JP4674093B2 - 内視鏡装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は被写体を撮像し、所定の画素間隔でデータをサンプリングして元画像とし、元画像上の特徴点を指定して計測を行う内視鏡装置及びプログラムに関する。

今日、内視鏡装置は各種産業に使用され、例えば機械部品の傷や欠損等を計測する計測用内視鏡装置も使用されている。このような内視鏡装置において、ユーザが元画像上の特徴点を容易に指定可能にする技術として、元画像を拡大し、該拡大画像上で特徴点の指定を行う方法が提案されている。

特許文献１には、元画像上の計測点を指定する技術として、元画像を拡大し、拡大画像上で計測点の指定を行う方法が提案されている。この方法は、拡大画像上の画素の中から計測点に対応する画素を選択して指定し、指定された画素に対応する元画素の位置に基づいて計測を行う。さらに、指定された計測点の元画像上での位置は、拡大倍率の逆数単位で算出することができる。従って、この様に算出された位置に基づいて、元画像の画素間隔よりも細かい単位の計測を行うことも可能である。

例えば、図１２は被写体の元画像を示し、元画像では背景が白であり、太さが２画素である２本の黒い線が直角に交わっている。特徴点は２本の線の交点の中心とし、この点を含む領域を拡大する拡大領域としている。図１３は拡大領域を拡大した拡大画像を示す。そして、拡大画像上には指定点を示す＋印が表示され、図１３に示すように拡大画像上で特徴点を指定し、指定された拡大画像上の画素に対応する元画像上の画素の位置に基づいて演算を行っている。
特開平４−３３２５２３号公報

上記従来方法においては、特徴点の位置指定の単位は元画像の画素間隔、若しくはそれより細かい指定が可能である。ここで、特徴点の位置指定の単位が元画像の画素間隔である場合、より細かい位置指定に比べて特徴点位置指定の精度は低くなる。一方、特徴点の位置指定単位を細かく設定した場合、指定点は拡大倍率の逆数単位で移動されるため、例えば画面上で指定点を大きく移動させる場合、拡大倍率分移動距離が増加し、時間がかかる。

また、指定点の移動時に画像を再生する場合、再生成に時間がかかるため、フレームレートが低下して更に移動に時間がかかる。
そこで、本発明は特徴点の位置指定を短時間で容易に行うことが可能な内視鏡装置を提供することを目的とする。

上記課題は本発明によれば、被写体の像を所定の画素間隔でサンプリングした画像を生成する画像生成手段と、前記画像及びこの画像上で位置を指定する指定点を表示する表示手段とを有する内視鏡装置において、前記指定点を前記画像の画素間隔より細かい単位で移動させる位置指定手段と、
前記指定点が移動された量だけ前記画像のサンプリング点を移動させた擬似サンプリング点で前記画像の少なくとも一部を再サンプリングすることで擬似サンプリング画像を生成し、前記擬似サンプリング画像を前記表示手段に表示させる制御部と、を有する内視鏡装置を提供することによって達成できる。

このように構成することにより、特徴点の指定操作の際、詳細に特徴点を指定する場合には元画像の画素間隔より細かい間隔で移動し、操作を効率よく短時間で行うことができる。

また、上記内視鏡装置は、切換手段によって上記指定を切り換え、効率よく高精度な計測を短時間で行うことができる。

本発明によれば、特徴点の指定操作の際、画面上で指定点を大きく移動させたい場合は元画像の画素間隔で移動し、より詳細に特徴点を指定する場合は元画像の画素間隔より細かい間隔で移動することができ、かつそれらを交互に切り換えることが可能であり、処理を短時間に行え、かつ高精度に行うことができる。

また、従来方法と同距離を移動する際は、指定点を元画像の画素間隔で移動させると画像を再生成する処理が少なくなり、移動時間の増大を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
尚、本実施形態の説明では、内視鏡装置としてステレオ計測可能な計測用内視鏡装置を挙げ、指定点としてはステレオ計測の対象である計測点としている。

図１〜図１１は本実施形態に係わり、図１は計測用内視鏡装置を説明する図であり、図２は計測用内視鏡装置の構成を説明するブロック図であり、図３はリモートコントローラを説明する図であり、図４は直視型のステレオ光学アダプタを計測用内視鏡先端部に取り付けた構成を示す斜視図であり、図５は図４のＡ−Ａ断面図であり、図６はステレオ計測により計測点の３次元座標を求める方法を説明する図であり、図７は計測用内視鏡装置による計測の流れを説明するフローチャートであり、図８は図１の計測用内視鏡装置のステレオ計測実行画面を示す説明図であり、図９は疑似サンプリング画像の拡大画像を示す図であり、図１０はサンプリング点移動画像とその拡大画像が生成される原理を説明する図であり、図１１は元画像におけるサンプリング点と移動されたサンプリング点を示す図である。

先ず、計測用内視鏡装置１０は、図１に示すようにステレオ計測可能なものを含む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、計測用内視鏡装置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、内視鏡画像や操作制御内容（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と、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。

次に、図２を参照しながら計測用内視鏡装置１０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に接続される。この内視鏡ユニット２４は、例えば図１に示したコントロールユニット１２内に搭載されている。また、この内視鏡ユニット２４は、撮影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。また、内視鏡挿入部１１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。

前記コントロールユニット１２内に搭載された主要回路郡は、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、及び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、USB I／Fと記載）３１、RS−２３２Ｃインターフェイス（以下、RS−２３２Ｃ I／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。尚、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。

前記RS−２３２Ｃ I／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ている。リモートコントローラ１３は、CCU２５、内視鏡ユニット２４の制御及び動作指示を行うためのものである。RS−２３２Ｃ I／F２９は、リモートコントローラ１３による操作に基づいてCCU２５、内視鏡ユニット２４を動作制御するために必要な通信を行う構成である。

前記USB I／F３１は、前記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る。前記USB I／F３１を介して前記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など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。

また、前記PCカードI／F３０は、PCMCIAメモリカード２３、及びコンパクトフラッシュ(登録商標)メモリカード２２が着脱自由に接続される構成である。つまり、前記いずれかのメモリカードが装着された場合、コントロールユニット１２は、CPU２６による制御によって、記録媒体としてのメモリ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、前記PCカードI／F３０を介してコントロールユニット１２内に取り込み、或いは制御処理情報や画像情報等のデータを、前記PCカードI／F３０を介してメモリーカードに供給して記録することができる。

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、更に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。これにより、LCD１４には内視鏡画像と操作メニューとの合成画像が表示される。尚、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。

また、図１に示したコントロールユニット１２は、前記CCU２５を経由せずに映像信号処理回路３３に映像を入力する外部映像入力端子７０を別に設けている。該外部映像入力端子７０に映像信号が入力された場合、映像信号処理回路３３はCCU２５からの内視鏡画像に優先して前記合成画像を出力する。

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、メモリーカード等の記録媒体に記録する音声信号、或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、あるいはCPU２６によって生成された音声信号が供給される。前記音声信号処理回路３２は、供給された音声信号に再生するために必要な処理（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。

前記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６１、レバースイッチ６２、フリーズスイッチ６３、ストアースイッチ６４、計測実行スイッチ６５、及び拡大表示切り換え用WIDEスイッチ６６、TELEスイッチ６７を併設して構成されている。

前記リモートコントローラ１３において、ジョイスティック６１は内視鏡先端部の湾曲動作を行うスイッチであり、３６０度の何れの方向にも自在に操作指示を与えたり、真下に押下することで湾曲動作の微調整の指示等を与えることが可能である。また、ジョイスティック６１は後述するステレオ計測における計測点指定の指示にも使用される。また、レバースイッチ６２は、グラフィック表示される各種メニュー操作や計測を行う場合のポインター移動及び真下への押下による選択項目の決定操作を行うためのスイッチであり、前記ジョイスィックスイッチ６１と略同形状に構成されたものである。

フリーズスイッチ６３は、LCD１４表示にかかわるスイッチである。ストアースイッチ６４は、前記フリーズスイッチ６３の押下によって静止画像を表示した場合、該静止画像をPCMCIAメモリカード２３（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６５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。拡大表示切り換え用WIDEスイッチ６６、及びTELEスイッチ６７は、内視鏡画像を拡大縮小するのに用いられるスイッチである。尚、前記フリーズスイッチ６３、ストアースイッチ６４、及び計測実行スイッチ６５は、例えばオン／オフの押下式を採用して構成されている。

内視鏡挿入部１１で撮像される内視鏡画像は、映像信号処理回路３３で必要に応じて拡大または縮小され、ＬＣＤ１４または外部映像入力端子７０に出力される。この場合の拡大または縮小の倍率の制御はＷＩＤＥスイッチ６６とＴＥＬＥスイッチ６７で行われる。また、計測実行時における拡大画像を表示する際の倍率の制御もＷＩＤＥスイッチ６６とＴＥＬＥスイッチ６７で行われる。

次に、本実施の形態の計測用内視鏡装置１０に用いられる光学アダプタの一種であるステレオ光学アダプタの構成を図４と図５を参照しながら説明する。
図４及び図５はステレオ光学アダプタ３７を内視鏡先端部３９に取り付けた状態を示しており、該ステレオ光学アダプタ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構成である。

また、ステレオ光学アダプタ３７の先端には、一対の照明レンズ３６と２つの対物レンズ系３４、３５が設けられている。２つの対物レンズ系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。そして、撮像素子４３により得られた撮像信号は、電気的に接続された信号線４３ａ、及び図２に示す内視鏡ユニット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。尚、映像信号は輝度値または輝度値と色差値を含む。また、CCU２５に供給される撮像信号によって生成される画像を元画像と呼ぶ。

次に、図６を参照して、ステレオ計測による計測点の３次元座標の求め方を説明する。左側及び右側の光学系にて撮像された元画像上の計測点の座標をそれぞれ（ＸL，ＹL）、（ＸR，ＹR）とし、計測点の３次元座標を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とする。但し、（ＸL，ＹL）、（ＸR，ＹR）の原点は、それぞれ左側及び右側の光学系における光軸と、撮像素子４３の交点であり、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の原点は左側及び右側の光学中心の中間点である。左側と右側の光学中心の距離をD、焦点距離をFとすると、三角測量の方法により、
Ｘ＝ｔ×ＸR ＋D／２
Ｙ＝ｔ×ＹR
Ｚ＝ｔ×Ｆ
ただし、ｔ＝D／（ＸL−ＸR）となる。

このように、元画像上の計測点の座標が決定されると、既知のパラメータD及びFを用いて計測点の３次元座標が求まる。そして、いくつかの点の３次元座標を求めることによって、２点間の距離、２点を結ぶ線と１点の距離、面積、深さ、表面形状など様々な計測が可能である。

以上の構成の計測用内視鏡装置において、以下に図７〜図１１を用いて本例の処理動作を説明する。ここで、図７はステレオ計測のフローチャートを示し、図８はステレオ計測の画面を示す図である。また、図８の画像は、例えば航空機のエンジン部品であるタービンブレードに欠けが生じた例を示しており、欠けの最も外側の幅を計測する場合の計測画面を示している。

先ず、前述のジョイスティック６１に設けられた計測実行スイッチ６５を押下すると、図７−１（ａ）に示す計測フローのステップS００１により、画素単位でサンプリングして読み取った画像を元画像として取得し、ステップＳ００２で表示装置に表示する。図８（ａ）は読み取られた左右２つの元画像と、計測の操作を指示するアイコンと、レバースイッチ６２で位置が指定されるポインタからなる計測画面を示す。

次に、ステップＳ００３において左画像上で計測点を指定する。この計測点の指定は、図７−１（ｂ）に示す計測点指定フローにより実行する。先ず、ステップＳ１０１で元画像上で拡大対象となる拡大領域を設定する。この拡大領域の設定は、更に図７−２（ｃ）に示す拡大領域設定フローにより実行する。すなわち、ステップＳ５０１でレバースイッチ６２を操作し、元画像上の計測点付近の位置を指定し、ステップＳ５０２で拡大画像表示指示を行うと、ステップＳ５０３で拡大領域を決定する。本例では、拡大領域はレバースイッチ６２に指定された位置を中心とする所定の範囲の領域とする。

次に、ステップＳ１０２において、拡大画像を生成する。この拡大画像の生成は、図７−２（ｄ）に示すフローに従って実行される。先ず、ステップＳ６０１で、拡大領域内のサンプリング点の位置に基づいて画像を生成する。拡大領域内のサンプリング点の位置は、最初は元画像取得時におけるサンプリングの位置であり、後述のステップＳ１０７で移動される。

ここで、拡大領域のサンプリング点の位置が移動された場合、元画像取得時のサンプリングの位置からずれるため、元画像上の画素から補間によって画像を生成する。この場合のサンプリング点を擬似サンプリング点とし、このステップＳ６０１で生成される画像を擬似サンプリング画像とする。

次に、ステップＳ６０２でWIDEスイッチ６６、又はTELEスイッチ６７の押下回数から拡大倍率を設定し、ステップＳ６０３で擬似サンプリング画像の画素数を補間により拡大倍率分だけ増加させることで、拡大画像を生成する。補間方法は、最近傍補間、線形補間、双３次補間などを使用する。

次に、ステップＳ１０３において、拡大画像を大きさと位置を決定して表示する。尚、表示位置は元画像に重畳することも可能であり、この場合、拡大画像の表示位置を元画像の拡大領域から常に所定の距離以上離れた位置とすることで、拡大領域及びその付近が表示されなくならないようにする。

次に、ステップＳ１０４では、拡大画像上において指定点となる画素を選択する。そして、選択された画素上には指定点を示すカーソルを表示する。尚、指定点となる画素は拡大画像上の所定の固定位置でもよい。

図８（ｂ）は、計測点付近にポインティングして拡大画像を表示させた場合の計測画面を示している。この計測画面には画面中央に拡大画像と指定点を示すカーソルが表示される。拡大画像の右及び下には、それぞれ指定点から垂直方向及び水平方向の画素の輝度を示すグラフが表示され、指定点とその周辺の輝度を確認することができる。また、拡大倍率が３倍であることを示す「３ｘ」が表示される。

次に、ステップＳ１０５において、上記指定点により計測点が指定されているか判断する。ここで、計測点の指定がされていなければ、ステップＳ１０６に進み、指定されていればレバースイッチ６２を押下してステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０６ではサンプリング点を移動するか判断する。拡大画像上に計測点が存在し、サンプリング点と計測点が一致しているためにサンプリング点を移動する必要がなければ、ステップＳ１０４に移り、表示されている計測点を指定点として選択する。拡大画像上に計測点が存在するが、サンプリング点と計測点が一致せずサンプリング点を移動する必要がある場合や、拡大画像上に計測点が存在しない場合はステップＳ１０７に移る。このステップＳ１０７では、拡大画像上の指定点により計測点が指定されるように、サンプリング点を移動する。このサンプリング点の移動は図７−２(ｅ)に示すフローに従って行われる。最初にサンプリング点の移動量の単位を設定する。ステップＳ８０１でジョイスティック６１が押下されているか判断する。押下されていなければ、ステップＳ８０２でサンプリング点の移動量の単位は元画像の画素間隔の単位に設定される。押下されていれば、ステップＳ８０３でサンプリング点の移動量の単位は元画像の画素間隔より小さい単位に設定される。そして、ステップＳ８０４に移り、設定された移動量の単位に基づいてレバースイッチ６２によりサンプリング点の位置を移動させて、指定点を計測点まで移動させる。尚、サンプリング点の移動量の単位が画素間隔よりも細かく設定された場合は、「F」アイコンが表示される（後述する図８（ｃ）を参照）。

尚、サンプリング点の移動は、以下の手順で行ってもよい。すなわち、ジョイスティック６１、またはフリーズスイッチ６３等の押下ごとに、サンプリング点の移動量の単位を元画像の画素間隔の単位と元画像の画素間隔より小さい単位とに切り換える。次に、レバースイッチ６２により指定点を計測点付近に近づかせる。このように、ジョイスティック６１の真下への押下操作によって指定点移動間隔の切り換えが簡単に短時間で操作できる。

次に、上記ステップＳ１０７でサンプリング点の位置が移動されると、これに伴って拡大領域も移動する。サンプリング点の移動後、ステップＳ１０２に移り、再度拡大画像を生成し表示する。図８（ｃ）は、サンプリング点を移動させた場合の拡大画像を含む計測画面を示す。また、同図（ｄ）は、拡大倍率を６倍に変更させた場合の計測画面を示している。さらに、同図（ｅ）はサンプリング点の移動量の単位を元画像の画素間隔に設定し、同図（ｄ）の状態からサンプリング点を移動させた場合の計測画面を示している。

このように、サンプリング点の移動量の単位を切り換えることで、大まかな移動と細かい移動が行え、計測点の指定を短時間で行うことができる。
次に、上記サンプリング点の移動により指定点が計測点まで移動した後、ステップＳ１０５でレバースイッチ６２を押下して指定点を決定し、ステップＳ１０８で指定点の位置から計測点の元画像上での位置を算出する。尚、この時サンプリング点の移動量の単位を所定の設定にする。

次に、ステップＳ００４では、ステップＳ００３で指定された時点の拡大画像を、左画像上に重畳して表示する。ステップＳ００５では、ステップＳ００３で指定された計測点に対応する右画像上での対応点を検索する。この検索は既存の画像のテンプレートマッチング法によって、元画像の画素間隔よりも細かい単位で行う。ステップＳ００６では、検索された右画像上の対応点の周辺を、左画像の拡大と同様に拡大し、右画像上に重畳して表示する。

図８（ｆ）は、この時の計測画面を示している。これら元画像上の拡大画像の表示により、次の計測点を指定する間にも、正しく前回の計測点を確認したり、右画像の対応点のマッチング結果を確認することが可能となり、計測の誤りを防ぐことが可能になる。

次に、ステップＳ００７で、左画面の計測点の位置を修正するか判断する。ここで、左画面の計測点の位置を修正する場合には、レバースイッチ６２を操作しで計測画面上のアイコン「←」を選択し、ステップＳ００３に戻り、計測点を再度指定する。一方、修正しない場合にはステップＳ００８に進む。

ステップＳ００８では、右画面の対応点の位置を修正するか判断する。そして、修正する場合には、レバースイッチ６２を操作して計測画面上のアイコン[→]を選択し、ステップＳ０１０に進み、前述の左画像上の計測点の指定と同様にして右画像上で対応点を指定する。そして、ステップＳ０１１において、右画像上の対応点の周辺を前述のステップＳ００６における処理と同様に表示する。

尚、ステップＳ００７及びステップＳ００８の判断に際しては、左画像の計測点と右画像の対応点の周辺の拡大画像をそれぞれ左画面と右画面に大きく表示し、正しく計測点と対応点が指定されているかを確認するようにしてもよい。

また、上記ステップＳ００８において、位置を修正しない場合ステップＳ０１２に進み、他の計測点を指定するか判断する。そして、指定する場合にはステップＳ００３に戻り、指定しない場合にはＳ０１３に進む。この処理では、以上で指定された計測点の位置に基づいて計測を行う。図８（ｇ）には２点間の距離を計測した場合の計測結果が含まれる計測画面が示されている。

図８（ｇ）に示す計測結果の例では計測単位がｍｍとなっているが、画面内の「ｍｍ」、「inch」の選択を切り換えることで計測単位を切り換えることができる。計測単位を切り換えると、計測結果の表示も設定された単位に変更される。これにより計測作業を続けながら任意のタイミングで計測単位を切り換えられる。普段使用している単位と検査マニュアルに書かれている単位が異なる場合や、設定が間違っていた場合に役立つ。尚、メニューによる設定で計測単位を変更することも可能である。

次に、計測点指定の詳細について、前述の図１２に示した元画像を例として説明する。図１２に示す拡大領域は、最初前述の図１３で示すように拡大される。そして、拡大のための画素数の増加には最近傍補間を使用し、指定点が２本の線の交点の中心まで移動するように、サンプリング点の移動量の単位を0.1画素に設定し、サンプリング点を左に0.5画素、下に0.5画素移動する。この処理によって、擬似サンプリング画像が線形補間で生成され、この画像の拡大画像が生成される。図９はこの時の拡大画像である。

次に、疑似サンプリング点移動画像とその拡大画像が生成される原理について、図１０を用いて説明する。元画像は図１０（ａ）に示すように横６画素×縦１画素の元画像であって、中心の２画素が白、それ以外の周囲の画素が黒である。同図（ｂ）は元画像のサンプリング点における輝度を示している。

このサンプリング点を右に元画像の1/3画素移動すると、移動されたサンプリング点の輝度は元画像の画素から補間により計算され、サンプリング点移動画像の輝度は同図（ｃ）のようになる。サンプリング点の移動画像に対し、拡大のために画素数を増加させると輝度は同図（ｄ）のようになる。この輝度から同図（ｅ）の拡大画像が生成される。

次に、図９に示す拡大画像が生成される原理について述べる。図１１は元画像におけるサンプリング点と移動されたサンプリング点を示す図である。前述の図１２に示す元画像では、黒い線は２個のサンプリング点に跨っており、例えば拡大画像上では元画像上の太さ２の線が単純に拡大された画像となる。一方、サンプリング位置を移動すると、黒線内の２画素に跨った位置では黒となり、白と黒の境界位置では補間により灰色となる。従って、拡大画像において、指定点の位置は黒であるが、その周囲は灰色となる。

このように、擬似サンプリング画像の拡大画像では、指定している点の位置の色が明確である一方その周囲では指定している点から元画像における１画素分ずつ離れた色が表示されるため、指定している点とそれ以外の点の色の区別がし易くなる。そのため、元画像の画素間隔より小さい単位で所望の点を指定しやすい。

以上のように本例により、特徴点の指定操作の際、画面上で指定点を大きく移動させたい場合は元画像の画素間隔で移動し、より詳細に特徴点を指定する場合は元画像の画素間隔より小さい間隔で移動することができ、かつそれらを交互に切り換えることが可能であり、操作が短時間に行え、かつ高精度の表示を行うことができる。また、従来方法と同距離を移動する際、指定点を元画像の画素間隔で移動させると画像を再生成する処理が少なくなり、移動時間の増大を抑えることができる。

（付記１） 所定の画素間隔でデータをサンプリングして第１の画像を生成する第１の画像生成手段と、前記第１の画像生成手段でサンプリングしたサンプリング点を前記画素間隔より小さい距離だけ移動させた擬似サンプリング点で第１の画像に対して再サンプリングして第２の画像生成手段と、前記第１および第２の画像を表示する画像表示手段とを備えた内視鏡装置において、
前記第２の画像上で所望の位置を指定する位置指定手段と、
前記位置指定手段で指定する点の位置を、前記第１の画像の画素間隔単位で移動する第１の指定位置移動手段と、
前記位置指定手段で指定する点の位置を、前記第２の画像生成手段でのサンプリング点の移動量を単位として移動する第２の指定位置移動手段と、
前記第１の指定位置移動手段と第２の指定位置移動手段の動作状態を切り換える切換手段と、
前記位置指定手段で指定された点の位置を用いて所望の演算を行う演算手段と、
を備えたことを特徴とする内視鏡装置。

（付記２） 前記演算手段によって計測する計測手段を備えたことを特徴とする付記１記載の内視鏡装置。
（付記３） 第１の画像及び第２の画像の輝度値又は色差値を表示する輝度値／色差値表示手段を備えたことを特徴とする付記１記載の内視鏡装置。

（付記４） 前記輝度値又は色差値表示手段の表示をグラフによって行うことを特徴とする付記３記載の内視鏡装置。

本実施形態の計測用内視鏡装置を説明する図である。 計測用内視鏡装置の構成を説明するブロック図である。 リモートコントローラを説明する図である。 直視型のステレオ光学アダプタを計測用内視鏡先端部に取り付けた構成を示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 ステレオ計測により計測点の３次元座標を求める方法を示す図である。 （ａ）は、計測用内視鏡装置による計測の流れを説明するフローチャートであり、（ｂ）は、計測点指定を説明するフローチャートである。 （ｃ）は、拡大領域の設定を説明するフローチャートであり、（ｄ）は、拡大画像の生成処理を説明するフローチャートであり、（ｅ）は、サンプリング点の移動を説明するフローチャートであり、（ｆ）は、サンプリング点の移動量単位設定を説明するフローチャートである。 （ａ）は、読み取られた左右２つの元画像を示す図であり、（ｂ）は、計測点付近にポインティングして拡大画像を表示させた場合の計測画面を示す図であり、（ｃ）は、サンプリング点を移動させた場合の拡大画像を含む計測画面を示す図であり、（ｄ）は、拡大倍率を６倍に変更させた場合の計測画面を示す図であり、（ｅ）は、サンプリング点の移動量の単位を元画像の画素間隔に設定し拡大倍率を６倍に変更させた場合の計測画面を示す図であり、（ｆ）は、計測画面を示す図であり、（ｇ）は、２点間の距離を計測した場合の計測結果が含まれる計測画面を示す図である。 線形補間で生成された拡大画像を示す図である。 （ａ）は、横６画素×縦１画素の元画像を示す図であり、（ｂ）は、元画像のサンプリング点における輝度を示す図であり、（ｃ）は、サンプリング点移動画像の輝度を示す図であり、（ｄ）は、拡大のために画素数を増加させた場合の元画像のサンプリング点における輝度を示す図であり、（ｅ）は、（ｄ）の輝度情報から拡大画像を生成した図である。 元画像におけるサンプリング点と移動されたサンプリング点を示す図である。 計測対象の元画像の一例を示す図である。 図１２の拡大領域の単純拡大画像を示す図である。

符号の説明

１０・・・計測用内視鏡装置
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・・・フェイスマウントディスプレイ（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・・・コンパクトフラッシュ(登録商標)メモリカード
２３・・・PCMCIAメモリカード（ＰMCIAメモリカード）
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
２７・・・ROM
２８・・・RAM
２９・・・RS−２３２ｃインターフェイス（RS−２３２Ｃ I／F）
３０・・・PCカードインターフェイス（PCカードI／F）
３１・・・USBインターフェイス（USB I／F）
３２・・・音声信号処理回路
３３・・・映像信号処理回路
３４、３５・・・対物レンズ系
３６・・・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
４３・・・個体撮像素子
４３ａ・・・信号線
５３・・・雌ねじ
５４・・・雄ねじ
６１・・・ジョイスティック
６２・・・レバースイッチ
６３・・・フリーズスイッチ
６４・・・ストアースイッチ
６５・・・計測実行スイッチ
６６・・・拡大表示切り換え用WIDEスイッチ
６７・・・TELEスイッチ
７０・・・外部映像入力端子

Claims (8)

1. 被写体の像を所定の画素間隔でサンプリングした画像を生成する画像生成手段と、前記画像及びこの画像上で位置を指定する指定点を表示する表示手段とを有する内視鏡装置において、
   前記指定点を前記画像の画素間隔より細かい単位で移動させる位置指定手段と、
   前記指定点が移動された量だけ前記画像のサンプリング点を移動させた擬似サンプリング点で前記画像の少なくとも一部を再サンプリングすることで擬似サンプリング画像を生成し、前記擬似サンプリング画像を前記表示手段に表示させる制御部と、
   を有することを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記制御部は、前記疑似サンプリング画像を拡大して拡大疑似サンプリング画像を生成し、この拡大疑似サンプリング画像を前記画像と共に前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記指定点の移動単位を、前記画像の前記画素間隔単位と、この画素間隔単位より細かい前記単位とに相互に切り換える切換手段を有し、
   前記制御部は、この切換手段によって切り換えられた前記移動単位に基づいて、前記指定点の移動を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡装置。
4. 前記疑似サンプリング点の輝度は前記画像の前記サンプリング点の画素から補間によって求められることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の内視鏡装置。
5. 被写体の像を所定の画素間隔でサンプリングした画像を生成する画像生成手段と、前記画像及びこの画像上で位置を指定する指定点を表示する表示手段とを有する内視鏡装置で実行されるプログラムにおいて、
   前記指定点を前記画像の画素間隔より細かい単位で移動させる工程と、
   前記指定点が移動された量だけ前記画像のサンプリング点を移動させた擬似サンプリング点で前記画像の少なくとも一部を再サンプリングすることで擬似サンプリング画像を生成し、前記擬似サンプリング画像を前記表示手段に表示させる工程と、
   を有することを特徴とするプログラム。
6. 前記疑似サンプリング画像を拡大して拡大疑似サンプリング画像を生成する工程と、この拡大疑似サンプリング画像を前記画像と共に前記表示手段に表示させる工程と、を更に有することを特徴とする請求項５に記載のプログラム。
7. 前記指定点の移動単位を、前記画像の前記画素間隔単位と、この画素間隔単位より細かい前記単位とに相互に切り換える工程を更に行い、
   該切換工程によって切り換えられた前記移動単位に基づいて、前記指定点の移動を制御することを特徴とする請求項５又は６に記載のプログラム。
8. 前記疑似サンプリング点の輝度は前記画像の前記サンプリング点の画素から補間によって求められることを特徴とする請求項５、６、又は７に記載のプログラム。