のとき、前記内視鏡で得た内視鏡画像の映像信号に切り換え、頭部方向の変化量の絶対値が所定値を超えるとき、前記画像処理手段で画像処理された画像データの映像信号に切り換えることを特徴とする付記項１に記載の内視鏡用画像処理装置。
【００７３】
（付記項３）　前記画像切出位置制御手段は、前記頭部方向検知手段で検知した原点位置からの頭部方向に基づき、前記画像メモリに記憶された画像データの一部を予め設定した領域で切り出すことを特徴とする付記項１に記載の内視鏡用画像処理装置。
【００７４】
（付記項４）　前記画像処理手段は、前記画像切出位置制御手段で切り出された画像データを拡大処理することを特徴とする付記項１又は２又は３に記載の内視鏡用画像処理装置。
【００７５】
（付記項５）　前記画像処理手段は、前記画像切出位置制御手段で切り出された画像データを頭部方向に応じた表示位置にする表示処理及びこの表示処理による画像部分の周囲を黒信号で覆う黒信号処理を行うことを特徴とする付記項１又は２又は３に記載の内視鏡用画像処理装置。
【００７６】
（付記項６）　前記画像処理手段は、前記拡大処理を前記顔面装着型映像表示装置の表示画面の縦横比と同じ縦横比にすることを特徴とする付記項４に記載の内視鏡用画像処理装置。
【００７７】
（付記項７）　体腔内に挿入される内視鏡と、
前記内視鏡からの撮像信号を信号処理して内視鏡画像を得る映像信号処理手段と、
内視鏡画像データを記憶する画像メモリと、
顔面装着型映像表示装置を装着した観察者に対して予め設定した原点位置からの頭部方向を検知する頭部方向検知手段と、
前記頭部方向検知手段で検知した原点位置からの頭部方向の変化量を判断する変化量判断手段と、
前記画像メモリに記憶された画像データの一部を予め設定した領域で切り出す画像切出位置制御手段と、
前記画像切出位置制御手段で切り出された画像データを画像処理する画像処理手段と、
前記変化量判断手段の判断結果に基づき、前記画像処理手段で画像処理された画像データの映像信号と、内視鏡で得た内視鏡画像の映像信号とを切り換えて前記顔面装着型映像表示装置に出力する画像切換手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
【００７８】
（付記項８）　前記画像切換手段は、頭部方向の変化量の絶対値が所定値以下のとき、前記内視鏡で得た内視鏡画像の映像信号に切り換え、頭部方向の変化量の絶対値が所定値を超えるとき、前記画像処理手段で画像処理された画像データの映像信号に切り換えることを特徴とする付記項７に記載の内視鏡装置。
【００７９】
（付記項９）　前記画像切出位置制御手段は、前記頭部方向検知手段で検知した原点位置からの頭部方向に基づき、前記画像メモリに記憶された画像データの一部を予め設定した領域で切り出すことを特徴とする付記項７に記載の内視鏡装置。
【００８０】
（付記項１０）　前記画像処理手段は、前記画像切出位置制御手段で切り出された画像データを拡大処理することを特徴とする付記項７又は８又は９に記載の内視鏡装置。
【００８１】
（付記項１１）　前記画像処理手段は、前記画像切出位置制御手段で切り出された画像データを頭部方向に応じた表示位置にする表示処理及びこの表示処理による画像部分の周囲を黒信号で覆う黒信号処理を行うことを特徴とする付記項７又は８又は９に記載の内視鏡装置。
【００８２】
（付記項１２）　前記画像処理手段は、前記拡大処理を前記顔面装着型映像表示装置の表示画面の縦横比と同じ縦横比にすることを特徴とする付記項１０に記載の内視鏡装置。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＦＭＤ使用時の観察者の違和感を軽減可能な内視鏡用画像処理装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を備えた内視鏡装置を示す全体構成図
【図２】図１の頭部方向検知部を示す説明図
【図３】図１の内視鏡用画像処理装置の動作を示すフローチャート
【図４】図３のフローチャートに従ってＦＭＤの表示画面に表示される内視鏡画像を示す説明図
【図５】本発明の第２の実施の形態を備えた内視鏡装置を示す全体構成図
【図６】図５の内視鏡用画像処理装置の動作を示すフローチャート
【図７】図６のフローチャートに従ってＦＭＤの表示画面に表示される内視鏡画像を示す説明図
【図８】本実施の形態の変形例を示すＦＭＤの表示画面に表示される内視鏡画像を示す説明図
【符号の説明】
１…内視鏡装置
２…内視鏡
４…ＴＶカメラ
５…映像信号処理部
６…ＦＭＤ（顔面装着型映像表示装置）
３０…内視鏡用画像処理装置
３１…画像メモリ
３２…頭部方向検知部
３３…変化量判断部
３４…画像切出位置制御部
３５…画像拡大部
３６…画像切換部
【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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