(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
視差を有する二枚の画像を備えたステレオ画像データと、前記ステレオ画像データが撮像されたときに介されたステレオ計測アダプタの光学特性を示す校正データとを有する画像ファイルを取得可能な画像取得手段と、
前記ステレオ画像データを表示する表示手段と、
操作指示を入力する入力手段と、
前記画像ファイルから、前記ステレオ画像データ及び前記校正データを参照する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されているか否かを判別する判別手段を備え、
前記判別手段が、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されていると判別したとき、前記判別手段によって校正データが付加されていると判別された画像ファイルに付加されている校正データを、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルから読み出し、
前記判別手段が、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されていないと判別したとき、前記入力手段により、少なくとも１つの任意の校正データが記録されている記憶手段に記録されている校正データを前記記憶手段から選択させて読み出し、
読み出した校正データに基づいて、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルが有するステレオ画像データに含まれる幾何学的歪みを補正して補正ステレオ画像データを生成し、
前記補正ステレオ画像データが備えた前記二枚の画像間におけるマッチング処理を行い、
前記マッチング処理の結果と前記読み出した校正データとに基づいて前記補正ステレオ画像データの任意の計測点における三次元座標を求め、
前記三次元座標を用いて被写体を計測することを特徴とする計測内視鏡装置。
【請求項２】
視差を有する二枚の画像を備えたステレオ画像データと、前記ステレオ画像データが撮像されたときに介されたステレオ計測アダプタの光学特性を示す校正データと、前記校正データの種類を示す計測環境情報と、を有する画像ファイルを取得可能な画像取得手段と、
前記ステレオ画像データを表示する表示手段と、
操作指示を入力する入力手段と、
前記画像ファイルから、前記ステレオ画像データ及び前記校正データを参照する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されているか否かを判別する判別手段を備え、
前記判別手段が、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されていると判別したとき、前記判別手段によって校正データが付加されていると判別された画像ファイルに付加されている校正データを、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルから読み出し、
前記判別手段が、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されていないと判別したとき、前記計測環境情報を参照して、少なくとも１つの任意の校正データが記録されている記憶手段に、前記計測環境情報に対応した校正データが記録されているか否かを判断し、
前記計測環境情報に対応した校正データが前記記憶手段に記録されていると判断した場合、前記計測環境情報に対応した校正データを前記記憶手段から読み出し、
読み出した校正データに基づいて、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルが有する前記ステレオ画像データに含まれる幾何学的歪みを補正して補正ステレオ画像データを生成し、
前記補正ステレオ画像データが備えた前記二枚の画像間におけるマッチング処理を行い、
前記マッチング処理の結果と前記読み出した校正データとに基づいて前記補正ステレオ画像データの任意の計測点における三次元座標を求め、
前記三次元座標を用いて被写体を計測することを特徴とする計測内視鏡装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記読み出した校正データから、前記ステレオ画像データの座標変換に用いられる変換テーブルを作成し、前記変換テーブルに基づいて、前記ステレオ画像データから幾何学的歪みを除くように前記ステレオ画像データを座標変換することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の計測内視鏡装置。
【請求項４】
前記判別手段によって校正データが付加されていると判別された画像ファイルに付加されている校正データは、前記ステレオ計測アダプタの生産工程で測定された光学特性が、前記ステレオ計測アダプタが接続される内視鏡挿入部に適した光学特性として補正されたものであることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の計測内視鏡装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ステレオ画像データに対して実行可能な計測処理の種類を判別し、判別した前記種類に応じた計測処理を前記補正ステレオ画像データに対して実行することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の計測内視鏡装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されていないと前記判別手段が判別したとき、前記記憶手段から読み出した校正データを、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに記録することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の計測内視鏡装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記ステレオ計測アダプタ毎に定められた、前記ステレオ画像データの計測可能な領域を示す枠を表示することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の計測内視鏡装置。
【請求項８】
前記表示手段は、前記入力手段による操作指示に対応する位置にカーソルを表示し、
前記制御手段は、前記カーソルが前記ステレオ画像データの計測可能な位置に位置していないとき、前記カーソルの形状を変更することを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の計測内視鏡装置。
【請求項９】
前記表示手段は、前記入力手段による操作指示に対応する位置にカーソルを表示し、
前記制御手段は、前記カーソルが前記ステレオ画像データの計測可能な位置に位置している場合にのみ、前記カーソルを動作させることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の計測内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検物（対象物）を撮影して計測を行なうのに必要な複数のステレオ計測用光学アダプタが内視鏡本体に着脱可能な計測内視鏡装置に関わり、本装置で計測を行なった画像を記録しておく場合には、光学アダプタと内視鏡本体の間の位置ずれ誤差および光学アダプタそのものの光学特性の補正を行なうための計測環境設定処理に必要な情報（校正データ）も画像と関連付けて記録しておき、後でこのような画像で再び計測を行う場合には、画像に関連付けられているキャリブレーション用の校正データを読み出して本被写体像に適用することにより、簡便に再計測を行う事のできる計測内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、内視鏡によって被検物をさらに詳細に調べるためには、その被検物を計測することが必要であり、このような要求を満足するために、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な提案によって開示されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２４８８０６号公報に記載の提案では、ステレオ計測による計測内視鏡装置が示されている。また、本出願人が先に出願した特願２０００−１０１１２２号に記載の提案では、光学アダプタの種類によって異なる計測手法を、光学アダプタの種類に応じて自動的に選択して実行する計測内視鏡装置が示されている。
【０００４】
前者の特開平１０−２４８８０６号公報に記載の計測内視鏡装置では、内視鏡本体に、被検物を撮像して計測を行うのに必要な２つの光学系を有する光学アダプタを着脱自在に設け、光学アダプタ内の２つのレンズ系の画像を１つの撮像素子上に結像し、少なくともこの得られた内視鏡画像を用いた画像処理により計測を行うもので、光学アダプタの光学データを記録した記録媒体から情報を読み込む処理と、内視鏡本体の撮像系の位置誤差を基に光学データを補正する処理と、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処理と、座標変換された２つの画像を基に２画像のマッチングにより任意の点の３次元座標を求める処理と、を行う計測処理手段を有して構成されている
上記構成の計測内視鏡装置においては、前記光学アダプタを介して撮像素子により取り込まれた被検物（被写体）の２つの画像を座標変換して求めた２つの画像情報を基に、２画像のマッチングにより被検物上の任意の点の３次元座標を求める。これにより、安価でしかも計測精度の優れた計測内視鏡装置の実現を可能にしている。
【０００５】
一方、後者の特願２０００−１０１１２２号に記載の計測内視鏡装置は、内視鏡先端部に設けられた接続部と、前記接続部に着脱可能な被写体像を撮像素子に結像させる複数種の光学アダプタと、前記光学アダプタの１つを接続し、前記撮像素子の画像信号を画像処理により計測を行う計測内視鏡装置において、前記複数の光学アダプタに予め関係付けられた表示データにて、選択操作するメニュー表示処理と、前記メニュー表示処理による選択結果に基づいて、計測処理を行う計測処理手段とを有して構成されている。
【０００６】
上記構成の計測内視鏡装置においては、前記メニュー上で光学アダプタを選択すると、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、計測を実行する場合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、前記選択された計測方法に対応した計測処理を実行させることが可能となる。
【０００７】
また、上記公報にある実施例の中で複数の光学アダプタそれぞれについてキャリブレーション処理を行なった結果を外部記憶媒体であるコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカードに計測環境データとして保存しておき、前記メニュー上で適切な光学アダプタを選択することで該当する光学アダプタに合った前記計測環境データが使用される構成が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
通常、計測画像は、ビデオ内視鏡本体、対物レンズを有する計測用光学アダプタ、ビデオ内視鏡から出力される信号をＴＶ信号に変換するためのカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）、ＴＶ信号をデジタル信号に変換して記録するための記録装置の種類あるいは個体の違いによって画像の写り具合の特性が変化する。このために、計測内視鏡装置の設定を、計測画像を撮影したときのそれぞの装置の組み合わせに適した状態になるようにさまざまな補正を行なわなければ、正しく計測を行うことができない。すなわち、計測環境の設定が必ず必要である。
【０００９】
また、最近では、さまざまな計測の用途に合うように、内視鏡本体、光学アダプタやＣＣＵなどの種類も増えてきたのに伴って、さまざまな装置の組み合わせ（計測環境）で記録された計測画像で再計測を行なう機会が増えてきている。
【００１０】
しかしながら、従来の装置では、各々の計測画像の中にどういう計測環境で撮影したものであるのかを記録しておく手段がなかったために、しばらく経ってから同じ画像で再計測を行おうとした場合、撮影したときの計測環境を操作者が忘れてしまったために計測環境の再設定を行うことができなかったり、誤った装置を接続して計測環境設定を行ない再計測を行ってしまうというような恐れがあった。
【００１１】
また、従来の装置で設定されている計測環境データは、ある計測環境に限定されたものであるので、計測内視鏡装置の中に存在する計測環境データには適さない画像、例えば光学アダプタの種類が異なる計測画像、で再計測を行なおうとすると、実際に再計測を行う前に、まず、この装置に全ての装置を接続し、再たび手動で計測環境の設定を行なわなければならなかった。このため、再計測の作業が非常に煩雑であり、面倒なものであった。
【００１２】
さらに、特願２０００−１０１１２２号に示す装置の中に、撮影した画像をフロッピー（Ｒ）ディスクなどの脱着自在な記録媒体に記録する機能や、記録媒体に記録された画像を別の個体の計測内視鏡装置に取り込むことができる機能が設けられていたとしても、画像を実際に撮影した計測内視鏡装置とは異なる別の個体の装置上で再計測しようとする場合においても、その計測画像を撮影したときに実際に使用した内視鏡、光学アダプタやＣＣＵを、使用したい計測内視鏡装置にこれらを実際に接続して、計測ができるように設定を行う必要があった。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、記録されている計測画像で再計測を行なう場合に、誤った計測環境で計測を行なってしまうことを防止することができるとともに、簡単な操作で正しい計測環境で再計測ができるようにすることによって、計測環境を意識しなくてもすぐに再計測が行え、その時の操作性を向上させることのできる計測内視鏡装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の計測内視鏡装置は、視差を有する二枚の画像を備えたステレオ画像データと、前記ステレオ画像データが撮像されたときに介されたステレオ計測アダプタの光学特性を示す校正データとを有する画像ファイルを取得可能な画像取得手段と、前記ステレオ画像データを表示する表示手段と、操作指示を入力する入力手段と、前記画像ファイルから、前記ステレオ画像データ及び前記校正データを参照する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されているか否かを判別する判別手段を備え、前記判別手段が、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されていると判別したとき、前記判別手段によって校正データが付加されていると判別された画像ファイルに付加されている校正データを、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルから読み出し、前記判別手段が、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されていないと判別したとき、前記入力手段により、少なくとも１つの任意の校正データが記録されている記憶手段に記録されている校正データを前記記憶手段から選択させて読み出し、読み出した校正データに基づいて、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルが有するステレオ画像データに含まれる幾何学的歪みを補正して補正ステレオ画像データを生成し、前記補正ステレオ画像データが備えた前記二枚の画像間におけるマッチング処理を行い、前記マッチング処理の結果と前記読み出した校正データとに基づいて前記補正ステレオ画像データの任意の計測点における三次元座標を求め、前記三次元座標を用いて被写体を計測する。
また、本発明の計測内視鏡装置は、視差を有する二枚の画像を備えたステレオ画像データと、前記ステレオ画像データが撮像されたときに介されたステレオ計測アダプタの光学特性を示す校正データと、前記校正データの種類を示す計測環境情報と、を有する画像ファイルを取得可能な画像取得手段と、前記ステレオ画像データを表示する表示手段と、操作指示を入力する入力手段と、前記画像ファイルから、前記ステレオ画像データ及び前記校正データを参照する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されているか否かを判別する判別手段を備え、前記判別手段が、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されていると判別したとき、前記判別手段によって校正データが付加されていると判別された画像ファイルに付加されている校正データを、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルから読み出し、前記判別手段が、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルに校正データが付加されていないと判別したとき、前記計測環境情報を参照して、少なくとも１つの任意の校正データが記録されている記憶手段に、前記計測環境情報に対応した校正データが記録されているか否かを判断し、前記計測環境情報に対応した校正データが前記記憶手段に記録されていると判断した場合、前記計測環境情報に対応した校正データを前記記憶手段から読み出し、読み出した校正データに基づいて、前記画像取得手段によって取得された画像ファイルが有する前記ステレオ画像データに含まれる幾何学的歪みを補正して補正ステレオ画像データを生成し、前記補正ステレオ画像データが備えた前記二枚の画像間におけるマッチング処理を行い、前記マッチング処理の結果と前記読み出した校正データとに基づいて前記補正ステレオ画像データの任意の計測点における三次元座標を求め、前記三次元座標を用いて被写体を計測する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１６】
第１の実施の形態：
図１ないし図１４は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１は計測内視鏡装置のシステム構成を示す斜視図、図２は図１の計測内視鏡装置の電気的回路構成を示すブロック図、図３は図１のリモートコントローラの構成を示す斜視図、図４はステレオ計測アダプタを付けた図１の内視鏡挿入部の内視鏡先端部の構成を示す斜視図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６は図４のステレオ計測アダプタを付けた内視鏡画像を示す図、図７は図４のステレオ計測アダプタのマスク形状の画像を示す図、図８は図１の計測内視鏡装置での計測環境の設定を説明するための元画像と補正画像の関係を示す図、図９は図１のＬＣＤに表示された光学アダプタの選択画面の一例を示す図、図１０は通常光学アダプタを付けた図１の内視鏡挿入部の内視鏡先端部の構成を示す斜視図、図１１は図１０のＡ−Ａ線断面図、図１２は図１０の通常光学アダプタを付けた内視鏡画像を示す図、図１３は図２のＣＰＵによる特徴となる制御動作例を示す第１のフローチャート、図１４は図２のＣＰＵによる特徴となる制御動作例を示す第２のフローチャートである。
【００１７】
（構成）
本実施の形態の計測内視鏡装置１０のシステム構成を説明すると、該計測内視鏡装置１０は、図１に示すように、撮像素子を内蔵し複数のステレオ計測用光学アダプタと通常計測用光学アダプタを着脱自在に構成された内視鏡挿入部１１と、該内視鏡挿入部１１を収納するコントロールユニット１２と、該計測内視鏡装置１０のシステム全体の各種動作制御を実行するのに必要な操作を行うリモートコントローラ１３と、内視鏡画像、あるいは操作制御内容（例えば処理メニュー）等の表示を行う液晶モニタ（以下、ＬＣＤと記載）１４と、通常の内視鏡画像、あるいはその内視鏡画像を擬似的にステレオ画像として立体視可能なフェイスマウントディスプレイ（以下、ＦＭＤと記載）１７及び該ＦＭＤ１７に画像データを供給するＦＭＤアダプタ１８とを含んで構成されている。
【００１８】
さらに図２を参照しながら該装置のシステム構成を詳細に説明する。図２に示すように、前記内視鏡挿入部１１は、内視鏡ユニット２４に接続され、この内視鏡ユニット２４は、例えば図１に示すようにコントロールユニット１２内に搭載される。この内視鏡ユニット２４は、図示はしないが撮像時に必要な照明光を得るための光源装置と、前記内視鏡挿入部１１を電気的に自在に湾曲させるための電動湾曲装置とを含んで構成されている。
【００１９】
内視鏡挿入部先端の固体撮像素子４３（図５参照）からの撮像信号は、カメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと記載）２５に入力される。該ＣＣＵ２５は、供給された撮像信号をＮＴＳＣ信号等の映像信号に変換し、前記コントロールユニット１２内の主要処理回路群へと供給する。
【００２０】
前記コントロールユニット１２内に搭載された主要回路群は、例えば図２に示すように、主要プログラムに基づき各種機能を実行し動作させるように制御を行うＣＰＵ２６，ＲＯＭ２７，ＲＡＭ２８，ＰＣカードインターフェイス（以下、ＰＣカードＩ／Ｆと記載）３０，ＵＳＢインターフェイス（以下、ＵＳＢＩ／Ｆと記載）３１，ＲＳ−２３２Ｃインターフェイス（以下、ＲＳ−２３２ＣＩ／Ｆと記載）２９，音声信号処理回路３２及び映像信号処理回路３３とを含んで構成されている。
【００２１】
前記ＲＳ−２３２ＣＩ／Ｆ２９は、ＣＣＵ２５，内視鏡ユニット２４及びリモートコントローラ１３にそれぞれ接続され、ＣＣＵ２５，内視鏡ユニット２４の制御及び、動作指示を行うリモートコントローラ１３による操作に基づく動作制御するのに必要な通信をそれぞれ行うためのものである。
【００２２】
前記ＵＳＢＩ／Ｆ２１は、該コントロールユニット１２とパーソナルコンピュータ２１とを電気的に接続するためのインターフェイスであり、該ＵＳＢＩ／Ｆ２１を介して接続した場合には、パーソナルコンピュータ２１側でもコントロールユニット１２における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であり、またコントロールユニット１２，パーソナルコンピュータ２１間とで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である。
【００２３】
また、前記ＰＣカードＩ／Ｆ３０は、ＰＣＭＣＩＡメモリカード２２及びコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３が着脱自由に接続されるようになっている。つまり、上記いずれかのメモリカードが装着された場合には、ＣＰＵ２６による制御によって、記録媒体としてのメモリーカードに記憶された制御処理情報や画像情報等のデータを再生し、該ＰＣカードＩ／Ｆ３０を介してコントロールユニット内に取り込むことができ、あるいは制御処理情報や画像情報等のデータを該ＰＣカードＩ／Ｆ３０を介してメモリカードに供給して記録することができる。
【００２４】
前記映像信号処理回路３３は、ＣＣＵ２５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、ＣＣＵ２５からの映像信号とＣＰＵ２６の制御により生成される操作メニューに基づく表示信号とを合成処理し、さらにＬＣＤ１４の画面上に表示するのに必要な処理を施してＬＣＤ１４に供給することにより、内視鏡画像と操作メニューとの合成画像がＬＣＤ１４に表示される。なお、映像信号処理回路３３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。
【００２５】
前記音声信号処理回路３２は、マイク２０により集音されて生成され、メモリカード等の記録媒体に記録する音声信号、あるいは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が供給され、供給された音声信号に再生するのに必要な処理（増幅処理等）を施し、スピーカ１９に出力する。これにより、スピーカ１９によって音声信号が再生される。
【００２６】
前記ＣＰＵ２６は、ＲＯＭ２７に格納されているプログラムを実行し、目的に応じた処理を行うように各種の回路部を制御してシステム全体の動作制御を行う。
【００２７】
次に、図３を参照しながらリモートコントローラ１３の構成とその操作に基づくＣＰＵ２６のプログラム動作制御例を説明する。
【００２８】
本実施の形態の計測内視鏡装置１０に用いられるリモートコントローラ１３は、計測時等の使用時における操作性をより向上させるための改良がなされている。
【００２９】
リモートコントローラ１３は、図３に示すようにジョイスティック４７，レバースイッチ４８，フリーズスイッチ４９，ストアースイッチ５０及び計測実行スイッチ５１を少なくとも上面に併設して構成され、つまり、使用者にとって操作し易い配置形態が採用されている。
上記構成のリモートコントローラ１３において、ジョイスティック４７は内視鏡先端部の湾曲動作を行うスイッチであり、３６０度のいずれの方向に自在に操作指示を与えることが可能である。また、レバースイッチ４８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操作を行うためのスイッチであり、前記ジョイスティックスイッチ４７と略同形状に構成されたものである。フリーズスイッチ４９は、ＬＣＤ１４に表示された内視鏡動画画像を静止画像として表示する際に用いられるスイッチである。ストアースイッチ５０は、前記フリーズスイッチ４９の押下によって静止画像を表示した場合に、該静止画像をＰＣＭＣＩＡメモリカード２２（図２参照）に記録する場合に用いられるスイッチである。また、計測実行スイッチ５１は、計測ソフトを実行する際に用いられるスイッチである。
【００３０】
なお、前記フリーズスイッチ４９，ストアースイッチ５０及び計測実行スイッチ５１は、例えばオン／オフの押下式を採用して構成されている。また、前記レバースイッチ４８には、上記以外の機能を割り当てることも可能である。
【００３１】
例えば、レバースイッチ４８を右に倒すと画像のズームＵＰ機能、レバーを左に倒すとズームＤＯＷＮ機能を実行することができるようにこれらの機能を該レバースイッチ４８に割り当てて構成しても良い。また、通常、ズーム画像で計測を行った場合は画像の倍率が変化しているため正しく計測できない。このような場合は、前記計測実行スイッチ５１を押下すると、ＣＰＵ２６はこの操作信号を受け、瞬時ズーム機能を解除して、画像をフリーズしてから計測を実行するように制御する。なお、これ以外の方法としては、ズーム倍率を考慮して画像のまま計測できるように制御するようにしても良い。
【００３２】
次に、本実施の形態の計測内視鏡装置１０に用いられるステレオ計測アダプタの構成を図４ないし図６を参照しながら説明する。
【００３３】
図４及び図５はステレオ計測アダプタ３７を内視鏡先端部３９に取り付けた状態を示しており、該ステレオ計測アダプタ３７は、固定リング３８の雌ねじ５３により内視鏡先端部３９の雄ねじ５４と螺合することによって固定されるようになっている。
【００３４】
また、ステレオ計測アダプタ３７の先端には、一対の照明レンズ３６と２つの対物レンズ３４，対物レンズ３５が設けられている。２つの対物レンズ３４，３５は、内視鏡先端部３９内に配設された撮像素子４３上に２つの画像を結像する。この得られた撮像信号は、電気的に接続された信号線４３ａ，内視鏡ユニット２４を介してＣＣＵ２５に供給され、該ＣＣＵ２５により映像信号に変換された後に映像信号処理回路３３に供給されることにより、その結果、例えば図６に示すような画像がＬＣＤ１４に表示される。
【００３５】
本実施の形態の計測内視鏡１０は、ステレオ計測を行う場合、図７に示すような白い被写体を撮影した内視鏡画像を用い、さらに例えばステレオ計測アダプタ３７の光学データを記録した記録媒体（例えばコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード）から取り込まれた光学データに基づいて被計測物のステレオ計測処理を行う。
【００３６】
ここで、本計測内視鏡装置１０では、実際にステレオ計測を行う前に計測環境の設定を行い、計測ができる準備を行っておく必要があるので、実際に計測を行う動作の説明の前に、計測環境の設定について説明する。
【００３７】
ステレオ計測アダプタは、特開平１０−２４８８０６号公報で示されているように、種類が同じでもその個体によって光学特性が異なっているので、その生産工程で光学データが測定される。この光学データには、以下の情報が含まれている。
【００３８】
ａ）２つの光学系の幾何学的歪み補正式
ｂ）２つのレンズ系の焦点距離
ｃ）２つのレンズの光軸間の距離およびこれらの光軸の位置座標
ｄ）データ測定で使用した内視鏡とこの光学アダプタとの組み合わせにおける取り付け具合の位置情報
上記ｄ）の位置情報とは、データ測定で使用した内視鏡とこの光学アダプタとの組み合わせで図７のような白い被写体（白い紙など）を撮影した内視鏡画像から、２つの視野領域の位置座標や傾き角の情報のことである。
【００３９】
上記の光学データ採りを行った後のステレオ計測アダプタは、内視鏡挿入部に取付けられ、内視鏡装置１０において、次に示す処理を行って計測環境の設定を行う。
【００４０】
１）ステレオ計測アダプタの光学データが記録された記録媒体を計測内視鏡装置に装着し、このデータを読み込む。
【００４１】
２）光学アダプタを実際に使用する内視鏡挿入部１１に取り付けて、図７に示すような白い被写体を撮影し、その取り付け具合の位置情報を求める。ここで求める位置情報は、光学データの中に含まれる位置情報と同様の内容である。
【００４２】
３）この光学データの中にある位置情報と、上記２）で求めた位置情報を比較して、記録媒体に記録されている光学データのうちのａ）とｃ）の情報を、実際に使用する内視鏡に適したデータに補正する。具体的には、各座標に関する回転補正を行う。
【００４３】
４）生産工程のデータ測定時に使用したＣＣＵやビデオキャプチャー回路の特性が、実際に計測で使用する計測内視鏡装置の特性と異なり、画像の拡大率が装置の種類によって異なる場合もある。この場合には、それらの特性の違いをあらかじめ検証しておき、その拡大率に合うように記録媒体に記録されている光学データを補正する。
【００４４】
５）上記までの処理で求まった補正後の光学データを、計測環境の設定で用いる校正データとする。
【００４５】
６）上記校正データを用いて、本内視鏡装置に対する幾何学的歪み補正を行うための変換テーブルを作成する。
【００４６】
７）補正画像上の座標に対する補正前の元画像上の座標を求めるための逆変換テーブルを作成する。
【００４７】
８）上記５）で示す校正データと上記６）で求めた変換テーブルと上記７）で求めた逆変換テーブル、および機器の種類を示す計測環境情報とを合わせて計測環境データとして、装置内に保存しておくために例えばコンパクトフラツシュカード２３に記録する。
【００４８】
以上が、計測環境の設定に関する処理である。
【００４９】
次に、上記３）で示した回転補正について、式で説明する。
【００５０】
回転補正前の幾何学的歪み補正式が、以下の関係式であったとする。
【００５１】
ｘ’＝ｆx（ｘ，ｙ），  ｙ’＝ｆy（ｘ，ｙ）・・・（１）
（ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪み補正後の座標
（ｘ，ｙ）：幾何学的歪み補正前の画像上における任意の座標（元画像上の座標）
ｆx（ｘ，ｙ）：補正前の元画像上の座標（ｘ，ｙ）を補正後のｘ座標に変換する関数
ｆy（ｘ，ｙ）：補正前の元画像上の座標（ｘ，ｙ）を補正後のｙ座標に変換する関数
補正前の光学データの中にある位置情報と、実際に使用する内視鏡とに関する位置情報を比較した時、その差を示す回転マトリックスがＡであらわされたとすると、補正後の幾何学的歪み補正式は以下のようになる。
【００５２】
（ｘ”，ｙ”）＝Ａ・（ｘ’，ｙ’）十（ａ，ｂ）・・・（２）
（ｘ”，ｙ”）：回転補正を含んだ幾何学的歪み補正後の座標（補正画像上の座標）
（ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪み補正後の座標
（ａ，ｂ）：ｘ方向およびｙ方向の位置ずれ量
また、式（１）を式（２）に代入して行列式を展開すると、以下のように表すことができる。この関係を図８に示す。
【００５３】
ｘ”＝ｆx’（ｘ，ｙ），  ｙ”＝ｆy’（ｘ，ｙ）・・・（３）
（ｘ”，ｙ”）：回転補正を含んだ幾何学的歪み補正後の座標（補正画像上の座標）
（ｘ，ｙ）：幾何学的歪み補正や回転補正前の画像上における任意の座標（元画像上の座標）
ｆx’（ｘ，ｙ）：元画像上の座標（ｘ，ｙ）を幾何学的歪み補正と回転補正を行って補正画像上のｘ座標を求める関数
ｆy’（ｘ，ｙ）：元画像上の座標（ｘ，ｙ）を幾何学的歪み補正と回転補正を行って補正画像上のｙ座標を求める関数
光軸の位置座標においても、回転マトリックスＡと位置ずれ量（ａ，ｂ）を使って、上記と同様な関係式で示すことができる。
【００５４】
上記７）で求める逆変換テーブルを求めるには、変換テーブルを作成するときに同時に作成する。
【００５５】
つまり、式（３）を使用して元画像上の座標を補正画像上の座標に変換したとき、補正画像上の座標に１対１で対応した逆変換テーブルの中の（ｘ”，ｙ”）の座標に対応した場所に、元画像上の座標（ｘ，ｙ）を保存する。
【００５６】
ここで、式（３）で変換した座標は、通常は実数で求められるので、この値が逆変換テーブルに合うように整数化する必要がある。
【００５７】
また、元画像上の座標を変換式にて補正画像上の座標に変換しているので、逆変換テープルの中に元画像上の値が直接入らない個所が出てくるが、このような場合は、隣り合う近傍点で補間することで、逆変換テーブル内の全ての場所に適当な元画像上の座標が入るようにする。
【００５８】
なお、変換式（１）に対する逆変換式があらかじめ定められていたり、または、変換式（１）から式変換によって逆変換式を求められるときは、この逆変換式を用いて直接逆変換テーブルを求めてもよい。
【００５９】
式（２）で用いられている回転マトリックスの逆マトリックスをＡ-1とすると、補正画像上の座標を位置ずれ補正を行う前の座標に戻す式は、
（ｘ’，ｙ’）＝Ａ-1・（ｘ”，ｙ”）・（ａ，ｂ）・・・（４）
（ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪みのみ補正された位置ずれ補正前の座標
（ｘ”，ｙ”）：回転補正を含んだ幾何学的歪み補正後の座標（補正画像上の座標）
（ａ，ｂ）：ｘ方向およびｙ方向の位置ずれ量
となるので、光学特性を測定したときの幾何学的歪み補正における逆変換式が関数ｇx，ｇyとして定義されていれば以下の関係式が成り立つ。
【００６０】
ｘ＝ｇx（ｘ’，ｙ’），  ｙ＝ｇy（ｘ’，ｙ゛）・・・（５）
（ｘ，ｙ）：幾何学的歪み補正前の座標（元画像上の座標）
（ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪みのみ補正された位置ずれ補正前の座標
ｇx（ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪み補正において補正前のｘ座標を求める逆変換関数
ｇy（ｘ’，ｙ’）：幾何学的歪み補正において補正前のｙ座標を求める逆変換関数
式（４）の行列式を展開して、式（５）に代入すると、補正画像上の座標を元画像に変換式は、以下のように表すことができる。この関係を図８に示す。
【００６１】
ｘ＝ｇx’（ｘ”，ｙ”），  ｙ＝ｇy’（ｘ”，ｙ”）・・・（６）
（ｘ，ｙ）：幾何学的歪み補正や回転補正前の画像上における任意の座標（元画像上の座標）
（ｘ”，ｙ”）：回転補正を含んだ幾何学的歪み補正後の座標（補正画像上の座標）
ｇx’（ｘ，ｙ）：補正画像上の座標（ｘ”，ｙ”）を幾何学的歪み補正と回転補正前の元画像上のｘ座標を求める関数
ｇy’（ｘ，ｙ）：補正画像上の座標（ｘ”，ｙ”）を幾何学的歪み補正と回転補正前の元画像上のｙ座標を求める関数
上記８）で示す計測環境情報は、計測環境データ（つまり、校正データと変換テーブル）の種類を示す情報であるため、例えば以下のような情報が含まれている。
【００６２】
・ステレオ計測アダプタの種類および個体識別番号
・内視鏡挿入部の種類および個体識別番号
・ＮＴＳＣなどのＴＶタイプ
・ＣＣＵの種類
・ビデオキャプチャー回路の種類
ＣＣＵの種類、ビデオキャプチャー回路の種類は、計測内視鏡装置の一モジュールとして装備されていることが多いので、この場合はこれらを計測内視鏡装置の種類と読み替えてもよい。
【００６３】
上記のようにして計測環境の設定を行ったら、被計測物を撮影して計測を実行することができる。
【００６４】
したがって、本計測内視鏡装置１０によるステレオ計測は、ステレオ計測アダプタ３７の光学データを記録した記録媒体（例えばコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード）から光学情報を読み込む第１の処理と、内視鏡先端部３９の撮像素子４３とステレオ計測アダプタ３７との位置情報を求める第２の処理と、前記位置情報と生産時に求めた主となる内視鏡と本ステレオ計測アダプタ３７の位置情報から位置誤差を求める第３の処理と、前記位置誤差から光学データを補正する第４の処理と、撮影した画像に含まれる幾何学的歪みを補正するための変換テーブルを作成する第５の処理と、計測用に撮影した画像を変換テーブルを用いて座標変換をおこない補正画像を作成する第６の処理と、補正画像を基にして任意の点で左右２画像のマッチングを行う第７の処理と、マッチングによって求まった左右２つの座標と光軸の位置座標と焦点距離から三次元座標を求める第８の処理と、任意の複数点の三次元座標からあるニ点間距離や面積などの計測値を求める第９の処理を実行することにより行われる。
【００６５】
ＣＰＵ２６は、例えば前記第１〜５の処理をステレオ計測アダプタ３７に対して一度実行し、この結果をコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３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。これ以降に続けて、ステレオ計測を実行するときは、ＣＰＵ２６は、先にコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３上に記録した前記計測環境データをＲＡＭ上にロードして前記第６〜９の処理を実行するように制御する。脱着自在なメモリカードに画像が記録されているので、他の個体の計測内視鏡装置を用いて画像が記録されている同種のメモリカードを本装置に装着することで、他の装置で記録した画像を別の装置上で容易に閲覧することができる効果がある。
【００６６】
前記第２の処理を行うときに撮影する図７に示す白色画像の明るさは、ＣＣＵ２５のゲインとシャッター速度によって決まる。通常は、ＣＣＵ２５のダインおよび撮像素子４３のシャッター速度が自動的に最適になるように制御されているが、前記白色画像を取り込む場合はＣＣＵ２５のゲインは低く、撮像素子４３のシャッター速度が速く設定されてしまう傾向にあり、これにより画像が暗くなってしまって光学アダプタのマスク形状（言い換えると、視野領域）がはっきりと撮れなくなり、計測精度に悪影響を与えることになる。
【００６７】
よって、本実施の形態では、ＣＣＵ２５のゲインとシャッター速度を固定させるようにＣＰＵ２６の制御によって実施するようにしている。これにより、確実にはっきりと映ったマスク形状を裸りこむことができ、計測精度が低下しない。
【００６８】
また、前記計測環境データは、位置補正後の校正データと、変換テーブルと逆変換テーブルおよび計測環境情報からなる。この計測環境データは、脱着自在なコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３上に記録するように制御する。
【００６９】
さらに、本実施の形態では、画像の記録は、ＣＰＵ２６の制御によってＰＣＭＣＩＡメモリカード２２上に行い、前記計測環境データを記録するコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３とは別のメモリカードに記録するように制御する。なお、画像を記録する際には、同時に計測環境データのうち計測環境情報を画像ファイルの一部として、あるいは画像ファイルと関連付けられた別のファイルとして記録する。また、校正データも画像ファイルの一部として、あるいは画像ファイルと関連付けられた別のファイルとして記録する。
【００７０】
記録されている画像をリストから選択して、ステレオ計測を実行する際は、既に登録されている計測環境データの中に選択した画像と同じ計測環境のものが存在するかどうかを検索する。
【００７１】
もし、同じものが登録されているとその計測環境データを読み込んで、計測内視鏡装置の設定を変更し、前記第６の処理を行って計測できる状態にする。もし、同じものが登録されていないならば、画像に付いている校正データを使用して計測環境データを作成して、前記第６の処理を行って計測できる状態にする。作成した計測環境データは計測内視鏡装置内に登録しておいた方が便利なときもあるし、登録しない方が図９に示す光学アダプタの選択画面で誤った光学アダプタを選択するのを防止する効果があるので、計測内視鏡システムの構成に合わせてどちらかを選択すればよい。
【００７２】
以上により、計測内視鏡装置に搭載されているソフトウェアで対応している計測環境ならば、どんな画像でも自動的に計測環境の設定を自動的に行われるので簡単に再計測を行えるようになる。
【００７３】
また、画像に記録されている情報が、校正データや計測環境情報だけでなく、変換テーブルなども含んだ計測環境データでもよく、この場合には画像を選択して計測を実行するときに画像についている計測環境データを直接読み込んで前記第６の処理を行うと計測の準備が完了する。しかし、計測環境データを画像とともに記録すると、大きな容量になってしまうのであまり好ましくない。これに対して、計測環境情報と校正データは数十Ｋｂｙｔｅであることが多いので、画像に記録するのは計測環境情報と校正データだけである方が画像の容量的に大変有効である。
【００７４】
計測の準備が整うと、例えば図６上のクラック４４の長さを測る場合には、左画像上でクラック４４の上を折れ線でなぞるように計測点を指定する。ＣＰＵ２６は、新たな計測点が指定されるごとに右画像上でそれぞれの対応点を探索し、計測点と対応点の座標から各点での３次元座標を求め、それらの３次元座標から隣り合う二点間の距離を計算し、それらの合計を算出することでクラック４４の全長としてその長さをＬＣＤ１４上に表示する。
【００７５】
次に、本実施の形態の計測内視鏡装置１０に用いられる通常光学アダプタの構成を図１０ないし図１２を参照しながら説明する。
【００７６】
図１０及び図１１は通常光学アダプタ４２を内視鏡先端部３９に取り付けた状態を示しており、該通常光学アダプタ４２は、固定リング３８の雌ねじ５３により内視鏡先端部３９の雄ねじ５４と螺合することによって固定されるようになっている。
【００７７】
また、通常光学アダプタ４２の先端には、一対の照明レンズ４１と対物レンズ４０が設けられている。対物レンズ４０は、内視鏡先端部３９内に配設された撮像素子４３上に画像を結像する。この得られた撮像信号は、前記ステレオ計測アダプタ３７と同様に電気的に接続された信号線４３ａ，内視鏡ユニット２４を介してＣＣＵ２５に供給され、該ＣＣＵ２５により映像信号に変換された後に映像信号処理回路３３に供給されることにより、その結果、例えば図１２に示すような画像がＬＣＤ１４に表示される。
【００７８】
本実施の形態の計測内視鏡装置１０は、通常光学アダプタを用いた計測を行う場合、比較計測による方法を用いることによって行う。つまり、比較計測は、画面の中にある解っている寸法を基準にして計測する方法である。
【００７９】
例えば、図１２に示す円の直径がわかっている場合には、円の直径の両端にポインターを置き２点間の長さＬ１  ４５を入力する。知りたい寸法Ｌ２  ４６は、Ｌ１の画面上の大きさからＣＰＵ２６による演算処理によって比率で求める。また、このときにレンズのディストーション特性の情報を基に、ディストーション補正を行い、より正確に寸法を求めるように調整される。レンズのディストーション特性は、予めＲＯＭ２７上に記録しておき、ＣＰＵ２６は、選択された通常光学アダプタ４２に対応したデータをＲＡＭ２上にロードするようにして比較計測が実行される。
【００８０】
（作用）
次に、本実施の形態の計測内視鏡装置１０のＣＰＵ２６による特徴となる制御動作例を図１３、図１４を参照しながら詳細に説明する。
【００８１】
いま、図１に示す計測内視鏡装置１０の電源を投入し、使用するものとする。すると、ＣＰＵ２６は主となるプログラム（図１３参照）を実行し、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の機能が指示されると、ステップＳ１０４に移行する。
【００８２】
このステップＳ１０３の判断処理では、内視鏡先端部３９に装着する光学アダプタの設定、及び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Ｓ１０８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。
【００８３】
一方、前記ステップＳ１０３の判断処理で、内視鏡先端部３９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となる。
【００８４】
例えば、内視鏡先端部３９にいずれかの光学アダプタを取り付けた場合、ＣＰＵ２６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、該処理によって該光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、映像信号処理回路３３（図２参照）に供給することにより、ＬＣＤ１４上に図９に示すような光学アダプタの選択画面を表示させる。つまり、この光学アダプタの選択画面は、例えばステレオ計測アダプタであるＡＴ６０Ｄ／６０Ｄ、ＡＴ６０Ｓ／６０Ｓ及び通常光学アダプタであるＡＴ１２０Ｄ、ＡＴ６０Ｄが表示された画面であり、ユーザはこの選択画面をみながら現在使用している光学アダプタを、例えば図示はしないが画面上に表示がなされているカーソルをレバースイッチ４８により上下させることにより、選択する。
【００８５】
その後、ＣＰＵ２６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有る場合には、続くステップＳ１０６の処理で比較計測フラグを１（ＴＲＵＥ）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。
【００８６】
ＣＰＵ２６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有る場合には、続くステップＳ１０８の処理でステレオ計測フラグを１（ＴＲＵＥ）として、ユーザによりリモートコントローラ１３の計測実行スイッチ５１の押下がなされるまで該計測内視鏡装置１０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。
【００８７】
計測内視鏡装置１０は、通常、被写体を撮影している状態（ライブビデオ画像表示状態）にあるので、ここでユーザによってリモートコントローラ１３の計測実行スイッチ５１が押されると、ＣＰＵ２６は静止画像を表示するように映像信号処理装置３３を制御し、この静止画像に対して図１４に示すルーチンのプログラムを実行させる。
【００８８】
また、計測内祝鏡装置は、図示はしないがＰＣＭＣＩＡメモリカード２２に記録されている複数の画像一覧の中からレバースイッチ４８を上下させることにより、画像を選択することができる。この後でリモートコントローラ１３の計測実行スイッチ５１が押されると、ＣＰＵ２６は選択した画像に対して図１４に示すルーチンのプログラムを実行させる。
【００８９】
ＣＰＵが計測実行スイッチが押されたことを検知したら、図１４のステップＳ１１１の判断処理でＰＣＭＣＩＡメモリ力ード２２に記録されている画像であるか否かの判断を行い、記録されている画像である場合にはステップＳ１１２判断処理でその画像がステレオ計測画像か否かの判断を行う。
【００９０】
ここでステレオ計測画像である場合は、ステップＳ１１３の判断処理でこの画像ファイルのヘッダに計測環境情報が付いているか否かの判断を行い、これが記録されている場合には、ステップＳ１１４の判断処理でコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３に記録されている計測環境データの中に同じ計測環境のものがあるか否かを判断して、同じものがある場合にはステップＳ１１５の処理でその計測環境データを読み込んでステレオ計測処理を行うように制御し、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装置１０を待機状態にする。
【００９１】
また、ステップＳ１１４の判断処理で同じ計測環境のものがない場合には、ステップＳ１１７の判断処理でこの画像ファイルのヘッダに校正データが付いているか否かの判断を行う。ステップＳ１１７の判断処理で画像に校正データが付いている場合は、ステップＳ１１８の判断処理で画像に付いている校正データが本装置１０に搭載されている本計測に関するソフトウェアで対応しているか否かを判断し、対応している場合にはステッブＳ１１９の処理でこの校正データを使用して計測環境データを作成してステレオ計測処理を行うように制御する。
【００９２】
一方、ステッブＳ１１７の判断処理で校正データが画像に付いていない場合や、ステップＳ１１８の判断処理で画像に付いている校正データが本ソフトウェアで対応していない場合や、ステップＳ１１３の判断処理でこの画像ファイルのヘッダに計測環境情報が付いていない場合は、ステレオ計測を行うことができないことを表示して、別の画像を選択するように装置１０を待機状態にする。
【００９３】
また、ステップＳ１１２判断処理で選択した画像がステレオ計測画像でない場合には、ステップＳ１２２の判断処理で比較計測用の画像か否かを判断し、比較計測用の画像の場合には画像に付いている光学アダプタの歪み補正情報を読み込んで比較計測を実行する。ステップＳ１２２の判断処理で比較計測用の画像でない場合には、ステレオ計測や比較計測を行うことができないことを表示して、別の画像を選択するように装置１０を待機状態にする。
【００９４】
さらに、ステップＳ１１１の判断処理で計測する画像がライブビデオ表示を静止させた画像である場合には、ステップＳ１２６の判断処理でステレオ計測フラッグが１（ＴＲＵＥ）である場合には図１２のステップＳ１０４で示す画面で選択したステレオ計測アダプタの計測環境データを読み込んでステレオ計測を実行させる。
【００９５】
ステップＳ１２６の判断処理でステレオ計測フラッグが１（ＴＲＵＥ）でなく、ステップＳ１２８の判断処理で比較計測フラッグが１である場合には先と同様に、図１２のステップＳ１０４で示す画面で選択した通常光学アダプタの歪み情報を読み込んで比較計測を実行させる。
【００９６】
ステップＳ１２８の判断処理で比較計測フラッグが１（ＴＲＵＥ）でない場合には、図１２のステップＳ１０３に戻して、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。
【００９７】
（効果）
本実施の形態では、ライブビデオ表示の場合にリモートコントローラの計測実行スイッチ５１を押すだけで適切な計測プログラムが実行するだけでなく、既に記録されている画像で再計測を行う場合においても画像を選択してリモートコントローラの計測実行スイッチ５１を押すだけで正しい計測に必要な情報を読み込んで適切な計測プログラムが実行することができる。つまり、記録された画像で再計測を行う場合に不整合な計測環境データや歪み補正情報で計測を行うことがなくなり、これによる計測ミスを防止することができる。
【００９８】
第２の実施形態：
図１５は本発明の第２の実施の形態に係るＣＰＵによる特徴となる制御動作例を示すフローチャートである。
【００９９】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【０１００】
（構成）
本実施の形態では、記録媒体に記録されている画像の中に計測環境情報や校正データが記録されていない場合でも、迅速に最適な計測を実行させるために、第一の実施の形態で実行されるプログラムに改良を施し、追加機能をもたせる。
【０１０１】
具体的には、記録されているステレオ計測画像を選択し、計測実行スイッチを押したとき、この画像ファイルのヘッダあるいは、画像ファイルとは別のファイルに計測環境情報が記録されていない場合や、この画像ファイルのヘッダあるいは、画像ファイルとは別のファイルに計測環境情報は記録されているが校正データは記録されていない場合において、既にコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカードの中に記録されている計測環境データの中から適当なものをユーザが選択すると、その計測環境データを読み込んでステレオ計測が実行されるように制御する。
【０１０２】
さらに、既に登録されている計測環境データの中に適当なものがないとユーザが判断したときには、ＰＣＭＣＩＡメモリカードの中の別の画像に記録されている校正データの中から適当なものをユーザが選択すると、この校正データを使用して計測環境データを作成してからステレオ計測が実行される。
【０１０３】
この校正データの選択操作においては、ステレオ計測の機能の中に、既に登録されている計測環境データの一部である校正データと計測環境情報だけを、画像や計測環境データを記録する記録媒体とは別のメモリカードに複製できる機能を設けてあるならば、このメモリカードを本装置１０に装着し、このメモリカードの中に記録されている複数の校正データの中から適当なデータを選択するというようにさせてもよい。
【０１０４】
また、本機能はステレオ計測だけでなく、比較計測を行う場合でも容易に応用させることができる。
【０１０５】
（作用）
本実施の形態では、第１の実施の形態で示した図１４のステップＳ１１３あるいはステップＳ１１７の判断処理でＮＧになった場合に図１５で示す処理を動作させる。つまり、ステップＳ１１３の判断処理で画像ファイルにヘッダに計測環境情報が付いていない場合や、ステップＳ１１７の判断処理で画像ファイルにヘッダに校正データが付いていない場合に、ステップＳ２０１へ進む。
【０１０６】
ステップＳ２０１では、既に登録されている計測環境データを用いて計測を行うか、あるいは別の校正データを用いて計測環境の設定を行って計測を行うか、またはこの処理を終了させて別の画像で計測を行うかをユーザに判断させ、それに応じた処理を行う。
【０１０７】
ステップＳ２０１で計測環境データから選択するとした場合は、ステップＳ２０３に示すように既に登録されている計測環境データのリストを表示し、ユーザがこの中から適当なものを選択する。
【０１０８】
そして、ステップＳ２０５の判断処理で画像に計測環境情報が付いているか否かを判断し、ついている場合は、ステップＳ２０６の判断処理で画像に付いている計測環境情報の内容と選択した計測環境データの内容が一致しているか否かを比較する。一致していればステップＳ２０９に進み、一致していなければＳ２０７に示すようにエラーメッセージを表示してＳ２０１で再度正しい計測環境データまたは校正データを選択させるように待機状態にする。
【０１０９】
一方、Ｓ２０５の判断処理で画像に計測環境情報が付いていない場合には、選択したデータの内容を表示してユーザに再確認させた後でＳ２０９に進む。
【０１１０】
そして、ステップＳ２０９で選択した計測環境データを読み込んだ後、ステレオ計測を実行する。
【０１１１】
一方、ステップＳ２０１で別の校正データから選択するとした場合は、適当な校正データが記録されているメモリカードを装置１０に装着させた後、ステップＳ２１２に示すようにその中にある校正データのリストを表示する。そして、ユーザがこの中から適当なものを選択した後、ステップＳ２１４の判断処理で選択した校正データが本ソフトウェアに対応しているか否かを判断し、対応している場合はＳ２１５へ進む。対応していなければ、Ｓ２１６に示すようにエラーメッセージを表示してＳ２０１で再度正しい計測環境データまたは校正データを選択させるように待機状態にする。
【０１１２】
そして、Ｓ２１５の判断処理で画像に計測環境情報が付いているか否かを判断し、画像に計測環境情報が付いている場合には、Ｓ２１７でその内容と選択した校正データの内容を比較し、これが一致していればステップ２１９へ進む。もし一致していなければ、Ｓ２２０に示すようにエラーメッセージを表示してＳ２０１で再度正しい計測環境データまたは校正データを選択させるように待機状態にする。
【０１１３】
また、Ｓ２１５で画像に計測環境情報が付いていない場合には、選択したデータの内容を表示してユーザに再確認させた後でＳ２１９に進む。
【０１１４】
そして、ステップＳ２１９で選択した選択した校正データから計測環境データを作成した後で、ステレオ計測を実行する。
【０１１５】
また、ステップＳ２０９またはＳ２１９が完了すると、ステレオ計測を実行する前に、ユーザの希望に応じてその画像ファイルのヘッダに計測環境情報および校正データを記録するようにしてもよい。
【０１１６】
（効果）
校正データの容量は数十Ｋｂｙｔｅ、計測環境情報は数Ｋｂｙｔｅであることが多いので、一つの画像ファイルを小さくするために、計測環境情報だけを画像に記録するようにしておきたいこともある。
【０１１７】
また、画像ファイルとは別のファイルに計測環境情報や校正データが記録されていると、何らかの原因で画像に関連付けられて記録されていた計測環境情報や校正データのファイルが紛失したり削除されてしまったりすることも考えられる。
【０１１８】
従来ならこのような画像では再計測を行うことができないか、または実際に再計測を行うまでの計測環境の設定作業が煩雑であった。
【０１１９】
これに対して、本実施例では、既に登録されている計測環境データのリストや、別のメモリカードに記録されている校正データのリストからそれらを選択するだけで簡単に計測環境の設定が行え、迅速に再計測を行うことができる。
【０１２０】
さらに、リストから選択したデータが計測したい画像に適合しているかどうかの確認がおこなわれるので、不整合な状態で計測を行ってしまうケースを少なくする効果もある。
【０１２１】
第３の実施の形態：
図１６は本発明の第３の実施の形態に係るＣＰＵによる特徴となる制御動作例を示すフローチャートである。
【０１２２】
第３の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【０１２３】
（構成）
本実施の形態は、画像に付いている校正データの中に含まれている光学アダプタの取付け具合における位置関係情報の内容と、既に登録されている計測環境データの中に含まれている位置関係情報の内容を比較して、その差があらかじめ定めた閏値よりも大きい場合は、画像に付いている校正データを使用して計測を行うにする処理を、第２の実施の形態で示した機能を含む第１の実施の形態の中に追加した構成である。
【０１２４】
（作用）
計測内視鏡装置１０は、図示はしないがＰＣＭＣＩＡメモリカード２２に記録されている複数の画像一覧の中から計測したいステレオ計測画像を選択し、リモートコントローラ１３の計測実行スイッチ５１が押されると、ＣＰＵ２６は選択した画像に対して図１６に示すルーチンのプログラムを実行させる。
【０１２５】
図１６の中のステップＳ１１１からＳ１１４は第１の実施の形態と同じである。
【０１２６】
ステップＳ１１４の判断処理でコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリカード２３に記録されている計測環境データの中に画像に付いている計測環境情報と同じものがあるか否かを判断して、同じものがある場合にはステップＳ３０５の判断処理で、画像に付いている校正データの中に含まれている視野領域の位置情報と、登録されている計測環境データに含まれる視野領域の位置情報の差があらかじめ定めた閾値よりも小さいかどうかを判断する。
【０１２７】
ステップＳ３０５で閾値よりも小さい場合は、画像と一致する計測環境データを読み込んでステレオ計測処理を行うように制御し、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内視鏡装置１０を待機状態にする。
【０１２８】
また、ステップＳ３０５の判断処理で閾値よりも大きい場合には、ステップＳ３０８の判断処理で画像に付いている校正データが本計測内視鏡装置１０に搭載されている本計測に関するソフトウェアで対応しているか否かを判断し、対応している場合にはステップＳ３０９の処理でこの校正データを使用して計測環境データを作成してステレオ計測処理を行うように制御する。
【０１２９】
一方、ステップＳ３０８の判断処理で画像に付いている校正データが本ソフトウェアで対応していない場合は、ステレオ計測を行うことができないことを表示して、別の画像を選択するように計測内視鏡装置１０を待機状態にする。
【０１３０】
（効果）
これにより、画像を撮影するときに使用した機器の種類を示した計測環境情報が一致していても、視野領域の位置を検査するために撮影する白い画像の写り具合が何らかの原因で変化し、これに伴って位置関係の情報も変化したのが原因で計測精度が低下する可能性のあるケースを低減するだけでなく、画像にあらかじめ付いている校正データを使用して自動的に計測環境の設定を行って計測できるようにしているので、安全性が高く、しかも迅速、簡便に計測を行う準備を整えることができる。
【０１３１】
ところで、ステレオ計測の計測環境の設定が完了し、静止画像または記録媒体に記録されているステレオ計測画像を前記計測環境データを使用して補正画像の作成を行うと、図１７に示すようなステレオ計測用の画面が表示され、ユーザが計測点を指定するように待機状態になる。
【０１３２】
図１７は、各種計測機能を実行するための各種メニューボタン５５や、操作に関するメッセージなどを表示するメッセージ表示欄５７、さらに計測を行った結果（数値）を表示する各種数値表示欄５６が左右２つの視野領域をさけて元画像上に表示されている例を示している。
【０１３３】
また、光学アダプタの設計値によって２つの視野領域の中で計測可能な大きさとその位置があらかじめ定められているので、生産時に作成された光学データを実際に使用する内視鏡との取付け具合に応じてそれを補正することで、実際に計測できる大きさとその位置を定めることができる。
【０１３４】
ステレオ計測では、左右の視野領域に同時に被計測物が写っていないとそれを計測することができないので、計測可能な視野領域内で点を指定して計測を行うことが必要になる。
【０１３５】
したがって、以下の機能をつけることで計測できる範囲か否かを簡単にユーザに認識させることができるとともに、範囲外に点を指定することによる計測ミスを防ぐ効果が得られる。
【０１３６】
・前記で定まった計測可能な視野領域５８の枠を、図１７に示すように計測画像上に表示する。
【０１３７】
・図示はしないが計測エリア内に点を指定するときは、リモートコントロールのレバースイッチによって画面上のカーソルを上下左右に移動させるので、このカーソルの位置が視野領域５８内か外かでカーソル形状を変更する。
【０１３８】
例えば、視野領域５８内のときは十字形状にし、視野領域５８外のときは矢印形状にする。
【０１３９】
・点を指定するときは、視野領域５８内でのみ動作できるように制御する。
【０１４０】
・視野領域５８外で点を指定しようとした場合には、注意メッセージを表示させるようにしてもよい。
【０１４１】
・図１８に示すように、画像上から計測可能な視野領域５８を切り取り、計測専用の画面にこれを貼り付けて表示する。
【０１４２】
計測可能な視野領域５８の大きさとその位置は、計測環境の設定を行うと求めることができるので、図９で光学アダプタの設定でステレオ計測アダプタを選択した後でライブビデオ画像を表示するときは、この枠を表示させるように制御すると、ステレオ計測画像を撮影するときに被計測物が左右同時に正しく撮影できているかを確認するための指標とすることができるようにもなる。
【０１４３】
以上の各実施の形態で説明した本発明では、既に記録されている画像に対して再計測を行う場合において、計測用の画像ではない画像で計測を実行することを防止することができるとともに、装置内の現在の設定状態に関係なく、また、ユーザは光学アダプタの機器の種類などを気にすることなく、簡単な操作で正しい光学アダプタに対応した計測を実行させることが可能となり、再計測時における操作性を向上させ、検査効率を向上させることが可能となる。
【０１４４】
また、上記の効果を得るために必要な記録媒体の容量は大きなものを必要としないので、安価な記録媒体を使用して実現することができる。
【０１４５】
さらに、画像を実際に撮影した装置上で再計測を行う必然性がないので、画像が記録されている記録媒体を別の装置に装着して同様の簡単な操作によって、別の装置上でも再計測を行うことが可能となる。
【０１４６】
これにより、とても使い勝手が向上し、しかも高性能な計測を実行できる計測内視鏡を比較的安価なシステムで提供することができる。
【０１４７】
すなわち、本発明によれば、計測環境情報と校正データを計測画像と共に記録する手段と、既に記録されている計測画像を選択して計測処理を実行させることができる手段と、計測画像に記録されている校正データを使用して自動的に計測環境の設定を行う手段を設けたことによって、既に記録されている計測画像を選択して計測実行スイッチを押すだけで、計測画像に付いている計測環境情報や校正データから自動的に計測環境の設定が行われ、直ちに計測処理を実行することが可能となる。
【０１４８】
また、計測画像に記録されている計測環境情報を参照して装置の中に既に管理されているデータ群の中から同じものを検索する手段と、前記検索結果のデータを使用して自動的に計測環境の設定を変更する手段を設けたことによって、既に記録されている計測画像を選択して計測実行スイッチを押した場合、選択した計測画像と同じ計測情報である計測環境データが装置の中に存在していれば、あらためて計測環境データの作成を行なうことなく既に存在する計測環境データを使用して計測処理を実行することができ、  計測の準備を行なう時間を短縮させることが可能となる。
【０１４９】
さらに、装置の中に記録されている計測画像を計測環境情報および校正データと共に脱着可能な記録媒体に複製する手段と、前記記録媒体に複製された画像を計測環境情報および校正データと共に装置の中に取り込む手段を設けたことによって、計測したい画像を別の個体の計測内視鏡装置上でも再計測を行なうことができるだけでなく、上記と同様の作用も得ることが可能となる。
【０１５０】
また、画像を記録する媒体の容量などに理由により、校正データが計測画像と共に記録媒体に記録されていなかったとしても、この画像を選択して再計測を行なう場合には、画像ともに記録されている計測環境情報を参照することによってこれと同じ計測環境データが装置の中に存在するかどうかを検索することができ、もし存在していればそれを使用して再計測を直ちに行なうことが可能となる。
【０１５１】
さらに、なんらかの理由で計測画像に計測環境情報や校正データが記録されていなかったとしても、それを告知する手段を設けているので、計測者は選択した画像の計測環境が記録されているかどうかを意識することなく計測作業を行なうことができ、またこの場合には既に装置の中に存在している計測環境データを表示させて、この中から適当なものを選択すると計測を行なうことが可能となる。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録されている計測画像で再計測を行なう場合に、誤った計測環境で計測を行なってしまうことを防止することができるとともに、簡単な操作で正しい計測環境で再計測ができるようにすることによって、計測環境を意識しなくてもすぐに再計測が行え、その時の操作性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る計測内視鏡装置のシステム構成を示す斜視図
【図２】図１の計測内視鏡装置の電気的回路構成を示すブロック図
【図３】図１のリモートコントローラの構成を示す斜視図
【図４】ステレオ計測アダプタを付けた図１の内視鏡挿入部の内視鏡先端部の構成を示す斜視図
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図
【図６】図４のステレオ計測アダプタを付けた内視鏡画像を示す図
【図７】図４のステレオ計測アダプタのマスク形状の画像を示す図
【図８】図１の計測内視鏡装置での計測環境の設定を説明するための元画像と補正画像の関係を示す図
【図９】図１のＬＣＤに表示された光学アダプタの選択画面の一例を示す図
【図１０】通常光学アダプタを付けた図１の内視鏡挿入部の内視鏡先端部の構成を示す斜視図
【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図
【図１２】図１０の通常光学アダプタを付けた内視鏡画像を示す図
【図１３】図２のＣＰＵによる特徴となる制御動作例を示す第１のフローチャート
【図１４】図２のＣＰＵによる特徴となる制御動作例を示す第２のフローチャート
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るＣＰＵによる特徴となる制御動作例を示すフローチャート
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係るＣＰＵによる特徴となる制御動作例を示すフローチャート
【図１７】計測可能な視野領域の枠が被写体像に重ねて表示されている計測画面の一例を示す図
【図１８】計測可能な左右の視野領域が切り出されて表示されている計測画面の一例を示す図
【符号の説明】
１０…計測内視鏡装置
１１…内視鏡挿入部
１２…コントロールユニット
１３…リモートコントローラ
１４…液晶モニタ（ＬＣＤ）
１７…フェイスマントデイスプレイ（ＦＭＤ）
１８…ＦＭＤアダプタ
１９…スピーカ
２０…マイク
２１…パーソナルコンピュータ
２２…ＰＣＭＣＩＡメモリーカード
２３…コンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリーカード
２４…内視鏡ユニット
２５…カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）
２６…ＣＰＵ（制御部）
２７…ＲＯＭ
２８…ＲＡＭ
２９…ＲＳ−２３２ＣＩ／Ｆ
３０…ＰＣカードＩ／Ｆ
３１…ＵＳＢＩ／Ｆ
３２…音声信号処理回路
３３…映像信号処理回路
３４，３５，４０…対物レンズ系
３６，４１…照明レンズ
３７…ステレオ光学アダプタ
３８…固定リング
３９…内視鏡先端部
４２…通常光学アダプタ
４３…撮像素子
４４…クラック
４５…Ｌ１（既知の寸法）
４６…Ｌ２（未知の寸法）
４７…ジョイスティック
４８…レバースイッチ
４９…フリーズスイッチ
５０…ストアースイッチ
５１…計測実行スイッチ
５３…雌ねじ
５４…雄ねじ
５５…各種メニューボタン
５６…各種数値表示欄
５７…メッセージ表示欄
５８…計測可能な視野領域
【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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