(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段により被写体の画像信号を得る映像信号取得手段と、
この映像信号取得手段によって得られた前記画像信号と共に目盛を表示する表示手段とを備え、
前記表示手段は、前記画像信号の分割された領域における画像信号の強度に関する特徴量に基づいて決定された描画位置に前記目盛を表示することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
内視鏡の撮像手段により被写体の画像信号を得る映像信号取得工程と、
この映像信号取得工程によって得られた前記画像信号と共に目盛を表示する表示工程とを備え、
前記表示工程は、前記画像信号の分割された領域における画像信号の強度に関する特徴量に基づいて決定された描画位置に前記目盛を表示することを特徴とする目盛表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像された被写体について目盛を表示する内視鏡装置および目盛表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医療分野、工業分野等において、内視鏡が広く用いられるようになった。通常の内視鏡による観察像では、一般に対象物は平面的なものになり、凹凸等は認識しがたい。そのため、最近では、内視鏡の先端に左右２系統の撮像手段を配設し、この２系統の撮像手段により撮像された左右画像から、ステレオ法により対象の立体画像を推定し、この立体形状を、プロファイルやワイヤーフレームにより表示する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特開平６−３３９４５４号公報はステレオ内視鏡を用いて三角測量の原理により、対象までの距離、複数の対象点間の距離を算出する技術が開示されている。
【０００４】
特に、特開平６−３３９４５４号公報中の図１２にその例が示されているように、算出した３次元座標値に基づいて、対象物の長さ、大きさ等を客観的に認識できるスケールマーカを、対象物の形状に合わせて表示している。
【０００５】
そこに開示された方法によれば、指定された対象点の３次元座標を求めた後、その点とＸ座標が同じ点を、水平方向に一定間隔毎に求め、同様に、Ｙ座標が同じ点を、垂直方向に一定間隔毎に求める。その求めた点群が一定間隔の目盛となり、目盛がふられた曲線として画像に重畳して表示される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法によれば、目盛表示位置は決まっており、表示位置は決められた場所で固定され、変更することはできなかった。従って、例えば、背景画像の状態によっては、表示された目盛が見易くない場合もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の目的は、撮像された被写体に対して、目盛を表示する際に、目盛表示位置を適切な位置に表示することができる内視鏡装置及び目盛表示方法を提供することである。
【０００８】
さらに、本発明の他の目的は、撮像された被写体の画像に応じて、目盛作成方法を変更することができる内視鏡装置及び目盛表示方法を提供することである。
【０００９】
本発明の内視鏡装置は、撮像手段により被写体の画像信号を得る映像信号取得手段と、この映像信号取得手段によって得られた前記画像信号と共に目盛を表示する表示手段とを備え、前記表示手段は、前記画像信号の分割された領域における画像信号の強度に関する特徴量に基づいて決定された描画位置に前記目盛を表示することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の目盛表示方法は、内視鏡の撮像手段により被写体の画像信号を得る映像信号取得工程と、この映像信号取得工程によって得られた前記画像信号と共に目盛を表示する表示工程とを備え、前記表示工程は、前記画像信号の分割された領域における画像信号の強度に関する特徴量に基づいて決定された描画位置に前記目盛を表示することを特徴とする。
【００１２】
【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。以下においては、適用する計測用内視鏡として、先端に２系統の対物レンズを備えたステレオ内視鏡を用いたもので説明する。
【００１３】
なお、本発明の一連の実施の形態においては、例えば画素ＲをＲ（ｘ，ｙ）とし、ｘおよびｙは画像上のＸ軸およびＹ軸上の画素の位置を表すものとする。また、例えばＰ点の３次元の位置座標は、Ｐ´（ｘ´，ｙ´，ｚ´）とし、ｘ´、ｙ´、ｚ´は、３次元空間におけるＸ´軸、Ｙ´軸およびＺ´軸上の座標位置を表すものとする。そして、画像の階調数は、特に断らない限り、２５６として説明する。
【００１４】
さらに、画像に歪曲収差歪みが存在する場合は、各処理は歪曲収差補正後の画像に対して行うことを基本とする。歪曲収差補正は例えば、特開平６−３３９４５４号公報に示されるようにして行われる。すなわち、各画素における補正値を予め決定しておき、実際の撮像画像に対して補正を行うことによって歪曲収差補正処理を実現することができる。具体的には、米国特許第４８９５４３１号明細書に具体的な処理手法が開示されている。なお、画像に歪曲収差歪みが存在しない場合はその限りではない。また、画像に歪曲収差歪みが存在する場合は、各処理は歪曲収差補正後の画像に対して行うことを基本とするが、その補正がされない場合は、歪曲収差の影響が少ない、画像中心部分の画素を選択するのが望ましい。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１ないし図１５により、第１の実施の形態を説明する。
【００１６】
第１の実施の形態の説明は、次の順序で説明する。
【００１７】
［１］．全体構成（図１から図６）
［２］．目盛描画法
（１）鉛直平面生成法（図７から図１０）
（１−１）Ｐ点自動決定方法（図１１および図１２）
（１−２）目盛作成方法（図１３）
（２）３点仮想平面生成法（図１４）
［３］．特徴量に基づく適切な位置への目盛の表示方法（図１５から図１７）
この順序で以下に説明する。
【００１８】
［１］．全体構成
図１は、第一の実施の形態に関わる計測用内視鏡装置のブロック図である。図２は、内視鏡の挿入部の先端部分の構造を説明する図である。図３は、計測用内視鏡装置の機能構成を示すブロック図である。図４は、ホストコンピュータの構成を説明する図である。図５は、外部記憶装置の構成を示すブロック図である。
図６は、内視鏡先端部における３次元座標系を説明するための図である。
【００１９】
まず、図３に示すように、本実施の形態において採用する計測用内視鏡装置は、ステレオ式ビデオイメージエンドスコープ（以下、単に「内視鏡」と称する）１０１と、この内視鏡１０１によって撮像される右画像及び左画像の各画像信号を信号処理する右画像用ビデオプロセッサ１１０Ｒと左画像用ビデオプロセッサ１１０Ｌを有する。さらに、この各ビデオプロセッサ１１０Ｒと１１０Ｌからそれぞれ出力される、例えばＲＧＢ信号による各映像信号を記憶する右画像用フレームメモリ１１２Ｒ及び左画像用フレームメモリ１１２Ｌと、この各フレームメモリ１１２Ｒと１１２Ｌからそれぞれ出力される、例えばＲＧＢ信号による映像信号を入力して、右画像および左画像を表示する右画像用モニタ１３０Ｒ及び左画像用モニタ１３０Ｌとを有する。また、各フレームメモリ１１２Ｒおよび１１２Ｌに記憶された画像を用いて、立体計測演算を行うホストコンピュータ１２０と、このホストコンピュータ１２０に接続された外部記憶１４０と、ホストコンピュータ１２０に接続されてモニタ１３０Ｒおよび１３０Ｌに表示されるカーソルの操作や計測対象点の指定及び計測対象領域の設定等を行うマウス１４５とを備えている。
【００２０】
両ビデオプロセッサ１１０Ｒ，１１０Ｌは、互いに同期した信号処理を行うように設定されている。又、本実施の形態では、各フレームメモリ１１２Ｒと１１２Ｌは、それぞれＲ，Ｇ，Ｂ用の各メモリを複数組備えており、１組には画像が記憶され、他の組にはカーソルが書き込まれる。各組に書き込まれた信号を足し合わせることにより、モニタ１３０Ｒと１３０Ｌのそれぞれの画面上に画像とカーソルとが表示される。
【００２１】
次に、図４に示すように、ホストコンピュータ１２０は、ＣＰＵ１２１、右フレームメモリインターフェース１２２Ｒ、左フレームメモリインターフェース１２２Ｌ、メインメモリ１２３、外部記憶インターフェース１２４、マウスインターフェース１２５、キーボード１２６及びＣＲＴ１２７を備え、これらは、バスによって互いに接続されている。
【００２２】
又、右フレームメモリインターフェース１２２Ｒおよび左フレームメモリインターフェース１２２Ｌは、それぞれ右画像用フレームメモリ１１２Ｒ及び左画像用フレームメモリ１１２Ｌに接続され、これらとの間で画像データの送受を行う。さらに、各インターフェース１２２Ｒおよび１２２Ｌを介して、対応するフレームメモリ１１２Ｒおよび１１２Ｌに対してカーソル制御が行われるようになっている。又、外部記憶インターフェース１２４は、外部記憶１４０に接続され、画像データ及び計測対象点位置情報の送受を行うように設定されている。又、マウスインターフェース１２５は、マウス１４５に接続される。
【００２３】
図５に示すように、外部記憶１４０は、計測対象点の位置情報を記憶してホストコンピュータ１２０と各種計測データの送受を行う計測データ情報用ファイル１８１と、ホストコンピュータ１２０と画像データの送受を行うステレオ画像マネージャー１８２を有する。さらに、このステレオ画像マネージャー１８２に連結され、左画像データを記憶する左用画像ファイル１８３Ｌと、同様にステレオ画像マネージャー１８２に連結され、右画像データを記憶する右用画像ファイル１８３Ｒとを備えている。
【００２４】
本実施の形態では、内視鏡１０１で得たステレオ画像は左右２枚１組で取り扱われる。すなわち、同期の取られた２つの画像フレームデータが、一つの組のデータとして記憶装置にストアされている。ホストコンピュータ１２０から２枚１組で送られて来たステレオ画像は、ステレオ画像マネージャー１８２によって、左用と右用の各画像ファイル１８３Ｌと１８３Ｒに振り分けられて、記録される。又、ステレオ画像マネージャー１８２によって、各画像ファイル１８３Ｌ，１８３Ｒに記録された画像は、２枚１組で呼び出される。
【００２５】
又、図２に示すように、内視鏡１０１は、細長の挿入部１０２を備え、この挿入部１０２の先端部に、複数の、例えば２つの観察窓と照明窓とが設けられている。各観察窓の内側には、互いに視差を有する位置に、右眼用対物レンズ系１０３Ｒと左眼用対物レンズ系１０３Ｌが設けられている。各対物レンズ系１０３Ｒと１０３Ｌの結像位置には、それぞれ、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた左と右用の撮像手段１０４Ｌと１０４Ｒが配設されている。
【００２６】
又、照明窓の内側には、配光レンズ１０５が設けられ、この配光レンズ１０５の後端には、ファイババンドルよりなるライトガイド１０６が連設されている。
このライトガイド１０６は、挿入部１０２内に挿通され、入射端部には図示しない光源装置が接続される。
【００２７】
この光源装置から出力される照明光が、ライトガイド１０６及び配光レンズ１０５を介して被写体に照射され、この被写体からの反射光が、対物レンズ系１０３Ｒと１０３Ｌによって、それぞれ右画像および左画像として、撮像手段１０４Ｒと１０４Ｌに結像される。
【００２８】
次に、計測用内視鏡装置の機能ブロック構成を図１を用いて説明する。
電荷結合装置（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いた撮像手段１０４Ｒと１０４Ｌによって撮像された被写体像の各画像信号は、それぞれ、ビデオプロセッサ１１０Ｒと１１０Ｌに入力され、映像信号処理が施される。ビデオプロセッサ１１０Ｒと１１０Ｌから出力される各画像信号は、それぞれＡ／Ｄ変換器１１１Ｒと１１１Ｌによりデジタル信号に変換された後、画像メモリすなわち、各フレームメモリ１１２Ｒと１１２Ｌのうちの画像用のメモリに記憶される。
【００２９】
そして、右画像用フレームメモリ１１２Ｒと左画像用１１２Ｌから読み出された画像信号は、それぞれ、画像処理手段２００で所定の画像処理がなされた後、表示制御手段２０１を経て、Ｄ／Ａ変換器１５８Ｒと１５８Ｌに出力される。Ｄ／Ａ変換器１５８Ｒと１５８Ｌでアナログ信号に変換された後、右画像用モニタ１３０Ｒと左画像用１３０Ｌにそれぞれ入力される。そして、この両モニタ１３０Ｒと１３０Ｌに、それぞれ、右画像と左画像が表示される。
【００３０】
一方、カーソルの表示は、カーソル表示手段１５１によってまず処理され、表示制御手段２０１により表示制御される。カーソルは、両モニタ１３０Ｒ、１３０Ｌのいずれか一方の画面に重畳して表示される。
【００３１】
カーソルにより計測点が指定されると、画像処理手段２００はその指定された点データに基づき、３次元位置の導出、目盛の作成および表示などの処理を行い、表示制御手段２０１を通して、処理結果がモニタに表示される。
【００３２】
又、表示制御手段２０１は、カーソル表示の管理および制御のほか、マルチウィンドウ表示に必要な処理も行う。画像処理手段２００及び表示制御手段２０１における処理及び制御機能は、ホストコンピュータ１２０を動作させることにより達成される。この場合、通常、表示制御手段２０１の機能はオペレーティングシステムが有している。
【００３３】
尚、図３および図４に示す右画像用と左画像用のフレームメモリ１１２Ｒおよび１１２Ｌは、本実施の形態ではホストコンピュータ１２０の外部に設けているが、ホストコンピュータ１２０にＰＣＩボードタイプのフレームメモリを利用して内蔵するようにしてもよい。又、図３においてステレオ画像の表示は、右画像用１３０Ｒと左画像用モニタ１３０Ｌに対して行っているが、パソコンのＣＲＴ１２７上で両者を表示するようにしても良い。
【００３４】
第１の実施の形態では、目盛描画を、手動モードと自動モードの選択あるいは切り替えができることの説明を行うが、その前に目盛描画の２つの方法について説明する。
【００３５】
［２］．目盛描画法
目盛の描画方法について以下に説明する。
【００３６】
図７は、１画素の３次元位置情報に基づき鉛直平面を決定し、目盛を描画する流れを示すフローチャートである。図８は、目盛作成原理を説明するための図である。図９は、左画像における目盛描画を説明するための図である。図１０は、平面の評価の説明をするための図である。図１１は、画素を選択する流れを示すフローチャートである。図１２は、領域分割の説明図である。図１３は、目盛間隔を調整する流れを示すフローチャートである。
【００３７】
（１）鉛直平面生成法
上述した構成の計測用内視鏡装置において、対象の大きさを把握するための鉛直平面法による目盛の描画過程を図７のフローチャートにより説明する。
【００３８】
なお、以下に説明する方法を、ここでは、鉛直平面生成法と呼ぶ。
【００３９】
以下の説明では左画像の所定画素に対して、右画像の対応点を求めるものとして説明を行うが、逆に右画像の所定画素に対して、左画像における対応点を求めてもよい。
【００４０】
対象物体の対象座標系は、図６に示すように、内視鏡挿入部１０２先端における２つの対物レンズ１０３Ｒと１０３Ｌの中心を通る直線方向をＸ´軸とする。左側の対物レンズの中心を原点ＯLとし、左側対物レンズの光軸をＺ´軸とし、さらにＹ´軸は、Ｘ´軸とＺ´軸のそれぞれに直角である。対象座標系は、このようなＸ´Ｙ´Ｚ´座標系により表されるものとする。図８は、３次元座標系において、内視鏡の撮像系を、Ｘ´−Ｚ´座標系とＹ´−Ｚ´座標系に基づき表したものである。
【００４１】
まず、オペレータにより、左画像用モニタ上に表示される画像中の点Ｐが指定される。点Ｐは、２次元平面上のある画素に対応する。以下、その点Ｐを、画素Ｐとし、左画像でのＰの座標をＰ（ｘ，ｙ）とする。
【００４２】
図７のステップ１１（以下、Ｓ１１と略す。）において、指定された画素Ｐの右側画像上での対応点を検出する。さらに、左側画像における画素Ｐと、右画像における画素Ｐの対応点とから、画素Ｐについての３次元位置座標を演算により求める。Ｐの３次元座標位置をＰ´（ｘ´，ｙ´，ｚ´）とする。対応点の検出はエピポーララインを用いた公知のテンプレートマッチングにより行えばよい。また、３次元座標位置は、三角測量の原理により求める。その具体的な求め方は、例えば、特開平６−３３９４５４号公報に開示されている。
【００４３】
なお、左画像での画素Ｐの座標はこのように予め指定してもよいが、画像からＰ座標を自動決定するようにしてもよい。この自動決定の方法については後述する。
【００４４】
次に、Ｓ１２において上記の点Ｐ´を通過する仮想の鉛直平面αを決定する。鉛直平面αは、Ｘ´−Ｚ´平面に対して垂直、すなわちＸ´−Ｙ´平面に平行な平面である。その平面の方程式は次式となる。
【００４５】
（Ｚ´−ｚ´）＝０
そして、Ｓ１３において、水平方向の目盛の描画座標を決定する。目盛は、その目盛を描画するための画像平面γ上に描画される。画像中心から水平方向にＡ［ｍｍ］の目盛を作成する場合、画像平面γ上におけるＸ座標は、撮像系をＹ´軸側から見た図８（ａ）から比例関係により以下のようになる。ここでは、長さまたは距離の単位はミリメートル［ｍｍ］とする。
【００４６】
Ａは鉛直平面上の目盛の基準としたい単位長（例えば、５［ｍｍ］）である。ｚ´は、ＯLから鉛直平面αまでの距離である。ｆは、レンズの焦点距離で、図中でＯLから画像平面γまでの距離である。次式においてＭx1は、鉛直平面α上の距離Ａに対応する、画像平面γ上での距離［ｍｍ］である。
【００４７】
Ａ／ｚ´＝Ｍx1／ｆ
Ｍx1＝（Ａ×ｆ）／ｚ´
単位を［ｍｍ］から［画素数］に変換して、
ＭＭx1＝Ｍx1／Ｃx
となる。
【００４８】
ここで、Ｃxは、ＣＣＤの１画素あたりの横サイズ［ｍｍ］である。
【００４９】
したがって、目盛の描画位置は（ＭＭx1，Ｙc）（Ｙc：あらかじめ与えたＹ座標）となる。
【００５０】
同様に、２×Ａ［ｍｍ］（例えばＡを５［ｍｍ］とすれば、１０［ｍｍ］のところ）に目盛を作成するには、描画位置を（ＭＭx2，Ｙc）とすれば次のようにして求められる。
【００５１】
２Ａ／ｚ´＝Ｍx2／ｆ
Ｍx2＝（２Ａ×ｆ）／ｚ´
単位を［ｍｍ］から［画素数］に変換して、
ＭＭx2＝Ｍx2／Ｃx
となる。
【００５２】
よって、ｎ×Ａ［ｍｍ］（ｎは正整数）に描画するＸ座標は（（ｎ×Ａ×ｆ）／（ｚ´×Ｃx））となる。
【００５３】
次に、Ｓ１４において、垂直方向の目盛の描画座標を決定する。この目盛も、上述した画像平面γ上に描画される。画像中心から垂直方向にＢ［ｍｍ］の目盛を作成する場合、画像平面γにおけるＹ座標は、撮像系をＸ´軸側から見た図８（ｂ）から比例関係により以下のようになる。ここでも、距離の単位はミリメートル［ｍｍ］とする。
【００５４】
Ｂ／ｚ´＝Ｍy1／ｆ
Ｍy1＝（Ｂ×ｆ）／ｚ´
単位を［ｍｍ］から［画素数］に変換して、
ＭＭy1＝Ｍy1／Ｃy
となる。
【００５５】
ここで、Ｃyは、ＣＣＤの１画素当たりの縦サイズ［ｍｍ］である。
【００５６】
したがって、目盛の描画位置は（Ｘc，ＭＭy1）（Ｘc：あらかじめ与えたＸ座標）となる。
【００５７】
同様に２×Ｂ［ｍｍ］（例えばＢを５［ｍｍ］とすれば、１０［ｍｍ］のところ）に目盛を作成するには、描画座標を（Ｘc，ＭＭy2）とすれば、次のようになる。
【００５８】
２Ｂ／ｚ´＝Ｍy2／ｆ
Ｍy2＝（２Ｂ×ｆ）／ｚ´
単位を［ｍｍ］から［画素数］に変換して、
ＭＭy2＝Ｍy2／Ｃy
よって、ｎ×Ｂ［ｍｍ］（ｎは正整数）に描画するＹ座標は（（ｎ×Ｂ×ｆ）／（ｚ´×Ｃy））となる。
【００５９】
Ｓ１５において、Ｓ１３およびＳ１４において求めた座標を使って、図９のように、１目盛の大きさ（例えば、５［ｍｍ］）を示す目盛間隔がわかるように目盛を描画する。目盛間隔の描画は画像内、または図１０のようなウィンドウ内に行っても良い。ここでは、水平、垂直とも５［ｍｍ］と表示されている。
【００６０】
そして、Ｓ１６において、鉛直平面の仮定に用いた画素の座標Ｐ（ｘ，ｙ）の位置に、図９に示すような図形Ｓｐを描画する。この図形Ｓｐは、３次元計測用の目盛を作成するための基準となるものである。従って、図形ＳＰの点は、目盛の基準点ではない。なお、右画像上にＰの対応点の位置に図形を描画しても良い。これにより、平面仮定に使用した画素について確認できるため、目盛の妥当性を簡単に確認することが可能となる。つまり、点Ｐ周辺が正面視されている場合、点Ｐおよび周辺が明部である場合、点Ｐの対応が正しく検出されている場合などの方が、目盛幅が正しいと判断することができる。
【００６１】
次に、Ｓ１７において、入力装置による画素Ｐの移動があるかどうかが判断される。移動があった場合はＳ１８が実行される。そうでない場合は処理は終了する。画素Ｐの移動ができるようになっているのは、予め指定された点、または後述する自動決定された点により平面が決定できない場合、または決定した平面が適切でない場合などに対応するためである。なお、この画素Ｐの移動は、左画像上で、マウスにより図形Ｓｐを選択して、いわゆるドラッグすることによって行われる。
【００６２】
点Ｐの移動があったときは、Ｓ１８において、移動後の点Ｐを使って鉛直平面αが再計算される。さらに鉛直平面の評価が行われ、その結果を画面に出力して、Ｓ１３に戻る。Ｓ１３に戻ると、再度、水平方向および垂直方向の目盛描画座標を算出し（Ｓ１３、Ｓ１４）、目盛が描画され（Ｓ１５）、上述した移動後の画素Ｐ、すなわち鉛直平面の仮定に用いた画素の位置に図形Ｓｐが描画される（Ｓ１６）。
【００６３】
この鉛直平面の評価は、例えば以下のように行う。画素Ｐの周辺、すなわち画素Ｐのあらかじめ決められた範囲内で、エッジ強度が大きい順にＮ個の画素Ｍi（ｉ＝０，１，…，Ｎ）を選択する。上述したテンプレートマッチング等のパターンマッチング法により、右画像におけるＭiの対応点を決定し、上述したような三角測量の原理を用いた方法により３次元位置Ｍ´i（ｉ＝０，１，…，Ｎ）を求める。
【００６４】
そして、鉛直平面αとＭ´iとの距離を算出し、これらの距離データに基づいて最大距離、最小距離及び平均距離を、鉛直平面の評価として図１０のように表示する。これらの距離が小さい方が対象を良く近似しており、目盛作成に適切な平面であると評価することができる。
【００６５】
また、目盛を表示した後、画素Ｐの移動があったときは、図１０に示すように、移動後の現在の距離（最大距離、最小距離、平均距離）と、移動前の距離と現在の距離との差分値を括弧内に示している。従って、オペレータは、これらの差分値をみることによって、どちらの平面の方がよいかを評価できるので、目盛作成に、より適切な平面を選択することができる。
【００６６】
なお、以上の例では、画素Ｐの移動があったときに、常に移動後の各種距離を再計算されることになる。しかし、再計算するか否かを画面上のいわゆるチェックボックスなどで指定できるようにして、オペレータの要求に応じて再計算するようにしてもよい。
【００６７】
以上の方法によれば、画素の３次元位置に仮定した鉛直平面上に対象物が存在すると仮定して目盛を作成しているので、速やかな目盛の表示をすることができる。
【００６８】
（１−１）Ｐ点自動決定方法
次に、鉛直平面αを仮定するＰ点を自動決定する方法について、図１１に従って述べる。以下では画像からＮ画素を選択する、より一般的な例を示している。
以下、この方法を、Ｐ点自動決定法という。
【００６９】
まず、鉛直平面αを仮定するためのＰ点を自動決定する旨の指定がされている場合、図１１の処理が実行され、その後図７のＳ１１の処理に移る。自動決定する旨が指定されていなければ、上述した図７の処理が実行される。
【００７０】
Ｐ点を自動決定する旨の指定がされている場合、まず、ステップ２１（Ｓ２１）において、図１２のように左画像（あるいは右画像）を任意の等しいサイズの小領域で分割する。ここでは、左画像を分割して、Ｓsi（ｉ＝０，１，…，８）の３×３個の小領域に分割されたとする。
【００７１】
各小領域の平均画素値を求める（Ｓ２２）。画像は２５６階調であるので、各画素値データに基づいて各小領域ごとに平均値Ａvi（０，１，…，８）を求める。
【００７２】
Ｓ２３において、小領域群のうちからＮ個の小領域を選択し、そのセットＳk（ｋ＝０，１，２，・・）の評価値を算出する。ここでは、選択されたＮ個の小領域の組み合わせを、一つのセットとする。また、領域の選択としては、隣り合う小領域を選択するものでも、または隣り合わない小領域を選択するものでもよい。選択する小領域の数Ｎは、通常は、３つ以上であればよい。
【００７３】
また、その評価値を求めるための評価式はさまざまなものが考えられるが、ここでは、平均画素値が予め定められた閾値Ｃ0より小さい範囲内でその平均画素値が大きく、かつ平均画素値間の差が小さい組（セット）がよい評価を得るように次式を使用する。次式の場合、Ｅskが大きいほど評価が高いとする。Ｃ0とＣ1は定数であり、例えばＣ0は２００、Ｃ1は２５５とする。Ｎ＝１の場合は、Ｅskの第２項はなく、α＝１．０、β＝０．０とする。つまり、平均画素値のみの評価となる。
【００７４】
【式１】
0004590087.tif 000002
Ｄijは、選択された小領域の平均画素値の差分の絶対値（｜Ａvi−Ａvj｜＝Ｄij）である。
【００７５】
Ｃ0、Ｃ1は、予め定めた定数である。
【００７６】
α、βは、実数であるが、α＋β＝１．０を満足する数である。
【００７７】
次に、Ｅskを小領域の全組み合わせについて調べ、Ｅskが最大になる小領域セットＳkを選択する（Ｓ２４）。
【００７８】
そして、Ｓ２５において、Ｓkのそれぞれの小領域から画素およびその周辺の特徴状況に応じて画素を選択する。具体的には、Ｓkのそれぞれの小領域からエッジ強度が最大、かつ画素の近傍（例えば５×５）で求めた平均値が閾値より小さい（ハレーション部分を選択しないため）という基準で画素を選択し、それぞれＰi（ｉ＝０，１，…，ｎ）とする。このＰｉの中から、例えば、エッジ強度の一番大きなものを選択して、鉛直平面α決定のためのＰ点とする。
【００７９】
このようにして、鉛直平面αを決定するためのＰ点が自動的に決定され、続いて、上述した図７のフローチャートのＳ１１以降が実行されて、鉛直平面が決定され、目盛が表示される。
【００８０】
（１−２）目盛作成方法
次に、目盛の作成方法について述べる。
【００８１】
図７のＳ１３、Ｓ１４のように対象までの距離に関わらず同じ目盛間隔［ｍｍ］で描画した場合、内視鏡先端から対象までの距離に比例して目盛間隔［画素］が小さくなり、対象の大きさを把握することが困難になるという問題がある。そこで、対象までの距離に関係なく目盛間隔を一定画素サイズ以上にし、目盛を作成する方法を図１３にしたがって説明する。以下では、目盛の描画間隔を最低η画素以上にする場合を考える。なお、この方法を、以下適正目盛間隔作成法という。
【００８２】
まず、左画像（あるいは右画像）上のη個の画素（目盛描画間隔のための最低画素数）に対応した水平目盛が示す実際の距離（長さ）を演算により求める（Ｓ３１）。画像中心から水平方向にη画素位置に目盛を作成する場合、対象物体上でのＸ´座標におけるＡ［ｍｍ］は撮像系をＹ´軸から見た図８（ａ）から比例関係により以下のようになる。
【００８３】
Ａ／ｚ´＝（η×Ｃx）／ｆ
Ａ＝（η×Ｃx×ｚ´）／ｆ
ここで、ｆは、レンズの焦点距離である。Ｃxは、ＣＣＤの１画素あたりの幅長すなわち横サイズ［ｍｍ］である。
【００８４】
ステップ３１で求めた水平目盛が示す実際の距離を整数値に変換する（Ｓ３２）。１目盛が表す長さは整数のほうがわかりやすいため、Ａ［ｍｍ］より大きくて、最も近い整数をＡ´［ｍｍ］とし、以後の処理を行う。たとえば、Ａが４．６［ｍｍ］であれば、Ａ´は５［ｍｍ］となる。
【００８５】
次に、水平目盛の目盛描画位置を演算により求める（Ｓ３３）。画像平面上での水平方向の描画位置ＭＭx3［画素］はＳ１３と同様に次式となり、描画位置は（ＭＭｘ3，Ｙc）となる（Ｙcはあらかじめ与えたＹ座標）。次式においてＭx3は、鉛直平面α上の距離Ａ´に対応する画像平面γ上での距離［ｍｍ］である。
【００８６】
Ａ´／ｚ´＝Ｍx3／ｆ
Ｍx3＝（Ａ´×ｆ）／ｚ´
単位を、［ｍｍ］から［画素数］に変換する。
【００８７】
ＭＭx3＝Ｍx3／Ｃx
以下同様にｎ×Ａ´（ｍｍ）の目盛（ｎは整数）の描画位置は（ＭＭx3×ｎ，Ｙc）となる。
【００８８】
目盛を描画する領域の幅をＷ［画素］としたときに、Ｗ内に描画する目盛の数Ｎhは次式となる。
【００８９】
Ｎh＝（Ｗ／ＭＭx3）＋１
同様に、画像上のη画素の垂直目盛が示す実際に距離（長さ）を演算により求める（Ｓ３４）。画像中心から垂直方向にη画素位置に目盛を作成する場合、対象物体上でのＸ´座標Ｂ［ｍｍ］は撮像系をＹ´軸側から見た図８（ｂ）から比例関係により以下のようになる。
【００９０】
Ｂ／ｚ´＝（η×Ｃy）／ｆ
Ｂ＝（η×Ｃy×ｚ´）／ｆ
ここで、ｆは、レンズの焦点距離である。Ｃyは、ＣＣＤの１画素あたりの縦長すなわち縦サイズ［ｍｍ］である。
【００９１】
そして、Ｓ３４で求めた垂直目盛が示す実際の距離を整数値に変換する（Ｓ３５）。１目盛が表す長さは整数のほうがわかりやすいため、Ｂ［ｍｍ］より大きくて、最も近い整数をＢ´［ｍｍ］とし、以後の処理を行う。
【００９２】
Ｓ３６において、垂直目盛の目盛の描画位置を演算により求める。画像上の水平方向の描画位置ＭＭy3［画素］はＳ１４と同様に次式となり、描画位置は（Ｘc，ＭＭy3）となる（Ｘcはあらかじめ与えられたＸ座標）。次式においてＭy3は、鉛直平面α上の距離Ｂ´に対応する画像平面γ上での距離［ｍｍ］である。
【００９３】
Ｂ´／ｚ´＝Ｍy3／ｆ
Ｍy3＝（Ｂ´×ｆ）／ｚ´
単位を、［ｍｍ］から［画素数］に変換する。
【００９４】
ＭＭy3＝Ｍy3／Ｃy
以下、同様にｎ×Ｂ´［ｍｍ］の目盛（ｎは整数）の描画位置は（Ｘc，ＭＭy3×ｎ）となる。
【００９５】
目盛を描画する領域の高さをＨ［画素］としたときに、Ｈ内に描画する目盛の数Ｎvは次式となる。
【００９６】
Ｎv＝（Ｈ／ＭＭy3）＋１
以上説明したように、対象物体が鉛直平面上に存在すると仮定することにより、高速に目盛を作成することができる。また、目盛作成に使用する画素を画像の特徴から自動的に決定すること、目盛間隔を対象までの距離により変更することができる。
【００９７】
（２）３点仮想平面生成法
次に、所定の画素３点から、ステレオ画像の他方における対応点を求め、それらから３点の３次元座標位置を算出し、その３点の３次元座標を通過する仮想平面を仮定する方法を説明する。この３点仮想平面生成法を適用する装置の構成は、鉛直平面生成法と同様である。
【００９８】
図１４は、この３点仮想平面生成法に関し、画像上の対象を適当な平面で近似して目盛の描画を行う過程を示すフローチャートである。以下、この方法を、仮想平面生成法という。
【００９９】
目盛描画を行う場合、画像上の対象を適当な平面で近似して目盛の描画を行う方がより正確な目盛を作成できる可能性がある。以下では、対象を対象に応じた平面で近似して目盛の描画を行う計測用内視鏡装置を図１４にしたがって説明する。以下の説明では左画像の所定画素に対して、右画像の対応点を求めるものとして説明を行うが、逆に右画像の所定画素に対して、左画像における対応点を求めてもよい。
【０１００】
まず、左画像上でオペレータにより指定された３つの画素Ｐi（ｘi，ｙi）（ｉ＝０，１，２）について右画像の対応点を求める（Ｓ４１）。なお、歪曲収差補正がされていない場合、これら３点は画像中心部分から選択するのが望ましい。さらに、これら左画像の点と右画像における対応点から、Ｐｉの３次元位置を算出する。第１の実施の形態で説明したように、対応点の検出はエピポーララインを用いた公知のテンプレートマッチングにより行えばよい。３次元座標位置は三角測量の原理により求める。Ｐiそれぞれの３次元座標位置をＰ´i（ｉ＝０，１，２）その座標をＰ´ｉ（ｘ´i，ｙ´i，ｚ´i）とする。
【０１０１】
そして、Ｐ´ｉを通過する仮想平面βを決定する（Ｓ４２）。
【０１０２】
【式２】
0004590087.tif 000003
とするとＶ0，Ｖ1の外積は
【０１０３】
【式３】
0004590087.tif 000004
となる。従ってＰ´0を通過する仮想平面βは次式となる（ｕは実数）。
【０１０４】
【式４】
0004590087.tif 000005
そして、目盛作成に使用する画素の３次元位置Ｑ´iを決定する（Ｓ４３）。Ｐiのうちの１画素（例えば以下ではＰ0）から水平方向にＤh［画素］離れた画素をＱ0（ｘq0，ｙq0）、垂直方向にＤv［画素］離れた画素をＱ1（ｘq1，ｙq1）とする。Ｄh、Ｄvはあらかじめ与えておく。Ｑiの対応点Ｑ´iを求め、３次元位置Ｑ´i（ｘ´qi，ｙ´qi、ｚ´qi）を決定する。
【０１０５】
Ｓ４４において、３次元座標原点とＱ´iを通過する直線Ｌiを求める。さらに直線Ｌiと仮想平面βとの交点を求める。交点をＲ´i（ｘ´ri，ｙ´ri、ｚ´ri）とすると、交点は以下のように求めることができる。
【０１０６】
Ｌiの方程式は次式となる。
【０１０７】
【式５】
0004590087.tif 000006
直線上の点を変数ｔにより表し、仮想平面βの方程式に代入する。
【０１０８】
【式６】
0004590087.tif 000007
ｔを求めると
【０１０９】
【式７】
0004590087.tif 000008
ゆえにＲ´iは次式で求められる。
【０１１０】
【式８】
0004590087.tif 000009
Ｓ４５において、Ｐ´0とＲ´iにより水平方向および垂直方向の１画素あたりの距離を求める。
【０１１１】
【式９】
0004590087.tif 000010
Ｓ４６において、図９のように、１目盛の大きさを示す目盛間隔がわかるように目盛を描画する。Ｃ［ｍｍ］ごとに目盛を描画する場合、画像における水平描画間隔Ｄrh、垂直描画間隔Ｄrvは次式となる。目盛間隔は鉛直平面法のＳ３１からＳ３６と同様の方法により決定してもよい。
【０１１２】
【式１０】
0004590087.tif 000011
Ｓ４７において、仮想平面の仮定に用いた所定画素の座標Ｐi（ｘi，ｙi）（ｉ＝０，１，２）の位置に図９のように図形Ｓｐを３つ描画する。同様に右画像のＰiの対応点位置に図形を表示してもよい。これにより、平面仮定に使用した画素を確認できるため、目盛妥当性を簡単に確認することが可能となる。つまり、点Ｐiおよび周辺が明部である場合、点Ｐiの対応点が正しく検出されている場合などのほうが、目盛が正しいと判断する。
【０１１３】
Ｓ４８において、入力装置による画素Ｐの移動があるかどうか判断する。移動された場合Ｓ４９を実施する。そうでない場合は処理を終了する。
【０１１４】
Ｓ４９において、移動後、仮想平面βを再計算する。仮想平面の評価を行い、その結果を画面に出力する。仮想平面の評価は、例えば実施例１と同様の方法で行う。このときの移動は、３点全ての移動があったときに、再計算するようにしてもよいが、その１点あるいは２点の移動があったときにも再計算するようにしてもよい。
【０１１５】
さらに、仮想平面の評価は、指定された３点が囲む領域内の画素から、エッジ強度の大きい順にいくつかの画素を選択するようにしてもよい。そして、その選択された画素の３次元座標を計算し、３次元座標に基いて仮想平面との距離を計算して、最大距離、最小距離および平均距離を求めて表示する。
【０１１６】
また、Ｓ４１におけるＰi、Ｓ４３におけるＱiは、上述した鉛直平面生成法のＳ２１からＳ２５と同様の方法などにより、画像データから自動的に選択することも可能である。すなわち、評価値が最大の小領域中の、予め決められた基準で選択されたＰiの中から、上位３つを選択することによって、自動選択をすることができる。
【０１１７】
また、鉛直平面生成法の図７のＳ１８のように、Ｓ４９で再計算して評価を表示した後、Ｓ４３に戻って処理を繰り返すようにしてもよい。
【０１１８】
さらにまた、目盛の描画にあたっては、Ｑ0とＱ1をそれぞれ複数設定して、それらに対応して計算して求めた水平描画間隔Ｄrhと垂直描画間隔Ｄrvの中から、中央値を選択するようにしてもよい。これによれば、対応点の誤検出等の影響を排除することができる。
【０１１９】
この３点仮想平面生成法によれば、３画素の３次元位置により決定した平面上に対象が存在すると仮定し、その平面までの距離に基いて目盛を作成する。従って、対象物が内視鏡等の光軸に対して鉛直でない場合でも、より正確な目盛の作成をすることができる。
【０１２０】
［３］．特徴量に基づく適切な位置への目盛の表示方法
このように構成された計測用内視鏡装置において、対象の大きさを把握するための目盛を画像の特徴に応じて描画する過程を図１５から図１７により説明する。
【０１２１】
図１５は、目盛が描画される処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、目盛表示位置について、手動モードと自動モードを有する場合で説明する。図１６は、モード設定を説明するための画面表示例である。図１７は、目盛描画を説明するための画面表示例である。
【０１２２】
以下、上述した鉛直平面生成法による目盛描画の例で説明するが、後述するように手動モードと自動モードの切り替えに関しては、目盛描画の方法としては、上述した３点仮想平面生成法でもよい。
【０１２３】
被写体の撮像画像に対して目盛を描画する旨の指示がされた場合、図１５のフローチャートに示される目盛描画のアプリケーションプログラムが実行される。
【０１２４】
まず、上述した鉛直平面生成法により、目盛を描画するために必要な目盛用データを算出する。ここでは、目盛用データとしては、図７のステップ１３で求められる、鉛直平面上での目盛の基準としたい単位長の画素数のデータなどである。このときに、鉛直平面演算の基準となる上述したＰ点などが指定されていないときは、左画像の中心位置をＰ点として鉛直平面法により目盛を演算して目盛用データを生成する。なお、ここでは鉛直平面生成法で目盛が作成されているが、他の方法によって目盛を作成してもよい。
【０１２５】
そして、目盛描画モードが、手動モードか自動モードを判断する（Ｓ５１）。この判断は、例えば、図１６の画面上のいわゆるラジオボタン６１の選択状態によって行われる。図１６の画面例に示される状態は、ユーザが描画位置を指定する手動モードがチェックされている場合である。手動モードが選択されている場合は、Ｓ５２の処理が実行される。自動モードの場合はＳ５７の処理が実行される。
【０１２６】
手動モードの場合、ユーザによって指定された目盛描画位置を読み出し、算出して求めた目盛用データを用いて、指定位置に目盛描画をする（Ｓ５２）。このとき、目盛描画位置が、予め何も指定されていなければ、例えば、別ウインドウが画面上に表示され、目盛描画位置を指定するようにオペレータに指示が出される。オペレータは、マウスを用いてカーソルを移動して目盛の描画位置の指定を行う。なお、予め画面上の所定の位置座標が初期値として所定のメモリ上にセットされていれば、その所定位置に目盛が描画される。
【０１２７】
次に、入力装置による目盛の移動があるかどうかを判断する（Ｓ５３）。移動された場合はＳ５４が実行される。そうでない場合は、Ｓ５９の処理が実行される。
【０１２８】
Ｓ５２で描画され画面上に表示された目盛の位置では、目盛が見難い等の場合、オペレータは、マウスを使ってカーソルを動かして、表示された目盛の枠をクリックして選択し、画面上をいわゆるドラッグしながら、目盛を移動する。図１６には、左画像表示用ウインドウ内で、目盛の移動の前後の状況が例示されている。目盛の枠が、移動前の位置は点線で、そして移動後の位置は実線で示されている。図１６中、矢印はカーソルを示す。
【０１２９】
目盛の移動が終了すると、すなわちドラッグされていわゆるドロップされると、そのドロップされたことがカーソル表示手段により検出される。その検出に応じて、移動されたと判断されて、Ｓ５４の処理に移り、新しい目盛描画位置を更新し、目盛描画する。
【０１３０】
次にＳ５５において、再計算を行うかどうか判断する。モードの判断は、例えば図１６の画面上のいわゆるチェックボックス６２の選択状態によって判断する。再計算モードがチェックされている場合は、再計算を行うためＳ５６の処理が実行され、そうでない場合はＳ５９の処理が実行される。
【０１３１】
Ｓ５６においては、所定の画素、ここでは、目盛の中心位置あるいはその近傍の位置座標を用いて上述した鉛直平面生成法により目盛を再び作成し、目盛の描画を行う。その後、Ｓ５９を実施する。
【０１３２】
この再計算においては、例えば、左画像の目盛の中心位置の座標等に基いて、対応点が求められ、そして対応点に基いて３次元座標位置を算出し、上述した鉛直平面生成法により目盛が作成され、同じ位置に目盛が描画される。なお、目盛の中心位置座標ではなく、他の点を用いて鉛直平面を生成して目盛画素数などの再計算をしてもよい。
【０１３３】
Ｓ５９では、画面上で目盛描画の指示の終了、あるいは画面表示全体の終了等のアプリケーションの終了指示があったときは、アプリケーションを終了する。
【０１３４】
そして、Ｓ５１において、描画モードが自動の場合は、Ｓ５７の処理が実行される。
【０１３５】
Ｓ５７において、目盛の描画領域あるいは位置が、自動で決定される。この自動決定は、撮像手段の映像信号から得られる画像の特徴量に基いて行われる。
【０１３６】
具体的には、この自動選択の方法は、まず、画像を任意の等しいサイズの小領域で分割する。ここでは、例えば、図１２に示すように、画像を分割して、Ｓsi（ｉ＝０，１，…，８）の３×３個（９個）に分割されたとする。そして、各小領域の平均画素値を求める。平均画素値は、映像信号の強度に関する特徴量の一つである。各小領域の平均画素値のそれぞれを、Ａvi（ｉ＝０，１，…，８）とする。あらかじめ与えた小領域の組み合わせの中から、Ａviの合計が小さいセットを選ぶ。つまり、画素値が小さいすなわち暗い領域には、観察する対象がないと考えて、目盛描画を行う。たとえば、図１２のＳs1とＳs3、Ｓs1とＳs5、Ｓs3とＳs7、Ｓs5とＳs7のような中心Ｓs4に対して上下方向に位置する小領域と、Ｓs4に対して左右方向の小領域をセットとして与え、選択する。
【０１３７】
次に、この処理のはじめに算出しておいた目盛用データ（基準としたい単位長に対する描画平面上の画素数のデータなど）を用いて、選択された小領域に目盛を描画する（Ｓ５８）。３×３の配置の場合、中心Ｓs4に対して上下方向に位置する小領域に水平目盛を、左右方向に位置する小領域には垂直目盛を描画する。Ｓs1とＳs5の場合、図９のようにＳs1に水平目盛、Ｓs5に垂直目盛を描画する。同時に、図１７のように１目盛の大きさを示す目盛間隔を画像内に描画する。目盛間隔は図１６のように、画面上の適当なウィンドウに示してもよい。図１６では、水平、垂直方向ともに５［ｍｍ］と表示されている。
【０１３８】
小領域内に目盛を描画する位置は、各小領域の中心を通る位置でもよいが、小領域内の予め指定された他の位置でもよい。
【０１３９】
Ｓ５９において、上述したようにアプリケーション終了かどうかを判断する。終了でなければＳ５１に戻る。Ｓ６０において、手動モードの場合は、現在の目盛描画位置を使って描画位置を更新して終了する。
【０１４０】
以上により、目盛の表示位置を手動または、自動的に変更できる。
【０１４１】
さらに手動で目盛を移動した際に目盛を再計算することで、所望の位置の画素を利用した目盛を得ることができる。
【０１４２】
（第２の実施の形態）
目盛の作成において、被写体に応じた目盛作成方法を使用した方が、目盛と実際の対象の大きさとの誤差が小さくなる場合がある。そこで、画像の特徴により目盛の作成方法を切り替える計測用内視鏡装置について述べる。
【０１４３】
ここでは、第１の実施の形態で説明した鉛直平面生成法と３点仮想平面生成法を切り替えることを例として、図１８により説明する。図１８は、目盛の作成方法を切り替える処理の流れを示すフローチャートである。
【０１４４】
なお、本実施の形態における装置の構成等は、第１の実施の形態と同様であるので、図１から図１４で説明した内容は重複するため省略する。
【０１４５】
まず、被写体の撮像画像に対して目盛を描画する指示がされた場合、図１８のフローチャートに示される処理が実行される。
【０１４６】
Ｓ７１において、左画像あるいは右画像を任意の等しいサイズの小領域で分割する。ここでは、図１２に示すように、分割によりＳsi（ｉ＝０，１，…，８）の３×３個に分割されたとする。
【０１４７】
Ｓ７２において、各小領域の平均画素値を求める。それぞれＡvi（ｉ＝０，１，…，８）とする。
【０１４８】
Ｓ７３において、各小領域のうちから隣り合う２領域を選択し平均値の差分の絶対値Ｄijを求める。選択された２領域をＳsi、Ｓsj、その平均値をそれぞれＡvi、ＡvjとするとＤijは次式から求められる。
【０１４９】
｜Ａvi−Ａvj｜＝Ｄji
Ｓ７４において、平均値と差分により画像の状態を次のように判断する。
【０１５０】
（１）すべてのＡviが閾値Ｔａより小さい場合は暗部（画素値が小さい部分）のみ存在するため注目すべき対象がないとする。
【０１５１】
（２）領域の平均画素値において閾値Ｔａより小さい値、閾値Ｔａより大きい値が両方存在する場合は暗部が存在するため、暗部以外の領域を計測対象とする。
【０１５２】
（３）全ての領域の平均画素値がＴａより大きい場合は、暗部が存在しない。さらに、
ａ．全ての差分Ｄjiが、閾値Ｔｂより小さい場合は対象が正面視されているとする。
【０１５３】
ｂ．それ以外は正面視ではないとする。
【０１５４】
そして、Ｓ７５において、Ｓ７４で判断された画像の状態により目盛表示処理を切り替える。
【０１５５】
（１）の場合は、目盛表示を行わない。
【０１５６】
（２）の場合は、平均値がＴａより大きい小領域の画素を用いて目盛を作成する。後述の（３）ｂ．と同じく３点から仮想平面を求め、仮想平面法を用いて目盛を作成する。
【０１５７】
（３）ａの場合は、平均値がＴａより大きい小領域の１点の３次元座標を求め、鉛直平面法により目盛を作成する。
【０１５８】
（３）ｂの場合は、平均値がＴａより大きい小領域の３点から仮想平面を求め、仮想平面上を用いて目盛を作成する。
【０１５９】
Ｓ７６において、Ｓ７５により作成した目盛および、図９と同様な形態で目盛間隔を表示する。
【０１６０】
さらに、このように決定された目盛作成方法により作成された目盛を、第1の実施の形態で説明したように、画像データに応じた位置に表示することによって、目盛が見易くすることができる。
【０１６１】
以上の処理により、第２の実施の形態によれば、撮像された被写体の画像の特徴に応じた目盛作成方法に切り替えることが可能となる。
【０１６２】
［付記］
以上説明した第１および第２の実施の形態によれば、次の付記項に示した内容が特徴事項と言える。
【０１６３】
［付記項１］
複数の撮像手段により被写体の画像信号を得る映像信号取得手段と、
少なくとも一つの前記撮像手段の画像信号に基づき、画像内の分割された領域における画像信号の強度に関する特徴量を演算する特徴量演算手段と、
前記特徴量演算手段の演算結果に基づき、所定の領域に目盛情報を表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とする目盛表示装置。
【０１６４】
［付記項２］
複数の撮像手段により被写体の映像信号を得、
少なくとも一つの前記撮像手段の画像信号に基づき、画像内の分割された領域における画像信号の強度に関する特徴量を演算し、
前記特徴量の演算結果に基づき、所定の領域に目盛情報を表示することを特徴とする目盛表示方法。
【０１６５】
このような構成によって、表示される目盛が見易くなる。
【０１６６】
［付記項３］
前記特徴量は、分割された領域毎の平均画素値であることを特徴とする付記項１記載の目盛表示装置。
【０１６７】
このような構成によって、画素値で特徴を判断することができる。
【０１６８】
［付記項４］
前記表示手段は、前記特徴量演算手段の演算結果に基づき、分割された領域毎の平均画素値に小さな（暗い）領域に目盛情報を表示することを特徴とする付記項３記載の目盛表示装置。
【０１６９】
このような構成によって、目盛が見易い位置に表示される。
【０１７０】
［付記項５］
前記表示手段は、さらに、自動モードと手動モードに応じて、目盛表示位置を変更することができ、自動モードのときは、前記特徴量演算結果に基いて決定される領域に目盛情報を表示し、手動モードのときは、ユーザにより指定された領域に目盛情報を表示することを特徴とする付記項１記載の目盛表示装置。
【０１７１】
このような構成によって、目盛の作成が適切なデータに基いて行われ、かつ、表示される位置も見易い位置となる。
【０１７２】
［付記項６］
前記表示手段は、手動モードのときは、ユーザにより指定された領域に目盛情報の表示位置を移動することを特徴とする付記項５記載の目盛表示装置。
【０１７３】
このような構成によって、ユーザの見易い位置に、目盛を移動できる。
【０１７４】
［付記項７］
前記表示手段は、手動モードのときに、ユーザにより指定された領域に目盛情報の表示位置を移動したときに、目盛情報の再計算をすることを特徴とする付記項６記載の目盛表示装置。
【０１７５】
このような構成によって、ユーザが目盛を移動したときに、目盛情報が再度計算されて、よりユーザが注目する領域の正確な目盛が表示される。
【０１７６】
［付記項８］
前記表示手段は、さらに、前記特徴量演算手段の演算結果に基づき、目盛の作成方法を切り替える手段を有することを特徴とする付記項１記載の目盛表示装置。
【０１７７】
このような構成によって、画像に応じて適切な方法で目盛が作成される。
【０１７８】
［付記項９］
前記特徴量は、分割された領域毎の平均画素値であることを特徴とする付記項８記載の目盛表示装置。
【０１７９】
［付記項１０］
前記表示手段は、前記特徴量演算手段の演算結果に基づき、分割された領域間の平均画素値の差分に応じて、目盛作成方法を決定することを特徴とする付記項９記載の目盛表示装置。
【０１８０】
［付記項１１］
前記表示手段は、さらに、各領域毎の平均画素値に応じて、目盛作成方法を決定することを特徴とする付記項１０記載の目盛表示装置。
【０１８１】
［付記項１２］
前記表示手段は、各領域毎の平均画素値、および各領域間の平均画素値の差分と、予め決められた、それぞれについての閾値との比較の結果に応じて、目盛作成方法を決定することを特徴とする付記項１０記載の目盛表示装置。
【０１８２】
このような構成によって、目盛がより正確になる。
【０１８３】
【発明の効果】
以上で説明したように、本発明によれば、撮像された被写体に対して、目盛を表示する際に、目盛表示位置を適切な位置に表示することができる。さらに、本発明によれば、画像の状態に応じて目盛作成方法を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に関わる計測用内視鏡装置のブロック図
【図２】内視鏡の挿入部の先端部分の構造を説明する図
【図３】計測用内視鏡装置の機能構成を示すブロック図
【図４】ホストコンピュータの構成を説明する図
【図５】外部記憶装置の構成を示すブロック図
【図６】内視鏡先端部における３次元座標系を説明するための図
【図７】１画素の３次元位置情報に基づき鉛直平面を決定し目盛を描画する流れを示すフローチャート
【図８】目盛作成原理を説明するための図
【図９】左画像における目盛描画を説明するための図
【図１０】平面の評価の説明をするための図
【図１１】画素を選択する流れを示すフローチャート
【図１２】領域分割の説明図
【図１３】目盛間隔を調整する流れを示すフローチャート
【図１４】３点仮想平面法にかかる目盛描画処理の流れを示すフローチャート
【図１５】手動モードと自動モードにより目盛が描画される処理の流れを示すフローチャート
【図１６】図１６は、モード設定を説明するための画面表示例
【図１７】目盛描画を説明するための画面表示例
【図１８】目盛の作成方法を切り替える処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
６１  ・・・ラジオボタン
６２  ・・・チェックボックス
１０１  ・・・内視鏡
１０２  ・・・挿入部
１０３Ｒ，１０３Ｌ・・・レンズ
１０４Ｌ・・・左撮像手段
１０４Ｒ・・・右撮像手段
１０５  ・・・配光レンズ
１０６  ・・・ライトガイド
１２０  ・・・ホストコンピュータ
１３０Ｌ・・・左画像用モニタ
１３０Ｒ・・・右画像用モニタ
【図１】
0004590087.tif 000012
【図２】
0004590087.tif 000013
【図３】
0004590087.tif 000014
【図４】
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【図５】
0004590087.tif 000016
【図６】
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【図７】
0004590087.tif 000018
【図８】
0004590087.tif 000019
【図９】
0004590087.tif 000020
【図１０】
0004590087.tif 000021
【図１１】
0004590087.tif 000022
【図１２】
0004590087.tif 000023
【図１３】
0004590087.tif 000024
【図１４】
0004590087.tif 000025
【図１５】
0004590087.tif 000026
【図１６】
0004590087.tif 000027
【図１７】
0004590087.tif 000028
【図１８】
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