JP2016096852A - Optical scanning observation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光走査型観察システムに関し、特に、被写体を走査して画像を取得する光走査型観察システムに関するものである。 The present invention relates to an optical scanning observation system, and more particularly to an optical scanning observation system that acquires an image by scanning a subject.
医療分野の内視鏡においては、被検者の負担を軽減するために、当該被検者の体腔内に挿入される挿入部を細径化するための種々の技術が提案されている。そして、このような技術の一例として、前述の挿入部に相当する部分に固体撮像素子を有しない走査型内視鏡、及び、当該走査型内視鏡を具備して構成された光走査型観察システムが知られている。 In endoscopes in the medical field, various techniques have been proposed for reducing the diameter of an insertion portion that is inserted into a body cavity of a subject in order to reduce the burden on the subject. As an example of such a technique, a scanning endoscope that does not include a solid-state imaging device in a portion corresponding to the above-described insertion portion, and an optical scanning observation configured to include the scanning endoscope The system is known.
具体的には、前述の光走査型観察システムは、例えば、光源部から発せられた光を導光する照明用の光ファイバの先端部を揺動させることにより被写体を所定の走査経路で2次元走査し、当該被写体からの戻り光を受光用の光ファイバで受光し、さらに、当該受光用の光ファイバで受光された戻り光を検出した際に得られる輝度値等の検出値を、当該所定の走査経路に対応する画素位置にマッピングすることにより、当該被写体の画像を生成するように構成されている。そして、このような光走査型観察システムに類似する構成を有するものとしては、例えば、特許文献1に開示された医療用観察システムが知られている。
Specifically, the above-described optical scanning observation system, for example, two-dimensionally moves a subject on a predetermined scanning path by swinging the tip of an optical fiber for illumination that guides light emitted from a light source unit. Scanning, receiving return light from the subject with a light receiving optical fiber, and further detecting a detection value such as a luminance value obtained when detecting the return light received by the light receiving optical fiber with the predetermined value The image of the subject is generated by mapping the pixel position corresponding to the scanning path. For example, a medical observation system disclosed in
具体的には、特許文献1には、直視用及び側視用の対物光学系が設けられた走査型医療用プローブを具備する医療用観察システムであって、当該走査型医療用プローブの直視用及び側視用の受光ファイババンドルで受光された光を検出した際に得られる輝度値に対し、当該光の検出タイミングに対応する画素アドレスを割り当てるような画素マッピング処理を行うことにより、直視画像及び側視画像を取得するための構成が開示されている。
Specifically,
ところで、光走査型観察システムにおいては、例えば、前述のようなマッピングにより生成される画像の歪みを防止するために、被検者の体腔内の観察が行われる前に、走査型内視鏡を用いて所定の被写体を実際に走査した際の走査経路を特定可能な走査位置情報を当該走査型内視鏡から読み込むような動作が行われる。また、前述の走査位置情報に含まれる情報量は、走査型内視鏡の走査範囲の拡張に伴って増加する傾向にある。そのため、光走査型観察システムにおいては、例えば、前述の走査位置情報に含まれる情報量が多い場合に、当該走査位置情報の読み込みが完了するまでの時間が長くなり、その結果、術前の準備が遅滞してしまう、という問題点が生じている。 By the way, in the optical scanning observation system, for example, in order to prevent distortion of the image generated by the mapping as described above, the scanning endoscope is installed before observation in the body cavity of the subject. An operation is performed in which scanning position information that can specify a scanning path when a predetermined subject is actually scanned is read from the scanning endoscope. Further, the amount of information included in the above-described scanning position information tends to increase as the scanning range of the scanning endoscope is expanded. Therefore, in the optical scanning observation system, for example, when the amount of information included in the above-described scanning position information is large, it takes a long time to complete the reading of the scanning position information. Has become a problem.
しかし、特許文献1には、前述の問題点を解消可能な手法等について特に言及されておらず、すなわち、前述の問題点に応じた課題が依然として存在している。
However,
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、術前の準備を円滑化することが可能な光走査型観察システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an optical scanning observation system capable of facilitating preparation before surgery.
本発明の一態様の光走査型観察システムは、光源部から発せられる照明光により被写体を走査して戻り光を受光する内視鏡と、前記内視鏡に設けられ、前記内視鏡を用いて前記照明光を照射して前記被写体を所定の走査経路で実際に走査した際の前記照明光の照射位置に対応するS個の位置情報のうちのP個(S>P)の位置情報が格納された第1の記憶領域を具備する第1の記憶部と、前記内視鏡を接続可能な本体装置に設けられ、前記戻り光を検出して得られる輝度値を順次格納する第2の記憶部と、前記本体装置に設けられ、前記本体装置の電源投入後において前記第1の記憶領域に格納されたP個の位置情報を読み込み、かつ読み込んだ前記P個の位置情報に対応する前記第2の記憶部に格納された輝度値を前記P個の位置情報に対応する画素位置にマッピングした第1の画像を生成し、かつ前記第1の画像を表示装置に表示させる画像生成部と、を有する。 An optical scanning observation system according to an aspect of the present invention includes an endoscope that scans a subject with illumination light emitted from a light source unit and receives return light, and the endoscope that is provided in the endoscope and uses the endoscope P (S> P) position information of S pieces of position information corresponding to the irradiation position of the illumination light when the illumination light is irradiated and the subject is actually scanned by a predetermined scanning path is obtained. A first storage unit having a stored first storage area and a main body device to which the endoscope can be connected, and a second luminance value obtained by detecting the return light is sequentially stored; A storage unit, provided in the main unit, reads P position information stored in the first storage area after the main unit is powered on, and corresponds to the read P position information The luminance value stored in the second storage unit is assigned to the P pieces of position information. First image map to pixel positions to generate, and having an image generating unit for displaying on a display device the first image.
本発明における光走査型観察システムによれば、術前の準備を円滑化することができる。 According to the optical scanning observation system of the present invention, preparation before surgery can be facilitated.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1から図7は、本発明の実施例に係るものである。図1は、実施例に係る光走査型観察システムの要部の構成を示す図である。 1 to 7 relate to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an optical scanning observation system according to an embodiment.
光走査型観察システム1は、例えば、図1に示すように、被検者の体腔内に挿入される走査型の内視鏡2と、内視鏡2を接続可能な本体装置3と、本体装置3に接続される表示装置4と、本体装置3に対する情報の入力及び指示を行うことが可能な入力装置5と、を有して構成されている。
For example, as shown in FIG. 1, the optical
内視鏡2は、被検者の体腔内に挿入可能な細長形状を備えて形成された挿入部11を有して構成されている。
The
挿入部11の基端部には、内視鏡2を本体装置3のコネクタ受け部62に着脱自在に接続するためのコネクタ部61が設けられている。
A
コネクタ部61及びコネクタ受け部62の内部には、図示しないが、内視鏡2と本体装置3とを電気的に接続するための電気コネクタ装置が設けられている。また、コネクタ部61及びコネクタ受け部62の内部には、図示しないが、内視鏡2と本体装置3とを光学的に接続するための光コネクタ装置が設けられている。
Although not shown in the drawings, an electrical connector device for electrically connecting the
挿入部11の内部における基端部から先端部にかけての部分には、本体装置3の光源ユニット21から供給された照明光を照明光学系14へ導光する光ファイバである照明用ファイバ12と、被写体からの戻り光を受光して本体装置3の検出ユニット23へ導くための1本以上の光ファイバを具備する受光用ファイバ13と、がそれぞれ挿通されている。
An
照明用ファイバ12の光入射面を含む入射端部は、本体装置3の内部に設けられた合波器32に配置されている。また、照明用ファイバ12の光出射面を含む出射端部は、挿入部11の先端部に設けられたレンズ14aの光入射面の近傍に配置されている。
The incident end including the light incident surface of the
受光用ファイバ13の光入射面を含む入射端部は、挿入部11の先端部の先端面における、レンズ14bの光出射面の周囲に固定配置されている。また、受光用ファイバ13の光出射面を含む出射端部は、本体装置3の内部に設けられた分波器36に配置されている。
The incident end including the light incident surface of the
照明光学系14は、照明用ファイバ12の光出射面を経た照明光が入射されるレンズ14aと、レンズ14aを経た照明光を被写体へ出射するレンズ14bと、を有して構成されている。
The illumination
挿入部11の先端部側における照明用ファイバ12の中途部には、本体装置3のドライバユニット22から供給される駆動信号に基づいて駆動するアクチュエータ部15が設けられている。
An
照明用ファイバ12及びアクチュエータ部15は、挿入部11の長手軸方向に垂直な断面において、例えば、図2に示す位置関係を具備するようにそれぞれ配置されている。図2は、アクチュエータ部の構成を説明するための断面図である。
The
照明用ファイバ12とアクチュエータ部15との間には、図2に示すように、接合部材としてのフェルール41が配置されている。具体的には、フェルール41は、例えば、ジルコニア(セラミック)またはニッケル等により形成されている。
As shown in FIG. 2, a
フェルール41は、図2に示すように、四角柱として形成されており、挿入部11の長手軸方向に直交する第1の軸方向であるX軸方向に対して垂直な側面42a及び42cと、挿入部11の長手軸方向に直交する第2の軸方向であるY軸方向に対して垂直な側面42b及び42dと、を有している。また、フェルール41の中心には、照明用ファイバ12が固定配置されている。なお、フェルール41は、柱形状を具備する限りにおいては、四角柱以外の他の形状として形成されていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
アクチュエータ部15は、図2に示すように、側面42aに沿って配置された圧電素子15aと、側面42bに沿って配置された圧電素子15bと、側面42cに沿って配置された圧電素子15cと、側面42dに沿って配置された圧電素子15dと、を有している。
As shown in FIG. 2, the
圧電素子15a〜15dは、予め個別に設定された分極方向を具備するとともに、本体装置3から供給される駆動信号に応じて伸縮するように構成されている。
The
すなわち、内視鏡2は、本体装置3の光源ユニット21から発せられる照明光により被写体を走査するとともに、当該被写体からの戻り光を受光用ファイバ13において受光するように構成されている。
That is, the
挿入部11の内部には、内視鏡2毎に固有の走査位置情報(詳細は後述)を格納するためのメモリ16が設けられている。そして、メモリ16に格納された走査位置情報は、内視鏡2のコネクタ部61と本体装置3のコネクタ受け部62とが接続され、かつ、本体装置3の電源がオンされた際に、本体装置3のコントローラ25により読み出される。なお、走査位置情報は、例えば、内視鏡2の製造時等のような、ユーザが内視鏡2を初めて使用するタイミングより前の任意のタイミングにおいてメモリ16に格納されるものとする。
Inside the insertion unit 11, a
本体装置3は、光源ユニット21と、ドライバユニット22と、検出ユニット23と、メモリ24と、コントローラ25と、を有して構成されている。
The
光源ユニット21は、光源31aと、光源31bと、光源31cと、合波器32と、を有して構成されている。
The
光源31aは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ25の制御により発光された際に、赤色の波長帯域の光(以降、R光とも称する)を合波器32へ出射するように構成されている。
The light source 31a includes a laser light source, for example, and is configured to emit red wavelength band light (hereinafter also referred to as R light) to the
光源31bは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ25の制御により発光された際に、緑色の波長帯域の光(以降、G光とも称する)を合波器32へ出射するように構成されている。
The light source 31b includes, for example, a laser light source, and is configured to emit green wavelength band light (hereinafter also referred to as G light) to the
光源31cは、例えばレーザ光源等を具備し、コントローラ25の制御により発光された際に、青色の波長帯域の光(以降、B光とも称する)を合波器32へ出射するように構成されている。
The
合波器32は、光源31aから発せられたR光と、光源31bから発せられたG光と、光源31cから発せられたB光と、を合波して照明用ファイバ12の光入射面に供給するように構成されている。
The
ドライバユニット22は、信号発生器33と、D/A変換器34a及び34bと、アンプ35と、を有して構成されている。
The
信号発生器33は、コントローラ25の制御に基づき、照明用ファイバ12の出射端部をX軸方向に揺動させるための第1の駆動信号として、例えば、図3の破線で示すような、所定の変調を正弦波に施して得られる信号波形を具備する信号を生成してD/A変換器34aへ出力する。また、信号発生器33は、コントローラ25の制御に基づき、照明用ファイバ12の出射端部をY軸方向に揺動させるための第2の駆動信号として、例えば、図3の一点鎖線で示すような、第1の駆動信号の位相を90°ずらした信号波形を具備する信号を生成してD/A変換器34bへ出力する。図3は、アクチュエータ部に供給される駆動信号の信号波形の一例を示す図である。
Based on the control of the
D/A変換器34aは、信号発生器33から出力されたデジタルの第1の駆動信号をアナログの第1の駆動信号に変換してアンプ35へ出力するように構成されている。
The D /
D/A変換器34bは、信号発生器33から出力されたデジタルの第2の駆動信号をアナログの第2の駆動信号に変換してアンプ35へ出力するように構成されている。
The D / A converter 34 b is configured to convert the digital second drive signal output from the
アンプ35は、D/A変換器34a及び34bから出力された第1及び第2の駆動信号を増幅してアクチュエータ部15へ出力するように構成されている。
The
ここで、例えば、図3の破線で示すような信号波形を具備する第1の駆動信号がアクチュエータ部15の圧電素子15a及び15cに供給されるとともに、図3の一点鎖線で示すような信号波形を具備する第2の駆動信号がアクチュエータ部15の圧電素子15b及び15dに供給されることにより、照明用ファイバ12の出射端部が渦巻状に揺動され、このような揺動に応じて被写体の表面が図4及び図5に示すような渦巻状の走査経路で走査される。図4は、中心点Aから最外点Bに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。図5は、最外点Bから中心点Aに至る渦巻状の走査経路の一例を示す図である。
Here, for example, a first drive signal having a signal waveform as shown by a broken line in FIG. 3 is supplied to the
具体的には、まず、時刻T1においては、被写体の表面における照明光の照射位置の中心点Aに相当する位置に照明光が照射される。その後、第1及び第2の駆動信号の振幅が時刻T1から時刻T2にかけて増加するに伴い、被写体の表面における照明光の照射位置が中心点Aを起点として外側へ第1の渦巻状の走査経路を描くように変位し、さらに、時刻T2に達すると、被写体の表面における照明光の照射位置の最外点Bに照明光が照射される。そして、第1及び第2の駆動信号の振幅が時刻T2から時刻T3にかけて減少するに伴い、被写体の表面における照明光の照射位置が最外点Bを起点として内側へ第2の渦巻状の走査経路を描くように変位し、さらに、時刻T3に達すると、被写体の表面における中心点Aに照明光が照射される。 Specifically, at time T1, illumination light is irradiated to a position corresponding to the center point A of the irradiation position of the illumination light on the surface of the subject. Thereafter, as the amplitudes of the first and second drive signals increase from time T1 to time T2, the irradiation position of the illumination light on the surface of the subject starts from the center point A and starts to the first spiral scanning path. When the time T2 is reached, the illumination light is irradiated to the outermost point B of the illumination light irradiation position on the surface of the subject. Then, as the amplitudes of the first and second drive signals decrease from time T2 to time T3, the irradiation position of the illumination light on the surface of the subject is scanned in the second spiral shape from the outermost point B to the inside. When it is displaced so as to draw a route and further reaches time T3, illumination light is applied to the center point A on the surface of the subject.
すなわち、アクチュエータ部15は、ドライバユニット22から供給される第1及び第2の駆動信号に基づいて照明用ファイバ12の出射端部を揺動することにより、当該出射端部を経て被写体へ出射される照明光の照射位置を図4及び図5に示す渦巻状の走査経路に沿って変位させることが可能な構成を具備している。
That is, the
検出ユニット23は、分波器36と、検出器37a、37b及び37cと、A/D変換器38a、38b及び38cと、を有して構成されている。
The
分波器36は、ダイクロイックミラー等を具備し、受光用ファイバ13の光出射面から出射された戻り光をR(赤)、G(緑)及びB(青)の色成分毎の光に分離して検出器37a、37b及び37cへ出射するように構成されている。
The
検出器37aは、例えば、アバランシェフォトダイオード等を具備し、分波器36から出力されるR光の強度を検出し、当該検出したR光の強度に応じたアナログのR信号を生成してA/D変換器38aへ出力するように構成されている。
The
検出器37bは、例えば、アバランシェフォトダイオード等を具備し、分波器36から出力されるG光の強度を検出し、当該検出したG光の強度に応じたアナログのG信号を生成してA/D変換器38bへ出力するように構成されている。
The
検出器37cは、例えば、アバランシェフォトダイオード等を具備し、分波器36から出力されるB光の強度を検出し、当該検出したB光の強度に応じたアナログのB信号を生成してA/D変換器38cへ出力するように構成されている。
The
A/D変換器38aは、検出器37aから出力されたアナログのR信号をデジタルのR信号に変換してコントローラ25へ出力するように構成されている。
The A /
A/D変換器38bは、検出器37bから出力されたアナログのG信号をデジタルのG信号に変換してコントローラ25へ出力するように構成されている。
The A / D converter 38b is configured to convert the analog G signal output from the
A/D変換器38cは、検出器37cから出力されたアナログのB信号をデジタルのB信号に変換してコントローラ25へ出力するように構成されている。
The A / D converter 38 c is configured to convert the analog B signal output from the
メモリ24には、本体装置3の制御の際に用いられる制御情報として、例えば、図3の信号波形を特定するための信号レベル、周波数、位相差、及び、信号増幅率等のパラメータを含む情報が予め格納されている。また、メモリ24の制御情報には、図3の信号波形の振幅の大きさの変化に用いられる信号増幅率に関する情報が含まれている。
In the memory 24, information including parameters such as a signal level, a frequency, a phase difference, and a signal amplification factor for specifying the signal waveform of FIG. 3 as control information used in controlling the
コントローラ25は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により構成されている。また、コントローラ25は、図示しない信号線等を介してコネクタ受け部62におけるコネクタ部61の接続状態を検出することにより、挿入部11が本体装置3に電気的に接続されているか否かを検出することができるように構成されている。また、コントローラ25は、光源制御部25aと、走査制御部25bと、画像メモリ25cと、画像生成部25dと、を有して構成されている。
The
光源制御部25aは、メモリ24から読み込んだ制御情報に基づき、例えば、光源31a〜31cを同時に発光させるための制御を光源ユニット21に対して行うように構成されている。
Based on the control information read from the memory 24, the light
走査制御部25bは、メモリ24から読み込んだ制御情報に基づき、例えば、図3に示すような信号波形を具備する駆動信号を生成させるための制御をドライバユニット22に対して行うように構成されている。
Based on the control information read from the memory 24, the
画像メモリ25cは、検出ユニット23から出力される各色成分の信号により示される輝度値(画素値)を順次格納するように構成されている。また、画像メモリ25cは、検出ユニット23から出力される各色成分の信号により示される輝度値(画素値)を1フレーム分格納することが可能な記憶容量を具備して構成されている。
The
画像生成部25dは、例えば、画像生成回路及びメモリ等を具備し、内視鏡2のコネクタ部61と本体装置3のコネクタ受け部62とが接続され、かつ、本体装置3の電源がオンされた際に、メモリ16に格納された走査位置情報を読み込むとともに、当該読み込んだ走査位置情報を一時的に蓄積することができるように構成されている。また、画像生成部25dは、メモリ16に格納された走査位置情報の読み込みが完了した際に、当該走査位置情報に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に対応する輝度値(画素値)を画像メモリ25cから読み込んでマッピングすることにより1フレーム分の観察画像を生成し、当該生成した1フレーム分の観察画像を表示装置4へ順次出力するように構成されている。また、画像生成部25dは、メモリ16に格納された走査位置情報に含まれる所定の一部の情報の読み込みが完了した際に、当該読み込んだ所定の一部の情報を用い、前述の観察画像とは異なる画像である準備用画像を生成して表示装置4へ順次出力するための処理(詳細は後述)を行うように構成されている。
The
表示装置4は、例えば、モニタ等を具備し、本体装置3から出力される観察画像を表示することができるように構成されている。
The display device 4 includes, for example, a monitor and is configured to display an observation image output from the
入力装置5は、例えば、キーボードまたはタッチパネル等を具備して構成されている。なお、入力装置5は、本体装置3とは別体の装置として構成されていてもよく、または、本体装置3と一体化したインターフェースとして構成されていてもよい。
The input device 5 includes, for example, a keyboard or a touch panel. The input device 5 may be configured as a separate device from the
続いて、以上に述べたような構成を具備する光走査型観察システム1の動作等について説明する。
Next, the operation of the optical
術者等のユーザは、例えば、被検者の体腔内の観察を行う前に、光走査型観察システム1の各部を接続し、さらに、本体装置3の電源をオンするための操作を入力装置5において行う。その後、ユーザは、例えば、入力装置5の走査開始スイッチを操作することにより、内視鏡2による走査を開始させるための指示をコントローラ25に対して行う。
For example, a user such as an operator connects each part of the optical
ここで、メモリ16に予め格納された走査位置情報には、例えば、内視鏡2を用いてPSD(Position Sensitive Detector)等の所定の被写体を渦巻状の走査経路で実際に走査した際の照明光の照射位置を示すS個の座標情報が含まれている。
Here, the scanning position information stored in advance in the
走査位置情報に含まれるS個の座標情報は、例えば、図4及び図5に示した渦巻状の走査経路の中心点Aを原点(0,0)に設定した場合における直交座標系の座標位置として取得される。また、走査位置情報に含まれるS個の座標情報は、例えば、図6に示すように、P個(但し、S>Pであるとする)の座標情報CA1、CA2、・・・、CAPからなる座標情報群GC1と、Q個(但し、S>Q≧Pであるとする)の座標情報CB1、CB2、CB3、・・・、CBQからなる座標情報群GC2と、に予め仕分けられた状態でメモリ16に格納されている。図6は、内視鏡のメモリに格納される走査位置情報の概要を説明するための図である。
The S coordinate information included in the scanning position information is, for example, the coordinate position of the orthogonal coordinate system when the center point A of the spiral scanning path shown in FIGS. 4 and 5 is set to the origin (0, 0). Get as. Further, the S pieces of coordinate information included in the scanning position information are, for example, from P pieces of coordinate information CA1, CA2,..., CAP as shown in FIG. A coordinate information group GC1 and a coordinate information group GC2 composed of Q pieces of coordinate information CB1, CB2, CB3,..., CBQ (provided that S> Q ≧ P). Stored in the
座標情報群GC1に含まれるP個の座標情報は、例えば、メモリ16の1番目のアドレスからP番目のアドレスまでの領域に相当する記憶領域(アドレス領域)MAに格納されている。また、座標情報群GC1に含まれるP個の座標情報は、例えば、S個の座標情報の中から所定の割合でかつ均等に抽出した各座標情報を、渦巻状の走査経路における通過順(中心点A→最外点Bまたは最外点B→中心点A)に並べた状態で記憶領域MAに格納される。換言すると、座標情報群GC1に含まれるP個の座標情報は、例えば、S個の座標情報の中から渦巻状の走査経路における通過順に沿ってZ個おきに抽出した各座標情報を、当該通過順に並べた状態で記憶領域MAに格納される。
The P pieces of coordinate information included in the coordinate information group GC1 are stored, for example, in a storage area (address area) MA corresponding to an area from the first address to the Pth address of the
座標情報群GC2に含まれるQ個の座標情報は、例えば、メモリ16のP+1番目のアドレスからP+Q番目のアドレスまでの領域に相当する記憶領域(アドレス領域)MBに格納されている。また、座標情報群GC2に含まれるQ個の座標情報は、例えば、S個の座標情報のうちのP個の座標情報以外の各座標情報を、渦巻状の走査経路における通過順(中心点A→最外点Bまたは最外点B→中心点A)に並べた状態で記憶領域MBに格納される。
The Q pieces of coordinate information included in the coordinate information group GC2 are stored in, for example, a storage area (address area) MB corresponding to an area from the P + 1th address to the P + Qth address of the
そのため、例えば、座標情報群GC1に含まれるP個の座標情報が、S個の座標情報の中から1/3の割合でかつ均等に抽出された場合、すなわち、S個の座標情報の中から渦巻状の走査経路における通過順に沿って2個おきに抽出された場合には、当該渦巻状の走査経路上における座標情報CAm(但し、1≦m≦Pであるとする)と座標情報CBn(但し、1≦n≦Qであるとする)との位置関係を、図7のように表すことができる。図7は、走査経路上における複数の座標情報の位置関係の一例を説明するための図である。 Therefore, for example, when the P pieces of coordinate information included in the coordinate information group GC1 are uniformly extracted from the S pieces of coordinate information at a rate of 1/3, that is, from the S pieces of coordinate information. In the case where every second sample is extracted along the order of passage in the spiral scanning path, coordinate information CAm on the spiral scanning path (where 1 ≦ m ≦ P) and coordinate information CBn ( However, the positional relationship with 1 ≦ n ≦ Q can be expressed as shown in FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the positional relationship of a plurality of coordinate information on the scanning path.
なお、走査位置情報に含まれる座標情報の総数、すなわち、記憶領域MA及びMBに格納される座標情報の総数に相当するSの値は、例えば、表示装置4に表示する観察画像の画像サイズ及び/または解像度等に応じて適宜設定すればよい。また、記憶領域MAに格納される座標情報の総数に相当するPの値は、例えば、表示装置4に表示する準備用画像の画像サイズ及び/または解像度等に応じて適宜設定すればよい。 The total number of coordinate information included in the scanning position information, that is, the value of S corresponding to the total number of coordinate information stored in the storage areas MA and MB is, for example, the image size of the observation image displayed on the display device 4 and It may be set as appropriate according to the resolution or the like. In addition, the value of P corresponding to the total number of coordinate information stored in the storage area MA may be appropriately set according to the image size and / or resolution of the preparation image displayed on the display device 4, for example.
一方、画像生成部25dは、内視鏡2のコネクタ部61と本体装置3のコネクタ受け部62とが接続され、かつ、本体装置3の電源がオンされた際に、メモリ16に予め格納された走査位置情報に含まれる各座標情報を1番目のアドレスから順に読み込む。すなわち、このような画像生成部25dの動作によれば、メモリ16に予め格納された走査位置情報に含まれる各座標情報が、CA1→CA2→…→CAP→CB1→CB2→CB3→…→CBQの順に読み込まれる。
On the other hand, the
そして、画像生成部25dは、メモリ16の記憶領域MAからの座標情報群GC1の読み込みを完了した際に、座標情報群GC1に応じた準備用画像を生成して表示装置4に表示させるための処理を行う。
The
具体的には、画像生成部25dは、メモリ16の記憶領域MAからの座標情報群GC1の読み込みを完了した際に、例えば、座標情報群GC1に含まれる各座標情報に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に対応する輝度値(画素値)を画像メモリ25cから選択的に読み込む。その後、画像生成部25dは、画像メモリ25cから選択的に読み込んだ輝度値(画素値)を前述のように特定した画素位置にマッピングして得られるモザイク状の画像(観察画像における一部の画素が欠落した画像)に対して画素補間処理を施すことにより、所定の画像サイズISSを具備する1フレーム分の準備用画像を生成し、当該生成した1フレーム分の準備用画像を表示装置4へ順次出力する。なお、所定の画像サイズISSは、例えば、400×400画素等のような、表示装置4に表示される観察画像の本来の画像サイズと同一の画像サイズとして予め設定されるものとする。また、本実施例の画像生成部25dは、例えば、座標情報群GC1に含まれる1つの座標情報をメモリ16の記憶領域MAから読み込む毎に、当該1つの座標情報に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に対応する輝度値(画素値)を画像メモリ25cから選択的に読み込むようにしてもよい。
Specifically, when the
一方、ユーザは、入力装置5の走査開始スイッチを操作した後、表示装置4に表示される準備用画像を確認しながら、被検者の体腔内の観察に必要な準備を進める。 On the other hand, after operating the scanning start switch of the input device 5, the user proceeds with preparations necessary for observation in the body cavity of the subject while confirming the preparation image displayed on the display device 4.
画像生成部25dは、座標情報群GC1に応じた準備用画像を表示装置4に表示させた後において、メモリ16の記憶領域MBからの座標情報群GC2の読み込みを完了した際に、座標情報群GC1及び座標情報群GC2に応じた観察画像を生成して準備用画像の代わりに表示装置4に表示させるための処理を行う。
When the
具体的には、画像生成部25dは、メモリ16の記憶領域MBからの座標情報群GC2の読み込みを完了した際に、例えば、座標情報群GC1及び座標情報群GC2に含まれる各座標情報を渦巻状の走査経路における通過順に並び替え、当該並び替えた各座標情報に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に対応する輝度値(画素値)を画像メモリ25cから読み込む。その後、画像生成部25dは、画像メモリ25cから読み込んだ輝度値(画素値)を前述のように特定した画素位置にマッピングすることにより、所定の画像サイズISSを具備する1フレーム分の観察画像を生成し、当該生成した1フレーム分の観察画像を準備用画像の代わりに表示装置4へ順次出力する。なお、本実施例の画像生成部25dは、例えば、座標情報群GC2に含まれる1つの座標情報をメモリ16の記憶領域MBから読み込む毎に、当該1つの座標情報に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に対応する輝度値(画素値)を画像メモリ25cから選択的に読み込むようにしてもよい。
Specifically, when the
なお、本実施例によれば、P個の座標情報が、例えば、渦巻状の走査経路の中心点Aを含む中心部等のような、当該渦巻状の走査経路により規定される走査範囲内の所定の部分に属する各座標情報としてS個の座標情報の中から抽出されるとともに、当該渦巻状の走査経路における通過順に並べられた状態でメモリ16の記憶領域MAに格納されていてもよい。また、このような場合において、本実施例の画像生成部25dは、例えば、メモリ16から読み込んだ座標情報群GC1に含まれる各座標情報に対応するラスタスキャン形式の画素位置を特定し、当該特定した画素位置に対応する輝度値(画素値)を画像メモリ25cから選択的に読み込み、当該選択的に読み込んだ輝度値(画素値)を当該特定した画素位置にマッピングして得られる部分画像(観察画像の一部に相当する画像)に対して拡大処理を施すことにより、所定の画像サイズISSを具備する1フレーム分の準備用画像を生成し、当該生成した1フレーム分の準備用画像を表示装置4へ順次出力するようにしてもよい。
According to the present embodiment, P coordinate information is within a scanning range defined by the spiral scanning path, such as a central portion including the center point A of the spiral scanning path. Each coordinate information belonging to the predetermined portion may be extracted from the S pieces of coordinate information, and may be stored in the storage area MA of the
なお、本実施例の光走査型観察システム1の構成を適宜変形することにより、例えば、本体装置3の電源がオンされた後において、座標情報群GC1に含まれるP個の座標情報、及び、座標情報群GC2に含まれるQ個の座標情報の読み込みが同時に開始されるようにしてもよい。そして、このような構成によれば、P<Qである場合において、準備用画像を表示装置4に表示させた後に、当該準備用画像の代わりに観察画像を表示装置4に表示させることができる。
In addition, by appropriately modifying the configuration of the optical
以上に述べたように、本実施例によれば、例えば、メモリ16からの座標情報群GC1の読み込みが完了した直後から、メモリ16からの座標情報群GC2の読み込みが完了する直前までの期間中において、観察画像の解像度に比べて低解像度の準備用画像を一時的に表示装置4に表示させることができる。そのため、本実施例によれば、例えば、メモリ16に格納される走査位置情報の情報量(走査位置情報に含まれる座標情報の総数)が多い場合であっても、本体装置3の電源がオンされてから短時間で準備用画像を表示装置4に表示させることができ、その結果、ユーザによる術前の準備を円滑化することができる。
As described above, according to the present embodiment, for example, during the period from immediately after the reading of the coordinate information group GC1 from the
なお、本発明は、上述した各実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various changes and applications can be made without departing from the spirit of the invention.
1 光走査型観察システム
2 内視鏡
3 本体装置
4 表示装置
5 入力装置
11 挿入部
15 アクチュエータ部
16 メモリ
21 光源ユニット
22 ドライバユニット
23 検出ユニット
24 メモリ
25 コントローラ
25a 光源制御部
25b 走査制御部
25c 画像メモリ
25d 画像生成部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記内視鏡に設けられ、前記内視鏡を用いて前記照明光を照射して前記被写体を所定の走査経路で実際に走査した際の前記照明光の照射位置に対応するS個の位置情報のうちのP個(S>P)の位置情報が格納された第1の記憶領域を具備する第1の記憶部と、
前記内視鏡を接続可能な本体装置に設けられ、前記戻り光を検出して得られる輝度値を順次格納する第2の記憶部と、
前記本体装置に設けられ、前記本体装置の電源投入後において前記第1の記憶領域に格納された前記P個の位置情報を読み込み、かつ前記P個の位置情報に対応する前記第2の記憶部に格納された輝度値を前記P個の位置情報に対応する画素位置にマッピングした第1の画像を生成し、かつ前記第1の画像を表示装置に表示させる画像生成部と、
を有することを特徴とする光走査型観察システム。 An endoscope that scans a subject with illumination light emitted from a light source unit and receives return light;
S pieces of position information corresponding to irradiation positions of the illumination light provided in the endoscope and irradiated with the illumination light using the endoscope and actually scanning the subject through a predetermined scanning path A first storage unit comprising a first storage area in which P pieces of position information (S> P) are stored;
A second storage unit that is provided in a main body device to which the endoscope can be connected, and that sequentially stores luminance values obtained by detecting the return light;
The second storage unit that is provided in the main device, reads the P pieces of position information stored in the first storage area after the main device is turned on, and corresponds to the P pieces of position information Generating a first image obtained by mapping the luminance value stored in the pixel position corresponding to the P pieces of position information, and causing the display device to display the first image;
An optical scanning observation system comprising:
前記画像生成部は、さらに、前記第2の記憶領域に格納された前記Q個の位置情報を読み込み、かつ前記P個の位置情報および前記Q個の位置情報に対応する前記第2の記憶部に格納された輝度値を前記S個の位置情報に対応する画素位置にマッピングした第2の画像を生成し、かつ前記第1の画像を前記表示装置に表示させた後に前記第2の画像を前記第1の画像の代わりに前記表示装置に表示させる
ことを特徴とする請求項1に記載の光走査型観察システム。 The first storage unit stores a second storage in which Q pieces (S> Q ≧ P) of positional information other than the P pieces of positional information among the S pieces of positional information are stored. Further having an area,
The image generation unit further reads the Q pieces of position information stored in the second storage area, and corresponds to the P pieces of position information and the Q pieces of position information. A second image obtained by mapping the luminance value stored in the pixel position to the pixel position corresponding to the S pieces of position information is generated, and the second image is displayed after the first image is displayed on the display device. The optical scanning observation system according to claim 1, wherein the display is displayed on the display device instead of the first image.
ことを特徴とする請求項2に記載の光走査型観察システム。 The image generation unit selectively reads from the second storage unit when the P pieces of position information are extracted from the S pieces of position information at a predetermined ratio and evenly. By applying pixel interpolation processing to a mosaic image obtained by mapping luminance values to pixel positions corresponding to the P pieces of position information, the first image having the same image size as the second image is obtained. The optical scanning observation system according to claim 2, wherein an image is generated.
ことを特徴とする請求項2に記載の光走査型観察システム。 The image generating unit selectively reads the luminance read from the second storage unit when the P pieces of position information belong to a predetermined portion within a scanning range defined by the predetermined scanning path. The first image having the same image size as the second image is generated by performing an enlargement process on the partial image obtained by mapping the value to the pixel position corresponding to the P pieces of position information. The optical scanning observation system according to claim 2.
前記P個の位置情報が、前記所定の走査経路における通過順に並べられた状態で前記第1の記憶領域に格納されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光走査型観察システム。 The first storage area corresponds to an area from the first address to the P-th address of the first storage unit,
2. The optical scanning observation system according to claim 1, wherein the P pieces of position information are stored in the first storage area in a state of being arranged in the order of passage in the predetermined scanning path.
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