JPH09149876A

JPH09149876A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPH09149876A
Application number: JP7313162A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Iida; 雅彦飯田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は内視鏡像の視野変換の対象となる関心
領域の位置及び変換目標の位置を任意に設定した場合で
も、スムーズな視野変換を行い、確実で効率の良い処置
を遂行でき、拡大画像だけの表示でも、確実で効率の良
い処置を行うことができる内視鏡装置を提供することを
最も主要な特徴とする。【解決手段】硬性鏡を所定位置に固定したままの状態
で、硬性鏡の観察視野内の関心領域の位置情報を検出す
る重心位置演算部により検出された位置情報に基づいて
視野変換手段によってＴＶモニタ３２上の内視鏡像の視
野を移動させ、かつ関心領域の位置情報をＴＶモニタ３
２に表示するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は患者の体内に挿入さ
れる内視鏡から送られる内視鏡像により患者の体内を観
察する内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、処置具と、内視鏡とがそれぞれ
別個に患者の体内に挿入され、体内に挿入された処置具
の先端部分の画像を内視鏡の観察視野内に捕らえ、処置
具による患部の処置状態を内視鏡によって観察しながら
その処置作業を行う内視鏡下の手術が知られている。

【０００３】この種の内視鏡下の手術を行うための体腔
内観察装置として、本発明の出願人はすでに例えば特願
平７−１４２１３３号（先行例１）や、特願平７−１４
３６６７号（先行例２）を出願している。これらの先行
例の装置には内視鏡から送られる内視鏡像を撮像する撮
像光学系を備えた撮像手段と、この撮像手段により撮像
された内視鏡像を表示するモニタ等の映像表示手段とが
設けられている。そして、モニタの画面に表示される内
視鏡像により患者の体内を観察する構成になっている。

【０００４】また、上記装置では内視鏡下の手術中、例
えば処置具の先端部等の関心領域の移動に合わせてモニ
タの画面に表示される内視鏡像の視野を変換させる視野
変換機能が組み込まれている。このとき、モニタの画面
に表示される内視鏡像の視野は関心領域の移動に追尾さ
せる状態で、連続的に、或いは非連続的に変換されるよ
うになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行例
１及び先行例２において、内視鏡像の視野変換の対象と
なる関心領域は処置具の先端部に設けた色マーカの位置
を基準として設定される。そして、内視鏡像の視野変換
において、モニタの画面に表示される関心領域の画像
（内視鏡像）上の位置を移動させる目標の位置（以下変
換目標位置と呼ぶ）も任意に設定可能である。

【０００６】これら関心領域の位置、及び変換目標点を
任意に設定する場合、設定された位置に応じて、視野変
換の実行時の視野の移動方向及び移動距離が変化する。
このため、術者が視野変換の実行前に実行後の視野を予
測し難いので、視野変換の実行後にモニタの画面に表示
される内視鏡像の視野が術者が予測したものとは異なる
結果になるおそれがある。このような場合にはスムーズ
な視野変換が行えないので、確実で効率の良い処置の遂
行が妨げられる問題がある。

【０００７】また、先行例２においては、１つのモニタ
の画面に内視鏡像の拡大画像および広角画像を同時に表
示し、術者が拡大画像および広角画像の同時観察を行う
ことができるようになっている。このように１つのモニ
タの画面で内視鏡像の拡大画像および広角画像を同時に
観察する場合には、広角画像で患者の体腔内全体の状況
を把握しつつ、拡大画像で患者の体腔内の一部の関心領
域の精細な画像を見ることができる。その結果、確実
で、効率のよい処置を行うことができるメリットがあ
る。

【０００８】しかしながら、内視鏡像の拡大画像および
広角画像の２画像を常にモニタに表示させている場合に
は、手術中に術者が１つの画像に集中できないおそれが
ある。また、手術中にモニタの画面に表示されている２
画像の中から術者が手術の状況に応じて所望の観察対象
画像を選択して観察する作業は煩雑である。従って、通
常時には、モニタの画面上に処置の詳細を表示する拡大
画像のみを表示させ、この拡大画像のみを用いて処置を
行い、必要な時だけモニタの画面上の表示を広角画像に
切換えることが望ましい。

【０００９】このとき、先行例２の構成では、通常時に
モニタの画面上に内視鏡像の拡大画像のみを表示させ、
この拡大画像だけを表示させたままの状態で、処置を実
行するようにした場合には次のような問題がある。すな
わち、モニタの画面上に表示されている拡大画像内から
鉗子等の処置具が外れた場合には、鉗子等の処置具の現
在位置が不明となるため、処置具をモニタの画面内に再
びフレームインさせる作業が難しい。

【００１０】さらに、鉗子等の処置具がモニタの画面上
に表示されている拡大画像から外れた場合でも、このと
きモニタの画面上に表示されていない広角画像内には、
鉗子等の処置具の先端位置が検出されている。そのた
め、広角画像のカメラにて鉗子等の処置具の位置を検出
している限り、処置具の移動に応じた拡大画像の視野変
換の実行は可能である。

【００１１】しかしながら、鉗子等の処置具がモニタの
画面上に表示されている拡大画像から外れ、処置具の現
在位置が不明の状態で処置具の先端位置を目標とした拡
大画像の視野変換を実行した場合には、術者が視野変換
の実行前にその視野変換動作によってモニタの画面上に
表示される拡大画像の視野がどの方向にどの程度の距離
だけ移動するか予測できないため、術者にとって不安で
あり、好ましくない。

【００１２】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、内視鏡像の視野変換の対象となる関心
領域の位置及び変換目標の位置を任意に設定した場合で
も、スムーズな視野変換を行い、確実で効率の良い処置
を遂行できるとともに、拡大画像だけの表示でも、確実
で効率の良い処置を行うことができる内視鏡装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は患者の体内に挿
入される内視鏡を保持する内視鏡保持手段と、前記内視
鏡から送られる内視鏡像を撮像する撮像光学系を備えた
撮像手段と、この撮像手段により撮像された前記内視鏡
像を表示する映像表示手段とを備え、前記映像表示手段
に表示される内視鏡像により患者の体内を観察する内視
鏡装置において、前記内視鏡の観察視野内の関心領域の
位置情報を検出する位置検出手段と、前記内視鏡を所定
位置に固定したままの状態で、前記位置検出手段により
検出された位置情報に基づいて前記撮像光学系の一部を
移動させることにより、前記映像表示手段に表示される
前記内視鏡像の視野を移動させる視野変換手段と、前記
映像表示手段に前記位置検出手段により得られた前記関
心領域の位置情報を表示する位置情報表示手段とを具備
したものである。

【００１４】そして、患者の体内の観察時には患者の体
内に挿入される内視鏡より体内の画像が撮像手段に送ら
れて撮像され、このとき撮像された内視鏡画像は映像表
示手段に送られて映像化される。さらに、位置検出手段
によって検出される観察視野内の関心領域の位置情報に
基づいて視野変換手段によって撮像手段の撮像光学系の
一部を移動させることにより、内視鏡像の視野を移動さ
せる。この時、内視鏡は所定位置に固定されたままで移
動しない。これにより、観察視野内の関心領域の移動に
応じた観察視野の自動的な変換が行われる。そして、位
置検出手段により得られた関心領域の位置情報は位置情
報表示手段は映像表示手段に表示されるようにしたもの
である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図６を参照して説明する。図１は内視鏡装置
全体の概略構成を示すものである。この内視鏡装置には
患者の体腔内を観察する内視鏡、例えば腹腔鏡等の直視
型の硬性鏡１が設けられている。

【００１６】この硬性鏡１には患者の体腔内に挿入され
る挿入部２と、この挿入部２の基端部に配設された接眼
部３とが設けられている。さらに、この硬性鏡１には図
２（Ａ）に示すように挿入部２の先端面に対物レンズ
４、接眼部３に接眼レンズ５がそれぞれ配設されている
とともに、挿入部２を形成する円筒状の筒体６内には複
数のリレーレンズ７がそれぞれ適宜の間隔を存して対物
レンズ４と接眼レンズ５との間に並設されている。な
お、硬性鏡１の光学系には図示しない歪み除去レンズが
設けられている。

【００１７】また、硬性鏡１の挿入部２は予め例えば患
者の腹壁部８等に穿刺されたトラカール９内に挿通さ
れ、体腔内に挿入されている。ここで、硬性鏡１の挿入
部２の接眼部３側は多関節構造のスコープホルダー１０
によって移動可能に保持されている。

【００１８】さらに、硬性鏡１の挿入部２内には図示し
ない照明用ライトガイドファイバが配設されている。こ
の照明用ライトガイドファイバにはライトガイドケーブ
ル１１の一端部が連結されている。このライトガイドケ
ーブル１１の他端部は照明光を供給する外部の光源装置
１２に接続されている。

【００１９】また、患者の腹壁部８等には硬性鏡１の挿
入場所とは別の挿入場所から第２のトラカール９´が穿
刺されている。そして、このトラカール９´を通して処
置具である鉗子１３が体腔内に挿入されている。

【００２０】この鉗子１３には体腔内に挿入される挿入
部１４の先端部に処置部１５が配設されている。さら
に、挿入部１４の基端部には手元側のハンドル部１６が
配設されている。そして、このハンドル部１６の開閉操
作にともない処置部１５が遠隔的に開閉操作されるよう
になっている。

【００２１】また、鉗子１３の処置部１５の先端には色
マーカー（目標物識別手段）１７が設けられている。こ
の色マーカー１７は生体適合性を有する塗料であり、そ
の色には臓器にはない色、例えば緑、黄等が適する。な
お、処置具としては鉗子１１の代わりに剥離鉗子、ハサ
ミ、レーザープローブ、縫合器、電気メス、持針器、超
音波吸引器等の他の構成の処置具を使用してもよい。

【００２２】また、硬性鏡１の接眼部３にはこの硬性鏡
１の観察像を撮像するＴＶカメラユニット（観察手段）
１８が着脱可能に取付けられている。このＴＶカメラユ
ニット１８のケーシング１９内には硬性鏡１の接眼部３
の接眼レンズ５に離間対向配置され、硬性鏡１の接眼部
３から出射される光学像を２つに分配するハーフミラー
２０と、このハーフミラー２０によって分配された片方
の像（ハーフミラー２０を透過した光学像）が入射され
る拡大光学系（撮像光学系）２１と、ハーフミラー２０
によって分配された他方の像（ハーフミラー２０によっ
て反射された光学像）が入射される広角光学系（撮像光
学系）２２とが設けられている。なお、ハーフミラー２
０はプリズム等の光学的反射素子でもよい。

【００２３】ここで、拡大光学系２１はズームレンズ２
３と、結像レンズ２４と、モザイクフィルタ付きの単板
ＣＣＤである第１のＣＣＤ（撮像手段）２５ａとから構
成されている。さらに、広角光学系２２は結像レンズ２
６と、モザイクフィルタ付きの単板ＣＣＤである第２の
ＣＣＤ（撮像手段）２５ｂとから構成されている。

【００２４】また、拡大光学系２１の第１のＣＣＤ２５
ａは、拡大光学系２１の光軸方向と直交する２方向（Ｘ
方向およびＹ方向）に移動可能な視野変換手段Ｈとして
の図示しないＸ，Ｙステージに装着されている。この
Ｘ，Ｙステージの駆動源としてはこれも図示しないＸ，
Ｙステージ駆動用アクチュエータ、例えばＤＣサーボモ
ーター、ステッピングモーター、ボイスコイルモーター
等が使用されている。

【００２５】さらに、拡大光学系２１のズームレンズ２
３の駆動源としては、図示しないズームレンズ駆動用ア
クチュエータ（ＤＣサーボモーター、ステッピングモー
ター、ボイスコイルモーター等）が使用されている。

【００２６】また、ＴＶカメラユニット１８は、映像信
号ケーブル２７ａ，２７ｂを介して２台のＣＣＵ２８
ａ，２８ｂと接続され、さらに制御信号ケーブル２９を
介して視野変換制御ユニット３０に接続されている。こ
こで、ＴＶカメラユニット１８内の拡大光学系２１の第
１のＣＣＤ２５ａは映像信号ケーブル２７ａを介して一
方の第１のＣＣＵ２８ａに接続され、広角光学系２２の
第２のＣＣＤ２５ｂは映像ケーブル２７ｂを介して第２
のＣＣＵ２８ｂに接続される。さらに、ＴＶカメラユニ
ット１８内の図示しないＸ，Ｙステージ駆動用アクチュ
エータ、ズームレンズ駆動用アクチュエータは制御信号
ケーブル２９を介して画像処理ユニット３０に接続され
る。

【００２７】また、第１，第２のＣＣＵ２８ａ，２８ｂ
及び画像処理ユニット３０はビデオミキサー３１に接続
され、このビデオミキサー３１はＴＶモニタ（映像表示
手段）３２に接続されている。さらに、第２のＣＣＵ２
８ｂは画像処理ユニット３０にも接続されている。この
画像処理ユニット３０にはフットスイッチ（操作手段）
３３が接続されている。このフットスイッチ３３には図
示しない追尾用スイッチおよび図示しないズーム用スイ
ッチが設けられている。

【００２８】また、図３は画像処理ユニット３０の概略
構成を示すものである。この画像処理ユニット３０には
第２のＣＣＵ２８ｂからの信号が入力される色空間変換
部３４と、この色空間変換部３４からの出力信号が入力
される抽出画像生成部３５と、この抽出画像生成部３５
からの出力信号が入力される重心位置演算部（位置検出
手段）３６と、この重心位置演算部３６およびフットス
イッチ３３からの出力信号が入力される位置指令部３７
と、この位置指令部３７にそれぞれ接続されたＸＹステ
ージ制御部（観察視野移動手段）３８およびズーム制御
部３９とが設けられている。また、重心位置演算部３６
及び位置指令部３７からの出力信号が入力される抽出点
位置情報生成部（位置情報表示手段）４０が設けられて
いる。

【００２９】図４は抽出点位置情報生成部４０の概略構
成を示すものである。この抽出点位置情報生成部４０に
は、位置指令部３７からの信号が入力される拡大画像範
囲算出部４１と、この拡大画像範囲算出部４１の出力及
び重心位置演算部３６の出力信号が入力される抽出点位
置判定部４２と、重心位置演算部３６と抽出点位置判定
部４２の出力信号が入力される方向算出部４３及び距離
算出部４４と、方向算出部４３と距離算出部４４の出力
信号が入力される画像生成部４５とが設けられている。
画像生成部４５はビデオミキサー３１に接続されてい
る。

【００３０】ここで、ＸＹステージ制御部３８にはＴＶ
カメラユニット１８内のＸ，Ｙステージ駆動用アクチュ
エータが接続されている。そして、このＸＹステージ制
御部３８から出力される制御信号がＸ，Ｙステージ駆動
用アクチュエータに入力されるようになっている。さら
に、ズーム制御部３９にはＴＶカメラユニット１８内の
ズームレンズ駆動用アクチュエータが接続されている。
そして、このズーム制御部３９にはフットスイッチ３３
からの出力信号が入力されるとともに、このズーム制御
部３９から出力される制御信号が位置指令部３７および
ズームレンズ駆動用アクチュエータにそれぞれ入力され
るようになっている。また、抽出点位置情報生成部４０
はビデオミキサー３１に接続されている。

【００３１】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、本実施の形態の内視鏡装置の使用時には図１に示
すように予め例えば患者の腹壁部８等に穿刺されたトラ
カール９内にスコープホルダー１０で保持された硬性鏡
１の挿入部２が挿通され、体腔内に挿入される。さら
に、患者の腹壁部８等には硬性鏡１の挿入場所とは別の
挿入場所から第２のトラカール９´が穿刺され、このト
ラカール９´を通して鉗子１３が体腔内に挿入される。
このとき、図１に示すように鉗子１３の先端の処置部１
５が硬性鏡１の接眼部３による視野範囲Ｒ₁内に挿入さ
れる状態にセットされる。

【００３２】また、硬性鏡１の接眼部３にはＴＶカメラ
１８が取付けられている。そして、この硬性鏡１によっ
て伝達された体腔内の観察像は、ＴＶカメラユニット１
８内のハーフミラー２０により、２つに分配される。さ
らに、このハーフミラー２０によって分配された片方の
像（ハーフミラー２０を透過した光学像）は拡大光学系
２１に入射され、ハーフミラー２０によって分配された
他方の像（ハーフミラー２０によって反射された光学
像）は広角光学系２２に入射される。

【００３３】そして、広角光学系２２では対物レンズ４
で結像される像と等倍の像が第２のＣＣＤ２５ｂに結像
される。ここで、対物レンズ４を広角化すれば、図２
（Ｂ）に示すように広い範囲Ｒ₁の体腔内の観察像（広
角画像）が得られる。

【００３４】さらに、広角光学系２２の第２のＣＣＤ２
５ｂからの出力信号は、第２のＣＣＵ２８ｂに入力され
てこの第２のＣＣＵ２８ｂによって映像化され、その映
像は画像処理ユニット３０の色空間変換部３４およびビ
デオミキサー３１にそれぞれ入力される。そして、画像
処理ユニット３０の色空間変換部３４では、入力された
映像信号から、各画素毎の色成分を抽出し、それぞれの
色空間（色差、ＨＳＩ、Ｌ＊ａ＊ｂ等）のデータに変換
する。

【００３５】ここで、映像信号のフォーマットがＮＴＳ
Ｃであれば、Ｙ，Ｅ_Q，Ｅ_I信号から色差信号（Ｙ，Ｂ
−Ｙ，Ｒ−Ｙ）や、この色差信号から算出したＲＧＢ信
号に基づいて算出可能な３刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用い
たＨＳＩ（色相：Ｈｕｅ、彩度：Ｓａｔｕｒａｔｉｏ
ｎ、明度：Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）空間、Ｌ＊ａ＊ｂ＊空
間等の色空間に変換して出力する。また、映像信号のフ
ォーマットがＲＧＢであれば、同様に色差、ＨＳＩ、Ｌ
＊ａ＊ｂ＊等の色空間に変換して出力する。

【００３６】この出力は、抽出画像生成部３５に入力さ
れる。この抽出画像生成部３５は、入力された色空間の
信号が、あらかじめ設定されている抽出対象色の範囲に
入っているかどうかを各画素毎に比較する。そして、入
力信号が、設定範囲に入っていればその画素を明度０
に、設定範囲外であればその画素の明度を１にして無彩
色で出力する。この結果、設定された色の部分が黒、そ
れ以外の部分が白である２値画像が出力される。なお、
この逆の出力でもよい。

【００３７】ここで出力される２値画像は重心位置演算
部３６に入力される。この重心位置演算部３６では、設
定色が抽出されている部分である黒色部分の面積、及び
面積重心位置の画素データを出力する。

【００３８】ここで得られた重心位置が抽出対象点であ
る。この抽出対象点を関心領域として視野変換の対象点
としてもよいし、関心領域を抽出対象点に対して所定の
方向及び距離を有する位置としてもよい。後者の場合、
関心領域の抽出対象点に対する方向及び距離は、あらか
じめ術者が設定できる。

【００３９】さらに、この重心位置演算部３６から出力
される画素データは位置指令部３７に入力される。この
位置指令部３７では、あらかじめ設定されている抽出対
象点を位置させたいＴＶモニタ３２の画面上の画素デー
タ、例えばＴＶモニタ３２の画面中央と、算出した抽出
対象画素データとの差をとり、抽出対象点を、あらかじ
め設定されているＴＶモニタ３２の画面上の点に移動さ
せるための指令位置を求める。

【００４０】ここで、フットスイッチ３３に設けられて
いる図示しない追尾用スイッチをＯＮにすることによ
り、位置指令部３７で算出した指令位置がＸＹステージ
制御部３８に送られる。そして、このＸＹステージ制御
部３８からＴＶカメラユニット１８のＸ，Ｙステージ駆
動用アクチュエータに制御信号が出力され、Ｘ，Ｙステ
ージが駆動されて拡大光学系２１の第１のＣＣＤ２５ａ
が拡大光学系２１の光軸方向と直交する２方向（Ｘ方向
およびＹ方向）に移動される。このとき、ＸＹステージ
制御部３８からの制御信号によってＴＶカメラユニット
１８内のＸＹステージ駆動用アクチュエータを指令位置
分だけ動かし、抽出対象点が設定された画面上の位置に
くるように拡大光学系２１の第１のＣＣＤ２５ａを移動
させる。

【００４１】また、ハーフミラー２０を透過して拡大光
学系２１に入射された光学像はズームレンズ２３および
結像レンズ２４を通して第１のＣＣＤ２５ａに結像され
る。このとき、接眼レンズ５で結像された体腔内の観察
像はズームレンズ２３により拡大され、第１のＣＣＤ２
５ａにはその観察像の１部のみが拡大画像として結像さ
れる。即ち、第１のＣＣＤ２５ａに結像される体腔内の
観察像によって拡大観察が行えることになる。これによ
り、図２（Ｂ）に示すように内視鏡像の１部のみを拡大
した狭い視野範囲Ｒ₂の体腔内の観察像（拡大画像）が
得られる。

【００４２】ここで、鉗子１３の処置部１５の先端部に
予め色マーカー１７を設け、そのマーカー１７の色を抽
出対象色として設定するとともに、抽出対象点を位置さ
せたいＴＶモニタ３２の画面上の位置をＴＶモニタ３２
の画面中央として、それぞれ画像処理ユニット３０に設
定した場合には、次の鉗子追尾動作が行われる。すなわ
ち、鉗子１３の処置部１５の色マーカー１７の位置が広
角光学系２２の第２のＣＣＤ２５ｂによる観察範囲Ｒ₁
に配置されている状態で、処置対象部位の位置が拡大光
学系２１の撮像画像Ｒ₂の中央からずれている場合には
ＴＶモニタ３２の画面を目視しながら医師等の処置者が
処置を行い難い状況となる。このような場合には、鉗子
１３の先端を処置対象部位の近傍位置に近づけ、鉗子１
３の処置部１５によって処置対象部位を把持させた状態
で、フットスイッチ３３の追尾用スイッチをＯＮする
と、前述の動作により図２（Ｂ）に示すように鉗子１３
の先端位置が拡大光学系２１の撮像画像Ｒ₂の中央に来
るように第１のＣＣＤ２５ａが動く。言い換えれば、第
１のＣＣＤ２５ａの画像が鉗子１３の先端を追尾するよ
うに視野変換が行われる。

【００４３】ここで、追尾動作を次々と行っていく過程
で、任意の視野の位置を記憶し、後に所望の記憶位置を
選択することにより自動的にその位置に視野変換が行わ
れる構成も考えられる。また、視野位置の記憶だけでな
く、記憶した時点での画像も記憶し、後に呼び出せるよ
うにしてもよい。

【００４４】また、スイッチ操作によりＣＣＤ２５ａが
中立位置に復帰し、視野方向が硬性鏡１の軸方向に一致
する構成も考えられる。視野方向と硬性鏡１の軸方向が
一致することは、硬性鏡１の挿入時、抜去時、手動で視
野変換を行う時等に、操作性を良くするために必要であ
る。そこで、これらの操作時には、自動的にＣＣＤ２５
ａの中立位置復帰が行われるようにしてもよい。

【００４５】また、フットスイッチ３３のズーム用スイ
ッチをＯＮ操作した場合にはズーム制御部３９からズー
ム移動量の指令がＴＶカメラユニット１８内の図示しな
いズームレンズ駆動用アクチュエータに伝達され、第１
のＣＣＤ２５ａの視軸（光軸）方向にズームレンズ２３
が指令された分だけ移動される。このズームレンズ２３
によるズーム比は、ズームレンズ駆動用アクチュエータ
に取付けられた図示しないエンコーダ、ポテンショメー
タ等によりモニタされ、ズーム制御部３９から位置指令
部３７に送られる。

【００４６】さらに、位置指令部３７ではこのズーム比
によりＸＹステージ制御部３８に与える指令位置までの
移動速度に線形の重み付け操作を行う。この重み付け操
作は同一観察対象をズーム比を変えて観察した場合に
も、ＴＶモニタ３２の画面上の視野変換スピードが一定
になるように制御するものである。

【００４７】また、位置指令部３７から出力された拡大
画像の中央位置の画素データ及びズーム比のデータは抽
出点位置情報生成部４０内の拡大画像範囲算出部４１に
送信される。この拡大画像範囲算出部４１ではこれらの
データに基づき、図５（Ａ）に示す広角画像Ｒ₁内で拡
大画像Ｒ₂が占める範囲を算出する。

【００４８】さらに、拡大画像範囲算出部４１からの出
力信号は抽出点位置判定部４２に入力される。この抽出
点位置判定部４２では重心位置演算部３６から入力され
た抽出部分の重心位置データと拡大画像範囲算出部４１
から入力された拡大画像範囲データとを比較し、抽出対
象点が拡大画像内にあるか否かを判定する。

【００４９】また、抽出点位置判定部４２からの出力信
号は方向算出部４３と距離算出部４４とに入力される。
そして、これらの方向算出部４３と距離算出部４４とに
は、拡大画像範囲算出部４１の判定結果が入力され、図
５（Ａ）に示すように抽出対象点が拡大画像の外にある
と判定された場合のみ重心位置算出部３６からの入力信
号に基づいて次の演算処理が行われる。

【００５０】この演算処理では、方向算出部４３によっ
て拡大画像の中央位置と抽出点との差に基づいて拡大画
像中央に対する抽出点の方向が算出される。また、距離
算出部４４によって、まず抽出部分の面積から硬性鏡１
の先端から抽出点までの距離が求められる。次に、この
距離データと、拡大画像中央と抽出点との間の画像上の
距離データとから拡大画像中央と抽出点との間の実際の
距離が算出される。

【００５１】さらに、方向算出部４３，距離算出部４４
で算出された方向及び距離の各データは画像生成部４５
に入力される。そして、この画像生成部４５によってこ
れらの値を表示する画像が生成される。この画像はビデ
オミキサー３１に送信され、図５（Ｂ）に示すようにＴ
Ｖモニタ３２の拡大画像Ｒ₂上に方向を示す矢印データ
（位置情報）４６および距離を示す数値データ（位置情
報）４７がそれぞれスーパーインポーズされて表示され
る。

【００５２】例えば、図５（Ａ）に示すように鉗子１３
の処置部１５がＴＶモニタ３２の拡大画像Ｒ₂から外れ
た場合には、図５（Ｂ）に示す拡大画像Ｒ₂だけでは鉗
子１３の処置部１５の位置が不明となる。そこで、この
ような場合には抽出点位置情報生成部４０により生成し
た鉗子１３の処置部１５の存在する方向を示す矢印デー
タ４６および距離を示す数値データ４７が図５（Ｂ）に
示すように拡大画像Ｒ₂上に表示される。これにより速
やかな鉗子１３の再フレームイン、または視野変換の方
向及び距離を確認した上での確実な視野変換の実行が可
能となる。

【００５３】また、ビデオミキサ３１は第１、第２のＣ
ＣＵ２８ａ，２８ｂ、及び画像処理ユニット３０からの
出力を受け、第１のＣＣＤ２５ａによる拡大画像Ｒ₂、
第２のＣＣＤ２５ｂによる広角画像Ｒ₁、及び抽出点位
置情報生成部４０による抽出点位置情報を表示した画像
（矢印データ４６および距離データ４７）の３画像を選
択してＴＶモニタ３２に出力する。ここで、抽出点位置
情報を表示した画像は、拡大画像Ｒ₂の表示時に抽出点
が拡大画像Ｒ₂から外れた場合に拡大画像Ｒ₂にスーパ
ーインポーズされる。なお、ＴＶモニタ３２に表示され
る拡大画像Ｒ₂と広角画像Ｒ₁とは任意に切替可能であ
る。

【００５４】また、画像処理ユニット３０から出力さ
れ、モニタ３２にスーパーインポーズされる画像の表示
内容としては、術者が操作したスイッチの種類、ＸＹス
テージ上のＣＣＤ２５ａのストローク、及びズームレン
ズ２３のストロークの状態等を示すデータも考えられ
る。さらに、これらの情報を音声にて術者へ伝える構成
にしてもよい。

【００５５】同様に、画像処理ユニット３０から出力さ
れ、モニタ３２にスーパーインポーズされる画像の表示
内容として、視野変換の対象となる関心領域の位置情報
が考えられる。これは関心領域の位置が関心領域特定手
段（本実施の形態では色マーカー）の位置と一致しない
場合に有効である。例えば、図６に示す第１の変形例の
ように鉗子１３の挿入部１４に配設された２つの色マー
カー１７Ａ，１７Ｂの重心位置Ａ，Ｂを結ぶ直線上で、
予め定めた比ｘ：ｙを満たす位置Ｃを関心領域とする場
合、Ｃの位置に指標４８を表示する。そして、視野変換
を実行した場合にはこの指標４８の位置が変換目標位置
へ移動する。そのため、術者は、この指標４８を見るこ
とにより視野変換の実行前に、実行後の視野を容易に予
測できる。この結果、スムーズで効率の良い視野変換の
実行が可能となる。

【００５６】この他に、画像処理ユニット３０から出力
され、モニタ３２にスーパーインポーズされる画像の表
示内容として、次の図７（Ａ）〜（Ｃ）に示す第２〜４
の各変形例が考えられる。すなわち、図７（Ａ）に示す
第２の変形例では、関心領域を位置させたいモニタ画面
上の位置である変換目標位置を十字印の指標４９Ａとし
て表示している。さらに、図７（Ｂ）に示す第３の変形
例では、視野変換実行後に画像中央となる点を指標４９
Ｂとしている。ここで、Ｏは現在の画像中央点である。
また、図７（Ｃ）に示す第４の変形例では、視野変換実
行後の画面のフレーム（表示枠）を指標４９Ｃとしてい
る。

【００５７】なお、本実施の形態の視野変換動作によ
り、関心領域を位置させたいＴＶモニタ３２の画面上の
位置（変換目標位置）の設定は適宜変更が可能である。
さらに、第１，第２のＣＣＤ２５ａ，２５ｂは３枚のＣ
ＣＤでそれぞれＲ・Ｇ・Ｂの画像を撮像する３板式ＣＣ
Ｄでもよい。また、第１のＣＣＤ２５ａの代わりに結像
レンズ２４をＸＹステージに装着し、視野変換を行わせ
てもよい。また、鉗子１３の処置部１５の先端位置の画
像上の位置検出手段としては、鉗子１３の先端形状の特
徴量（エッジ等）抽出によるパターンマッチングによる
ものや、このパターンマッチングと前記色抽出とを組み
合わせたものでもよい。

【００５８】さらに、色マーカー１７は鉗子１３の処置
部１５の先端に着脱自在な部材で、構成してもよい。ま
た、視野変換・ズームの動作スイッチとしては、フット
スイッチ３３の他に、鉗子１３のハンドル部１６に着脱
可能に取付けられるハンドスイッチでもよい。

【００５９】また、図８は本発明の第２の実施の形態を
示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態の画
像処理ユニット３０の変形例であり、他の構成は第１の
実施の形態と同じである。

【００６０】すなわち、本実施の形態の画像処理ユニッ
ト３０内には第１の実施の形態の色空間変換部３４及び
抽出画像生成部３５に代えて図８に示すように第２のＣ
ＣＵ２８ｂに接続された色特徴量生成部５１と、この色
特徴量生成部５１に接続された優先度決定部５２および
抽出画像生成部５３と、抽出画像生成部５３に接続され
たしきい値保持部５４とが設けられている。そして、色
特徴量生成部５１には第２のＣＣＵ２８ｂからの映像信
号が入力される。この色特徴量生成部５１からは色特徴
量Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが出力される。ここで、色特徴量Ａ，
Ｂは抽出画像生成部５３、色特徴量Ｃ，Ｄは優先度決定
部５２にそれぞれ入力される。

【００６１】また、抽出画像生成部５３には、優先度決
定部５２及びしきい値保持部５４からの出力信号が入力
される。さらに、抽出画像生成部５３からの出力信号は
重心位置演算部３６に入力される。この重心位置演算部
３６以後の信号の流れは第１の実施の形態と同様であ
る。

【００６２】そして、本実施の形態の画像処理ユニット
３０の動作時には第２のＣＣＵ２８ｂから入力された映
像信号に基づいて色特徴量生成部５１によって色特徴量
が生成される。この色特徴量生成部５１から抽出画像生
成部４８に入力される色特徴量Ａ，Ｂとしては、色相、
色差、色度等の色の種類を表わす信号を用いる。ここで
は、Ａを色相Ｈ，Ｂを色差（ｒ，ｇ，ｂ）とする。色相
Ｈ、色差（ｒ，ｇ，ｂ）は入力される映像信号のフォー
マットをＲＧＢとすると、例えば次の数１、数２の各計
算式１、２によって求められる。

【００６３】

【数１】

【００６４】

【数２】

【００６５】また、優先度決定部５２に入力される色特
徴量Ｃ，Ｄとしては、明度、彩度等の色の明るさや、鮮
やかさを表わす信号を用いる。ここでは、Ｃを明度Ｉ，
Ｄを彩度Ｓとする。そして、Ｉ，Ｓは、例えば以下の計
算式３、４により求められる。

【００６６】Ｉ＝（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３ ‥‥‥（３）Ｓ＝１−ｍｉｎ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）／Ｉ ‥‥‥（４）ここで、抽出画像生成部５３では、色特徴量生成部４６
より入力された色相Ｈ、色差（ｒ，ｇ，ｂ）と、しきい
値保持部５４より入力されたしきい値とを各画素毎に比
較し、抽出対象色の範囲に入っているか否かを色相Ｈ
と、色差（ｒ，ｇ，ｂ）とに関して別々に判定する。２
つの判定結果の優先度は優先度決定部５２からの出力に
応じて決定する。

【００６７】さらに、優先度決定部５２では、色特徴量
生成部５１から入力された明度Ｉ、彩度Ｓに基づき、次
の（１）〜（４）の各条件に応じて以下の出力を行う。
なお、Ｉ_l，Ｉ_h，Ｓ_lは予め定めたしきい値で、それ
ぞれ明度の下限値、明度の上限値、彩度の下限値であ
る。（１）（Ｉ＜Ｉ_lまたはＩ＞Ｉ_h）かつＳ≧Ｓ_lの場
合色相Ｈの判定結果を優先する。（２）Ｉ_l≦Ｉ≦Ｉ_hかつＳ＜Ｓ_lの場合色差（ｒ，ｇ，ｂ）を優先する。（３）（Ｉ＜Ｉ_lまたはＩ＞Ｉ_h）かつＳ＜Ｓ_lの場
合色相、色差の判定結果によらず、当画素を抽出対象範囲
外とする。（４）Ｉ_l≦Ｉ≦Ｉ_hかつＳ≧Ｓ_lの場合色相、色差のうち予め定めた方の判定結果を優先する。

【００６８】ここで、上記（１）の条件については明る
さが非常に明るい、あるいは暗い場合である。色相Ｈは
色差（ｒ，ｇ，ｂ）に比べて明度の変化に対する変動が
比較的小さい。従って、非常に明るい、あるいは暗い場
合でも、色相Ｈを用いた判定により、より安定した色抽
出が可能となる。

【００６９】また、（２）の条件については彩度が低い
場合である。彩度が低い場合、色相Ｈは不安定な値を示
す。この結果、ノイズ（抽出目標物以外の部分を誤って
抽出してしまったもの）の発生が見られる。一方、色差
（ｒ，ｇ，ｂ）は彩度が低い場合でも、安定した値を示
す。従って、彩度が低い場合は色差に基づいて判定を優
先することにより、ノイズの発生を防止できる。

【００７０】また、（３）の条件については明るさが非
常に明るい又は暗くかつ彩度が低い場合である。この場
合は、上記より、色相、色差共に色抽出に不適となるた
め、当画素を抽出対象範囲外とする。

【００７１】また、（４）の条件については明度、彩度
共に色抽出に適した条件の場合である。このような場合
は、色相と色差のいずれを用いても良好な色抽出が可能
であるため、どちらを優先しても差はない。

【００７２】以上の構成により、照明の明るさの変化
や、色マーカー１５の汚れ、劣化等による色の鮮やかさ
の変化等の、撮影条件が変化しても、確実な色マーカー
１５の抽出が可能となり、安定した視野変換動作が可能
となる。

【００７３】また、図９は本発明の第３の実施の形態を
示すものである。本実施の形態は第２の実施の形態（図
８参照）の変形例である。すなわち、本実施の形態では
色特徴量生成部５１で生成された特徴量Ａ，Ｂは、抽出
画像生成部５３へ、特徴量Ｃ，Ｄはしきい値保持部５４
へ送信される。

【００７４】抽出画像生成部５３では、特徴量Ａ，Ｂ
と、しきい値保持部５４より入力されたしきい値との比
較により、抽出対象色の範囲に入っているか否かを判定
する。ここで、しきい値保持部５４から出力されるしき
い値は、色特徴量生成部５１より入力される特徴量Ｃ，
Ｄに基づいて決定される。特徴量Ｃ，Ｄとしきい値との
関係は、特徴量Ｃ，Ｄの変化に対する特徴量Ａ，Ｂの変
化に応じて、常に確実な色抽出結果を得るよう予め定め
ておく。この構成により、撮影条件の変化に伴い色特徴
量Ａ，Ｂの値が変化しても、しきい値を適正に変化させ
ることにより、確実な色マーカー１７の抽出が可能とな
る。

【００７５】また、色マーカー１７の確実な抽出のため
に、照明条件を色抽出に適するよう変化させる構成も考
えられる。例えば、図１０に示す本発明の第４の実施の
形態のように、第２のＣＣＵ２８ｂ内のフレームメモリ
６１に６フレームにつき１フレームのみ色抽出専用のフ
レーム６１ａを設ける。なお、図１０中ではフレームメ
モリ６１の複数のフレームＦ₁〜Ｆ₁₃…のうち、フレー
ムＦ₆，Ｆ₁₂を色抽出専用のフレーム６１ａとし、この
フレーム６１ａの撮影時のみ色抽出に適した照明を行
う。他のフレームＦ₁〜Ｆ₅、Ｆ₇〜Ｆ₁₁、Ｆ₁₃…はモ
ニタ表示用画像撮影フレーム６１ｂとする。

【００７６】また、色抽出専用フレーム６１ａのフレー
ムＦ₆，Ｆ₁₂における観察用画像表示は、直前のフレー
ムＦ₅，Ｆ₁₁と同じ画像、または直前フレームＦ₅，Ｆ
₁₁から予測処理を施した画像等により疑似表示する。

【００７７】そこで、上記構成のものにあってはフレー
ムメモリ６１の６フレームにつき１フレーム（色抽出専
用のフレーム６１ａ）だけが疑似表示となるだけである
ため、画像劣化はほとんど感知されない。また、この場
合、視野変換動作の最小時間単位は約０．２秒となる
が、視野変換には十分な時間分解能である。

【００７８】なお、抽出目標物である色マーカー１７
を、照明条件によらず確実に抽出されるように以下のよ
うな構成にしてもよい。図１１は本発明の第５の実施の
形態を示すものである。本実施の形態は鉗子１３の挿入
部１４における処置部１５の近傍部位に反射率の異なる
２つの色マーカー７１Ａ，７１Ｂを設けたものである。
ここで、一方の色マーカー７１Ａは反射率が低いマーカ
ーによって形成され、他方の色マーカー７１Ｂは反射率
が高いマーカーによって形成されている。

【００７９】そこで、上記構成のものにあっては、照明
が明るい場合には、反射率の低い色マーカー７１Ａが抽
出され、照明が暗い場合には反射率の高い色マーカー７
１Ｂが抽出される。これにより、照明条件が様々に変化
しても、少なくとも１つの色マーカー７１Ａまたは７１
Ｂは確実に抽出される。

【００８０】なお、反射率の異なるマーカーはそれぞれ
別材料を用いて構成してもよいが、同じ材料を用いて表
面の処理を変えることにより実現してもよい。例えば、
高反射率領域は表面を鏡面状に、低反射率領域は表面を
梨地にすることが考えられる。また、低反射率領域のみ
反射防止コーティングをしてもよい。

【００８１】また、図１２は本発明の第６の実施の形態
を示すものである。本実施の形態は鉗子１３の挿入部１
４における処置部１５の近傍部位に配設された反射率の
低い色マーカー７１Ａの両側に反射率が高い色マーカー
７１Ｂをそれぞれ配設し、色マーカー７１Ａの重心位置
と、この色マーカー７１Ａの両側の２つの色マーカー７
１Ｂの重心位置とが一致するように設定したものであ
る。

【００８２】そこで、上記構成のものにあっては、色マ
ーカー７１Ａのみが抽出された場合でも、２つの色マー
カー７１Ｂのみが抽出された場合でも、あるいは色マー
カー７１Ａと２つの色マーカー７１Ｂの両方が抽出され
た場合のいずれでも抽出領域の重心位置は等しい。この
重心位置は、視野変換動作における抽出対象点となる。
従って、本実施の形態では、照明条件により抽出対象点
の位置が変化することなく、安定した視野変換動作を得
ることができる。

【００８３】以上の第２乃至第６の実施の形態に示した
ように、色抽出演算、照明方法、色マーカーの選択方法
に工夫を施すことにより、確実な色抽出を行うことがで
き、安定した視野変換動作を得ることができる。

【００８４】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施できることは勿論である。

【００８５】次に、本出願の他の特徴的な技術事項を下
記の通り付記する。

【００８６】記（付記項１）患者の体内に挿入される内視鏡から送ら
れる内視鏡像により患者の体内を観察する内視鏡装置に
おいて、前記内視鏡を保持する内視鏡保持手段と、前記
内視鏡から送られる内視鏡像を撮像する撮像光学系を備
えた撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記内
視鏡像を表示する映像表示手段と、前記内視鏡の観察視
野内の関心領域の位置情報を検出する位置検出手段と、
前記内視鏡を所定位置に固定したままの状態で、前記位
置検出手段により検出された位置情報に基づいて前記撮
像光学系の一部を移動させることにより、前記映像表示
手段に表示される前記内視鏡像の視野を移動させる視野
変換手段と、前記映像表示手段に前記位置検出手段によ
り得られた前記関心領域の位置情報を表示する位置情報
表示手段と、を具備する内視鏡装置。

【００８７】（付記項１、３、４、１１、１７、２０、
２７、３０の目的）関心領域位置及び変換目標位置を
任意に設定した場合でも、スムーズな視野変換を行い、
確実で効率の良い処置の遂行を可能とすることを目的と
する。

【００８８】（付記項１の作用）体内に挿入される内
視鏡より体内の画像が撮像手段に送られ撮像される。撮
像された画像は映像表示手段に送られ映像化される。位
置検出手段は観察視野内の関心領域の位置情報を検出す
る。検出された位置情報に基づいて視野変換手段は、撮
像手段の撮像光学系の一部を移動させることにより内視
鏡像の視野を移動させる。この時、内視鏡は所定位置に
固定されたままで移動しない。これにより、関心領域の
移動に応じた観察視野の自動的な変換が行われる。位置
情報表示手段は、位置検出手段により得られた関心領域
の位置情報を映像表示手段に表示する。

【００８９】（付記項１の効果）画像上に視野変換に
おける関心領域位置（視野変換の対象となる位置）、変
換目標位置（関心領域位置を移動させる目標の位置）、
関心領域特定手段の位置（関心領域を特定するために鉗
子先端に設けた色マーカー等の位置）等の視野変換に関
する位置情報を表示することにより、スムーズな視野変
換が実行できる。この結果、確実で効率の良い内視鏡下
の処置の遂行が可能となる。

【００９０】（付記項２）患者の体内に挿入される内
視鏡から送られる内視鏡像により患者の体内を観察する
内視鏡装置において、前記内視鏡を保持する内視鏡保持
手段と、前記内視鏡から送られる内視鏡像を撮像する撮
像光学系を備えた撮像手段と、前記撮像手段により撮像
された前記内視鏡像を表示する映像表示手段と、前記内
視鏡の観察視野内の関心領域を特定する色材と、色材の
位置を検出することにより前記関心領域の位置情報を生
成する色抽出画像処理手段と、前記内視鏡を所定位置に
固定したままの状態で、前記色抽出画像処理手段により
生成された位置情報に基づいて前記撮像光学系の一部を
移動させることにより、前記映像表示手段に表示される
前記内視鏡像の視野を移動させる視野変換手段と、を具
備する内視鏡装置。

【００９１】（付記項２〜４、１７、２０、２７、３
０、３６〜３９、及び１６の目的）先行例１及び先行例
２では、視野変換の目標物として、鉗子先端に設けた色
マーカーを用いており、画像信号処理により色マーカー
を抽出する方法が示されている。この方法では、照明の
明るさの変化や、色マーカーの汚れによる色の鮮やかさ
の変化等の撮影条件の変化により、色マーカーの色も変
化するため、色マーカーの抽出が不確実になるという問
題があった。そこで、撮影条件によらず確実な色マーカ
ー抽出を行うことを目的とする。

【００９２】（付記項２の作用）体内に挿入される内
視鏡より体内の画像が撮像手段に送られ、撮像される。
撮像された画像は映像表示手段に送られ、映像化され
る。観察視野内の関心領域は色材によって特定される。
色抽出画像処理手段は色材の位置を色材の色を抽出する
ことにより検出し、検出された位置に基づき関心領域の
位置情報を生成する。検出された位置情報に基づいて視
野変換手段は、撮像手段の撮像光学系の一部を移動させ
ることにより内視鏡像の視野を移動させる。この時、内
視鏡は所定位置に固定されたままで移動しない。これに
より、関心領域の移動に応じた観察視野の自動的な変換
が行われる。

【００９３】（付記項３）付記項１及び２において、
内視鏡は、体内の広角視野を観察する広角観察手段と、
広角視野の一部を拡大して観察する拡大観察手段とを有
する内視鏡装置。

【００９４】（付記項３〜６の作用）付記項に記載の
通り。

【００９５】（付記項４）付記項１及び２において、
内視鏡は体内像を伝送する１つの光学系を有し、撮像手
段は伝送された画像を２つに分配する光路分配手段と、
分配された一方の像を撮像する広角撮像手段と、他方の
像を拡大して撮像する拡大撮像手段とからなる内視鏡装
置。

【００９６】（付記項５）付記項４において、光路分
配手段はハーフミラーである内視鏡装置。

【００９７】（付記項６）付記項４において、光路分
配手段はプリズムである内視鏡装置。

【００９８】（付記項７）付記項４において、広角撮
像手段は、結像レンズと、撮像素子とからなる内視鏡装
置。

【００９９】（付記項７の作用）体内より内視鏡を通
して得られた光束は結像レンズにより撮像素子上に結像
される。撮像素子は結像された光を光電変換に基づき電
気信号に変換する。

【０１００】（付記項８）付記項４において、拡大撮
像手段は、ズームレンズと、結像レンズと、撮像素子と
からなる内視鏡装置。

【０１０１】（付記項８の作用）付記項７との相違：
体内より得られた光束はズームレンズにより拡大された
後に結像レンズへ入射する。

【０１０２】（付記項９）付記項７及び８において、
撮像素子は単板式ＣＣＤである内視鏡装置。

【０１０３】（付記項９の作用）単板式ＣＣＤによ
り、ＲＧＢの３色を撮像する。

【０１０４】（付記項１０）付記項７及び８におい
て、撮像素子は３板式ＣＣＤである内視鏡装置。

【０１０５】（付記項１０の作用）ＲＧＢ各色を３つ
のＣＣＤを用いて別々に撮像する。

【０１０６】（付記項１１）付記項１において、関心
領域は、観察視野内で関心領域を特定する関心領域特定
手段により特定される内視鏡装置。

【０１０７】（付記項１１〜１９の作用）付記項に記
載の通り。

【０１０８】（付記項１２）付記項１１において、関
心領域の位置は、観察視野内の関心領域特定手段の位置
と一致する内視鏡装置。

【０１０９】（付記項１３）付記項１１において、関
心領域の位置は、観察視野内の関心領域特定手段の位置
に対して所定の方向と距離を有する位置である内視鏡装
置。

【０１１０】（付記項１４）付記項１３において、関
心領域特定手段の位置に対する関心領域の相対位置を設
定するための設定手段を有する内視鏡装置。

【０１１１】（付記項１５）付記項１１において、関
心領域特定手段は、体内に挿入され各種の手術に適用さ
れる処置具の先端に設けた内視鏡装置。

【０１１２】（付記項１６）付記項１１において、関
心領域特定手段は、所定の色を有する色材であり、位置
検出手段は色材の色を抽出することにより関心領域の位
置情報を生成する色抽出画像処理手段である内視鏡装
置。

【０１１３】（付記項１７）付記項１、２において、
視野変換手段は、内視鏡の観察視野の方向を、関心領域
が内視鏡像上に設けた変換目標点に位置するように移動
する内視鏡装置。

【０１１４】（付記項１８）付記項１７において、変
換目標点を設定する設定手段を設けた内視鏡装置。

【０１１５】（付記項１９）付記項１７において、変
換目標点は、内視鏡像の中央である内視鏡装置。

【０１１６】（付記項２０）付記項１、２及び１７に
おいて、視野変換実行前に実行後の視野を表す指標を映
像表示手段に表示する指標表示手段を有する内視鏡装
置。

【０１１７】（付記項２０の作用）指標表示手段は、
術者が視野変換実行前に実行後の視野を予測しやすくな
るような指標を内視鏡像上に表示する。

【０１１８】（付記項２１）付記項２０において、指
標表示手段は、変換目標点上に指標を表示する内視鏡装
置。

【０１１９】（付記項２１〜２５の作用）付記項に記
載の通り。

【０１２０】（付記項２２）付記項２０において、指
標表示手段は、視野変換後に画像中央となる位置に指標
を表示する内視鏡装置。

【０１２１】（付記項２３）付記項２０において、指
標表示手段は、視野変換後に画像の端部となる直線を表
示する内視鏡装置。

【０１２２】（付記項２４）付記項８において、視野
変換手段は、拡大撮像手段に設けられた撮像素子を移動
させる移動手段と、位置検出手段で検出した位置に基づ
いて移動手段の移動量を算出し、指令する位置指令手段
とからなる内視鏡装置。

【０１２３】（付記項２５）付記項８において、視野
変換手段は、拡大撮像手段に設けられた結像レンズを移
動させる移動手段と、位置検出手段で検出した位置に基
づいて移動手段の移動量を算出し、指令する位置指令手
段とからなる内視鏡装置。

【０１２４】（付記項２６）付記項２４及び付記項２
５において、移動手段はＸＹステージと、ＸＹステージ
用駆動モータとからなる内視鏡装置。

【０１２５】（付記項２６の作用）ＸＹステージ用駆
動モータは位置指令信号に応じてＸＹステージを移動さ
せる。撮像素子はＸＹステージ上に固定される。

【０１２６】（付記項２７）付記項１及び２におい
て、視野変換手段を動作させる動作入力手段を設けた内
視鏡装置。

【０１２７】（付記項２７〜３９の作用）付記項に記
載の通り。

【０１２８】（付記項２８）付記項２７において、動
作入力手段はフットスイッチである内視鏡装置。

【０１２９】（付記項２９）付記項２７において、動
作入力手段はハンドスイッチである内視鏡装置。

【０１３０】（付記項３０）付記項１及び２におい
て、位置情報表示手段によって表示される位置情報は、
関心領域の位置を表す指標である内視鏡装置。

【０１３１】（付記項３１）付記項１１において、位
置情報表示手段は、関心領域特定手段の位置情報を表示
する内視鏡装置。

【０１３２】（付記項３２）付記項３１において、位
置情報表示手段によって表示される位置情報は、内視鏡
像上の基準位置に対する関心領域特定手段の方向である
内視鏡装置。

【０１３３】（付記項３３）付記項３１において、位
置情報表示手段によって表示される位置情報は、内視鏡
像上の基準位置に対する関心領域特定手段の距離である
内視鏡装置。

【０１３４】（付記項３４）付記項３２及び３３にお
いて、基準位置を、内視鏡像上に設定する基準位置設定
手段を設けた内視鏡装置。

【０１３５】（付記項３５）付記項３２及び３３にお
いて、基準位置は、内視鏡像の中央である内視鏡装置。

【０１３６】（付記項３６）付記項２及び１６におい
て、色抽出画像処理手段は、内視鏡像から複数の色特徴
量を算出する特徴量算出手段と、各々の色特徴量が所定
のしきい値範囲内に入った画素を抽出対象であると判定
する判定手段を有する内視鏡装置。

【０１３７】（付記項３７）付記項２及び１６におい
て、色抽出画像処理手段は、内視鏡像から照明の状態を
推定する照明状態推定手段と、推定結果に基づいて判定
手段で用いる色特徴量を選択する選択手段とを有する内
視鏡装置。

【０１３８】（付記項３８）付記項２及び１６におい
て、色抽出画像処理手段は、内視鏡像から照明の状態を
推定する照明状態推定手段と、推定結果に基づいて判定
手段での判定処理における各色特徴量の優先度を決定す
る優先度決定手段とを有する内視鏡装置。

【０１３９】（付記項３９）付記項２及び１６におい
て、色抽出画像処理手段は、内視鏡像から照明の状態を
推定する照明状態推定手段と、推定結果に基づいて判定
手段で用いる各色特徴量に対するしきい値範囲を変更す
るしきい値変更手段とを有する内視鏡装置。

【０１４０】

【発明の効果】本発明によれば内視鏡を所定位置に固定
したままの状態で、内視鏡の観察視野内の関心領域の位
置情報を検出する位置検出手段により検出された位置情
報に基づいて視野変換手段によって撮像光学系の一部を
移動させることにより、映像表示手段に表示される内視
鏡像の視野を移動させるとともに、位置検出手段により
得られた関心領域の位置情報を映像表示手段に表示する
位置情報表示手段を設けたので、内視鏡像の視野変換の
対象となる関心領域の位置及び変換目標の位置を任意に
設定した場合でも、スムーズな視野変換を行い、確実で
効率の良い処置を遂行できるとともに、拡大画像だけの
表示でも、確実で効率の良い処置を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す内視鏡装置
全体の概略構成図。

【図２】（Ａ）は第１の実施の形態の硬性鏡とＴＶカ
メラユニットの内部構成を示す概略構成図、（Ｂ）はＴ
Ｖモニタの画面を示す平面図。

【図３】第１の実施の形態の画像処理ユニットの概略
構成図。

【図４】第１の実施の形態の抽出点位置情報生成部の
概略構成図。

【図５】ＴＶモニタの表示画面の広角画像と拡大画像
とを示す平面図。

【図６】ＴＶモニタにスーパーインポーズされる画像
の表示内容の第１の変形例を示す平面図。

【図７】（Ａ）はＴＶモニタにスーパーインポーズさ
れる画像の表示内容の第２の変形例を示す平面図、
（Ｂ）はＴＶモニタにスーパーインポーズされる画像の
表示内容の第３の変形例を示す平面図、（Ｃ）はＴＶモ
ニタにスーパーインポーズされる画像の表示内容の第４
の変形例を示す平面図。

【図８】本発明の第２の実施の形態の要部の概略構成
図。

【図９】本発明の第３の実施の形態の要部の概略構成
図。

【図１０】本発明の第４の実施の形態の要部の概略構
成図。

【図１１】本発明の第５の実施の形態の要部の側面
図。

【図１２】本発明の第６の実施の形態の要部の側面
図。

【符号の説明】

１…硬性鏡（内視鏡）、１０…スコープホルダー（内視
鏡保持手段）、２１…拡大光学系（撮像光学系）、２２
…広角光学系（撮像光学系）、２５ａ…第１のＣＣＤ
（撮像手段）、２５ｂ…第２のＣＣＤ（撮像手段）、Ｈ
…視野変換手段、３２…ＴＶモニタ（映像表示手段）、
３６…重心位置演算部（位置検出手段）、４０…抽出点
位置情報生成部（位置情報表示手段）、４６…矢印デー
タ（位置情報）、４７…数値データ（位置情報）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】患者の体内に挿入される内視鏡を保持す
る内視鏡保持手段と、前記内視鏡から送られる内視鏡像
を撮像する撮像光学系を備えた撮像手段と、この撮像手
段により撮像された前記内視鏡像を表示する映像表示手
段とを備え、前記映像表示手段に表示される内視鏡像に
より患者の体内を観察する内視鏡装置において、前記内視鏡の観察視野内の関心領域の位置情報を検出す
る位置検出手段と、前記内視鏡を所定位置に固定したままの状態で、前記位
置検出手段により検出された位置情報に基づいて前記撮
像光学系の一部を移動させることにより、前記映像表示
手段に表示される前記内視鏡像の視野を移動させる視野
変換手段と、前記映像表示手段に前記位置検出手段により得られた前
記関心領域の位置情報を表示する位置情報表示手段とを
具備したことを特徴とする内視鏡装置。