(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を撮像して入力映像信号を生成する映像信号取得部と、
該映像信号取得部で生成された入力映像信号に対して２系統の映像処理を施すことで２つの出力映像信号を生成できるようにした映像信号処理部と、
前記映像信号処理部で生成された前記出力映像信号の１つに応じて計測点入力用映像を表示する表示部と、
該表示部に表示された前記計測点入力用映像を基準として画像計測の操作入力を行う計測操作部と、
前記２つの出力映像信号のそれぞれの画像特性を比較評価し、前記２つの出力映像信号のうちのいずれかを被計測画像データとして選択する計測用画像選択部と、
該計測用画像選択部で選択された出力映像信号を、被計測画像データとして、前記計測操作部の操作入力に基づいた画像計測を行う画像計測処理部とを備えたことを特徴とする画像計測装置。
【請求項２】
前記映像信号処理部が、前記入力映像信号に施す映像処理を無効化する映像処理無効化手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像計測装置。
【請求項３】
前記計測用画像選択部が、
評価の優先順位が付けられた複数の画像特性を、前記優先順位の高いものから順次比較評価する画像特性評価手段を備え、
該画像特性評価手段は、
前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号が前記複数の画像特性のすべての比較評価で他方の出力映像信号に比べて優位であった場合に、前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号を前記被計測画像データとして選択し、
それ以外の場合には、前記他方の出力映像信号を前記被計測画像データとして選択するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像計測装置。
【請求項４】
前記計測用画像選択部が、
複数の画像特性を、前記２つの出力映像信号のそれぞれに対して評価する個別画像特性評価手段と、
該個別画像特性評価手段による前記２つの出力映像信号のそれぞれに対する各特性評価結果を、予め設定された評価式に基づいて比較評価する総合評価手段とを備え、
該総合評価手段の比較評価に基づいて、前記被計測画像データを選択するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像計測装置。
【請求項５】
前記映像信号取得部が、視差映像を取得するステレオ撮像手段からなり、
前記映像信号処理部が、前記視差映像のそれぞれに対応する出力映像信号を生成し、
前記画像計測処理部が、前記視差映像のそれぞれに対応する出力映像信号による２つの被計測画像データから、ステレオ計測処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像計測装置。
【請求項６】
前記映像信号処理部が行う映像処理が、ワイドダイナミックレンジ処理であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像計測装置。
【請求項７】
被検体を撮像して入力映像信号を生成する映像信号取得工程と、
該映像信号取得工程で生成された入力映像信号に対して２系統の映像処理を施すことで２つの出力映像信号を生成する映像信号処理工程と、
該映像信号処理工程で生成される前記出力映像信号の１つに応じて計測点入力用映像を表示する表示工程と、
該表示工程で表示された前記計測点入力用映像を基準として画像計測の操作入力を行う計測操作工程と、
前記２つの出力映像信号のそれぞれの画像特性を比較評価し、前記２つの出力映像信号のうちのいずれかを被計測画像データとして選択する計測用画像選択工程と、
該計測用画像選択工程で選択された出力映像信号を、被計測画像データとして、前記計測操作部の操作入力に基づく画像計測を行う画像計測処理工程とを備えたことを特徴とする画像計測方法。
【請求項８】
前記映像信号処理工程が、前記入力映像信号に施す映像処理を無効化する映像処理無効化工程を備えることを特徴とする請求項７に記載の画像計測方法。
【請求項９】
前記計測用画像選択工程が、
評価の優先順位が付けられた複数の画像特性を、前記優先順位の高いものから順次比較評価する複数のステップからなり、
該各ステップにおいて、
前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号の評価が他方の出力映像信号に比べて優位となった場合には、次ステップに移行し、
それ以外の場合には、次ステップ以降行うことなく、前記他方の出力映像信号を前記被計測画像データとして選択し、
前記複数のステップのすべてにおいて、前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号が前記他方の出力映像信号に比べて優位となった場合に、前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号を前記被計測画像データとして選択することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の画像計測方法。
【請求項１０】
前記計測用画像選択工程が、
複数の画像特性を、前記２つの出力映像信号のそれぞれに対して評価する個別画像特性評価工程と、
該個別画像特性評価工程による前記２つの出力映像信号のそれぞれに対する各特性評価結果を、予め設定された評価式に基づいて比較評価する総合評価工程とを備え、
該総合評価工程の比較評価に基づいて、前記被計測画像データを選択するようにしたことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の画像計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像計測装置および方法に関する。例えば、画像計測のための操作入力を画像表示部上で行い、画像データの演算処理により計測を行う画像計測装置に関し、例えばステレオ計測内視鏡などに好適に用いることができる画像計測装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、内視鏡などを用いて、被検体を撮像し、その撮像画像を画像処理することで、被検体の計測を行う画像計測装置が知られている。
このような従来の画像計測装置として、例えば、特許文献１には、１対の対物レンズを有する光学アダプタにより得られる被計測物の左右２つの画像データをステレオ画像処理することにより３次元計測を行う計測内視鏡装置において、あらかじめフロッピディスクに記録された光学アダプタの光学データにより、上記２つの画像データの幾何学的歪み等の補正を行い、その補正後の画像データに基づいて３次元計測を行うものが記載されている。
また、特許文献２には、視差のある画像を露光量が異なる状態で撮像し、それらから主要被写体に重み付けするように階調変換して画像を合成し、ワイドダイナミックレンジ化された画像を取得し、その画像によりステレオ計測を行う撮像装置が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−２４８８０６号公報
【特許文献２】特開２００３−０１８６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の画像計測装置には以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術によれば、視差画像の対応点をマッチング処理によって検出することで、視差を有する画像を用いた三角測量を行って、３次元座標位置を検出することができ、その際、画像データの幾何学的な歪みを補正するので、３次元計測の精度を向上することができるものの、３次元の被検体では、照明光の当たり方によっては複雑な陰影が発生するため、幾何学的な歪み以外に、種々の画像ノイズが発生しやすい。
例えば、パイプの内部などでは、計測場所によっては、照明光が不足して薄暗い映像が表示されるため計測点を正確に入力することができない場合がある。
このような場合、計測用画像のダイナミックレンジを広げるワイドダイナミックレンジ（ＷＤＲ）処理を施すことが考えられる。例えば、特許文献２の撮像装置は、このようなＷＤＲ処理を行う装置の一例である。ＷＤＲ処理は、特許文献２のような手法の他、適宜の階調変換を行う画像データの演算処理によって、任意の輝度領域の階調数を擬似的に増やすものもある。
ＷＤＲ処理を施すと、例えばパイプの内部のように、画像全体の輝度が低下している場合にはＷＤＲ処理により画像のツブレが改善され、計測入力に適する画像を取得しやすくなる。しかし、輝度変化の激しい画像では、ＷＤＲ処理によって、輝度変化が強調されすぎて、かえって画像ノイズを増大させてしまう場合がある。
図１８にタービンブレードのエッジ部を拡大した視差画像５００Ｌ、５００Ｒの例を模式的に示す。このようなタービンブレードの表面は平滑な湾曲面からなり、正反射光によるテカリが白トビ画像として観察される場合が多い。このようなテカリは、タービンブレードの形状が磨耗や亀裂などによって表面形状が微妙に変化しているエッジ部５０１Ｌ、５０１Ｒ、又は５０２Ｌ、５０２Ｒでは複雑に変化するので、これらがＷＤＲ処理で強調されると、視差画像５００Ｌ、５００Ｒとの間でマッチング処理の妨げとなる画像ノイズとなってしまう場合がある。
このように、従来技術によれば、被検体の表面状態や形状によっては、ＷＤＲ処理の有無や程度に応じて、計測点入力の精度が低下したり、良好なマッチング処理を行うことができずに計測精度が低下したりするという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、被検体を計測者に見やすい状態に表示できるようにするとともに、画像計測の計測精度を劣化させないようにすることができる画像計測装置および方法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】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、画像計測装置において、被検体を撮像して入力映像信号を生成する映像信号取得部と、該映像信号取得部で生成された入力映像信号に対して２系統の映像処理を施すことで２つの出力映像信号を生成できるようにした映像信号処理部と、前記映像信号処理部で生成された前記出力映像信号の１つに応じて計測点入力用映像を表示する表示部と、該表示部に表示された前記計測点入力用映像を基準として画像計測の操作入力を行う計測操作部と、前記２つの出力映像信号のそれぞれの画像特性を比較評価し、前記２つの出力映像信号のうちのいずれかを被計測画像データとして選択する計測用画像選択部と、該計測用画像選択部で選択された出力映像信号を、被計測画像データとして、前記計測操作部の操作入力に基づいた画像計測を行う画像計測処理部とを備えた構成とする。
この発明によれば、被写体を映像信号取得部で撮像し、その入力映像信号を、映像信号処理部によって、映像処理選択操作部で選択的に設定された２系統の映像処理を行い、２つの出力映像信号を生成する。そして、出力映像信号の１つを計測点入力用映像として表示部に出力することで、映像処理に応じて輝度分布を変えた映像を表示することができる。例えば、計測者が、画像計測を行う場合に見やすくなるような被検体の映像を表示することができる。
計測者は、計測操作部によって、このように見やすい計測点入力用映像が表示された表示画面上から画像計測の操作入力を行うことができるので、例えば、計測点の指定などを精度よく行うことができる。
一方、画像計測の操作入力が行われると、計測用画像選択部によって、２つの出力映像信号の画像特性を比較評価し、２つの出力映像信号のいずれかを被計測画像データとして選択する。そして画像計測処理部によって、計測用画像選択部で選択された出力映像信号を被計測画像データとして、画像計測が行われる。
したがって、画像特性として、計測精度に影響する画像特性を選択し、計測精度に影響する程度を評価することで、より高精度な画像計測を行うことができる。
例えば、画像計測がステレオ画像計測の場合には、視差画像のマッチング処理の精度が計測精度に影響する。そのため、画像特性として、マッチング処理に影響する画像特性を選択し、マッチング処理の成功度合いに対応する評価点を付与することで、画像特性の評価を行う。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の画像計測装置において、前記映像信号処理部が、前記入力映像信号に施す映像処理を無効化する映像処理無効化手段を備える構成とする。
この発明によれば、映像処理無効化手段を備えるので、表示部に表示される計測点入力用映像の映像処理を用いて画像計測すると画像計測の計測精度が所望の計測精度より劣化するような場合に、映像処理を無効化することができる。
映像処理の無効化は、例えば、映像信号処理部の入力映像信号に対する処理を、少なくとも輝度分布調整に関しては行わないように設定するようにしておいてもよいし、映像信号処理部が行った映像処理の逆変換処理を行って無効化するようにしてもよい。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の画像計測装置において、前記計測用画像選択部が、評価の優先順位が付けられた複数の画像特性を、前記優先順位の高いものから順次比較評価する画像特性評価手段を備え、該画像特性評価手段は、前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号が前記複数の画像特性のすべての比較評価で他方の出力映像信号に比べて優位であった場合に、前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号を前記被計測画像データとして選択し、それ以外の場合には、前記他方の出力映像信号を前記被計測画像データとして選択するようにした構成とする。
この発明によれば、画像特性評価手段によって、２つの出力映像信号に対して、複数の画像特性を優先順位の高いものから順次比較評価し、計測点入力用映像に対応する出力映像信号よりも、他の出力映像信号が優位になった場合には、他の出力映像信号を被計測データとして用い、複数の画像特性のすべてにおいて計測点入力用映像に対応する出力映像信号が他の出力映像信号よりも優位になった場合のみ、計測点入力用映像に対応する出力映像信号を被計測画像データとして選択する。そのため、計測点入力用映像のどれかの画像特性が画像計測に適さないと判定されると、残りの画像特性を評価することなく他方の出力映像信号を選択するので、迅速な画像計測を行うことができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の画像計測装置において、前記計測用画像選択部が、複数の画像特性を、前記２つの出力映像信号のそれぞれに対して評価する個別画像特性評価手段と、該個別画像特性評価手段による前記２つの出力映像信号のそれぞれに対する各特性評価結果を、予め設定された評価式に基づいて比較評価する総合評価手段とを備え、該総合評価手段の比較評価に基づいて、前記被計測画像データを選択するようにした構成とする。
この発明によれば、計測用画像選択部が、個別画像特性評価手段と、総合評価手段とからなり、２つの出力映像信号をそれぞれ個別画像特性評価手段により、複数の画像特性すべてについて評価し、総合評価手段によって、それらの評価結果を予め設定された評価式に基づいて比較評価して、被計測画像データを選択することができる。そのため、より高精度の画像計測が可能な出力映像信号を、被計測画像データとして選択することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像計測装置において、前記映像信号取得部が、視差映像を取得するステレオ撮像手段からなり、前記映像信号処理部が、前記視差映像のそれぞれに対応する出力映像信号を生成し、前記画像計測処理部が、前記視差映像のそれぞれに対応する出力映像信号による２つの被計測画像データから、ステレオ計測処理を行う構成とする。
この発明によれば、計測操作入力時に表示部に表示された映像の映像処理によって計測精度が影響されることなく、ステレオ計測を行うことができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像計測装置において、前記映像信号処理部が行う映像処理が、ワイドダイナミックレンジ処理であることを特徴とする構成とする。
この発明によれば、ワイドダイナミックレンジ処理により、輝度分布を調整して、計測者が見やすい映像を表示部に表示することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明では、画像計測方法において、被検体を撮像して入力映像信号を生成する映像信号取得工程と、該映像信号取得工程で生成された入力映像信号に対して２系統の映像処理を施すことで２つの出力映像信号を生成する映像信号処理工程と、該映像信号処理工程で生成される前記出力映像信号の１つに応じて計測点入力用映像を表示する表示工程と、該表示工程で表示された前記計測点入力用映像を基準として画像計測の操作入力を行う計測操作工程と、前記２つの出力映像信号のそれぞれの画像特性を比較評価し、前記２つの出力映像信号のうちのいずれかを被計測画像データとして選択する計測用画像選択工程と、該計測用画像選択工程で選択された出力映像信号を、被計測画像データとして、前記計測操作部の操作入力に基づく画像計測を行う画像計測処理工程とを備えた方法とする。
この発明によれば、請求項１に記載の画像計測装置を用いて行う画像計測法方法となっているので、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を備える。
【００１２】
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の画像計測方法において、前記映像信号処理工程が、前記入力映像信号に施す映像処理を無効化する映像処理無効化工程を備える方法とする。
この発明によれば、請求項２に記載の画像計測装置を用いて行う画像計測法方法となっているので、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を備える。
【００１３】
請求項９に記載の発明では、請求項７又は請求項８に記載の画像計測方法において、前記計測用画像選択工程が、評価の優先順位が付けられた複数の画像特性を、前記優先順位の高いものから順次比較評価する複数のステップからなり、該各ステップにおいて、前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号の評価が他方の出力映像信号に比べて優位となった場合には、次ステップに移行し、それ以外の場合には、次ステップ以降行うことなく、前記他方の出力映像信号を前記被計測画像データとして選択し、前記複数のステップのすべてにおいて、前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号が前記他方の出力映像信号に比べて優位となった場合に、前記計測点入力用映像に対応する前記出力映像信号を前記被計測画像データとして選択する方法とする。
この発明によれば、請求項３に記載の画像計測装置を用いて行う画像計測法方法となっているので、請求項３に記載の発明と同様の作用効果を備える。
【００１４】
請求項１０に記載の発明では、請求項７又は請求項８に記載の画像計測方法において、前記計測用画像選択工程が、複数の画像特性を、前記２つの出力映像信号のそれぞれに対して評価する個別画像特性評価工程と、該個別画像特性評価工程による前記２つの出力映像信号のそれぞれに対する各特性評価結果を、予め設定された評価式に基づいて比較評価する総合評価工程とを備え、該総合評価工程の比較評価に基づいて、前記被計測画像データを選択する方法とする。
この発明によれば、請求項４に記載の画像計測装置を用いて行う画像計測法方法となっているので、請求項４に記載の発明と同様の作用効果を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像計測装置および方法によれば、２つの出力映像信号のうちいずれかを被計測画像データとして選択できるので、被検体を計測者が見やすい映像処理を施した出力映像信号を計測点入力用映像として表示し、計測用画像選択部によってより計測精度が高くなる出力映像信号を被計測画像データとして選択するので、被検体を計測者に見やすい状態に表示することができるとともに、画像計測の計測精度を劣化させないようにすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１７】
本発明の実施形態に係る画像計測装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像計測装置の概略構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る画像計測装置のコントロールユニットの概略構成を示すシステム構成図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る画像計測装置のコントロールユニットの機能ブロックの構成を示す機能ブロック図である。
【００１８】
本実施形態の計測内視鏡装置１は、被検体を撮像し、その画像から画像計測を行うための画像計測装置であり、内視鏡挿入部の先端の光学アダプタを交換したり、内蔵された計測処理プログラムを適宜選択したり、計測処理プログラムを適宜追加することにより、種々の観察や画像計測を行うことができるようにした画像計測装置である。以下では、画像計測の一例としてステレオ計測を行う場合について説明する。
【００１９】
計測内視鏡装置１の概略構成は、図１、２に示すように、ステレオ計測用光学アダプタ２、内視鏡挿入部３、内視鏡ユニット７、カメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略称する）９、液晶モニタ６（表示部）、リモートコントローラ５、およびコントロールユニット４からなる。
ステレオ計測用光学アダプタ２は、視差を有する画像を取得するために所定距離だけ離間して配置された対物レンズ２Ａ、２Ｂが略円筒状のアダプタ本体２ａ内に配置されたもので、例えば、雌ねじなどが形成されたマウント部２ｂにより、内視鏡挿入部３の先端に着脱可能に装着されるものである。
対物レンズ２Ａ、２Ｂの位置は、ステレオ計測用光学アダプタ２の軸方向先端面側に視野を有する直視タイプと、同じく側面方向に視野を有する側視タイプとで異なるが、本実施形態では直視タイプとして図示している。このため、対物レンズ２Ａ、２Ｂは、光軸をステレオ計測用光学アダプタ２の軸方向に向けて、先端面に設けられた入射開口の近傍に配置されている。
また、ステレオ計測用光学アダプタ２の先端面には、アダプタ本体２ａ内を導光された照明光を被検体に向けて出射する照明窓２ｃが設けられている。
【００２０】
内視鏡挿入部３は、被検体の内部に挿入して計測部分を撮像し、映像信号をコントロールユニット４に向けて送出するためのものである。湾曲可能に設けられた先端部には、ステレオ計測用光学アダプタ２などの複数の光学アダプタに共通のマウント部が設けられ、各光学アダプタが交換可能に装着されるようになっている。
特に図示しないが、先端部の内部には、光学アダプタの対物レンズによる像を撮像する、例えばＣＣＤなどの撮像素子が配置されるとともに、照明光を被検体に照射するライトガイドが設けられている。
内視鏡挿入部３の構造は、先端部から基端部にわたって屈曲可能な細長い管状とされ、その内部に、撮像素子の信号線、ライトガイド本体、および先端部の湾曲を操作するためのワイヤ機構などが配置されている（いずれも不図示）。
内視鏡挿入部３にステレオ計測用光学アダプタ２が装着される場合には、撮像素子によって、視差を有する一対の映像（以下、視差映像と称する）が取得され、２つの対物レンズに対応する２つの映像信号が、内視鏡挿入部３内部の信号線によりＣＣＵ９に伝送されるようになっている。
【００２１】
内視鏡ユニット７は、内視鏡挿入部３のライトガイドに導光する照明光を発生する照明用光源、ワイヤ機構の電動湾曲駆動ユニット、および電動湾曲駆動ユニットを駆動する制御パラメータを記録・記憶するためのＥＥＰＲＯＭ８などを備える装置部分であり、内視鏡挿入部３の基端部に接続された状態でコントロールユニット４に内蔵されている。
【００２２】
ＣＣＵ９は、内視鏡挿入部３に設けられた撮像素子の撮像を制御するとともに、撮像素子で取得された撮像信号を、例えばＮＴＳＣ信号などの映像信号に変換し、入力映像信号１００としてコントロールユニット４に送出するものである。
このように、ステレオ計測用光学アダプタ２、内視鏡挿入部３、内視鏡ユニット７、ＣＣＵ９は、ステレオ計測用光学アダプタを含む内視鏡からなり、視差映像を取得するステレオ撮像手段を構成する映像信号取得部を構成している。
【００２３】
液晶モニタ６は、コントロールユニット４から送出される表示用映像信号１０１ａに基づいて、被検体の映像およびその他の情報表示を行うものである。すなわち、映像信号処理部で生成した出力映像信号に応じて映像を表示する表示部３３（図３参照）を構成するものである。これらの映像、情報はそれぞれ必要に応じて単独に、または合成して表示される。
本実施形態のようにステレオ計測を行う場合には、表示用映像信号１０１ａとして、視差映像の一方または両方の入力映像信号１００に対応するものが表示される。
その他の情報表示としては、例えば、後述するリモートコントローラ５などの操作部からの操作入力情報や、操作メニューや、操作用のグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）（以下、これら操作関連の表示を操作画面画像と総称する。）が挙げられる。
また、計測時に用いるカーソル画像の表示や、計測結果などを表示する計測結果情報１０２が挙げられる。
【００２４】
リモートコントローラ５は、計測内視鏡装置１の操作入力全般を行うための操作部であり、コントロールユニット４に接続されている。
リモートコントローラ５が行う操作入力としては、例えば、電源のオン／オフ、キャリブレーション設定に関する操作、撮像動作に関する操作、照明に関する操作、内視鏡挿入部３の湾曲駆動の操作、計測に関する操作、計測時の計測精度の選択操作、液晶モニタ６に表示する映像の映像処理の選択操作、映像情報からの画像記録操作、例えば外部記憶媒体などに記録された画像の読み出し操作などが、適宜のユーザインタフェースを介して行うことができるようになっている。例えば、特に図示しないが、ジョイスティック、レバースイッチ、フリーズスイッチ、ストアースイッチ、および計測実行スイッチなどが設けられ、これらにより、操作メニューの選択入力を行ったり、直接的に操作、指示入力したり、液晶モニタ６に表示されたＧＵＩを操作したりすることで、種々の操作入力が行えるようになっている。
すなわち、リモートコントローラ５は、計測者が液晶モニタ６に表示された被検体の映像の見え方を変更するために、コントロールユニット４で行われる映像処理を選択する映像処理選択操作部３２（図３参照）、および液晶モニタ６の表示画面上で画像計測の操作入力を行う計測操作部３１（図３参照）の機能を備えている。
【００２５】
コントロールユニット４は、撮像された映像の映像処理、および画像計測のための演算処理を含めて、計測内視鏡装置１の全体制御を行うもので、本実施形態では、ハードウエアとしては、図２に示すように、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、各種の入出力インタフェース、および映像信号処理回路１６から構成される。
ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１や後述する外部記憶媒体に記憶された主要プログラムをＲＡＭ１２にロードして実行し、後述する各機能の動作を行う。
入出力インタフェースとしては、例えば、ＲＳ−２３２Ｃインタフェース１５、ＰＣカードインタフェース１３、ＵＳＢインタフェース１４などを備える。
【００２６】
ＲＳ−２３２Ｃインタフェース１５は、リモートコントローラ５、内視鏡ユニット７、ＣＣＵ９との間での動作制御を行うための通信を行うものである。
ＰＣカードインタフェース１３は、ＰＣＭＣＩＡ準拠のＰＣカードを接続するためのものであるが、本実施形態では、主としてリムーバルの外部記憶媒体を接続し、装置を動作させるためのプログラムをロードしたり、計測に必要な設定や計測結果などに関する情報や画像情報などを記憶保存したりするために用いている。
このため、ＰＣカードインタフェース１３には、外部記憶媒体としてフラッシュメモリを用いた各種メモリカード、例えば、ＰＣＭＣＩＡメモリカード１８や、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリカード１９が装着される。
【００２７】
ＵＳＢインタフェース１４は、ＵＳＢ機器を接続するためのものであるが、本実施形態では、パーソナルコンピュータ１７を着脱可能に接続するために設けられている。
そして、パーソナルコンピュータが接続された場合には、外部記憶媒体に記憶する上記各種情報、あるいはＰＣカードインタフェース１３に接続された外部記憶媒体に記憶されている各種情報を、パーソナルコンピュータ１７の内蔵メモリや記憶装置との間で授受したり、パーソナルコンピュータ１７の表示モニタ上に再生したり、リモートコントローラ５に代わってコントロールユニット４に対する各種操作入力を行ったりするための通信を行う。
このため、パーソナルコンピュータ１７を接続する場合、コントロールユニット４に接続された液晶モニタ６、リモートコントローラ５、および外部記憶媒体の機能を、パーソナルコンピュータ１７が兼用することができるようになっている。そのため、例えば、計測に関する制御や、映像処理や、画像表示などを、必要に応じてパーソナルコンピュータ１７のリソースを利用して行うことができるものである。すなわち、この場合、パーソナルコンピュータ１７は、図３における表示部３３、映像処理選択操作部３２、計測操作部３１の機能を備えるものである。
【００２８】
映像信号処理回路１６は、ＣＣＵ９から供給された入力映像信号１００にリモートコントローラ５により指定された映像処理を施して出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂを生成し、必要に応じてＣＰＵ１０で生成される操作画面画像や計測結果情報１０２と合成し、液晶モニタ６に表示するために、例えばＮＴＳＣ信号などに変換し、表示用映像信号１０１ａとして、液晶モニタ６に送出するものである。
【００２９】
ここで、計測内視鏡装置１によるステレオ計測について説明する。
計測内視鏡装置１によるステレオ計測では、ステレオ計測用光学アダプタ２の光学データを記録した外部記憶媒体から光学情報を読み込む第１の処理と、内視鏡挿入部３の先端部内に配置された撮像素子とステレオ計測用光学アダプタ２の対物レンズ系との間の位置情報を読み込む第２の処理と、前記位置関係情報と生産時に求めた主となる内視鏡の撮像素子とこのステレオ計測用光学アダプタ２の対物レンズ系との間の位置関係情報から、前記計測内視鏡装置１の前記撮像素子の位置誤差を求める第３の処理と、前記位置誤差から前記光学データを補正する第４の処理と、前記補正した光学データを基に計測する画像を座標変換する第５の処理と、座標変換された画像を基に２画像のマッチングにより任意の点の三次元座標を求める第６の処理とを少なくとも実行することにより行われる。
ＣＰＵ１０は、例えば前記第１ないし第４の処理をステレオ計測用光学アダプタ２に対して一度実行し、結果を外部記憶媒体上に計測環境データとして記録しておくように制御する。前記第１ないし第４の処理をまとめてキャリブレーション処理と呼ぶ。これ以降に、ステレオ計測を実行するときは、ＣＰＵ１０は、前記計測環境データをＲＡＭ１２に上にロードして、前記第５、第６の処理を実行するように制御する。
なお、前記先端部の撮像素子とステレオ計測用光学アダプタ２の対物レンズ系との間の位置関係情報を読み込む第２の処理を行う場合、ステレオ計測用光学アダプタ２に設けられているマスクの形状を取り込み、生産時のマスクの形状と位置とを比較することにより行う。この場合、前記マスク形状の取り込みは、キャリブレーション用の被検体を撮像し、白画像を取り込むことにより行う。
【００３０】
ここで、図３を参照して、コントロールユニット４の機能ブロック構成について、映像信号処理回路１６に関連する各機能ブロックを中心に説明する。
コントロールユニット４の機能ブロックの概略構成は、前処理部３５、映像信号処理部３４、信号変換部３８、処理選定部４０、画像記憶部４２、計測用画像選択部４５、および画像計測処理部４３からなる。ここで、前処理部３５、映像信号処理部３４、および信号変換部３８は、映像信号処理回路１６から構成される。
【００３１】
前処理部３５は、ステレオ計測用光学アダプタ２、内視鏡挿入部３、内視鏡ユニット７およびＣＣＵ９からなる映像信号取得部３０から、送出される入力映像信号１００に、必要に応じて、例えば輝度レベル調整、ノイズ除去処理などの前処理を施して、演算処理用に確保されたＲＡＭ１２の領域に一時記憶し、一対の視差映像からなる１フレーム分の映像情報を入力映像信号１００ａとして、映像信号処理部３４に送出する。
例えば、ＣＣＵ９内の処理などによって良好な入力映像信号１００が得られるなど、前処理が必要ない場合には、前処理部３５は削除した構成としてもよい。また、前処理部３５の機能を映像信号処理部３４の映像処理に持たせられる場合には、前処理部３５を削除した構成としてもよい。
【００３２】
映像信号処理部３４は、後述するように映像処理を施さない処理も含めた複数の映像処理の中から選択した映像処理を２系統で実行可能な構成とされている。そして、処理選定部４０から送出される制御信号１０４に基づいてそれぞれの系統の映像処理を選択し、前処理部３５で前処理された入力映像信号１００ａにそれぞれ映像処理を施し、表示部３３に表示するための出力映像信号１０１Ａを生成して信号変換部３８に送出し、デフォルトの被計測画像データとするための出力映像信号１０１Ｂを生成して出力映像信号１０１Ａとともに画像記憶部４２に送出できるようになっている。
なお、出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂは、異なる信号とは限らず、それぞれの映像処理が選択された結果として、同一の信号となっている場合があってもよい。
【００３３】
信号変換部３８は、映像信号処理部３４から送出された出力映像信号１０１Ａを表示用映像信号１０１ａとして、表示部３３に送出するものである。このため、出力映像信号１０１Ａは、計測点入力用映像に対応している。
その際、表示用映像信号１０１ａは、必要に応じて、操作画面画像などの他の画像データを合成することができるようになっている。また、画像計測処理部４３で生成される計測結果情報１０２が送出された場合には、計測結果情報１０２も合成した状態で表示用映像信号１０１ａを生成できるようになっている。
【００３４】
処理選定部４０は、映像処理選択操作部３２および計測操作部３１から送出される制御信号１０５、計測開始信号１０３に基づいて、映像信号処理部３４で行う２系統の映像処理を選定するものである。
制御信号１０５を受信した場合、入力映像信号１００ａを、制御信号１０５で選定された映像処理で略リアルタイムに処理して、表示用映像信号１０１ａを生成し、液晶モニタ６からなる表示部３３に送出する動作モードを設定するような制御信号１０４を生成する。
一方、適宜のタイミングで、計測開始信号１０３を受信した場合は、後述する計測精度条件に基づいて視差映像の映像処理を選定するような制御信号１０４を生成する。
【００３５】
映像処理選択操作部３２は、計測者が、液晶モニタ６に表示された被検体の映像の見え方を変更するための映像処理を選択するためのもので、計測開始前に、液晶モニタ６上に表示する操作メニューとして表示され、リモートコントローラ５などにより操作メニューから選択できるようになっている。また、必要に応じて計測を開始してからでも、適宜操作メニューを呼び出して変更することができるようになっている。
【００３６】
例えば、撮像環境や照明条件によっては、映像の明部に白トビが生じたり、暗部に黒ツブレが生じたりして、被検体の計測部位や計測点の識別が困難な場合があるが、このような場合に、明部領域、暗部領域の階調変換を行えるようになっている。
これに対応して操作メニューとしては、例えば、白トビ補正、黒ツブレ補正などの選択肢が表示され、さらに、それぞれの補正レベルが、例えば、高、中、低などとして選択できるようになっている。例えば、黒ツブレ補正、中レベルが選択されると、選択値がＲＡＭ１２に記憶され、それに応じた制御信号１０５を生成して処理選定部４０に送出する。
その際、計測者の便宜などの必要に応じて、操作メニューには、各映像処理が施された画像を用いて計測する場合の計測精度を表示してもよい。
【００３７】
処理選定部４０に計測開始信号１０３が送出された場合の処理選定は、被計測画像データを取得する前に予め設定された計測精度条件に基づいて行われる。
そのため、コントロールユニット４には、映像信号処理部３４が行うすべての映像処理とそれぞれの計測精度との関係が記述された映像処理選択テーブル４１が備えられ、処理選定部４０から参照できるようになっている。例えば、計測対象となる特定輝度範囲の線画像や点画像が、映像処理によって、線幅や点の大きさが変化する場合、それらの変化幅に応じて計測精度が変化することになるが、その場合の計測精度は、線幅や点の大きさの変化幅から理論的、あるいは実験的に求めておくことができる。
映像信号処理部３４が実行可能な映像処理の種類は後述する映像処理のパラメータの組み合わせとして表現され、パラメータの種類、レベルの数に応じて、２次元または多次元の表データとして、ＲＯＭ１１に格納され、ＣＰＵ１０によって適宜ＲＡＭ１２に呼び出されて利用される。
【００３８】
計測精度条件は、本実施形態では、計測条件を初期設定する際に、リモートコントローラ５から予め設定することができる。例えば、距離測定であれば、計測精度条件として、±０．１ｍｍなどの条件を設定し、ＲＡＭ１２に記憶しておく。あるいは、計測の設定条件を外部記憶媒体４４から読み出して設定する場合には、外部記憶媒体４４に計測精度条件も記憶しておき、他の設定条件とともに、自動的に読み出した値をＲＡＭ１２に記憶するようにしてもよい。
【００３９】
処理選定部４０では、リモートコントローラ５に設けられた計測操作部３１からの計測開始信号１０３を受けて、映像処理選択操作部３２からの制御信号１０５に応じて設定された現在の映像処理の計測精度を映像処理選択テーブル４１から取得し、予め設定された計測精度条件と比較する。
そして、計測精度が不十分であれば、映像処理選択テーブル４１から計測精度を満足する他の映像処理を選定する。また、計測精度が十分であれば現在の映像処理を選定する。そして、それぞれに応じて制御信号１０４を生成し、映像信号処理部３４に送出する。
なお、処理選定部４０で映像処理が一意に選定できるように、映像処理選択テーブル４１上の計測精度が同一となる場合には、映像処理選択テーブル４１に選定序列を記述するか、または処理選定部４０に計測精度が同一の場合の映像処理の選定ルールを設定しておく。
【００４０】
映像信号処理部３４では、ｎ個の映像処理が実行できるようになっている。これらの映像処理を区別する必要がある場合、以下では、処理（０）、処理（１）、…、処理（ｎ−１）（ｎは２以上の整数）と称する。
処理（０）は、映像処理を無効化するものであり、前処理部３５から送出された入力映像信号１００ａの輝度階調を変えない信号を出力映像信号１０１Ａあるいは１０１Ｂとして生成するものである。
その他の処理（１）〜（ｎ−１）は、各種のパラメータを変えて、入力映像信号１００ａの輝度階調を適宜変換するワイドダイナミックレンジ（以下、ＷＤＲと略称する）処理である。すなわち、処理選定部４０により、特定の映像処理が選択されると、ＲＯＭ１１に記憶されたＷＤＲパラメータが呼び出され、それらに基づいて、映像処理を行い、出力映像信号１０１Ａあるいは１０１Ｂを生成するものである。
【００４１】
処理（１）〜（ｎ−１）の例について簡単に説明する。
図４、５、６は、本発明の実施形態に係る画像計測装置のＷＤＲ処理の処理前後の輝度分布の変化の第１、第２、第３例を示すヒストグラムである。各図の横軸は輝度の大きさを示す。縦軸は頻度を表す。
本実施形態のＷＤＲ処理は、特定の輝度領域内の画像データに対して、輝度を所定の階調曲線に基づいて変換するものである。
処理対象の輝度領域は、２５６階調の場合を例で説明すると、暗部を形成する低輝度の処理領域が、輝度０〜Ｓｄ（ただし、Ｓｄ＜２５５）の領域として、明部を形成する高輝度の処理領域が、輝度Ｓｂ〜２５５（ただし、Ｓｄ＜Ｓｂ＜２５５）の領域としてそれぞれ設定される。すなわち、（０，Ｓｄ）、（Ｓｂ，２５５）が、この場合の輝度領域に関するＷＤＲパラメータである。
そして、それぞれの処理領域の輝度の変換は、適宜の他のＷＤＲパラメータで設定することができるが、単純化された例として、例えば、暗部をより低輝度に、明部をより高輝度にそれぞれシフトさせる度合いで表し、ＷＤＲパラメータとして、０から１００％までの強度指数を設定する例を挙げることができる。さらに、０％、５０％、１００％などの強度指数をそれぞれ、低レベル、中レベル、高レベルとして選択可能にしてもよい。
【００４２】
図４は、入力映像信号１００ａの輝度分布が、輝度分布２００のように暗部に偏っている場合に、暗部を中レベル、明部を低レベルでＷＤＲ処理した例である。処理後の輝度分布２０１は、暗部領域内のデータに相対的な高輝度データが増えている。すなわち、黒ツブレが改善されるものである。この場合、暗部データが減少するから、例えば、黒いライン画像、点画像が細るように変形するので、これらの画像を計測に利用する場合、計測精度に影響する。
図５は、入力映像信号１００ａの輝度分布が、輝度分布２０２のように明部に偏っている場合に、明部を中レベル、暗部を低レベルでＷＤＲ処理した例である。処理後の輝度分布２０３は、明部領域内のデータに相対的な低輝度データが増えている。すなわち、白トビが改善されるものである。この場合、明部データが減少するから、例えば、白いライン画像、点画像が細るように変形するので、これらの画像を計測に利用する場合、計測精度に影響する。
図６は、入力映像信号１００ａの輝度分布が、輝度分布２０４のように中間輝度に集中している場合に、明部、暗部を低レベルでＷＤＲ処理した例である。この場合、処理後の輝度分布２０５は、輝度分布２０４と略重なった分布となり、中間輝度に集中した輝度分布が維持される。すなわち、ＷＤＲ処理により、輝度分布がほとんど変形されないため計測精度も変化しない。
【００４３】
画像記憶部４２は、映像信号処理部３４から送出される出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂを、静止画像データとして記憶するためのもので、ＲＡＭ１２上に設けられる。
【００４４】
計測用画像選択部４５は、出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれの画像特性を比較評価し、出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂのうちのいずれかを被計測画像データとして選択するものである。
出力映像信号１０１Ｂは、デフォルトの被計測画像データとして用いるため、予め設定された計測精度条件に応じて、映像処理選択テーブル４１から選択された映像処理が施される。ただし、これによって得られる計測精度は、被検体の表面状態や形状、照明条件などによって決まる実際の画像特性や、画像ノイズ量などによって影響を受けるため、常に予想されたとおりの計測精度が得られるとは限らない。例えば、計測者が、計測点入力を行う部位が見えやすくなるように選定した出力映像信号１０１Ａの映像処理の方が、マッチング処理などには適している場合がある。
そこで、本実施形態の計測用画像選択部４５では、計測点が入力されると、その近傍の画像データを出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれから取り出し、評価の優先順位が付けられた複数の画像特性を、優先順位の高いものから順次比較評価する画像特性評価手段を備えている。この画像特性評価手段では、出力映像信号１０１Ａが複数の画像特性のすべての比較評価で出力映像信号１０１Ｂに比べて優位であった場合に、出力映像信号１０１Ａを被計測画像データとして選択し、それ以外の場合には、出力映像信号１０１Ｂを被計測画像データとして選択し、画像計測処理部４３に送出するようになっている。
【００４５】
画像計測処理部４３は、計測用画像選択部４５から送出された出力映像信号１０１Ａまたは１０１Ｂを被計測画像データとして画像計測を行うとともに、計測の操作入力に必要な計測用ＧＵＩ画像１０９を生成するものである。本実施形態では、周知のアルゴリズムによりステレオ計測を行うものである。例えば、計測操作部３１によって、液晶モニタ６の表示画像上で計測点が入力されると、計測点に対応する各視差画像の対応点の位置情報をそれぞれの輝度情報に基づいてマッチング処理して取得し、三角測量の原理により３次元位置座標に換算するような画像処理を行う。
計測点の情報などは、例えば、液晶モニタ６上の位置合わせカーソルをリモートコントローラ５などで操作するＧＵＩを通して取得された計測情報１０７として画像計測処理部４３に送出されたものを用いる。
このステレオ計測の計測結果は、計測距離や計測点のマークなどとともに、計測結果情報１０２として、信号変換部３８に送出され、信号変換部３８で出力映像信号１０１Ａの映像に合成されて、表示部３３に表示できるようになっている。
【００４６】
次に、計測内視鏡装置１の動作について説明する。
計測開始前に、計測精度条件を含む計測条件の設定を行う。これは、計測者がリモートコントローラ５を用いて入力してもよいし、外部記憶媒体に記憶された条件を読み出してもよい。この計測精度条件は、ＲＡＭ１２に記憶される。
以下では、一例として、この計測精度条件に基づいて、出力映像信号１０１Ｂを得るための映像処理として処理（０）が選択されているものとして説明する。
また、計測者は液晶モニタ６に表示された操作メニューから、表示に用いる映像処理を選択する。制御信号１０５が映像信号処理部３４に送出されて、ｎ個の映像処理の中から所望の映像処理、例えば、処理（１）が選択される。
そして、ステレオ計測用光学アダプタ２を装着した内視鏡挿入部３を被検体に挿入し、リモートコントローラ５により先端部の湾曲を調整して、被検体の所望の計測部位に向ける。
【００４７】
ステレオ計測用光学アダプタ２を通して撮像素子に結像した画像は、ＣＣＵ９を通して入力映像信号１００として、コントロールユニット４に送出される。そして、すでに設定された処理（１）を施した映像が液晶モニタ６に表示される。計測者は、その映像を見ながら被検体の計測位置を設定する。
そして、計測点を設定する位置合わせカーソルを表示し、例えば、距離計測を行う場合、２点の計測点を指定する。そして、例えば、リモートコントローラ５の計測操作部３１から計測開始スイッチを押すといった操作入力を行う。
計測操作部３１は、計測開始信号１０３を処理選定部４０に、計測情報１０７を画像計測処理部４３に、それぞれ送出する。
【００４８】
処理選定部４０では、映像処理選択テーブル４１を参照して、所定の計測精度条件を満たす映像処理を自動的に選定する。例えば、処理（１）で計測精度条件が満足されない場合は、例えば、計測精度条件が満足される他の処理（ｉ）（２≦ｉ≦ｎ−１）が選択され、それに応じた制御信号１０４が映像信号処理部３４に送出される。
処理（１）〜（ｎ−１）に計測精度条件を満たすものがない場合は、処理（０）が選択される。この場合、映像処理が無効化されるので、映像処理による計測精度の劣化は含まれない。すなわち、処理選定部４０は、映像処理無効化手段を構成している。
また、処理（１）で計測精度条件が満足される場合には、被計測画像の映像処理も処理（１）を選択する。
以下では、一例として、処理選定部４０で処理（０）が選択されるものとする。
【００４９】
次に、計測内視鏡装置１の計測動作について、フローチャートおよび表示画面の例に基づいて説明する。
図７は、本発明の実施形態に係る画像計測装置の動作を示すフローチャートである。図８は、本発明の実施形態に係る画像計測装置の計測処理の動作を示すフローチャートである。図９は、図８の表示用映像の処理の動作を示すフローチャートである。図１０は、図８の計測用映像の処理の動作を示すフローチャートである。図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る画像計測装置の計測処理モード時の表示画面の一例を示す模式説明図である。図１１（ｃ）は、計測点の周囲の被評価画像を示す模式説明図である。図１２は、図８の映像情報判定処理の動作を示すフローチャートである。
【００５０】
計測内視鏡装置１は、電源を投入すると、ステレオ計測用光学アダプタ２を通して取得される映像を液晶モニタ６に表示する映像表示モードが実行され、リモートコントローラ５などの操作部から操作入力が発生すると、操作入力に応じた各種処理モートが実行されるようになっている。本実施形態では、この各種処理モードとして、計測処理モード、映像情報の記録処理モード、画像ファイル再生処理モードを備えている。以下では、計測処理モードを中心に説明する。
【００５１】
まず、図７に示すように、ＳＴ１０１では、映像信号取得部３０から、１フレーム分の映像情報を取得する。すなわち、映像信号取得部３０から入力映像信号１００がコントロールユニット４の前処理部３５に送出され、前処理部３５によって適宜の前処理が施された１フレーム分の入力映像信号１００ａが映像情報として取得される。
次に、ＳＴ１０２では、処理選定部４０において、リモートコントローラ５などによって予め選択された映像処理が選定され、映像信号処理部３４に設定される。
次に、ＳＴ１０３では、ＣＰＵ１０は操作入力がされたかどうか確認し、操作入力がなされていた場合には、操作入力に応じて分岐してそれぞれの処理を実行する。例えば、計測を起動する操作入力が行われていた場合には、ＳＴ１０６に移行する。また、映像情報を後述する画像ファイルに記録する操作入力が行われていた場合には、映像情報の記録処理モードを実行するＳＴ１０７に移行する。また、後述する画像ファイルに記録された画像を再生する操作入力が行われていた場合には、画像ファイル再生処理モードを実行するＳＴ１０８に移行する。
一方、操作入力が行われていない場合には、ＳＴ１０４に移行する。
【００５２】
ＳＴ１０４では、１フレーム分の入力映像信号１００ａに対して映像信号処理部３４に設定されている現在の映像処理を施し、出力映像信号１０１Ａを生成する。ただし現在の映像処理として、処理（０）が設定されている場合には、ＷＤＲ処理などの映像処理は行われず、無効化されていることになる。
次に、ＳＴ１０５では、ＳＴ１０４で生成された出力映像信号１０１Ａを信号変換部３８に送出し、信号変換部３８によって、適宜の他の画像データが合成された表示用映像信号１０１ａを表示部３３に送出する。これにより、映像信号取得部３０で取得した映像情報が表示部３３に表示される。
そして、ＳＴ１０１に移行して、次の１フレーム分の映像情報を取得し、上記を繰り返す。これにより、操作入力が発生しない場合は、現在の映像処理が施された１フレームごとの映像を表示部３３に略リアルタイムで表示する映像表示モードが実現される。
【００５３】
次に、図７のＳＴ１０３において、操作入力がなされていた場合のフローについて説明する。
まず、操作入力として計測を起動する操作入力が行われていた場合、すなわち、計測操作部３１から計測開始信号１０３が入力されていた場合、ＳＴ１０６として、図８に示すＳＴ２０１〜ＳＴ２１２のような計測処理のフローが実行される。ただし、ＳＴ２０１の処理は出力映像信号１０１Ａを生成する処理であり、ＳＴ２０２の処理は出力映像信号１０１Ｂを生成する処理となっており、それぞれは図９のＳＴ３０１〜ＳＴ３０４に示すフロー、および図１０のＳＴ４０１〜ＳＴ４０２に示すフローの２系統で同時並行的に処理される。
【００５４】
ＳＴ２０１について図９を参照して説明する。
ＳＴ３０１では、図７のＳＴ１０４と同様にして、１フレーム分の入力映像信号１００ａに対して映像信号処理部３４に設定されている現在の映像処理を施し、出力映像信号１０１Ａを生成する。
次に、ＳＴ３０２では、出力映像信号１０１Ａを画像記憶部４２に一時記憶する。
次に、ＳＴ３０３では、出力映像信号１０１Ａを信号変換部３８に送出して、表示用映像信号１０１ａに変換し、表示部３３に静止画像として表示する。
次に、ＳＴ３０４では、画像計測処理部４３において生成された計測用ＧＵＩ画像１０９を信号変換部３８に送出し、表示部３３に重畳表示する。
【００５５】
このような計測起動時における表示画面６０を図１１（ａ）に示す。
表示画面６０では、例えば、タービンブレードなどの被検体６２のエッジ部における亀裂６２ａの近傍の視差映像６１Ｌ、６１Ｒ、日時情報６３の上に、計測用ＧＵＩ画像１０９に対応して、カーソル６８、操作用アイコン６５、ズームウィンドウ６６、計測条件情報６４、メッセージ情報６７などが重畳表示される。
カーソル６８は、計測操作部３１からの操作入力に応じて表示画面６０上で計測点を入力したり、アイコンやメニュー選択などの操作を行ったりするためのものである。入力された計測点は、表示画面６０上で、例えば、クリック位置表示６９のように×印などのシンボルで表示される。
ズームウィンドウ６６は、図１１（ｂ）に示すように、カーソル６８によって計測点を入力した際、計測点の近傍の矩形状の領域６９ａの画像を、計測点を中心して拡大表示するものである。ズームウィンドウ６６の拡大倍率は、計測操作部３１からの操作入力により、適宜可変できるようになっている。
計測条件情報６４は、現在の計測条件の情報を表示するものであり、本実施形態では、一例として使用中のステレオ計測用光学アダプタ２の種類を表示している。
メッセージ情報６７は、操作や計測に関する情報を種々の文字情報、数値情報を表示するものである。例えば、図１１（ａ）では、操作ガイダンスを表示している。
【００５６】
次に、ＳＴ２０２について図１０を参照して説明する。
ＳＴ４０１では、映像信号処理部３４によって、計測開始信号１０３に基づいて選定された映像処理を入力映像信号１００ａに施して、出力映像信号１０１Ｂを生成する。本例では、処理（０）が選択されているため、映像信号処理部３４は映像処理無効化を行う。
次に、ＳＴ４０２では、出力映像信号１０１Ｂによる１フレーム分の画像を画像記憶部４２に一時記憶する。
【００５７】
図８に示すように、以上のＳＴ２０１およびＳＴ２０２が終了すると、ＳＴ２０３に移行する。
ＳＴ２０３では、計測者が計測操作部３１を通して計測を終了させる操作入力を行ったかどうかを確認する。
計測を終了させる操作入力が行われていた場合は、計測処理モードを終了し、図７のＳＴ１０１に移行する。これにより、映像表示モードに移行し、次フレームの映像情報を取得する動作が行われる。
計測が終了させる操作入力が行われていなかった場合は、ＳＴ２０４に移行する。
【００５８】
ＳＴ２０４では、メッセージ情報６７として、計測点入力を促すメッセージを表示し、計測点入力を受け付ける。計測者は、表示部３３の表示画面６０を見ながら、計測操作部３１によってカーソル６８を移動させ画面上で位置を選択することで計測点を入力することができる。このとき、ズームウィンドウ６６上には、カーソル６８近傍の領域６９ａの画像が拡大表示されるので、視差映像６１Ｌ上で大局的な位置を把握しつつ、ズームウィンドウ６６上で計測点の詳細な位置選択を行うことができる。
その際、表示画面６０には、映像処理選択操作部３２によって予め設定された映像処理が施された出力映像信号１０１Ａに基づく画像が視差映像６１Ｌ、６１Ｒ、ズームウィンドウ６６として表示されているため、計測点入力が容易となる。
【００５９】
次に、ＳＴ２０５では、計測用画像選択部４５が、ＳＴ３０２において一時記憶された出力映像信号１０１Ａによる画像を画像記憶部４２から読み出す。
次に、ＳＴ２０６では、計測用画像選択部４５は、ＳＴ４０２で読み出された出力映像信号１０１Ｂによる画像を画像記憶部４２から読み出す。
【００６０】
次に、ＳＴ２０７では、図１２に示すフローにしたがって、計測用画像選択部４５による映像情報判定処理が、ＳＴ２０５、ＳＴ２０６で読み出された出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂによる画像に対して実行される。
映像情報判定処理は、出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂの計測点周囲のテクスチャを調べることにより、ステレオ計測における計測点のマッチング処理において、どちらが、よりマッチング処理が成功しやすいと判断できるテクスチャをもつ映像情報となっているかを判定する処理である。
本実施形態における映像情報判定処理は、これらの画像に対して、複数の画像特性として、評価の優先順位が高い順に、平均輝度、ヒストグラム形状、２値画像上のノイズ、テクスチャの曲線近似度、および計測点と近似曲線との距離を、順次比較評価していく。そして、被評価画像１１０Ａが被計測画像データとして使用可か、使用不可かを判定する。
この画像特性の種類、評価順序は、好ましい一例であって、必要に応じて他の画像特性の評価を加えてもよく、また、これらのいずれかを削除してもよい。また、評価順序もこれに限定されるものではない。
【００６１】
まず、ＳＴ５０１では、図８のＳＴ２０４で入力され、例えば、図１１（ａ）のクリック位置表示６９で示される計測点の位置座標を取得し、この計測点の周囲における画像データを、出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂから抽出して、それぞれ、被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂとして、画像記憶部４２に記憶する。
被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂの取得範囲は、それぞれが同一の領域であれば、適宜の大きさで抽出することができ、領域６９ａの範囲と連動していてもよいし、領域６９ａと異なるサイズを有する範囲としてもよい。また、このサイズは、予め計測用画像選択部４５内に設定されていてもよいし、計測点ごとにサイズの設定を変更できるようにしてもよい。
ただし、被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂのサイズは、計測点周囲の特徴をテクスチャによって表すことが可能なサイズに設定することが好ましい。このサイズが小さすぎるとマッチング処理に用いられる計測点周囲の特徴が被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂに含まれなくなるため適当ではない。また、このサイズが大きすぎると、マッチング処理には使用されない余分な情報が含まれてしまうため適当ではない。
このサイズを領域６９ａのサイズと連動して決めるようにすれば、計測者が計測点近傍のテクスチャを確認することができるので好ましい。
【００６２】
次に、ＳＴ５０１では、被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂの平均輝度を評価する。
平均輝度は、被評価画像１１０Ａ（１１０Ｂ）内の全画素による輝度分布の平均値である。
本実施形態では、平均輝度が中間レベルの輝度もつ画像データは、高輝度部と低輝度部とが混在し特徴的なテクスチャを有すると考えられるため、計測画像として適していると判断し、このような画像データには評価点として高い点数を付与する。
一方、平均輝度が大きすぎる場合や小さすぎる場合には、白トビや黒ツブレが支配的となっており特徴的なテクスチャを有しないと考えられるため、計測画像として適していないと判断し、このような画像データには評価点として低い点数を付与する。
ＳＴ５０３で付与する被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂの評価点をそれぞれＷ１、Ｎ１とする。
【００６３】
次に、ＳＴ５０３では、評価点Ｗ１、Ｎ１の大小を判定し、Ｗ１の方が高い場合に、平均輝度の特性においては、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用可と判定し、次の画像特性を評価するＳＴ５０４に移行する。
また、Ｗ１がＮ１以下である場合には、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用不可と判定し、ＳＴ５１３に移行する。
【００６４】
ＳＴ５０４では、被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂのヒストグラム形状を評価する。
図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、ヒストグラム形状の双峰性の評価方法について説明する模式的なヒストグラムのグラフである。それぞれ、横軸は輝度、縦軸は画素数を示す。
ヒストグラム形状は、双峰性が強い方が、高輝度部と低輝度部とが混在し特徴的なテクスチャを有すると考えられるため、計測画像として適していると判断し、このような画像データには評価点として高い点数を付与し、双峰性が低いほど評価点として低い点数を付与する。
双峰性の評価は適宜の手段を用いることができるが、本実施形態では、一例として、ヒストグラムの低輝度部と高輝度部の分布のそれぞれの輝度平均値ｆ１、ｆ２と輝度標準偏差σ１、σ２を求めて評価している。
例えば、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、被評価画像１１０Ａ（１１０Ｂ）の輝度分布のヒストグラムが曲線２１０、２１１、２１２、２１３のような、急峻な双峰性、なだらかな双峰性、単峰性、平坦性の形状を有する場合を考える。それぞれのヒストグラムにおいて、例えば、ｆ＝１２８などの適宜の中間輝度により、低輝度部として輝度が０以上ｆ未満をクラス１、高輝度部として輝度がｆ以上２５５以下をクラス２とし、このクラス１、クラス２において、輝度平均値ｆ１、ｆ２と輝度標準偏差σ１、σ２を求める。例えば図１３（ａ）に示すように、曲線２１０で表されるヒストグラムを各クラスごとに正規化し、得られた正規化曲線２１０ａ、２１０ｂから輝度平均値ｆ１、ｆ２、輝度標準偏差σ１、σ２を求めることができる。図１３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）についても同様である。
急峻な双峰性（図１３（ａ）参照）では、｜ｆ１−ｆ２｜が大きくかつσ１、σ２がいずれも小さくなっている。また、｜ｆ１−ｆ２｜が小さくかつσ１、σ２が大きくなるほど、なだらかな双峰性（図１３（ｂ）参照）から単峰性（図１３（ｃ）参照）に変化する。また、｜ｆ１−ｆ２｜が比較的大きい場合でも、σ１、σ２が大きくなると、図１３（ｄ）に示すように、平坦な分布になる。
したがって、これらを考慮し、｜ｆ１−ｆ２｜、σ１、σ２をパラメータとする評価関数を設定することで、双峰性の程度に応じて評価点を付与することができる。
ＳＴ５０４で付与する被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂの評価点をそれぞれＷ２、Ｎ２とする。
【００６５】
次に、ＳＴ５０５では、評価点Ｗ２、Ｎ２の大小を判定し、Ｗ２の方が高い場合に、ヒストグラム形状の特性においては、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用可と判定し、次の画像特性を評価するＳＴ５０６に移行する。
また、Ｗ２がＮ２以下である場合には、出力映像信号１０１Ｂが被計測画像データとして使用不可と判定し、ＳＴ５１３に移行する。
【００６６】
ＳＴ５０６では、被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂを２値化し、それら２値画像上のノイズを評価する。
図１４（ａ）、（ｂ）は、２値画像上のノイズの異なる被測定画像の例を示す模式図である。
２値画像上のノイズ解析手法としては、例えば、周知の粒子（ブロブ）解析を採用することができる。例えば、被評価画像１１０Ａ（１１０Ｂ）が、図１４（ａ）のように２値化されると、粒子解析によって、Ａ部において、面積の小さい粒子が検出される。このような場合は、画像データにノイズがほとんど乗っておらず、テクスチャがノイズによって埋もれてしまうことはないと考えられるので、計測画像として適していると判定し、評価点として高い点数を付与する。
一方、被評価画像１１０Ａ（１１０Ｂ）が、図１４（ｂ）のように２値化されると、粒子解析によって、Ｂ部、Ｃ部、Ｄ部、Ｅ部に示すような面積の小さい粒子が数多く検出される。このような場合は、画像データにノイズが多く乗っており、テクスチャがノイズによって埋もれてしまうと考えられるので、計測画像として適していないと判定し、評価点として低い点数を付与する。
ＳＴ５０６で付与する被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂの評価点をそれぞれＷ３、Ｎ３とする。
【００６７】
次に、ＳＴ５０７では、評価点Ｗ３、Ｎ３の大小を判定し、Ｗ３の方が高い場合に、２値画像上のノイズの特性においては、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用可と判定し、次の画像特性を評価するＳＴ５０８に移行する。
また、Ｗ３がＮ３以下である場合には、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用不可と判定し、ＳＴ５１３に移行する。
【００６８】
ＳＴ５０８では、被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂからテクスチャ抽出を行い、そのテクスチャと近似曲線との近似度をそれぞれ評価する。
図１５（ａ）、（ｂ）は、被評価画像のテクスチャ抽出を行った画像およびその近似曲線の例を示す模式図である。
本実施形態では、テクスチャ抽出として、例えば、エッジ抽出処理を採用している。例えば、図１４（ａ）、（ｂ）に示す２値画像に対して、エッジ抽出処理を行うと、画像ノイズの少ない図１４（ａ）の画像の場合には、図１５（ａ）に示すように、ノイズが少ないエッジが抽出される。一方、画像ノイズが大きい図１４（ｂ）の画像の場合には、図１５（ｂ）に示すように、画像ノイズに対応して、本来のテクスチャに応じたエッジ以外に擬似的なエッジが多数抽出される。
これらの画像に対して、近似曲線を求めると、例えば、近似曲線２１５、２１６が得られる。近似曲線２１５、２１６の近似度（曲線近似度）は、例えば、各近似曲線との分散値の逆数を採用することができる。本例の場合、近似曲線２１５の近似度は高く（分散値が小さく）、近似曲線２１６の近似度は低い（分散値が大きい）。
そこで、本実施形態は、テクスチャに対する近似曲線の近似度が高い場合、テクスチャがノイズによって埋もれていないため計測画像として適していると判定し、評価点として高い点数を付与する。テクスチャに対する近似曲線の近似度が低い場合、テクスチャがノイズによって埋もれているため計測画像として適していないと判定し、評価点として低い点数を付与する。
ＳＴ５０８で付与する被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂの評価点をそれぞれＷ４、Ｎ４とする。
【００６９】
次に、ＳＴ５０９では、評価点Ｗ４、Ｎ４の大小を判定し、テクスチャの曲線近似度の特性においては、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用可と判定し、Ｗ４の方が高い場合に、次の画像特性を評価するＳＴ５１０に移行する。
また、Ｗ４がＮ４以下である場合には、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用不可と判定し、ＳＴ５１３に移行する。
【００７０】
ＳＴ５１０では、計測点と、ＳＴ５０８で求めた近似曲線との距離を評価する。
図１６（ａ）、（ｂ）は、被評価画像のテクスチャ抽出を行った画像およびその近似曲線の例を示す模式図である。
ＷＤＲ処理を行うと、ＷＤＲパラメータによっては、２値化画像から抽出されるテクスチャが移動する場合がある。一方、テクスチャは、計測点に近くにあるほど、マッチング処理が成功しやすいので、テクスチャの近似曲線の近似度が同等であれば、計測点と近似曲線との距離が小さいほど、計測画像として好ましい。
そこで、本実施形態では、ＳＴ５０８で求めた近似曲線と計測点との距離が短いほど、評価点として高い点を付与する。
例えば、図１６（ａ）の場合、計測点Ｐは、近似曲線２１７上にあるため、評価点は最大となる。また、図１６（ｂ）の場合は、計測点Ｐと近似曲線２１８との距離ＰＱは、ｄだけ離れているから、図１６（ａ）の場合より低い評価点を付与する。
ＳＴ５１０で付与する被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂの評価点をそれぞれＷ５、Ｎ５とする。
【００７１】
次に、ＳＴ５１１では、評価点Ｗ５、Ｎ５の大小を判定し、Ｗ５の方が高い場合に、平均輝度の特性においては、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用可と判定し、次の画像特性を評価するＳＴ５１２に移行する。
また、Ｗ６がＮ５以下である場合には、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用不可と判定し、ＳＴ５１３に移行する。
【００７２】
ＳＴ５１２では、出力映像信号１０１Ａを使用可とする判定結果を適宜変数に設定してＳＴ２０７を終了する。そして、図８のＳＴ２０９に移行する。
また、ＳＴ５１３では、出力映像信号１０１Ａを使用不可とする判定結果を適宜変数に設定してＳＴ２０７を終了する。そして、図８のＳＴ２０９に移行する。
【００７３】
次に、ＳＴ２０８では、ＳＴ２０７の判定結果に基づいて、出力映像信号１０１Ａが使用可の場合、ＳＴ２０９に、出力映像信号１０１Ａが使用不可の場合、ＳＴ２１０に、それぞれ移行する。
【００７４】
ＳＴ２０９では、出力映像信号１０１Ａを被計測画像データとして、ＳＴ２０４で入力された計測点に対応する計測処理を行う。このとき、出力映像信号１０１Ａは、出力映像信号１０１Ｂに比べて複数の画像特性すべてにわたって優位であるため、出力映像信号１０１Ｂを被計測画像データとする場合よりも、計測精度を向上することができる。
【００７５】
ＳＴ２１０では、出力映像信号１０１Ｂを被計測画像データとして、ＳＴ２０４で入力された計測点に対応する計測処理を行う。このとき、出力映像信号１０１Ｂは、出力映像信号１０１Ａに比べて、優先順位の高い少なくとも１つの画像特性において、優位であるため、出力映像信号１０１Ｂを被計測画像データとする場合よりも、計測精度を向上することができる。
【００７６】
次に、ＳＴ２１１では、ＳＴ２０９またはＳＴ２１０において実行された計測処理の結果を、計測結果情報１０２として、信号変換部３８に送出し、表示部３３上に表示する。例えば、計測点の位置座標が表示される。
【００７７】
次に、ＳＴ２１２では、ＳＴ２０３と同様にして計測を終了させる操作が行われたか確認する。
計測を終了させる操作が確認されなかった場合には、ＳＴ２０４に移行する。このように、例えば、長さ測定や角度測定など、複数の計測点入力が必要な場合や、計測点入力をやり直す場合などには、ＳＴ２０４から上記を繰り返して、再度、計測点入力、計測処理を繰り返す。
計測を終了させる操作が確認された場合には、計測処理を終了し、図７のＳＴ１０１に移行する。
【００７８】
また、図７のＳＴ１０３において、操作入力として映像情報を記録する操作入力、画像ファイル再生処理を行う操作入力が行われていた場合、それぞれ、ＳＴ１０７、ＳＴ１０８を実行する。
ＳＴ１０７は、画像記憶部４２に記憶された出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂをそれぞれ表示用画像データ１２０Ａ、計測用画像データ１２０Ｂとして、外部記憶媒体４４に記憶する処理である。
ＳＴ１０８は、外部記憶媒体４４に記憶された表示用画像データ１２０Ａ、計測用画像データ１２０Ｂを、画像記憶部４２に読み出し、計測用画像データ１２０Ｂが取得された際の、表示用画像データ１２０Ａを信号変換部３８に送出し、表示部３３に再生表示させる処理である。
【００７９】
このように、本実施形態の計測内視鏡装置１によれば、計測点の入力時には、入力映像信号１００に適宜の映像処理を施した出力映像信号１０１Ａに基づいて、見やすい映像を表示することができるので、計測点の入力を高精度に行うことができる。そして、予め設定された計測精度条件を満足する映像処理を行って、入力映像信号１００から出力映像信号１０１Ｂを取得するため、見やすい表示とするための映像処理の影響を受けない画像データを取得することができる。そして、計測用画像選択部によって、実際に取得された出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂの画像特性を評価して、より計測精度が高くなる方を被計測画像データとして用いることができるので、被検体を計測者に見やすい状態に表示することができるとともに、画像計測の計測精度を劣化させないようにすることができる。
【００８０】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図１７は、本発明の実施形態の画像計測装置の変形例に係る計測用画像選択部の動作を示すフローチャートである。
本変形例は、上記実施形態の映像情報判定処理の変形例であり、上記実施形態の計測用画像選択部４５に代えて、計測用画像選択部４５Ａを備える。以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８１】
計測用画像選択部４５Ａは、上記実施形態と同様の複数の画像特性を、出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれに対して評価する個別画像特性評価手段と、これら個別画像特性評価手段による出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれに対する各特性評価結果を、予め設定された評価式に基づいて評価する総合評価手段とを備え、この総合評価手段の比較評価に基づいて、出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂのいずれかを被計測画像データを選択するようにしたものである。
【００８２】
個別画像特性評価手段は、上記実施形態に説明した画像特性評価手段における評価をそれぞれ個別に行う。すなわち、本変形例では、平均輝度、ヒストグラム形状、２値画像上のノイズ、テ例クスチャの曲線近似度、および計測点と近似曲線との距離からなる５つの評価を上記と同様にして個別に実行し、それぞれの評価点を、出力映像信号１０１Ａに対しては、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、出力映像信号１０１Ｂに対しては、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５として、それぞれ求める。
【００８３】
総合評価手段は、予め、各画像特性の優先度に応じて、重み付けされた評価式によって、出力映像信号１０１Ａ、１０１Ｂに対して、それぞれ総合評価点ＳＷ、ＳＮを付与するものである。本実施形態では、以下の評価式を用いている。
ＳＷ＝Ｗ１・Ｉ１＋Ｗ２＋Ｉ２＋Ｗ３・Ｉ３＋Ｗ４・Ｉ４＋Ｗ５・Ｉ５  ・・・（１）
ＳＮ＝Ｎ１・Ｉ１＋Ｎ２・Ｉ２＋Ｎ３・Ｉ３＋Ｎ４・Ｉ４＋Ｎ５・Ｉ５  ・・・（２）
ここで、Ｉｊ（ｊ＝１，２，…，５）は、上記５つの画像特性のそれぞれの重み付けを表す重み係数である。
【００８４】
本変形例における計測用画像選択部４５Ａの動作について説明する。
本変形例では、計測用画像選択部４５Ａは、図８に示す計測処理のフローにおいて、ＳＴ２０７に代えて、ＳＴ６００として、図１７に示すフローにしたがってＳＴ６０１〜ＳＴ６１０を実行する。
ＳＴ６０１は、計測点周囲の被評価画像１１０Ａ、１１０Ｂを抽出するステップであり、上記に説明した図１２のＳＴ５０１と同じ動作を行う。
次に、ＳＴ６０２〜ＳＴ６０６は、個別画像特性評価手段によって、上記に説明した図１２のＳＴ５０２、ＳＴ５０４、ＳＴ５０６、ＳＴ５０８、ＳＴ５１０と同じ動作を行う。ここで、このようなＳＴ６０２〜ＳＴ６０６を実行する順序は、上記実施形態とは異なり、一例であって、これらの間では適宜順序を入れ替えて実行したり、可能な場合には同時に実行してもよい。
【００８５】
次に、ＳＴ６０７では、総合評価手段により、ＳＴ６０２〜ＳＴ６０６で得られた評価点Ｗ１〜Ｗ５、Ｎ１〜Ｎ５から、上記評価式（１）、（２）にしたがって、総合評価点ＳＷ、ＳＮを計算する。
次に、ＳＴ６０８では、総合評価点ＳＷ、ＳＮの大小を判定し、ＳＷの方が高い場合に、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用可と判定し、ＳＴ６０９に移行する。
また、ＳＷがＳＮ以下である場合には、出力映像信号１０１Ａが被計測画像データとして使用不可と判定し、ＳＴ６１０に移行する。
ＳＴ６０９、ＳＴ６１０は、それぞれ、上記に説明した図１２のＳＴ５１２、ＳＴ５１３と同じ動作を行う。これによりそれぞれ映像情報判定処理であるＳＴ６００を終了し、図８のＳＴ２０８に移行する。
【００８６】
本変形例によれば、個別画像特性評価手段によって複数の画像特性をすべて評価してから、総合評価手段によって、計測精度に影響する複数の画像特性を総合的に判定して、より高精度の画像計測が行うことができる出力映像信号を被計測画像データとして選択することができる。そのため、適切な被計測画像データをより確実に選択することができる。
【００８７】
なお、上記の説明では、計測画像取得部が、映像処理選択テーブルを備える場合の例で説明したが、実行処理可能な映像処理に対応する計測精度が求められれば、他の手段を用いてもよい。例えば、実行処理可能な映像処理を特定するデータから、対応する計測精度を算出する評価式を求めておき、その評価式に対応する演算処理を行える構成としておき、その評価式の演算結果から計測精度を求め、その結果を比較することで、映像処理を選定するようにする手段などを採用することができる。
【００８８】
また、上記の説明では、出力映像信号１０１Ｂとして、複数の映像処理が選択できるようにした場合の例で説明したが、出力映像信号１０１Ｂは、常に処理（０）によって生成されるようにしてもよい。
一般に計測者にとっての見易い画像は、元の撮像画像の輝度分布を誇張したものになりがちであり、ＷＤＲ処理によって輝度分布が著しく変更されやすい。また、見易さの程度は計測者によっても異なるので、計測者によって選択されるＷＤＲ処理が異なり、計測精度にバラツキが出やすくなる。したがって、特定のＷＤＲ処理が確実に計測精度を向上できると予想できる特定用途の画像計測以外では、デフォルトの被計測画像データに用いる映像処理として、映像処理無効化を採用することが好ましい。
【００８９】
また、上記の説明では、映像処理無効化手段として、入力映像信号１００ａの輝度階調を変えない信号を生成する場合の例で説明したが、例えば、一方の映像処理が、処理（Ｍ）（ただし、Ｍは０でない整数）が選択された場合に、この処理（Ｍ）で処理された信号処理の逆変換処理を行って、処理（０）による信号を生成するようにしてもよい。
【００９０】
また、上記の説明では、例えば距離測定など複数の計測点を入力を要する計測の場合に、計測点ごとに異なる被計測画像データを選択できるようにした例で説明したが、例えば、このような場合に最初に入力した計測点のみによって、被計測画像データを選択するように変形してもよい。
【００９１】
また、上記の説明では、画像計測の例としてステレオ計測の例で説明したが、ステレオ計測用光学アダプタ２を他の光学アダプタに付け替えて、他の画像計測を行ってもよい。例えば、被計測画像の輝度情報を基に計測点を選定し、被計測画像上の既知の長さを基準に計測点間の同一平面上の２次元的な距離測定を行う測定を挙げることができる。
【００９２】
また、上記の説明では、映像信号取得部として、内視鏡を用いた場合の例で説明したが、映像信号取得部は内視鏡に限定されるものではなく、例えば、顕微鏡など他の映像信号取得部を採用してもよい。
【００９３】
また、上記の説明では、映像を表示部に表示する際、左右の視差映像を同時に表示する場合の例で説明したが、計測点入力用映像として、少なくとも視差映像の一方が表示されていれば、画像計測を行うことができる。そのため、画像計測時の表示画面は、視差映像６１Ｌ、６１Ｒの一方の画面に、計測点入力用映像と異なる映像を表示するようにしてもよい。例えば、被計測画像データの映像や、映像処理を無効化した映像などを表示するようにしてもよい。
また、表示部全体に計測点入力用映像のみを表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施形態に係る画像計測装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像計測装置のコントロールユニットの概略構成を示すシステム構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像計測装置のコントロールユニットの機能ブロックの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像計測装置のＷＤＲ処理の処理前後の輝度分布の変化の第１例を示すヒストグラムである。
【図５】本発明の実施形態に係る画像計測装置のＷＤＲ処理の処理前後の輝度分布の変化の第２例を示すヒストグラムである。
【図６】本発明の実施形態に係る画像計測装置のＷＤＲ処理の処理前後の輝度分布の変化の第３例を示すヒストグラムである。
【図７】本発明の実施形態に係る画像計測装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る画像計測装置の計測処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】図８の表示用映像の処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図８の計測用映像の処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る画像計測装置の計測処理モード時の表示画面の一例、および計測点の周囲の被評価画像を示す模式説明図である。
【図１２】図８の映像情報判定処理の動作を示すフローチャートである。
【図１３】ヒストグラム形状の双峰性の評価方法について説明する模式的なヒストグラムのグラフである。
【図１４】２値画像上のノイズの異なる被測定画像の例を示す模式図である。
【図１５】被評価画像のテクスチャ抽出を行った画像およびその近似曲線の例を示す模式図である。
【図１６】被評価画像のテクスチャ抽出を行った画像およびその近似曲線の例を示す模式図である。
【図１７】本発明の実施形態の画像計測装置の変形例に係る計測用画像選択部の動作を示すフローチャートである。
【図１８】従来技術に係るステレオ画像計測の表示画面の一例を示す模式説明図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  計測内視鏡装置（画像計測装置）
２  ステレオ計測用光学アダプタ
３  内視鏡挿入部
４  コントロールユニット
５  リモートコントローラ
６  液晶モニタ（表示部）
７  内視鏡ユニット
９  ＣＣＵ
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＯＭ
１２  ＲＡＭ
１６  映像信号処理回路
３０  映像信号取得部
３１  計測操作部
３２  映像処理選択操作部
３３  表示部
３４  映像信号処理部
４０  処理選定部（映像処理無効化手段）
４１  映像処理選択テーブル
４２  画像記憶部
４３  画像計測処理部
４５、４５Ａ  計測用画像選択部
１００、１００ａ  入力映像信号
１０１Ａ、１０１Ｂ  出力映像信号
１０１ａ  表示用映像信号
１１０Ａ、１１０Ｂ  被評価画像
【図１】
0005214185.tif 000002
【図２】
0005214185.tif 000003
【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】
0005214185.tif 000009
【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】
0005214185.tif 000014
【図１４】
0005214185.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
0005214185.tif 000017
【図１７】
0005214185.tif 000018
【図１８】
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