JPH08107875A - Endoscope shape detector - Google Patents
Endoscope shape detectorInfo
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- JPH08107875A JPH08107875A JP6237955A JP23795594A JPH08107875A JP H08107875 A JPH08107875 A JP H08107875A JP 6237955 A JP6237955 A JP 6237955A JP 23795594 A JP23795594 A JP 23795594A JP H08107875 A JPH08107875 A JP H08107875A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は磁界発生素子と磁界検出
素子とを用いて内視鏡の形状を検出して表示する内視鏡
形状検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope shape detecting device for detecting and displaying the shape of an endoscope using a magnetic field generating element and a magnetic field detecting element.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、内視鏡は医療用分野及び工業用分
野で広く用いられるようになった。この内視鏡は特に挿
入部が軟性のものは、屈曲した体腔内に挿入することに
より、切開することなく体腔内深部の臓器を診断した
り、必要に応じてチャンネル内に処置具を挿通してポリ
ープ等を切除するなどの治療処置を行うことができる。2. Description of the Related Art In recent years, endoscopes have been widely used in medical fields and industrial fields. This endoscope, especially if it has a soft insertion part, can be inserted into a bent body cavity to diagnose an organ deep inside the body cavity without incision or to insert a treatment instrument into the channel as necessary. It is possible to carry out therapeutic treatment such as excision of polyps and the like.
【0003】この場合、例えば肛門側から下部消化管内
を検査する場合のように、屈曲した体腔内に挿入部を円
滑に挿入するためにはある程度の熟練を必要とする場合
がある。In this case, some skill may be required to smoothly insert the insertion portion into the bent body cavity, for example, when examining the lower digestive tract from the anus side.
【0004】つまり、挿入作業を行っている場合、管路
の屈曲に応じて挿入部に設けた湾曲部を湾曲させる等の
作業が円滑な挿入を行うのに必要になり、そのためには
挿入部の先端位置等が、体腔内のどの位置にあるかと
か、現在の挿入部の屈曲状態等を知ることができると便
利である。That is, when the insertion work is being performed, a work such as bending the bending portion provided in the insertion portion in accordance with the bending of the conduit is necessary for smooth insertion. For that purpose, the insertion portion is required. It is convenient to know where in the body cavity the position of the tip of the body is, and the current bending state of the insertion part.
【0005】このため、例えば特開平3ー295530
号公報には挿入部に設けた受信用空中線(コイル)に対
し、挿入部の外部に設けた送信用空中線(アンテナコイ
ル)を走査して挿入部の挿入状態を検出するものがあ
る。Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-295530
There is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-242242 in which the receiving antenna (coil) provided in the insertion portion is scanned with a transmitting antenna (antenna coil) provided outside the insertion portion to detect the insertion state of the insertion portion.
【0006】この従来例では内視鏡形状を検出すること
が可能であるが、1つのコイルの位置の検出のためにア
ンテナコイルを走査してコイルに誘起される電圧の最大
となる状態と最小になる状態とに設定しなければならな
い。このために、1つのコイルの位置検出にさえ、アン
テナコイルを広範囲に走査することが必要となり、その
走査のために位置検出に時間がかかる。形状を検出する
には複数のコイルの位置を検出することが必要になるの
で、形状を検出するにはさらに長い時間が必要になって
しまう。In this conventional example, it is possible to detect the shape of the endoscope, but in order to detect the position of one coil, the antenna coil is scanned and the voltage induced in the coil becomes maximum and minimum. Must be set to Therefore, even if the position of one coil is detected, it is necessary to scan the antenna coil over a wide range, and it takes time to detect the position. Since it is necessary to detect the positions of a plurality of coils to detect the shape, it takes a longer time to detect the shape.
【0007】また、USパテント4,176,662で
は内視鏡の先端のトランスジューサからバースト波を出
し、周囲の複数のアンテナ又はトランスジューサで検出
して先端部の位置をCRTにプロット等するものが開示
されている。また、USパテント4,821,731で
は体外の直交コイルを回転し、体内のカテーテルに設け
たセンサの出力からカテーテルの先端位置を検出するも
のを開示している。US Pat. No. 4,176,662 discloses a method in which a burst wave is emitted from a transducer at the tip of an endoscope and detected by a plurality of surrounding antennas or transducers to plot the position of the tip on a CRT. Has been done. US Pat. No. 4,821,731 discloses a technique in which a quadrature coil outside the body is rotated to detect the tip position of the catheter from the output of a sensor provided on the catheter inside the body.
【0008】これら2つは先端位置を検出するもので、
形状を検出することを目的とするものでない。These two are for detecting the tip position,
It is not intended to detect the shape.
【0009】また、PCT出願GB91/01431号
公開公報では内視鏡が挿入される対象物の周囲にX−Y
方向にダイポールアンテナを格子状に多数並べてAC駆
動し、一方、内視鏡側に内蔵したコイルで得られる信号
より、内視鏡の位置を導出する従来例を開示している。Further, in PCT application GB91 / 01431 publication, an XY is arranged around an object into which an endoscope is inserted.
There is disclosed a conventional example in which a large number of dipole antennas are arranged in a grid pattern in a direction and AC-driven, and the position of the endoscope is derived from a signal obtained by a coil built in the endoscope side.
【0010】この従来例では検出範囲よりも広い範囲に
ダイポールアンテナを格子状に多数並べなければ内視鏡
形状を精度良く検出することが困難であり、大きなスペ
ースが必要になってしまう。In this conventional example, unless a large number of dipole antennas are arranged in a grid pattern in a range wider than the detection range, it is difficult to detect the endoscope shape with high accuracy, and a large space is required.
【0011】さらにPCT出願WO94/0438号公
開公報に開示された従来例では3軸直交の複数のソース
コイルからの磁界を内視鏡に設けたセンスコイルで検出
し、検出した内視鏡形状をグレー表示するようにしてい
る。Further, in the conventional example disclosed in PCT application WO94 / 0438, the sense coils provided in the endoscope detect magnetic fields from a plurality of three-axis orthogonal source coils, and the detected endoscope shape is detected. It is displayed in gray.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
PCT出願WO94/0438号公開公報に開示された
従来例では内視鏡形状が検出できても、表示手段にグレ
ー表示された画像がグレーの階調から立体的であること
を識別できるが、その奥行き量をより正確に把握するこ
とが困難ある。However, in the conventional example disclosed in the above-mentioned PCT application WO94 / 04438, even if the endoscope shape can be detected, the image displayed in gray on the display means is gray. It is possible to identify that the depth is three-dimensional from the key, but it is difficult to grasp the depth amount more accurately.
【0013】また、表示された内視鏡形状の画像には基
準位置等が表示されないので、患者等の被検体内に挿入
された内視鏡の形状を方向性を含めて把握することが困
難であった。Further, since the reference position and the like are not displayed on the displayed endoscope-shaped image, it is difficult to grasp the shape of the endoscope inserted into the subject such as a patient including directionality. Met.
【0014】本発明は上述した問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は患者等の被検体内部に挿入された内
視鏡の形状の把握が容易な内視鏡形状検出装置を提供す
ることである。また、本発明の他の目的はユーザにとっ
て使い勝手が良い機能を有する内視鏡形状検出装置を提
供することである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide an endoscope shape detecting apparatus in which the shape of an endoscope inserted inside a subject such as a patient can be easily grasped. That is. Another object of the present invention is to provide an endoscope shape detecting device having a function that is convenient for the user.
【0015】[0015]
【問題点を解決する手段及び作用】磁界を用いて内視鏡
形状を検出し、かつ表示する内視鏡形状検出装置におい
て、互いに異なる視点方向からの内視鏡形状を2画面で
同時に表示する検出画像表示手段を設けることにより、
視点方向が異なる両画面の比較から被検体の内部に挿入
された内視鏡挿入部の形状を立体的に理解することが容
易にできるようにしている。[Means and Actions for Solving Problems] In an endoscope shape detecting device for detecting and displaying an endoscope shape by using a magnetic field, endoscope shapes from different viewpoint directions are simultaneously displayed on two screens. By providing the detection image display means,
It is possible to easily understand the shape of the endoscope insertion portion inserted inside the subject stereoscopically by comparing both screens with different viewpoint directions.
【0016】また、画面上に基準位置等を表示する基準
情報の表示手段を設けることにより、基準情報を参照す
ることにより、表示された内視鏡形状を方向性を含めて
理解することが容易にできる。Further, by providing the reference information display means for displaying the reference position and the like on the screen, it is easy to understand the displayed endoscope shape including the directivity by referring to the reference information. You can
【0017】[0017]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図1ないし図13は本発明の第1実施例
に係り、図1は本発明の第1実施例を有する内視鏡シス
テムの概略の構成を示し、図2は第1実施例の内視鏡形
状検出装置の構成を示すブロック図で示し、図3は内視
鏡形状検出装置の全体構成を示し、図4は3軸センスコ
イル及びプローブの構成を示し、図5はプローブ内のソ
ースコイルの位置を複数のセンスコイルを用いて検出す
る様子を示し、図6はマーカプローブの構成を断面図で
示し、図7は内視鏡形状検出装置の処理内容をフローで
示し、図8は2画面モード及び1画面モードで内視鏡形
状を表示するスコープモデル描画の処理をフローで示
し、図9はスコープイメージ描写処理をフローで示し、
図10はn角柱モデルでのスコープイメージ描写処理を
フローで示し、図11はモニタ画面に1画面モードで表
示される内視鏡形状の出力画像を示し、図12はモニタ
画面に2画面モードで表示される内視鏡形状の出力画像
を示し、図13はベッドに固定された世界座標系を示
す。図1に示すように内視鏡システム1は内視鏡6を用
いて検査等を行う内視鏡装置2と、この内視鏡装置2と
共に使用され、内視鏡6の挿入部7内の各位置を検出す
ることにより、検出された各位置から挿入部7の形状を
推定し、さらに推定された形状に対応するモデル化され
た(内視鏡)挿入部形状の画像を表示する内視鏡形状検
出装置3とから構成される。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. 1 to 13 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 shows a schematic configuration of an endoscope system having the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an endoscope of the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the shape detection device, FIG. 3 shows the overall configuration of the endoscope shape detection device, FIG. 4 shows the configuration of the triaxial sense coil and the probe, and FIG. 5 shows the source coil in the probe. FIG. 6 shows a state in which the position is detected using a plurality of sense coils, FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of the marker probe, FIG. 7 is a flow chart showing the processing contents of the endoscope shape detecting apparatus, and FIG. FIG. 9 shows a flow of the scope model drawing processing for displaying the endoscope shape in the single mode and the single mode, and FIG. 9 shows a flow of the scope image drawing processing.
FIG. 10 shows a flow of the scope image depiction process in the n-prism model, FIG. 11 shows an endoscope-shaped output image displayed in the single screen mode on the monitor screen, and FIG. 12 shows the dual screen mode on the monitor screen. FIG. 13 shows a displayed endoscope-shaped output image, and FIG. 13 shows a world coordinate system fixed to a bed. As shown in FIG. 1, an endoscope system 1 is used with an endoscope apparatus 2 that performs an inspection and the like using an endoscope 6, and is used together with the endoscope apparatus 2 to insert an endoscope 7 inside an insertion portion 7 of the endoscope 6. By detecting each position, the shape of the insertion portion 7 is estimated from each detected position, and an endoscope for displaying an image of a modeled (endoscope) insertion portion shape corresponding to the estimated shape is displayed. It is composed of a mirror shape detecting device 3.
【0018】(内視鏡検査用)ベッド4には、被検体と
しての患者5が載置され、この患者5の体腔内に、内視
鏡6の挿入部7が挿入される。この内視鏡6は細長で可
撓性を有する挿入部7とその後端に形成された太幅の操
作部8と、この操作部8の側部から延出されたユニバー
サルケーブル9とを有し、このユニバーサルケーブル9
の末端のコネクタ9Aはビデオプロセッサ11に着脱自
在で接続できる。A patient 5 as a subject is placed on the bed 4 (for endoscopic examination), and the insertion portion 7 of the endoscope 6 is inserted into the body cavity of the patient 5. The endoscope 6 has an elongated and flexible insertion portion 7, a wide operation portion 8 formed at a rear end thereof, and a universal cable 9 extending from a side portion of the operation portion 8. , This universal cable 9
The connector 9A at the end of can be detachably connected to the video processor 11.
【0019】挿入部7には図示しないライトガイドが挿
通され、このライトガイドはさらに操作部8から延出さ
れたユニバーサルケーブル9内を挿通され、末端のコネ
クタ9Aに至る。そして、このコネクタ9Aの端面に
は、ビデオプロセッサ11に内蔵された図示しない光源
部のランプから照明光が供給され、このライトガイドの
よって伝送され、挿入部7の先端部の(照明光出射手段
を形成する)照明窓に取り付けられた先端面から伝送し
た照明光を前方に出射する。A light guide (not shown) is inserted through the insertion portion 7, and the light guide is further inserted through the universal cable 9 extending from the operation portion 8 to reach the terminal connector 9A. Illumination light is supplied to the end surface of the connector 9A from a lamp of a light source unit (not shown) built in the video processor 11, is transmitted by the light guide, and is emitted from the tip of the insertion unit 7 (illumination light emitting means). The illumination light transmitted from the front end surface attached to the illumination window is emitted forward.
【0020】この照明窓から出射された照明光により照
明された体腔内の内壁或は患部等の被写体は先端部の照
明窓に隣接して形成された観察窓に取り付けた図示しな
い対物レンズによってその焦点面に配置された固体撮像
素子としてのCCDに像を結ぶ。A subject such as an inner wall or a diseased part in the body cavity illuminated by the illumination light emitted from the illumination window is detected by an objective lens (not shown) attached to an observation window formed adjacent to the illumination window at the tip. An image is formed on a CCD as a solid-state image sensor arranged on the focal plane.
【0021】このCCDはビデオプロセッサ11に内蔵
された図示しない信号処理部内のCCDドライブ回路か
ら出力されるCCDドライブ信号が印加されることによ
り、(CCDで)光電変換された画像信号が読み出さ
れ、挿入部7内等を挿通された信号線を経て信号処理部
で信号処理されて標準的な映像信号に変換され、カラー
モニタ12に出力され、対物レンズでCCDの光電変換
面に結像した内視鏡像をカラー表示する。A CCD drive signal output from a CCD drive circuit in a signal processing unit (not shown) built in the video processor 11 is applied to the CCD to read out an image signal photoelectrically converted (by the CCD). The signal is processed by the signal processing unit through the signal line inserted through the insertion unit 7 or the like, converted into a standard video signal, output to the color monitor 12, and imaged on the photoelectric conversion surface of the CCD by the objective lens. The endoscopic image is displayed in color.
【0022】また、操作部8には湾曲操作ノブが設けて
あり、このノブを回動する操作を行うことにより挿入部
7の先端付近に形成した湾曲自在の湾曲部を湾曲できる
ようにして屈曲した体腔内経路にもその屈曲に沿うよう
に先端側を湾曲させることによりスムーズに挿入できる
ようにしている。The operation portion 8 is provided with a bending operation knob, and the bending portion formed near the distal end of the insertion portion 7 can be bent by bending the operation knob. The distal end side is curved so that it can be smoothly inserted into the body cavity passage along the bend.
【0023】また、この内視鏡6には挿入部7内に中空
のチャンネル13が形成されており、このチャンネル1
3の基端の挿入口13aから鉗子等の処置具を挿通する
ことにより、処置具の先端側を挿入部7の先端面のチャ
ンネル出口から突出させて患部等に対して生検とか治療
処置等を行うことができる。A hollow channel 13 is formed in the insertion portion 7 of the endoscope 6.
By inserting a treatment tool such as forceps through the insertion opening 13a at the proximal end of 3, the distal end side of the treatment tool is projected from the channel outlet of the distal end surface of the insertion section 7 to perform biopsy or medical treatment on the affected area or the like. It can be performed.
【0024】また、このチャンネル13に(体腔内に挿
入された挿入部7の)位置及び形状検出のためのプロー
ブ15を挿入し、このプローブ15の先端側をチャンネ
ル13内の所定の位置に設定することができる。A probe 15 for position and shape detection (of the insertion portion 7 inserted into the body cavity) is inserted into the channel 13, and the tip end side of the probe 15 is set at a predetermined position in the channel 13. can do.
【0025】図4に示すようにこのプローブ15には磁
界を発生する磁界発生素子としての複数のソースコイル
16a,16b,…(符号16iで代表する)が、絶縁
性で可撓性を有する円形断面のチューブ19内に例えば
一定間隔dとなる状態で、可撓牲の支持部材20とチュ
ーブ19内壁に絶縁性の接着剤で固定されている。As shown in FIG. 4, in the probe 15, a plurality of source coils 16a, 16b, ... (Represented by reference numeral 16i) as magnetic field generating elements for generating a magnetic field are insulative and flexible circles. In the tube 19 of the cross section, for example, at a constant distance d, the flexible support member 20 and the inner wall of the tube 19 are fixed with an insulating adhesive.
【0026】各ソースコイル16iは例えば絶縁性で硬
質の円柱状のコア10に絶縁被覆された導線が巻回され
たソレノイド状コイルで構成され、各ソースコイル16
iの一端に接続されたリード線は共通にされて支持部材
20内を挿通され、他端のリード線17はチューブ19
内を手元側まで挿通されている。また、チューブ19内
には絶縁性の充填部材が充填され、チューブ19が屈曲
されてもチューブ19がつぶれないようにしている。ま
た、チューブ19が屈曲されて変形した場合でも、各ソ
ースコイル16iは、硬質のコア10に導線が巻回し
て、接着剤で固定されているので、ソースコイル16i
自身はその形状が変形しない構造にしてあり、磁界発生
の機能はチューブ19が変形した場合でも不変となるよ
うにしている。Each source coil 16i is composed of, for example, a solenoid-shaped coil in which a conductive wire wound around an insulating and hard cylindrical core 10 is wound.
The lead wire connected to one end of i is made common and is inserted through the support member 20, and the lead wire 17 at the other end is the tube 19
The inside is inserted to the hand side. Further, an insulating filling member is filled in the tube 19 so that the tube 19 is not crushed even when the tube 19 is bent. Further, even when the tube 19 is bent and deformed, the source coil 16i has a conductive wire wound around the hard core 10 and is fixed with an adhesive, so that the source coil 16i can be formed.
The shape of the tube itself is not deformed, and the function of generating a magnetic field is not changed even when the tube 19 is deformed.
【0027】各ソースコイル16iの位置は内視鏡6の
挿入部7内の既知の位置に設定されており、各ソースコ
イル16iの位置を検出することにより、内視鏡6の挿
入部7の離散的な位置(より厳密には各ソースコイル1
6iの位置)が検出できるようにしている。The position of each source coil 16i is set to a known position in the insertion portion 7 of the endoscope 6, and the position of each source coil 16i is detected to detect the position of the insertion portion 7 of the endoscope 6. Discrete positions (more precisely each source coil 1
The position of 6i) can be detected.
【0028】これらの離散的な位置を検出することによ
り、それらの間の位置もほぼ推定でき、従って離散的な
位置の検出により、体腔内に挿入された内視鏡6の挿入
部7の概略の形状を求めることが可能になる。By detecting these discrete positions, the positions between them can also be almost estimated. Therefore, by detecting the discrete positions, the outline of the insertion portion 7 of the endoscope 6 inserted into the body cavity can be obtained. It becomes possible to obtain the shape of.
【0029】各ソースコイル16iに接続されたリード
線17はプローブ15の後端に設けた、或はプローブ1
5の後端から延出されたケーブルの後端に設けたコネク
タ18に接続され、このコネクタ18は(内視鏡)形状
検出装置本体21のコネクタ受けに接続される。そし
て、後述するように各ソースコイル16iには駆動信号
が印加され、位置検出に利用される磁界を発生する。The lead wire 17 connected to each source coil 16i is provided at the rear end of the probe 15 or the probe 1
5 is connected to a connector 18 provided at the rear end of the cable extending from the rear end of the cable 5, and the connector 18 is connected to the connector receiver of the (endoscope) shape detection device main body 21. Then, as will be described later, a drive signal is applied to each source coil 16i to generate a magnetic field used for position detection.
【0030】また、図1に示すようにベッド4の既知の
位置、例えば3つの隅にはそれぞれ磁界を検出する磁界
検出素子としての3軸センスコイル22a,22b,2
2c(22jで代表する)が取り付けてあり、これらの
3軸センスコイル22jはベッド4から延出されたケー
ブル29を介して形状検出装置本体21に接続される。Further, as shown in FIG. 1, triaxial sense coils 22a, 22b, 2 serving as magnetic field detecting elements for detecting magnetic fields are provided at known positions of the bed 4, for example, at three corners.
2c (represented by 22j) is attached, and these triaxial sense coils 22j are connected to the shape detection device main body 21 via a cable 29 extending from the bed 4.
【0031】3軸センスコイル22jは図4に示すよう
にそれぞれのコイル面が直交するように3方向にそれぞ
れ巻回され、各コイルはそのコイル面に直交する軸方向
成分の磁界の強度に比例した信号を検出する。As shown in FIG. 4, the triaxial sense coil 22j is wound in three directions so that the respective coil surfaces are orthogonal to each other, and each coil is proportional to the strength of the magnetic field of the axial component orthogonal to the coil surface. Detected signal.
【0032】上記形状検出装置本体21は、3軸センス
コイル22jの出力に基づいて各ソースコイル16iの
位置を検出して、患者5内に挿入された内視鏡6の挿入
部7の形状を推定し、推定した形状に対応したコンピュ
ータグラフィック画像をモニタ23に表示する。The shape detecting device main body 21 detects the position of each source coil 16i based on the output of the triaxial sense coil 22j to determine the shape of the insertion portion 7 of the endoscope 6 inserted into the patient 5. An estimated computer graphic image corresponding to the estimated shape is displayed on the monitor 23.
【0033】内視鏡形状検出装置3は磁気を利用してい
るので、磁気に対して透明でない金属が存在すると鉄損
などにより、影響を受けてしまい、磁界発生用のソース
コイル16iと検出用の3軸センスコイル22jの間の
相互インダクタンスに影響を与える。一般に、相互イン
ダクタンスをR+jXで表すと、(磁気に対して透明で
ない金属は)このR,X両者に影響を及ぼすことにな
る。Since the endoscope shape detecting device 3 uses magnetism, if there is a metal that is not transparent to magnetism, it will be affected by iron loss and the like, and the source coil 16i for magnetic field generation and detection will be used. Influences mutual inductance between the three-axis sense coils 22j. In general, when the mutual inductance is expressed by R + jX, both R and X are affected (metals that are not transparent to magnetism).
【0034】この場合、微少磁界の検出で一般に用いら
れている直交検波で測定される信号の、振幅、位相が変
化することになる。そのため、精度よく信号を検出する
ためには、発生する磁界に影響を与えない環境を設定す
ることが望ましい。In this case, the amplitude and the phase of the signal measured by the quadrature detection which is generally used for detecting the minute magnetic field are changed. Therefore, in order to detect a signal with high accuracy, it is desirable to set an environment that does not affect the generated magnetic field.
【0035】これを実現するためには、磁気的に透明な
材料(換言すると磁界に影響を及ぼさない材料)でベッ
ド4を作ればよい。この磁気的に透明な材料としては例
えば、デルリン等の樹脂、木材、非磁性材金属であれば
よい。In order to realize this, the bed 4 may be made of a magnetically transparent material (in other words, a material that does not affect the magnetic field). The magnetically transparent material may be, for example, resin such as Delrin, wood, or non-magnetic material metal.
【0036】実際にはソースコイル16iの位置検出に
は交流磁界を用いるため、駆動信号の周波数において磁
気的に影響のない材料で形成しても良い。そこで、本内
視鏡形状検出装置3とともに使用する図1に示す内視鏡
検査用ベッド4は、少なくとも、発生する磁界の周波数
において磁気的に透明な非磁性材で構成されている。Since an AC magnetic field is actually used to detect the position of the source coil 16i, the source coil 16i may be formed of a material that does not magnetically affect the frequency of the drive signal. Therefore, the endoscopic examination bed 4 shown in FIG. 1 used together with the present endoscope shape detecting device 3 is made of a non-magnetic material that is magnetically transparent at least at the frequency of the magnetic field generated.
【0037】図2の内視鏡形状検出装置3のブロック図
において、内視鏡6のチャンネル13内に設定されたプ
ローブ15内のソースコイル16iにソースコイル駆動
部24からの駆動信号が供給され、この駆動信号が印加
されたソースコイル16i周辺に磁界が発生する。In the block diagram of the endoscope shape detecting device 3 of FIG. 2, the drive signal from the source coil drive unit 24 is supplied to the source coil 16i in the probe 15 set in the channel 13 of the endoscope 6. A magnetic field is generated around the source coil 16i to which this drive signal is applied.
【0038】このソースコイル駆動部24は、(磁界発
生用)発振部25から供給される交流信号を増幅して、
必要な磁界を発生するための駆動信号を出力する。発振
部25の交流信号は、ベッド4に設けられた3軸センス
コイル22jで検出される微少な磁界を検出するための
(相互インダクタンス)検出部26に参照信号として送
出される。The source coil driving section 24 amplifies the AC signal supplied from the oscillating section 25 (for magnetic field generation),
A drive signal for generating a required magnetic field is output. The AC signal of the oscillator 25 is sent as a reference signal to the (mutual inductance) detector 26 for detecting a minute magnetic field detected by the triaxial sense coil 22j provided in the bed 4.
【0039】3軸センスコイル22jで検出される微少
な磁界検出信号は(センスコイル)出力増幅器27で増
幅された後、検出部26に入力される。検出部26で
は、参照信号を基準として、増幅、直交検波(同期検
波)を行い、コイル間の相互インダクタンスに関連した
信号を得る。The minute magnetic field detection signal detected by the triaxial sense coil 22j is amplified by the (sense coil) output amplifier 27 and then input to the detection unit 26. The detection unit 26 performs amplification and quadrature detection (coherent detection) with the reference signal as a reference, and obtains a signal related to the mutual inductance between the coils.
【0040】複数のソースコイル16iが存在するの
で、各ソースコイル16iに接続されたリード線へ駆動
信号を順次供給するように切り換える切り換え手段とな
る(ソースコイル駆動電流)分配器28がソースコイル
駆動部24とソースコイル16iの間に存在する。Since there are a plurality of source coils 16i, the distributor 28 serves as a switching means (source coil drive current) for switching to sequentially supply the drive signal to the lead wire connected to each source coil 16i. It exists between the portion 24 and the source coil 16i.
【0041】上記検出部26で得られた信号は、形状算
出部30を構成する(ソースコイル)位置検出部(又は
位置推定部)31に入力され、入力されたアナログ信号
をデジタル信号に変換して位置検出の計算或は位置推定
の演算を行い、各ソースコイル16iに対して推定され
た位置情報を得る。この位置情報は形状画像生成部32
に送られ、得られた離散的な各位置情報から間を補間す
る補間処理等のグラフィック処理して内視鏡6(の挿入
部7)の形状を推定し、推定された形状に対応する画像
を生成し、モニタ信号生成部33に送る。The signal obtained by the detection unit 26 is input to the (source coil) position detection unit (or position estimation unit) 31 which constitutes the shape calculation unit 30, and the input analog signal is converted into a digital signal. Then, the position detection calculation or the position estimation calculation is performed to obtain the estimated position information for each source coil 16i. This position information is used as the shape image generation unit 32.
The image of the endoscope 6 (the insertion part 7 of the endoscope 6) is estimated by performing a graphic process such as an interpolation process for interpolating between the obtained discrete position information, and the image corresponding to the estimated form is obtained. Is generated and sent to the monitor signal generator 33.
【0042】モニタ信号生成部33は形状に対応する画
像を表すRGB或はNTSC或はPAL方式等の映像信
号を生成し、モニタ23に出力し、モニタ23の表示面
に内視鏡6の挿入部形状に対応する画像を表示する。The monitor signal generator 33 generates a video signal of RGB or NTSC or PAL system or the like representing an image corresponding to the shape, outputs the video signal to the monitor 23, and inserts the endoscope 6 into the display surface of the monitor 23. The image corresponding to the shape of the copy is displayed.
【0043】なお、位置検出部31は1つの位置検出の
計算を終了した後に、分配器28に切り換えの信号を送
り、次のソースコイル16iに駆動電流を供給してその
位置検出の計算を行う(各位置検出の計算を終了する前
に、分配器28に切り換えの信号を送り、センスコイル
22jで検出した信号をメモリに順次記憶させるように
しても良い)。The position detecting section 31 sends a switching signal to the distributor 28 after completing the calculation of one position detection and supplies a drive current to the next source coil 16i to calculate the position detection. (Before the calculation of each position detection is completed, a switching signal may be sent to the distributor 28 to sequentially store the signals detected by the sense coil 22j in the memory).
【0044】また、システム制御部34はCPU等で構
成され、位置検出部31、形状画像生成部32、モニタ
信号生成部33の動作等を制御する。また、このシステ
ム制御部34には操作部35が接続される。図3に示す
ようにこの操作部35はキーボード35a及びマウスス
35b等で構成され、これらを操作することにより、内
視鏡形状の描画モデルの選択とか、モニタ23に表示さ
れる内視鏡形状を選択された視野方向に対する画像で表
示させる指示を行うこともできる。The system control unit 34 is composed of a CPU or the like, and controls the operations of the position detection unit 31, the shape image generation unit 32, and the monitor signal generation unit 33. An operation unit 35 is connected to the system control unit 34. As shown in FIG. 3, the operation unit 35 is composed of a keyboard 35a, a mouse 35b, and the like, and by operating these, an endoscope-shaped drawing model is selected, and the endoscope shape displayed on the monitor 23 is changed. It is also possible to give an instruction to display an image for the selected viewing direction.
【0045】特に、この実施例では操作部35(より詳
しくは図3のキーボード35aの)特定のキー入力の操
作を行い、システム制御部34に2画面表示の指示信号
を入力することによって、形状画像生成部32は1つの
視点方向に対応する画像を生成すると共に、この視点方
向と90゜異なる視点方向からの画像を生成し、モニタ
信号生成部33を経てモニタ23に同時に2つの画像を
表示する。In particular, in this embodiment, the operation unit 35 (more specifically, the keyboard 35a in FIG. 3) is operated by a specific key input, and the system control unit 34 inputs a two-screen display instruction signal, thereby The image generation unit 32 generates an image corresponding to one viewpoint direction, generates an image from a viewpoint direction different from this viewpoint direction by 90 °, and simultaneously displays two images on the monitor 23 via the monitor signal generation unit 33. To do.
【0046】つまり、形状画像生成部32は互いに直交
する視点方向からの2つの形状画像と、1つの視点方向
からの形状画像とを生成する2/1形状画像モードの機
能を有し、指示(選択)に応じてモニタ23に2又は1
形状画像を生成し、モニタ23には指示により生成され
た2又は1形状画像を表示する。図3のモニタ23では
2形状画像モードでの2つの形状画像が表示された様子
を示している。That is, the shape image generation unit 32 has a function of the 2/1 shape image mode for generating two shape images from viewpoint directions orthogonal to each other and a shape image from one viewpoint direction, and gives an instruction ( 2 or 1 on the monitor 23 depending on the selection)
A shape image is generated, and the 2 or 1 shape image generated by the instruction is displayed on the monitor 23. The monitor 23 of FIG. 3 shows a state in which two shape images in the two-shape image mode are displayed.
【0047】この実施例では、このように互いに90゜
異なる視点方向からの内視鏡形状を2画面で同時に表示
する検出画像表示手段(形状画像生成部32と、モニタ
信号生成部33と、モニタ23とで構成される)を有す
ることが大きな特徴となっている。In this embodiment, the detection image display means (shape image generating section 32, monitor signal generating section 33, and monitor) for simultaneously displaying the endoscope shapes on the two screens from the viewpoint directions different from each other by 90 ° in this way. 23)) is a major feature.
【0048】なお、図2の点線で示す形状算出部30は
ソフトウェアを含む。また、モニタ23に表示される内
視鏡形状の表示を理解し易くするために表示画面上での
基準位置等を表示させるための補助手段としてのマーカ
プローブ36a,36b(単にマーカと略記)を接続で
きるように構成され、マーカ36a,36bを使用して
術者によって任意に設定された基準位置等を内視鏡形状
と共にモニタ23の表示画面に同時に表示し、内視鏡形
状の把握を容易にできるようにしている。The shape calculation unit 30 shown by the dotted line in FIG. 2 includes software. Further, marker probes 36a and 36b (simply referred to as markers) as auxiliary means for displaying a reference position and the like on the display screen are provided to facilitate understanding of the endoscope-shaped display displayed on the monitor 23. It is configured to be connectable, and the reference position and the like arbitrarily set by the operator using the markers 36a and 36b are simultaneously displayed on the display screen of the monitor 23 together with the endoscope shape, so that the endoscope shape can be easily grasped. I am able to.
【0049】マーカ36a,36bは電流分配器28に
接続され、プローブ15内のソースコイル16iと同様
に電流分配器28を介してマーカ36a,36b内のソ
ースコイルに駆動信号が印加されるようにしている。な
お、第1実施例ではマーカ36a,36bは画面上で基
準位置を表示することにより、内視鏡形状の把握を容易
にするのに使用される。第2実施例では、その使用態様
も選択できるようにしている(後述)。The markers 36a and 36b are connected to the current distributor 28 so that a drive signal is applied to the source coils in the markers 36a and 36b through the current distributor 28 as in the source coil 16i in the probe 15. ing. In the first embodiment, the markers 36a and 36b are used to facilitate understanding of the shape of the endoscope by displaying the reference position on the screen. In the second embodiment, the usage mode can be selected (described later).
【0050】内視鏡検査の場合には、患者5はベッド4
の上にいるため、内視鏡6の位置は必ずベッド4の上に
なる。つまり、ベッド4の4隅にセンサとなる3軸セン
スコイル22jを設ければ、このセンサ群に囲まれた領
域の中に内視鏡6(内のソースコイル16i)が存在す
ることになるので、設置した3軸センスコイル22jご
とにソースコイル16iの存在する象現が限定される。For endoscopy, patient 5 is in bed 4
Since it is on the bed 4, the position of the endoscope 6 is always on the bed 4. That is, if the three-axis sense coil 22j serving as a sensor is provided at the four corners of the bed 4, the endoscope 6 (the source coil 16i therein) exists in the area surrounded by the sensor group. , The quadrant in which the source coil 16i exists is limited for each of the installed triaxial sense coils 22j.
【0051】ソースコイル16iを駆動したときの1つ
の3軸センスコイル22の出力をXi,Yi,Ziとす
ると、Xi^2+Yi^2+Zi^2で関連づけられる
磁界強度となる3軸センスコイル22からの距離にソー
スコイル16iが存在することになる。When the outputs of one triaxial sense coil 22 when the source coil 16i is driven are Xi, Yi, and Zi, the triaxial sense coil 22 having the magnetic field strength associated with Xi ^ 2 + Yi ^ 2 + Zi ^ 2. The source coil 16i is present at the distance.
【0052】しかし、1軸コイルは一般にダイポールと
して表現され、その等磁界面は球にならないで楕円状に
なる。そのため、どの方向を向いているかが未知のソー
スコイル16iの位置を一つの3軸センスコイル22に
よる等磁界面Xi^2+Yi^2+Zi^2のみからは
同定できない。However, the uniaxial coil is generally expressed as a dipole, and its equal magnetic field surface becomes an ellipse instead of a sphere. Therefore, the position of the source coil 16i whose orientation is unknown cannot be identified only from the isomagnetic field surface Xi ^ 2 + Yi ^ 2 + Zi ^ 2 formed by one triaxial sense coil 22.
【0053】そのため、ベッド4に複数設けた3軸セン
スコイル22jそれぞれに関して測定されるXj^2+
Yj^2+Zj^2で関連づけられる距離を用いる。こ
の場合、各3軸センスコイル22jの設置位置は既知で
あるので、例えばベッド4に固定した1つの座標系で表
すことができる。この場合には位置検出及び形状検出の
基準面はベッド4となる。ソースコイル16iで発生す
る等磁界面が一般的にXs^2+Ys^2+Zs^2と
表される磁界強度をセンスコイル22jで検出してその
間の距離を推定することを考える。Therefore, Xj ^ 2 + measured for each of the three-axis sense coils 22j provided on the bed 4
Use the distance associated with Yj ^ 2 + Zj ^ 2. In this case, since the installation position of each triaxial sense coil 22j is known, it can be represented by, for example, one coordinate system fixed to the bed 4. In this case, the bed 4 is the reference plane for position detection and shape detection. Consider that the sense coil 22j detects the magnetic field strength in which the equal magnetic field surface generated by the source coil 16i is generally expressed as Xs ^ 2 + Ys ^ 2 + Zs ^ 2 and estimates the distance therebetween.
【0054】すると、センスコイル22jで検出された
磁界強度からその磁界強度を含むような等磁界面を想定
すると、中心のソースコイル16iに対してその等磁界
面上にセンスコイル22jが存在することになり、中心
から等磁界面までの距離の最大値及び最小値をそれぞれ
Rmaxj、Rminjと、それらの間の距離にセンス
コイル22j及びソースコイル16iが存在することに
なる。Then, assuming an equal magnetic field surface that includes the magnetic field strength from the magnetic field strength detected by the sense coil 22j, the sense coil 22j exists on the same magnetic field surface with respect to the center source coil 16i. Therefore, the maximum value and the minimum value of the distance from the center to the equal magnetic field surface are Rmaxj and Rminj, respectively, and the sense coil 22j and the source coil 16i are present at the distance between them.
【0055】つまり既知の位置のセンスコイル22jを
基準にすると、図5に示すように最大距離Rmaxjの
距離の内側、最小距離Rminjの外側にソースコイル
16iが存在することになる。That is, with reference to the sense coil 22j at a known position, the source coil 16i exists inside the maximum distance Rmaxj and outside the minimum distance Rminj as shown in FIG.
【0056】各3軸センスコイル22jで測定され、各
3軸センスコイル22jごとに異なるXj、Yj、Zj
に対応するRmaxj、Rminjで表される球殻の重
なり(volume)の中にソースコイル16iが存在
することになるのでその領域の重心をコイル位置として
検出することができる。これで、位置が求められるが、
Rmax、Rminの差が大きい場合には誤差が生じる
可能性がある。Xj, Yj, and Zj measured by the three-axis sense coils 22j and different for each three-axis sense coil 22j.
Since the source coil 16i exists in the overlap of the spherical shells represented by Rmaxj and Rminj corresponding to, the center of gravity of the region can be detected as the coil position. This will give us the position,
When the difference between Rmax and Rmin is large, an error may occur.
【0057】そこでXj、Yj、Zjに含まれる位相情
報にソースコイル16iの傾きが表されていることを利
用して先に求めたvolumeのなかでの傾きを求め
る。これにより、さらに正確な位置となるよう、先の位
置を補正する。また、ソースコイル16iの相互の間隔
は既知であるので、さらにこの値で補正してもよい。Therefore, the inclination in the previously obtained volume is obtained by utilizing the fact that the inclination of the source coil 16i is represented in the phase information included in Xj, Yj, and Zj. As a result, the previous position is corrected so that the position becomes more accurate. Further, since the mutual distance between the source coils 16i is known, it may be further corrected by this value.
【0058】この様にして検出された複数の位置情報に
より推定された内視鏡6の挿入部7の形状を後述するよ
うにモデル化した画像100で、モニタ23の表示面に
例えば図11のように左側のグラフィックス出力領域に
表示される。右側の領域はユーザがキーボード35bか
らのキー入力等により、視点(位置と原点との距離)、
回転角、視点位置とZ軸とのなす仰角等を設定するユー
ザインタフェース領域である。An image 100 in which the shape of the insertion portion 7 of the endoscope 6 estimated by the plurality of position information thus detected is modeled as described later is displayed on the display surface of the monitor 23, for example, as shown in FIG. As shown in the graphics output area on the left. In the right area, the user inputs a key from the keyboard 35b or the like, and the viewpoint (distance between the position and the origin),
This is a user interface area for setting a rotation angle, an elevation angle formed by the viewpoint position and the Z axis, and the like.
【0059】図6はチューブ形状のマーカ36aの構造
の具体例を示す。マーカ本体部41はグリップカバー4
2で覆われ、内部にソースコイル43が収納され、その
周囲には絶縁樹脂44が充填されている。ソースコイル
43は磁性体材料のコア部材45に導線46を巻回して
形成され、巻回された2つの導線46の端部はそれぞれ
絶縁部材40で被覆されたシールド線47で覆われてい
る。このシールド線47はさらにシリコンチューブ48
で被覆されている。このシールド線47の後端はコネク
タ49aに至る。このコネクタ49aはコネクタ受け部
材に固定されている。FIG. 6 shows a specific example of the structure of the tube-shaped marker 36a. The marker body 41 is a grip cover 4
2, the source coil 43 is housed inside, and the periphery thereof is filled with an insulating resin 44. The source coil 43 is formed by winding a conductor wire 46 around a core member 45 made of a magnetic material, and the ends of the two wound conductor wires 46 are covered with a shield wire 47 covered with an insulating member 40. This shield wire 47 is further a silicon tube 48.
It is covered with. The rear end of this shield wire 47 reaches the connector 49a. The connector 49a is fixed to the connector receiving member.
【0060】グリップカバー42とシリコンチューブ4
8との接続部分と、シリコンチューブ48とコネクタ受
け49bとの接続部分はそれぞれ折れ止め部材50で折
れないようにしている。Grip cover 42 and silicone tube 4
8 and the connecting portion between the silicon tube 48 and the connector receiver 49b are prevented from being broken by the break preventing member 50.
【0061】図7はスコープ内のソースコイル16iの
作る磁界を外部の3軸センスコイル22jによって検出
し、磁界強度と2点間の距離との関係からソースコイル
16iの位置を得、複数のソースコイル16iの各位置
検出に基づいて挿入状態にある挿入部形状(簡単にスコ
ープ形状とも記す)をモニタ(CRTとも記す)上に表
示するフローを示す。このフローの全体構成は、その処
理内容別に、以下のB1〜B4の4ブロックに大別する
ことが出来る。In FIG. 7, the magnetic field generated by the source coil 16i in the scope is detected by an external three-axis sense coil 22j, and the position of the source coil 16i is obtained from the relationship between the magnetic field strength and the distance between the two points to obtain a plurality of sources. The flow which displays the insertion part shape (it is also simply described as a scope shape) in the insertion state based on each position detection of the coil 16i on a monitor (it is also described as CRT) is shown. The overall structure of this flow can be roughly divided into the following four blocks B1 to B4 according to the processing contents.
【0062】B1:初期化ブロック このブロックで、本プログラムの全機能に関する初期化
作業が完了する。具体的には、スコープ形状をCRT上
に出力する手法に基づく初期パラメータの設定、ハード
ウェアが検出する磁界強度から得られた位相情報と振幅
情報とから、ソースコイル16iの存在位置を算出する
際に使用する基本データのメモリ読み込み、ハードウェ
アを制御するための各種ボードの初期化等が実施され
る。B1: Initialization block In this block, the initialization work for all the functions of this program is completed. Specifically, when calculating the existing position of the source coil 16i from the setting of the initial parameters based on the method of outputting the scope shape on the CRT, and the phase information and the amplitude information obtained from the magnetic field strength detected by the hardware. Memory reading of basic data used for the above, initialization of various boards for controlling hardware, etc. are performed.
【0063】B2:ハードウェア制御ブコック 本システムでは、内視鏡6の挿入部7内に配置固定され
たソースコイル16iの位置座標をソースコイル16i
の発生する磁界強度から算出し、これを基に挿入状態に
ある内視鏡6の挿入部7の形状を推定する。このブロッ
クでは、ソースコイル16iの駆動を切換えて磁界を発
生させ、その発生磁界強度をセンスコイル22jで検出
し、この検出出力をソースコイル位置座標が計算できる
形に変換して出力するまでを担う。B2: Hardware Control Bucock In this system, the position coordinates of the source coil 16i arranged and fixed in the insertion portion 7 of the endoscope 6 are set to the source coil 16i.
Is calculated from the intensity of the magnetic field generated by, and the shape of the insertion portion 7 of the endoscope 6 in the inserted state is estimated based on this. This block is responsible for switching the drive of the source coil 16i to generate a magnetic field, detecting the generated magnetic field intensity by the sense coil 22j, converting the detected output into a form in which the source coil position coordinates can be calculated, and outputting the converted position. .
【0064】ソースコイル16iの駆動切換えは、内視
鏡6のどこに位置するソースコイルかが分かるようにな
っており、ソースコイル16iの磁界強度を検出するセ
ンスコイル22jは、図4に示したように直交する3つ
軸にそれぞれのコイルの面が平行となるように製作さ
れ、1個のセンスコイル22jにつき直交する3軸方向
の磁界強度成分が検出できるように構成されている。検
出された磁界強度のデータは、ソースコイル位置を計算
する際に必要となる振幅データと位相データとに分離さ
れて出力される。The drive switching of the source coil 16i is made so that the position of the source coil located in the endoscope 6 can be known, and the sense coil 22j for detecting the magnetic field strength of the source coil 16i is as shown in FIG. It is manufactured so that the planes of the respective coils are parallel to the three axes that are orthogonal to each other, and the magnetic field strength components in the directions of the three axes that are orthogonal to one sense coil 22j can be detected. The detected magnetic field strength data is separated and output into amplitude data and phase data required when calculating the source coil position.
【0065】B3:ソース位置算出ブロック 前ブロックでの磁界検出によって得られた振幅データと
位相データを基に、磁界強度と2点間の距離との関係を
利用して、ソースコイル16iの位置座標を算出するま
でを担う。まず、振幅データと位相データに対して、セ
ンスコイル22jの各軸方向の径の大ききの違いやソー
スコイル16iとセンスコイル22jとの位置の関係の
捕正を施して、各センスコイル22jの設置位置で検出
されると考えられる磁界強度を算出する。B3: Source position calculation block Based on the amplitude data and the phase data obtained by the magnetic field detection in the preceding block, the position coordinate of the source coil 16i is utilized by utilizing the relationship between the magnetic field strength and the distance between the two points. Is responsible for calculating. First, the amplitude data and the phase data are corrected for the difference in the diameter of the sense coil 22j in the respective axial directions and the positional relationship between the source coil 16i and the sense coil 22j, and the sense coil 22j is corrected. Calculate the magnetic field strength considered to be detected at the installation position.
【0066】こうして算出された磁界強度から、ソース
コイル16iとセンスコイル22j間の距離を求める。
但し、挿入状態にあるソースコイル16iの姿勢(ソレ
ノイド状コイルの方位)が分からないため、ソースコイ
ル16iの存在位置はある球殻の範囲内までの限定しか
できない。そこで、センスコイル22jを3個以上用意
し、ソースコイル16iの存在可能な領域の重なりを求
め、その領域の重心位置をソースコイル16iの位置座
標として出力する。From the magnetic field strength thus calculated, the distance between the source coil 16i and the sense coil 22j is obtained.
However, since the attitude of the source coil 16i in the inserted state (direction of the solenoid coil) is unknown, the position of the source coil 16i can be limited to within a certain spherical shell. Therefore, three or more sense coils 22j are prepared, the overlap of the regions where the source coil 16i can exist is obtained, and the position of the center of gravity of the regions is output as the position coordinates of the source coil 16i.
【0067】B4:画像表示ブロック ソースコイル位置座標として得られたデータを基にスコ
ープ形状を構築して、その描像をCRT上に出力するま
でを担う。ソースコイル位置座標として得られた1個以
上の座標をデータを基に、全体として滑らかな連続座標
を構築する。この連続座標によりスコープ形状らしく見
せるためのモデリング処理を行う(多角形柱、色階調、
彩度、輝度の利用、陰線処理、パースペクティブ等)。B4: Image display block It is responsible for constructing a scope shape based on the data obtained as the source coil position coordinates and outputting the drawn image on the CRT. On the basis of data, one or more coordinates obtained as the source coil position coordinates are used to construct smooth continuous coordinates as a whole. Modeling processing is performed to make the scope shape look like this continuous coordinate (polygonal column, color gradation,
Saturation, utilization of brightness, hidden line processing, perspective, etc.).
【0068】更に、CRT表示されたスコープイメージ
モデルは、任意の方向に回転、拡大縮小が可能であり、
現表示の視点位置や患者の頭方向が一目で分かるボディ
ーマーカ等も表示できる。終了時の視点位置は自動的に
保存され、次回の初期視点位置となる。術者が見易いと
考える視点方向を記憶するホットキーも存在する(第1
実施例の第2の変形例として後述する)。次に各ブロッ
クごとのより詳しい内容を説明する。Furthermore, the scope image model displayed on the CRT can be rotated and scaled in any direction,
It is also possible to display a body marker or the like, which allows the viewpoint position of the current display and the head direction of the patient to be seen at a glance. The viewpoint position at the end is automatically saved and becomes the next initial viewpoint position. There is also a hotkey that remembers the viewpoint direction that the operator thinks is easy to see (1st
This will be described later as a second modification of the embodiment). Next, more detailed contents of each block will be described.
【0069】B1:初期化ブロック 最初のステップS11ではグラフィック頁の初期化(V
RAMの初期化)を行う。また、CRT表示したスコー
プイメージ像を更新する際、新しい像を上書きすると、
観察者に対し、書き換えがちらつく画像の印象を与え、
スムーズな画像で無くなってしまう。そこで、複数のグ
ラフィック頁を絶えず切換えてイメージを表示すること
で、動画像的な滑らかさを実現している。また、使用す
る色、階調の設定を行う。使用できる色数はハードウェ
アごとに制限がある。そこで、図11に示すように挿入
部7をモデル化して表示した画像100に割り当てる色
数を多くし、また階調表示を行うようにすれば、立体的
のある画像表示が可能になる。なお、図11において、
2つの円は基準位置を示すマーカを示し、四角のフレー
ムはベッドを示す。B1: Initialization block In the first step S11, initialization of the graphic page (V
Initialize RAM). Also, when updating the scope image displayed on the CRT, if a new image is overwritten,
Gives the viewer the impression of a flickering image that is rewritten,
It disappears with a smooth image. Therefore, by constantly switching a plurality of graphic pages to display an image, smoothness like a moving image is realized. Also, the color and gradation to be used are set. The number of colors that can be used is limited by each hardware. Therefore, as shown in FIG. 11, if the number of colors assigned to the image 100 displayed by modeling the insertion portion 7 is increased and gradation display is performed, it is possible to display a stereoscopic image. In addition, in FIG.
The two circles indicate the markers indicating the reference position, and the square frame indicates the bed.
【0070】視点に近いほど明るく、遠いほど暗く表示
する階調表示を行うことにより、挿入部7を2次元で表
示した画像100に立体感や奥行きを持たせて表現する
ことが可能になる。もちろん、階調数を増減することは
任意である。また、階調以外に採用している色もR,
G,Bの構成より作られており、微妙な彩度や輝度を表
現することも可能である。By performing gradation display in which the image is displayed brighter as it gets closer to the viewpoint and darker as it gets farther away, it becomes possible to express the image 100 in which the insertion section 7 is two-dimensionally displayed with a stereoscopic effect and depth. Of course, increasing or decreasing the number of gradations is arbitrary. Also, the colors adopted other than gradation are R,
It is made up of G and B configurations, and it is also possible to express subtle saturation and luminance.
【0071】次のステップS12で初期視点位置の自動
読み込み等のイメージパラメータの初期化を行う。スコ
ープ像をどのように見ることが見易いと感じるかは、術
者の好みによるところが大きい。もし、初期視点位置を
固定してしまうと、術者はスコープ像が見やすいと感じ
る視点位置にわざわざ再設定しなければならず、使い勝
手が低下する。In the next step S12, image parameters such as automatic reading of the initial viewpoint position are initialized. The way in which it looks easy to see the scope image depends largely on the operator's preference. If the initial viewpoint position is fixed, the operator has to purposely reset the viewpoint position where the scope image is easy to see, which reduces usability.
【0072】そこで、希望とする視点位置をファイル
(パラメータファイル)の形で保存しておき、プログラ
ム起動時にそのファイルを読み込むことで、プログラム
開始直後から術者の見やすい視点位置からスコープ像を
見ることが出来る手段を設けた。Therefore, by saving the desired viewpoint position in the form of a file (parameter file) and reading the file when the program is started, the scope image can be viewed from the viewpoint position that is easy for the operator to see immediately after the program starts. The means to do this are provided.
【0073】また、この実施例では図11に示すように
スコープ像の出力領域とテキスト画面の出力領域とを分
割表示する。スコープ像とテキスト画面を分割したこと
により、スコープ像の回転や拡大縮小の程度を視覚的、
数値的の両面から確認できるようにした。尤も、図12
に示す2画面表示モードでは左右にスコープ像を同時に
表示することになる。次のステップS13でソースコイ
ル位置導出のための原理を格納した原理元データをロー
ドする。このデータは次の関係の基準データ或は基準情
報である。In this embodiment, as shown in FIG. 11, the output area of the scope image and the output area of the text screen are displayed separately. By dividing the scope image and the text screen, the degree of rotation and scaling of the scope image can be visually
I made it possible to confirm from both the numerical side. However, Fig. 12
In the two-screen display mode shown in, the scope images are displayed simultaneously on the left and right. In the next step S13, the principle source data storing the principle for deriving the source coil position is loaded. This data is reference data or reference information having the following relationship.
【0074】測定原理は、1軸のソースコイル16iの
出力を直交3軸で製作されたセンスコイル22jで検出
し、その磁界強度よりソースコイル16iとセンスコイ
ル22jの間隔を得ることである。両コイルの間隔を得
るにあたり、1軸ソースコイル16iの作り出す磁界分
布を示す超函数から直接解くのではなく、ソースコイル
16iの姿勢(軸方向の方位)の違いによる最大となる
磁界強度出力と最小となる磁界強度出力とを利用する新
しい距離算出法を採用している。The measurement principle is that the output of the uniaxial source coil 16i is detected by the sense coil 22j manufactured in the three orthogonal axes, and the distance between the source coil 16i and the sense coil 22j is obtained from the magnetic field strength. In obtaining the distance between both coils, the maximum magnetic field strength output and the minimum magnetic field strength output due to the difference in the orientation (axial direction) of the source coil 16i are not directly solved from the superfunction indicating the magnetic field distribution created by the uniaxial source coil 16i. A new distance calculation method that uses the magnetic field strength output that becomes
【0075】つまり、1軸ソースコイル16iと3軸セ
ンスコイル22jとの距離を様々な値に設定したとき
に、各距離値でソースコイル16iの軸方向を変えた場
合に3軸センスコイル22jの位置で検出される最も大
きい磁界強度の値(最大磁界強度値)と、最も小さい磁
界強度の値(最小磁界強度値)を測定したものを、それ
ぞれプロットしてグラフ化にした最大磁界強度曲線、最
小磁界強度曲線のデータを距離算出の基準データとして
準備している。That is, when the distance between the uniaxial source coil 16i and the triaxial sense coil 22j is set to various values, when the axial direction of the source coil 16i is changed at each distance value, the triaxial sense coil 22j is changed. The maximum magnetic field strength curve obtained by plotting and plotting the values of the maximum magnetic field strength value (maximum magnetic field strength value) and the minimum magnetic field strength value (minimum magnetic field strength value) detected at the position, respectively. The data of the minimum magnetic field strength curve is prepared as reference data for distance calculation.
【0076】この基準データを用いることにより、3軸
センスコイル22jで検出された磁界強度から1軸ソー
スコイル16iの距離算出を以下のように行うことが可
能になる。By using this reference data, it becomes possible to calculate the distance of the uniaxial source coil 16i from the magnetic field strength detected by the triaxial sense coil 22j as follows.
【0077】ある磁界強度Hが検出された場合、その値
Hを最大磁界強度値とした場合の半径、つまり距離が最
小となる最小半径r_minと、その値Hを最大磁界強
度値とした場合の半径、つまり距離が最大となる最大半
径r_maxとに挟まれる球殻内にしかソースコイル1
6iは存在し得ないとの限定を加えることが可能にな
る。この限定を各センスコイル22jの位置で行うこと
により、図5に示すようにソースコイル16iの存在領
域を限定できる。When a certain magnetic field strength H is detected, the radius when the value H is the maximum magnetic field strength value, that is, the minimum radius r_min that minimizes the distance, and the value H when the maximum magnetic field strength value is The source coil 1 is only in the spherical shell sandwiched by the radius, that is, the maximum radius r_max that maximizes the distance.
It becomes possible to add a restriction that 6i cannot exist. By performing this limitation at the position of each sense coil 22j, the existence region of the source coil 16i can be limited as shown in FIG.
【0078】これら最大磁界強度曲線、最小磁界強度曲
線に対応するデータはハードディスク等のデータ格納手
段に格納されており、内視鏡形状表示の動作が開始する
と、位置検出部31は必要に応じて参照する。The data corresponding to the maximum magnetic field strength curve and the minimum magnetic field strength curve are stored in a data storage means such as a hard disk, and when the operation of displaying the endoscope shape is started, the position detecting section 31 may, if necessary. refer.
【0079】なお、3軸センスコイル22jで検出され
る磁界強度に比例した実際の測定値は、この3軸センス
コイル22jを構成する3つのコイルでそれぞれ検出さ
れた信号22X,22Y,22Zをそれぞれ2乗して総
和した値、22X・22X+22Y・22Y+22Z・
22Zの平方根を求めた値であり、この求めた値を標準
の磁界測定装置(例えばガウスメータ)でキャリブレイ
ションすることにより、正確な磁界強度の測定値を得る
ことができる。上記最大磁界強度及び最小磁界強度のデ
ータを記録したファイル(max_minデータファイ
ル)をロードすると共に、補正用データファイルから補
正用データもロードし、センスコイル22jの径の補正
等も行い、精度の高い位置検出を行うことができるよう
にしている。The actual measured values proportional to the magnetic field strength detected by the triaxial sense coil 22j are the signals 22X, 22Y and 22Z respectively detected by the three coils constituting the triaxial sense coil 22j. Squared value, 22X ・ 22X + 22Y ・ 22Y + 22Z ・
This is a value obtained by calculating the square root of 22Z, and an accurate measured value of the magnetic field strength can be obtained by calibrating the calculated value with a standard magnetic field measuring device (for example, a Gauss meter). The file (max_min data file) recording the data of the maximum magnetic field strength and the minimum magnetic field strength is loaded, and the correction data is also loaded from the correction data file to correct the diameter of the sense coil 22j, etc. The position can be detected.
【0080】上述のデータのロードの後、次のステップ
S14でハードウェアの初期化を行う。このステップS
14では図2の分配器28の設定内容をリセットして初
期状態にする。また、形状算出部30を構成する図示し
ないA/Dコンバータの設定内容をリセットし、使用環
境(例えばそのチャンネル数をソースコイルの数及び使
用するマーカ数に設定)に対応した設定状態にする。こ
うしてハードウェアを形状算出の使用可能な状態に設定
し、次のブロックB2を動作させる。After loading the above-mentioned data, the hardware is initialized in the next step S14. This step S
At 14, the setting contents of the distributor 28 of FIG. 2 are reset to the initial state. In addition, the setting contents of the A / D converter (not shown) constituting the shape calculating unit 30 are reset to a setting state corresponding to the usage environment (for example, the number of channels is set to the number of source coils and the number of markers to be used). In this way, the hardware is set to the usable state for shape calculation, and the next block B2 is operated.
【0081】B2:ハードウェア制御ブロック まず、ステップS21では図2を参照して説明したよう
に分配器28に切換信号を印加してソースコイル16i
を選択し、そのソースコイル16iをドライブする。そ
のソースコイル16iで発生した磁界はセンスコイル2
2jで検出される。B2: Hardware Control Block First, in step S21, a switching signal is applied to the distributor 28 to apply the switching signal to the source coil 16i, as described with reference to FIG.
Is selected and the source coil 16i is driven. The magnetic field generated in the source coil 16i is the sense coil 2
Detected at 2j.
【0082】従って、ステップS22に示すようにセン
スコイル22jで検出された検出信号を検出部26を構
成する図示しない位相敏感検出器(PSD)を経てA/
Dコンバータでサンプリングする。サンプリングされた
データは一旦、形状算出部30内のメモリに書き込まれ
る。ステップS23に示すように形状算出部30を構成
する例えばCPUは全てのソースコイル16iに対する
駆動が終了したか否かを判断し、終了していない場合に
は次のソースコイル16iを駆動するように制御する。Therefore, as shown in step S22, the detection signal detected by the sense coil 22j is passed through the phase sensitive detector (PSD) (not shown) which constitutes the detection unit 26, and A /
Sampling with the D converter. The sampled data is once written in the memory in the shape calculation unit 30. As shown in step S23, for example, the CPU configuring the shape calculation unit 30 determines whether or not the driving for all the source coils 16i is completed, and if not completed, drives the next source coil 16i. Control.
【0083】そして、全てのソースコイル16iを駆動
した場合には、メモリのデータ(PSDを経たPSDデ
ータ)から振幅データ、位相データを算出する(図7の
ステップS24のPSD算出、ステップS25の振幅デ
ータ、位相データ参照)。なお、マーカを使用した場合
にはさらに接続したマーカに内蔵された各ソースコイル
に対して、プローブ15に内蔵されたソースコイル16
iと同様に駆動信号を印加してマーカのソースコイルに
対しても振幅データ、位相データを算出することにな
る。When all the source coils 16i are driven, amplitude data and phase data are calculated from the memory data (PSD data after passing through PSD) (PSD calculation in step S24 in FIG. 7, amplitude in step S25). See data, phase data). When a marker is used, the source coil 16 included in the probe 15 is different from each source coil included in the connected marker.
Similarly to i, the drive signal is applied to calculate the amplitude data and the phase data for the source coil of the marker.
【0084】上記振幅データ、位相データから次のブロ
ックB3の処理に移る。まず、ステップS31の磁界強
度算出を、補正係数を用いて行う。次に図7のステップ
S32の(ソースコイル16iとセンスコイル22j間
の)最大距離と最小距離の算出を最大及び最小距離デー
タを用いて行う。From the amplitude data and the phase data, the processing of the next block B3 is started. First, the calculation of the magnetic field strength in step S31 is performed using the correction coefficient. Next, the maximum distance and the minimum distance (between the source coil 16i and the sense coil 22j) in step S32 of FIG. 7 are calculated using the maximum and minimum distance data.
【0085】このステップS32は前のステップS31
で得られた磁界強度を用いて、センスコイル22jとソ
ースコイル16iとの最大の距離と最小の距離とを算出
するまでの処理を行う。This step S32 corresponds to the previous step S31.
Using the magnetic field strength obtained in step 1, processing is performed until the maximum distance and the minimum distance between the sense coil 22j and the source coil 16i are calculated.
【0086】2点間の距離と磁界強度とに比例関係が存
在することは、ごく一般に広く知られた物理現象であ
る。しかし、ある空間上の一点にl軸のソースコイル1
6iが作り出す磁界強度は一般に超函数で表されるた
め、たとえソースコイル16iの向きが分かり、磁界強
度が測定されても、ソースコイル16iの存在する方向
や距離を算出するのは容易ではない。The fact that there is a proportional relationship between the distance between two points and the magnetic field strength is a very generally known physical phenomenon. However, at one point in a certain space, the l-axis source coil 1
Since the magnetic field strength generated by 6i is generally expressed by a super function, even if the direction of the source coil 16i is known and the magnetic field strength is measured, it is not easy to calculate the direction and distance in which the source coil 16i exists.
【0087】そこで、ある磁界強度が検出できた場合、
その出力が最も強く取れる方向にソースコイル16iが
向いていると仮定した場合の距離をR_max、最も弱
く取れる方向にソースコイル16iが向いていると仮定
した場合の距離をR_minとすれば、真のソースコイ
ル16iとセンスコイル22j間の距離R_true
は、R_min≦R_true≦R_maxという範囲
内に限定することが出来る。Therefore, when a certain magnetic field strength can be detected,
Let R_max be the distance when it is assumed that the source coil 16i is oriented in the direction in which its output is strongest, and R_min be the distance when it is assumed that the source coil 16i is oriented in the direction in which its output is weakest. Distance R_true between source coil 16i and sense coil 22j
Can be limited within the range of R_min ≦ R_true ≦ R_max.
【0088】ここで採用した距離の算出手段或は方法
は、距離R_trueの値が確実には求まらないもの
の、複雑な超函数を解くということを要求されない極め
て簡便な手段或は方法である上、1軸のソースコイル1
6iの向きが分からない場合でも、ソースコイル16i
の存在範囲を限定できる応用範囲の広い手段或は方法と
なる。The means or method for calculating the distance adopted here is an extremely simple means or method which does not require the solution of a complicated super function, although the value of the distance R_true cannot be obtained with certainty. Upper 1-axis source coil 1
Even if the direction of 6i is unknown, the source coil 16i
It is a means or method with a wide range of application that can limit the range of existence.
【0089】次にステップS33のソースコイル16i
の位置座標算出を行う。このステップS33ではセンス
コイル22jとソースコイル16iとの距離から、ソー
スコイル16iの座標を算出するまでの処理を行う。あ
るセンスコイル22jから見たときのソースコイル16
iの存在しうる範囲は、前のステプS32で得られたR
_maxとR_minとによって囲まれる球殻内であ
る。このようなソースコイル16iの存在しうる範囲を
より微小な空間に限定するため、複数個のセンスコイル
22jから見いだされたソースコイル16iの存在可能
領域の重ね合わせを利用する。各々のセンスコイル22
jに対し、同一のソースコイル16iから得られたソー
スコイル16iの存在領域は、ソースコイル16iの位
置が動いていない限り、すべてが重なり合う領域が必ず
存在する。Next, the source coil 16i in step S33.
Position coordinates are calculated. In this step S33, processing from the distance between the sense coil 22j and the source coil 16i to the calculation of the coordinates of the source coil 16i is performed. Source coil 16 when viewed from a certain sense coil 22j
The possible range of i is the R obtained in the previous step S32.
It is within a spherical shell surrounded by _max and R_min. In order to limit the range in which the source coil 16i can exist to a smaller space, the overlapping of the possible regions of the source coil 16i found from the plurality of sense coils 22j is used. Each sense coil 22
For j, the existing region of the source coil 16i obtained from the same source coil 16i always has a region where all of them overlap unless the position of the source coil 16i moves.
【0090】このような領域の境界は、各々のセンスコ
イル22j位置を中心とする半径R_max,R_mi
nの球の交点に他ならない。球の交点であることから、
少なくともセンスコイル22jが3個あれば、ソースコ
イル16iは各センスコイル22jのR_max,R_
minを半径とする球の8交点によって囲まれる微小領
域にその存在が限定できる。The boundaries of such regions are radii R_max and R_mi centered on the positions of the respective sense coils 22j.
It is the intersection of n balls. Since it is the intersection of the spheres,
If there are at least three sense coils 22j, the source coil 16i is R_max, R_ of each sense coil 22j.
Its existence can be limited to a minute region surrounded by eight intersections of a sphere having a radius of min.
【0091】このソースコイル位置限定方法は、3個の
球の交点を算出するという単純な算術計算であるので、
その処理時間がかからない上、ソースコイル16iの存
在領域をごく微小な領域内に限定することを可能にした
極めて優れた方法である。Since this source coil position limiting method is a simple arithmetic calculation of calculating the intersection of three spheres,
It is an extremely excellent method that does not require the processing time and can limit the existence region of the source coil 16i to a very small region.
【0092】このようにして各ソースコイル16iの位
置座標の算出を行い、ステップS34のソースコイル1
6iの位置座標データを得る。マーカを使用した場合に
はマーカのソースコイルに対しても同様に位置座標の算
出を行う。これらのデータを用いて次のブロックB4の
処理に移る。In this way, the position coordinates of each source coil 16i are calculated, and the source coil 1 in step S34 is calculated.
The position coordinate data of 6i is obtained. When a marker is used, position coordinates are similarly calculated for the source coil of the marker. The processing of the next block B4 is performed using these data.
【0093】B4:画像表示ブロック このブロックB4は、ソースコイル16iの位置座標デ
ータを基に、挿入状態にあるスコープ形状イメージをC
RT上に描写するまでの処理を担う。ソースコイル16
iの位置座標は、挿入されたスコープの通過した軌跡で
ある。そこで、これを基に挿入状態にあるスコープ形状
を推定する。スコープの挿入形状が推定できたら、結果
をCRT上に描写する。そのとき3次元のスコープ形状
を2次元のCRT画面で表示しなければならないため、
その描像がより3次元的に表されるような工夫が必要と
なる。B4: Image display block This block B4 is based on the position coordinate data of the source coil 16i.
Responsible for processing up to drawing on RT. Source coil 16
The position coordinate of i is the locus that the inserted scope has passed. Therefore, based on this, the scope shape in the inserted state is estimated. When the insertion shape of the scope can be estimated, the result is drawn on the CRT. At that time, because the 3D scope shape must be displayed on the 2D CRT screen,
It is necessary to devise so that the image can be expressed more three-dimensionally.
【0094】又、スコープイメージが任意の方向に回転
させられたり、今どのような方向からスコープイメージ
を眺めているのかが瞬時に判断できるようであれば、そ
の使い勝手はさらに向上する。このようなことを鑑み、
この装置3においては以下のように機能別に分類し、そ
れぞれのモジュールごとの特徴を加え合わせた表示方法
を実現した。Further, if the scope image can be rotated in an arbitrary direction and it is possible to instantly determine from which direction the scope image is viewed, the usability is further improved. In view of this,
In this device 3, a display method is realized in which the functions are classified as follows and the features of each module are added together.
【0095】S41キーボード入力処理 S42スコープモデル描写 (S43基準面表示処理) (S44マーカ表示処理)スコープイメージの描写に
は、これらすべてが必要なわけではないので、必要に応
じて機能を取捨選択できる。図7ではS41のキーボー
ド入力処理及びS42のスコープモデル描写の処理のみ
を示している。このブロックB4の処理の後、ステップ
S45の表示画面ビデオページ設定の処理が行われ、V
RAMにモデル化された画像データがセットされ、その
後その画像データがCRTに出力されてステップS46
のスコープイメージ表示の処理が行われる。そして、プ
ログラム終了か否かの判断の処理(ステップS47)に
より、終了が選択された場合には終了し、そうでない場
合にはブロックB2に戻り、同様の動作を繰り返す。そ
こで各モジュール毎の特徴を以下で説明する。S41 Keyboard input processing S42 Scope model depiction (S43 reference plane display processing) (S44 marker display processing) Not all of these are necessary for depiction of the scope image, so functions can be selected as necessary. . In FIG. 7, only the keyboard input processing of S41 and the scope model depiction processing of S42 are shown. After the processing of block B4, the display screen video page setting processing of step S45 is performed, and V
The modeled image data is set in the RAM, and then the image data is output to the CRT and step S46.
The scope image display processing of is performed. Then, by the process of determining whether or not the program is ended (step S47), if the end is selected, the process is ended, otherwise, the process returns to the block B2, and the same operation is repeated. Therefore, the features of each module will be described below.
【0096】S41:キーボード入力処理 ここでは、与えられたユーザコマンドに対応するキー入
力がなされた場合、その内容に応じて設定パラメータ等
を変更するまでを担う。S41: Keyboard input process Here, when a key input corresponding to a given user command is made, it is up to changing setting parameters and the like in accordance with the contents.
【0097】ユーザからの要求が高いと考えられる付加
機能が装備されていることは、その装置の使い勝手を左
右する。又、機能選択は平易な作業であり、ユーザが望
む際には常に操作が可能で、ユーザの要求内容が速やか
に実現される必要がある。The fact that an additional function, which is considered to be highly demanded by the user, is equipped determines the usability of the device. Further, function selection is a simple task, and it is necessary for the user to be able to operate it whenever he or she desires, and to promptly realize the content of the user's request.
【0098】このステップS41はキーボードからの入
力取得を行い、そのキー入力に対応したコマンドなどの
処理を行う。In step S41, an input from the keyboard is acquired and a command corresponding to the key input is processed.
【0099】キー入力に対応したコマンドとしては、
X,Y,Zの各軸回りのイメージ像の回転、イメージ像
の拡大&縮小、初期視点位置からのイメージ像表示、ユ
ーザ登録視点位置からのイメージ像表示、視点位置のユ
ーザ登録、イメージ出力の画面の複数分割、コメント入
力の画面表示、背景色の変更、マーカ表示のON/OF
F、ソースコイル座標の数値表示ON/OFF、プログ
ラム終了がある。As the command corresponding to the key input,
Image image rotation around X, Y, and Z axes, image image enlargement / reduction, image image display from initial viewpoint position, image image display from user-registered viewpoint position, user registration of viewpoint position, image output Split screen, display comment input screen, change background color, marker display ON / OF
F, ON / OFF of numerical display of source coil coordinates, and program end.
【0100】次にこの第1実施例の大きな特徴となるス
コープモデル描写の説明を行う。ステップS41のキー
ボード入力処理の次に図7に示すステップS42のスコ
ープモデル描写を行う。Next, the description of the scope model description, which is a major feature of the first embodiment, will be described. Following the keyboard input processing of step S41, the scope model drawing of step S42 shown in FIG. 7 is performed.
【0101】このスコープモデル描写の処理フローでは
ユーザの選択に応じて、スコープ形状を1画面モードで
図11のように表示したり、図12に示す2画面モード
で表示できるようにしている。このスコープモデル描写
の処理フローの具体例を図8に示す。In the process flow for describing the scope model, the scope shape can be displayed in the single screen mode as shown in FIG. 11 or in the dual screen mode shown in FIG. 12 according to the selection by the user. FIG. 8 shows a specific example of the processing flow for describing the scope model.
【0102】まず、ステップS51で描画に必要なパラ
メータファイルをロードする処理を行い、ハードディス
ク等のパラメータファイルの記録装置から、X,Y,Z
軸の回りの回転角(ピッチ、ヘッド、バンク)、視点
(ビューポイント)、プロジェクトスクリーン、マーカ
モードのNo.等のデータをロードし、形状算出部30
を構成するメモリに一時書き込み、CPUは必要な時に
それらを参照して描画の処理を行えるようにする。First, in step S51, a process of loading a parameter file required for drawing is performed, and X, Y, Z is read from a parameter file recording device such as a hard disk.
No. of rotation angle (pitch, head, bank) around the axis, viewpoint (viewpoint), project screen, marker mode. The data such as
Is temporarily written in the memory constituting the CPU so that the CPU can perform drawing processing by referring to them when necessary.
【0103】次に、ステップS52で各変数初期化を行
う。ロードしたデータ等を参照して描画に使用する変数
を初期値にセットする。次にステップS53で検査終了
のキー入力に設定されたファンクションキーとしてのf
・10が押されたか否か(図8ではf・10_key
ON?と表記)の判断が行われ、押された場合にはスコ
ープイメージ表示の処理を終了し、押されていない場合
には、1画面モードか否かの判断を行う(ステップS5
4)。Next, in step S52, each variable is initialized. Set the variables used for drawing to the initial values by referring to the loaded data. Next, in step S53, f as the function key set for the key input of the inspection end
・ Whether 10 has been pressed (in FIG. 8, f ・ 10_key
ON? Is displayed), the process of displaying the scope image is terminated if the button is pressed, and if it is not pressed, it is determined whether the mode is the single screen mode (step S5).
4).
【0104】このステップS54では、画面モード切換
のキーに設定されたホットキーとなるHELPキーが押
されたか否かによって1画面モードか否かの判断を行
い、例えば押されていない場合には1画面モードである
と判断して、さらにHELPキーが押されたか否か(図
8ではHELP_key ON?と表記)の判断を行い
(ステップS55)、2画面モードへの切換を行うこと
ができるようにしている。In this step S54, it is judged whether or not the one-screen mode is selected depending on whether or not the HELP key, which is a hot key set as the screen mode switching key, is pressed. When it is determined that the screen mode is selected, it is further determined whether or not the HELP key is pressed (indicated as HELP_key ON? In FIG. 8) (step S55), the switching to the two-screen mode is enabled. ing.
【0105】具体的には例えば2ビットの2画面表示フ
ラグを用意し、初期設定ではこのフラグを0にセット
し、HELPキーが押される毎に1を加算する。そし
て、画面モードの判断はこのフラグの値を調べ、フラグ
の値が0の場合には、1画面モードであると判断し、フ
ラグの値が1、つまりONされている場合には、2画面
モードであると判断する。Specifically, for example, a 2-bit two-screen display flag is prepared, this flag is set to 0 in the initial setting, and 1 is added each time the HELP key is pressed. Then, the screen mode is determined by checking the value of this flag. If the flag value is 0, it is determined that the screen mode is 1 screen mode. If the flag value is 1, that is, the screen mode is 2 screen modes. Judge that it is in the mode.
【0106】また、ステップS54で2画面モードと判
断された場合にも、さらにHELPキーが押されたか否
かの判断を行い(ステップS56)、1画面モードへの
切換を行うことができるようにしている。ステップS5
5でHELPキーが押されたと判断した場合には(1画
面モードにおいて、2画面モードへの切換のキー入力が
行われた場合には)、次のステップS57で2画面モー
ドをONした後、さらにステップS58で2画面モード
の初期設定を行う。Also, when it is determined in step S54 that the screen is in the two-screen mode, it is further determined whether or not the HELP key is pressed (step S56) so that the mode can be switched to the one-screen mode. ing. Step S5
When it is determined that the HELP key is pressed in step 5 (when the key input for switching to the dual-screen mode is made in the single-screen mode), after the dual-screen mode is turned on in the next step S57, Further, in step S58, the two-screen mode is initialized.
【0107】まず、1画面表示モードに設定されている
グラフィックモードの設定を解除し、2画面表示モード
用に設定する。また、2画面表示モード用に表示枠を設
定すると共に、2画面表示フラグをONにする。First, the setting of the graphic mode set in the one-screen display mode is canceled and the setting for the two-screen display mode is performed. Further, the display frame is set for the dual screen display mode, and the dual screen display flag is turned on.
【0108】また、次のステップS59でヘッド角(Y
軸の回りの回転角)が0より大きいか否かの判断を行
い、否の場合にはヘッド角を0にセットし(ステップS
60)、次ぎのステップS61の左画面ビューポート設
定の処理に移る。一方、0より大きいと判断した場合に
はそのヘッド角で、次ぎのステップS61の左画面ビュ
ーポート設定の処理に移る。In the next step S59, the head angle (Y
It is determined whether the rotation angle around the axis is greater than 0, and if not, the head angle is set to 0 (step S
60) and then proceeds to the processing for setting the left screen viewport in step S61. On the other hand, when it is determined that the angle is greater than 0, the process moves to the left screen viewport setting processing of the next step S61 at that head angle.
【0109】左表示画面に垂直イメージ内視鏡形状(真
上から見た形状)を表示するため、画面中心から左に表
示用の領域を設定する。また、この設定した領域をクリ
アする。さらに検査領域表示枠を表示の場合には、検査
領域の枠を描画する(後述する変形例では検査領域表示
枠の表示及び非表示を選択できるようにしている)。そ
の後にステップS62のスコープイメージ描画を行う。In order to display the vertical image endoscope shape (shape viewed from directly above) on the left display screen, a display area is set to the left from the center of the screen. Also, this set area is cleared. Further, in the case of displaying the inspection area display frame, the frame of the inspection area is drawn (in a modification described later, display or non-display of the inspection area display frame can be selected). After that, the scope image is drawn in step S62.
【0110】ここでは、磁界検出から得られたソースコ
イル位置座標から、スコープ形状を作成し、そのイメー
ジ像を3次元的にCRTに表示するまでを担う。得られ
るソースコイルの位置座標は、スコープに挿入されたソ
ースコイルの数の飛び飛びのデータである。そこで、こ
れらのデータを基に、挿入状態にあるスコープ形状を推
定しなければならない。さらに、このようにして得られ
たスコープ形状データを、3次元的な形状としてモデル
化した画像でCRT上に出力する。このモデル化したイ
メージ描画の基本的な処理内容を図9に示す。Here, it is responsible for creating a scope shape from the source coil position coordinates obtained from the magnetic field detection and displaying the image image three-dimensionally on the CRT. The obtained position coordinates of the source coil are scattered data of the number of source coils inserted in the scope. Therefore, the shape of the scope in the inserted state must be estimated based on these data. Further, the scope shape data thus obtained is output on the CRT as an image modeled as a three-dimensional shape. The basic processing contents of this modeled image drawing are shown in FIG.
【0111】S62_a:算出されたソースコイル間の
3次元補間 ステップS62_aの算出ソースコイル間の3次元補間
の処理では、磁界強度検出に基づいて算出されたソース
コイル位置座標は離散的であるため、この算出データの
みをつないでも軌跡が角張ってしまい、連続的に位置が
変化するスコープ形状に対応しない。滑らかな全体のス
コープ形状を作成するために、ソースコイル位置座標デ
ータに対して3次元補間を実施する。S62_a: Calculated three-dimensional interpolation between source coils In the three-dimensional interpolation process between calculated source coils in step S62_a, the source coil position coordinates calculated based on the magnetic field strength detection are discrete. Even if only this calculated data is connected, the locus becomes angular and does not correspond to the scope shape whose position changes continuously. In order to create a smooth overall scope shape, three-dimensional interpolation is performed on the source coil position coordinate data.
【0112】S62_b:3次元モデルの構築 現実のスコープは太さを持っているため、いくら滑らか
なデータ点が得られているとしても、太さを持たない直
線等で結び合わせたのでは現実のスコープを描写したと
は言えない。そこで、ステップS62_bの3次元モデ
ルの構築の処理では捕間データ間の連結を円柱またはn
角柱モデル等で行い、太さの点においても実際のスコー
プ形状に対応して表示できるようにする。S62_b: Construction of three-dimensional model Since the actual scope has a thickness, no matter how smooth data points are obtained, it is not realistic to connect them with straight lines having no thickness. It cannot be said that the scope is depicted. Therefore, in the process of constructing the three-dimensional model in step S62_b, the connection between the catch data is made into a cylinder or n.
This is done using a prism model, etc., so that the thickness can be displayed in correspondence with the actual scope shape.
【0113】S62_c:アフィン変換 スコープ形状は、指定された視点位置から見た像として
出力する。そこで、ステップS62_cのアフィン変換
の処理では、ソースコイル位置導出の基準座標系として
の世界座標系で得られているスコープ形状モデルデータ
を、画面表示用の視点座標系に変換する。なお視点位置
は、ユーザが変更することが可能である。変更された内
容は、ここで参照される。S62_c: Affine transformation The scope shape is output as an image viewed from the designated viewpoint position. Therefore, in the affine transformation process of step S62_c, the scope shape model data obtained in the world coordinate system as the reference coordinate system for deriving the source coil position is transformed into the viewpoint coordinate system for screen display. The viewpoint position can be changed by the user. The changed contents are referred to here.
【0114】S62_d:3D→2D投影 本来スコープ形状は3次元であるが、その像をCRT画
面上に出力するためには2次元に変換しなければならな
い。そこで、ステップS62_dの3次元像から2次元
像への投影変換を行う。このとき、パースペクティブな
どで、遠近を強調しても良い。S62_d: 3D → 2D projection Although the scope shape is originally three-dimensional, it must be converted into two-dimensional in order to output the image on the CRT screen. Therefore, the projection conversion from the three-dimensional image to the two-dimensional image in step S62_d is performed. At this time, perspective may be used to emphasize perspective.
【0115】S62_e:レンダリング これまでの処理によって得られたスコープ形状イメージ
をCRT上に描写する。描写を行うにあたり、ステップ
S62_eのレンダリングの処理では、n角形の側面処
理、スコープのループの前後を表現するための陰線処理
を行う。遠近によるシェーディング処理での階調表示、
スコープの曲率等によりスコープモデル側面の輝度や彩
度の調整を行う等の処理を実施して、立体間をより強調
しても良い。S62_e: Rendering The scope shape image obtained by the above processing is drawn on the CRT. In rendering, in the rendering process of step S62_e, n-sided side face process and hidden line process for expressing before and after the scope loop are performed. Gradation display by shading processing by perspective,
It is also possible to perform processing such as adjusting the brightness and saturation of the side surface of the scope model according to the curvature of the scope and the like to emphasize the space between the solids more.
【0116】なお、上で述べたいくつかの項目は、必ず
しも実施することが必要ではない。もちろん、実施すれ
ばその改良項目が持つ効果を含めた形でCRT上に描像
が再現できる。また、図9に示す順序で行うことが必要
というものでなく、挿入部形状を表示するモデルに応じ
てその順序を変更することにより、より短時間で同等の
処理を行うことができる場合がある。It is not always necessary to carry out some of the items described above. Of course, if implemented, the image can be reproduced on the CRT including the effect of the improvement item. Further, it is not necessary to perform in the order shown in FIG. 9, and the same processing may be performed in a shorter time by changing the order according to the model displaying the insertion portion shape. .
【0117】これらの処理を通じて、数個のソースコイ
ルの位置座標のみから、挿入状態にある3次元スコープ
形状をCRT上に再現することが出来る。また、この実
施例では、スコープの表示として以下のようにn角形柱
モデルと、n角形連結モデルとを選択できるようにして
いる。Through these processes, the three-dimensional scope shape in the inserted state can be reproduced on the CRT only from the position coordinates of several source coils. In addition, in this embodiment, as the display of the scope, an n-gonal prism model and an n-gonal connection model can be selected as follows.
【0118】ステップS62で左画面のスコープイメー
ジ描画の処理を行った後、図8のステップS63で右画
面ビューポート設定を行い、右画面のモデル描画の処理
を行う(ステップS64)。After the left screen scope image drawing process is performed in step S62, the right screen viewport setting is performed in step S63 of FIG. 8 and the right screen model drawing process is performed (step S64).
【0119】この右画面のスコープイメージ描画の処理
では左画面の描画の処理に用いたヘッド角に90度をプ
ラスした角度で描画を行う。従って、左画面の視点方向
と90度異なる視点方向からのスコープ形状をモデル化
して描画する処理を行う。ステップS60でヘッド角が
0に設定された場合(左画面が真上から見た場合の描
画)には、右画面は真横から見た場合の描画とまる。In the scope image drawing process for the right screen, drawing is performed at an angle obtained by adding 90 degrees to the head angle used for the drawing process for the left screen. Therefore, a process of modeling and drawing a scope shape from a viewpoint direction different from the viewpoint direction of the left screen by 90 degrees is performed. When the head angle is set to 0 in step S60 (the drawing when the left screen is viewed from directly above), the drawing of the right screen when viewed from the side is completed.
【0120】その後、描画処理された画像データを用い
て表示画面ビデオページの設定(ステップS45)が行
われた後、CRTに出力され、スコープイメージ表示が
行われる(ステップS46)。この場合には2画面モー
ドでのスコープイメージ表示であり、CRTには図12
のように直交する視点方向からの2つのスコープ形状が
同時に表示されることになる。After that, the display screen video page is set using the image data subjected to the drawing processing (step S45), and then output to the CRT to display the scope image (step S46). In this case, the scope image is displayed in the two-screen mode, and the CRT is shown in FIG.
As described above, two scope shapes from orthogonal viewpoint directions are simultaneously displayed.
【0121】一方、ステップS55の判断において、H
ELP_keyが押されていない場合(1画面モードの
場合)には、ステップS65の通常モードスコープイメ
ージ描画の処理、つまり1画面モードでのスコープイメ
ージ描画の処理を行う。この処理はステップS62或い
はステップS64と同様である。この処理の後、ステッ
プS45の表示画面ビデオページ設定の処理を経てCR
Tに画像データを出力し、図11に示すように1画面モ
ードでスコープをモデル化したイメージの表示を行う。On the other hand, in the determination of step S55, H
If ELP_key is not pressed (in the 1-screen mode), the normal mode scope image drawing process in step S65, that is, the scope image drawing process in the 1-screen mode is performed. This process is similar to step S62 or step S64. After this processing, the display screen video page setting processing of step S45 is performed and then CR is performed.
The image data is output to T, and the image modeling the scope is displayed in the single screen mode as shown in FIG.
【0122】また、ステップS56の判断において、H
ELP_keyがONされないと判断した場合(2画面
モードの場合)には、ステップS59の処理に移る。ま
た、このステップS56の判断において、HELP_k
eyがONされた場合(2画面モードにおいて1画面モ
ードの切換のコマンドが入力された場合)には、ステッ
プS66で2画面モードをOFFにし、さらに通常スコ
ープイメージ画面設定を行った(ステップS67)後、
ステップS65の処理に移り、1画面モードでスコープ
形状の表示を行う。In the determination at step S56, H
If it is determined that the ELP_key is not turned on (in the case of the two-screen mode), the process proceeds to step S59. In addition, in the determination of step S56, HELP_k
When ey is turned on (when a command for switching the one-screen mode in the two-screen mode is input), the two-screen mode is turned off in step S66, and the normal scope image screen is set (step S67). rear,
In step S65, the scope shape is displayed in the single screen mode.
【0123】この図8のフローではユーザにより選択さ
れたキー入力に応じて、スコープ形状をCRTに2画面
モードで表示したり、1画面モードで表示する。特に、
2画面モードでは互いに垂直な視点方向からのスコープ
形状を、図12に示すように同時に並べて表示するの
で、一方の視点方向からの画像における奥行き量も直交
する視点方向からの画像から正確に把握することができ
る。In the flow of FIG. 8, the scope shape is displayed on the CRT in the two-screen mode or the one-screen mode according to the key input selected by the user. In particular,
In the two-screen mode, since the scope shapes from mutually perpendicular viewpoint directions are displayed side by side at the same time as shown in FIG. 12, the depth amount in the image from one viewpoint direction is also accurately grasped from the image from the orthogonal viewpoint directions. be able to.
【0124】上述のように、2画面表示の場合には通常
は左側に視点方向が垂直方向の画像、右側に水平方向の
画像を表示する。視点方向等が変更された場合には、変
更に応じて異なる方向からの画像になる。As described above, in the case of a two-screen display, an image whose viewpoint direction is vertical is normally displayed on the left side, and an image whose horizontal direction is horizontal is displayed on the right side. When the viewpoint direction or the like is changed, the image is from a different direction according to the change.
【0125】次にスコープ形状をモデル化して3次元的
に表示するための3次元モデル構築のモデルについて説
明する。n角形モデルが選択された場合には、例えば図
11に示すように挿入部の横断面を正n角形にモデル化
してn角形柱として表示する(図11ではn=5として
いる)。このnの数を大きくすると殆ど円となり、その
場合には挿入部形状は円柱として表示されることにな
る。Next, a model for constructing a three-dimensional model for modeling the scope shape and displaying it three-dimensionally will be described. When the n-gon model is selected, for example, as shown in FIG. 11, the cross section of the insertion portion is modeled as a regular n-gon and displayed as an n-gonal column (n = 5 in FIG. 11). When the number of n is increased, it becomes almost a circle, and in that case, the shape of the insertion portion is displayed as a cylinder.
【0126】このモデルでの表示の具体的処理内容のフ
ローは図10となる。図10(a)で、ステップS62
_1の補間&3次元モデルの構築の処理は、図10
(b)に示す処理を行う。The flow of the specific processing contents of the display in this model is shown in FIG. In FIG. 10A, step S62
The process of interpolating _1 and constructing a three-dimensional model is as shown in FIG.
The process shown in (b) is performed.
【0127】ここでは、まずステップS62_1の3次
元のBスプライン補間を実施している。この補間は、内
挿点を必ず通るタイプの補間ではなく、その内挿点の近
傍を通りながら滑らかな曲線を作成するものであり、内
挿点を必ず通過する自然スプラインに比ベ、その計算処
理が平易である。もちろん、自然スプラインを用いて
も、他の補間法を用いても、近似函数による補間でも良
い。Here, first, the three-dimensional B-spline interpolation of step S62_1 is performed. This interpolation is not a type of interpolation that always passes through the interpolation point, but creates a smooth curve while passing through the neighborhood of the interpolation point. It is easy to process. Of course, a natural spline, another interpolation method, or an approximation function may be used.
【0128】計算処理が比較的平易なBスプラインは、
3次元捕間を実施しても処理速度が早いという点で優れ
ている。次にステップS62_12の3次元モデル構築
としてn角柱モデル構築を行う。The B-spline, which is relatively easy to calculate,
It is excellent in that the processing speed is fast even if three-dimensional catching is performed. Next, as a three-dimensional model construction in step S62_12, n-prism model construction is performed.
【0129】ここでは、ソースコイル位置座標の捕間デ
ータから、n角柱モデル(以降、円柱も含んでいる、と
する)によって、立体的なスコープイメージを構築す
る。次に図10(b)のステップS62_13のアフィ
ン変換を行う。このアフィン変換はコンピュータグラフ
ィックスで図形の座標変換を行う時に用いられる方法の
1つで、座標変換を扱う場合に一般的に行われる。平行
移動、回転、拡大、縮小等の単純な1次の座標変換は全
てアフィン変換に含まれる。なお、X軸の回りの回転角
はピッチ角、Y軸の回りの回転角はヘッド角、Z軸の回
りの回転角はバンク角と呼ばれる。Here, a three-dimensional scope image is constructed from the trapping data of the source coil position coordinates by an n-square prism model (hereinafter, also including a cylinder). Next, the affine transformation of step S62_13 of FIG.10 (b) is performed. This affine transformation is one of the methods used when performing coordinate transformation of a figure in computer graphics, and is generally performed when handling coordinate transformation. Simple linear coordinate transformations such as translation, rotation, enlargement, reduction, etc. are all included in the affine transformation. The rotation angle around the X axis is called the pitch angle, the rotation angle around the Y axis is called the head angle, and the rotation angle around the Z axis is called the bank angle.
【0130】この処理では、ベッド4に固定された世界
座標系(図13参照)で表されるスコープモデルデータ
を、ある視点位置から見たモデルデータに変換する。視
点位置は、任意の方向に設定できるようにしている。そ
のため、視点位置がどの方向に移動したかを追跡し、そ
の方向に追従する形でモデルデータを移動させること
は、きわめて難解な処理を必要とする。そこで、視点は
固定しているものと仮定し、本来動くことはないはずの
世界座標系を便宜的に回転させる。これにより視点を移
動させた像を得ることと同様の結果を与える。この方法
は、視点がどの方向に移動した場合でも、世界座標系を
便宜的に回すことで対応できるため、視点の移動に対す
るタイムラグをきわめて小さくできるという点で優れた
手段である。In this processing, the scope model data represented by the world coordinate system fixed to the bed 4 (see FIG. 13) is converted into model data viewed from a certain viewpoint position. The viewpoint position can be set in any direction. Therefore, tracking in which direction the viewpoint position has moved and moving the model data so as to follow that direction requires extremely difficult processing. Therefore, it is assumed that the viewpoint is fixed, and the world coordinate system that should not move originally is rotated for convenience. This gives the same result as obtaining an image with the viewpoint moved. This method is an excellent means in that the time lag with respect to the movement of the viewpoint can be made extremely small because the viewpoint can be moved in any direction by conveniently rotating the world coordinate system.
【0131】次に図10(b)のステップS62_14
の3次元−2次元投影(3D→2D投影)の処理を行
う。3次元像から2次元像への投影変換を行うこの3D
→2D投影の処理では、以下に示す投影法を行うこと
で、目的に応じて遠近法的等で表示が実現できる。Next, step S62_14 of FIG. 10B.
3D-2D projection (3D → 2D projection) is performed. This 3D that performs projection conversion from 3D image to 2D image
→ In the 2D projection process, the following projection method is performed, so that the display can be realized by perspective or the like according to the purpose.
【0132】a)パースペクティブをつける場合、 3次元形状は、視点に近いものほど大きく、遠いものほ
ど小さく見える。これは、3次元モデルデータを2次元
データに変換する処理で実現できる。A) In the case of adding perspective, the three-dimensional shape looks larger as it is closer to the viewpoint and smaller as it is further away. This can be realized by a process of converting three-dimensional model data into two-dimensional data.
【0133】3次元座標を2次元平面に投影するため
に、仮想的にスクリーンを視点に対して垂直に、かつ3
次元画像(S62_13までで得られた3D像)の反対
側に配置し、このような状態で視点から見た物体の投影
面を視点に近い側の投影像が、遠い側の投影像より大き
くなるように投影して遠近法的などで表示する。この方
法は、2次元投影描像に対し、3次元的な奥行きを容易
に付けることが出来ると共に、その強調の度合いを変化
させることも容易であるという点で優れている。勿論、
パースペクティブをつけないで表示しても良い。In order to project the three-dimensional coordinates on the two-dimensional plane, the screen is virtually perpendicular to the viewpoint, and
It is arranged on the opposite side of the three-dimensional image (3D image obtained up to S62_13), and in such a state, the projection image of the object viewed from the viewpoint becomes larger than the projection image on the far side. It is projected and displayed in perspective. This method is excellent in that a three-dimensional depth can be easily added to a two-dimensional projection image and that the degree of emphasis can be easily changed. Of course,
You may display without attaching a perspective.
【0134】次にステップS62_15のレンダリング
の処理を行う。この実施例では図10(b)に示すよう
にペーストモデル表示PMとワイヤフレームモデル表示
WMとの処理から選択できる。Next, the rendering process of step S62_15 is performed. In this embodiment, as shown in FIG. 10B, the paste model display PM and the wire frame model display WM can be selected.
【0135】これらのモデルでの表示は図13に示すベ
ッド4に固定された世界座標系を用い、処理内容に応じ
て他の座標系を採用する場合がある。For the display in these models, the world coordinate system fixed to the bed 4 shown in FIG. 13 is used, and another coordinate system may be adopted depending on the processing content.
【0136】例えば、ソースコイル座標は世界座標系で
あり、ソースコイル座標に対し、回転処理を行って、
「視点」から見たソースコイル座標(つまり視野座標
系)を求めた後、離散的なソースコイル座標に対し、デ
ータ補間を行ってデータ補間済みの「視点」から見たソ
ースコイル座標を求める。For example, the source coil coordinates are in the world coordinate system, the source coil coordinates are rotated,
After obtaining the source coil coordinates (that is, the visual field coordinate system) viewed from the "viewpoint", data interpolation is performed on the discrete source coil coordinates to obtain the source coil coordinates viewed from the "viewpoint" after the data interpolation.
【0137】次に3次元モデル構築処理で、ワイヤフレ
ーム等によるスコープモデルを生成した後、2次元画面
に表示するために、3次元ー2次元変換(透視投影変
換)処理を行って、2次元データ、3次元データを生成
し、擬似の立体画像をレンダリング処理して表示する。Next, in a three-dimensional model construction process, after a scope model is generated by a wire frame or the like, a three-dimensional to two-dimensional conversion (perspective projection conversion) process is performed to display the two-dimensional screen on the two-dimensional screen. Data, three-dimensional data is generated, and a pseudo three-dimensional image is rendered and displayed.
【0138】次に図10(b)のペーストモデル表示P
Mを説明する。このモデルはn角柱の各面を塗り潰すの
でペーストモデルと呼ぶ。スコープ形状イメージをCR
T上に描写する際の、n角形の側面処理、スコープがル
ープ状になった場合におけるそのループの前後を表現す
るために陰線或は隠れ面処理を施す。n角柱で表示する
場合、n個の側面を持つことになる。そのうち、実際に
見えるものは、視点方向側の側面のみであり、従って視
点方向側の側面のみ見えるように表示し、見えない側面
或は辺等を隠すように表示する処理、つまり陰線或は隠
れ面処理を行う。この場合には視点位置にどれだけ近い
かを表すパラメータ(zバッファと記す。)をソート
し、zバッファが小さい(つまり、視点から遠い)側面
より、上書きで書くことにより実現できる。Next, the paste model display P of FIG.
M will be described. This model is called a paste model because each surface of the n-square prism is filled. CR scope image
N-sided side processing when drawing on T, and hidden line or hidden surface processing to express the front and back of the loop when the scope has a loop shape. When displaying with an n-square prism, it has n side surfaces. Of these, what is actually visible is only the side face on the side of the viewpoint, and therefore the process is performed so that only the side face on the side of the viewpoint is visible and the side or side that is not visible is hidden, that is, hidden lines or hidden lines. Perform surface treatment. In this case, it can be realized by sorting a parameter (which will be referred to as a z-buffer) indicating how close to the viewpoint position and overwriting from the side where the z-buffer is small (that is, far from the viewpoint).
【0139】次にワイヤフレームモデル表示WMの処理
について説明する。n角柱モデルの辺を除いた部分をバ
ックグランドカラーで塗りつぶした場合と同じ結果とな
るが、これは、n角柱モデルの面を張る(ペイント)た
めの処理時間短縮のため、選択使用できるようにしてい
る。Next, the processing of the wire frame model display WM will be described. The result is the same as when the part excluding the sides of the n-prism model is filled with the background color, but this can be selected and used in order to shorten the processing time for stretching (painting) the n-prism model. ing.
【0140】なお、このモデルでは、zバッファの小さ
い順に書くと、スコープモデル奥側のワイヤが見えてし
まう。そこで、それを取り除く陰線処理を適宜実施する
か、zバッファの大きい順に(n/2)番目のモデルデ
ータまでワイヤフレームを描くことで、陰線処理したモ
デルが構築できる。In this model, if the z buffers are written in ascending order, the wires behind the scope model will be visible. Therefore, a hidden line processed model can be constructed by appropriately performing hidden line processing to remove it or drawing a wire frame up to the (n / 2) th model data in descending order of z buffer.
【0141】次には図10(a)では基準面表示のステ
ップS62_2と、マーカ表示のステップS62_3を
行う。これらのステップS62_2、S62_3の処理
は付加的な処理である。基準面表示の処理は、ベット面
等の基準面を表示することで、スコープ形状の3次元表
示を視覚的に分かり易くする補助的な役目を担う。Next, in FIG. 10A, step S62_2 for displaying the reference plane and step S62_3 for displaying the marker are performed. The processes of these steps S62_2 and S62_3 are additional processes. The process of displaying the reference plane plays an auxiliary role of making the three-dimensional display of the scope shape easy to visually understand by displaying the reference plane such as the bet plane.
【0142】CRTに表示される描像がスコープ形状の
イメージのみであると、そのイメージと体内の臓器との
位置関係は分からない。すると、視点位置を回転させて
しまうと、どの方向からスコープ形状を眺めているの
か、頭の方向がどの向きを向いているのか等に関する情
報は、テキスト表示される角度の数値情報だけである。
これは、感覚的な判断には不向きである。そこで、この
ような判断を感覚的に行えるような補助手段を設けた。If the image displayed on the CRT is only a scope-shaped image, the positional relationship between the image and internal organs is unknown. Then, when the viewpoint position is rotated, the information about which direction the scope shape is viewed from, the direction of the head direction, and the like are only numerical information of the angle displayed in text.
This is not suitable for sensory judgment. Therefore, an auxiliary means has been provided so that such a judgment can be performed sensuously.
【0143】ここでは、図10(c)に示すようにして
実現される。まずステップS62_21のアフィン変換
を行う。この処理では世界座標系の基準表示シンボルを
視点座標系に変換する。次にステップS62_22の3
D→−2D投影を行う。視点座標系に移された基準表示
シンボルをCRT表示出来るように、2次元に投影する
変換処理を行う。Here, it is realized as shown in FIG. First, the affine transformation in step S62_21 is performed. In this process, the reference display symbol in the world coordinate system is converted into the viewpoint coordinate system. Next, step S62_22-3
D → -2D projection is performed. Conversion processing is performed to project the reference display symbol transferred to the viewpoint coordinate system in two dimensions so that it can be displayed on the CRT.
【0144】次にステップS62_23の基準面となる
ベッド等のシンボル表示を行う。スコープイメージの3
次元描像を補助するようなシンボルを表示する。シンボ
ルの具体例として例えばベッド面表示等がり、以下で触
れる。Next, in step S62_23, a symbol such as a bed to be the reference surface is displayed. Scope image 3
Display symbols that aid the three-dimensional picture. A concrete example of the symbol is, for example, a bed surface display, which will be touched below.
【0145】このようにすることにより、基準面位置や
基準面からのスコープ形状の離れ具合、患者の頭方向が
視覚的に判断でき、スコープ形状の位置等の判断基準を
提供したという点で優れている。次に、基準表示シンボ
ルの具体例として例えばベッド面表示について説明す
る。By doing so, the position of the reference surface, the distance of the scope shape from the reference surface, and the head direction of the patient can be visually judged, which is excellent in that it provides a judgment reference such as the position of the scope shape. ing. Next, for example, bed surface display will be described as a specific example of the reference display symbol.
【0146】世界座標系のX−Y平面に平行で、Z軸に
垂直な基準面を表示する。Z座標はベット面(Z=0)
でも、その基準となり得るような位置であれば、どの位
置でも良い。この面は、視点座標と共に移動しない。つ
まり視点位置が、X軸方向Y方向に回転すると、ベット
面は線で表示される。頭方向が分かるように、枕のよう
な長方形や、右肩、左肩或いは両方の方向にマーカを付
けても良い。これは、単純な一枚板で表されるため、ス
コープ描像の邪魔にならず、視点の回転も認識できると
いう点で優れている。なお、この他に基準マーカ表示と
か、ベッド表示にZ方向のフレームを加えた直方体表示
などを行うようにしても良い。A reference plane parallel to the XY plane of the world coordinate system and perpendicular to the Z axis is displayed. The Z coordinate is the bet surface (Z = 0)
However, any position may be used as long as it can be used as the reference. This plane does not move with the viewpoint coordinates. That is, when the viewpoint position rotates in the X-axis direction Y direction, the bet surface is displayed as a line. A marker may be attached to a pillow-like rectangle, right shoulder, left shoulder, or both directions so that the head direction can be seen. Since this is represented by a simple single plate, it is excellent in that it does not interfere with the scope image and the viewpoint rotation can be recognized. In addition to this, a reference marker display or a rectangular parallelepiped display in which a Z-direction frame is added to the bed display may be performed.
【0147】次に図10(a)のステップS62_3の
マーカ表示の処理を行う。Next, the marker display processing of step S62_3 in FIG. 10A is performed.
【0148】このマーカ表示の処理では、スコープに挿
入されているソースコイル16iとは別に、単独のソー
スコイル位置を算出し、表示するまでを担う。スコープ
内に挿入された位置がどのような位置にあるのかを確認
する手段として、スコープ内のソースコイル16iとは
別個に動きうるマーカ1個以上を表示する手段を設け
た。In this marker display processing, a single source coil position is calculated and displayed separately from the source coil 16i inserted in the scope. A means for displaying one or more markers that can be moved separately from the source coil 16i in the scope is provided as means for confirming the position of the inserted position in the scope.
【0149】実際の装置上では、位置算出手段はスコー
プに挿入されているソースコイル16iに用いるものと
全く同じであり、表示手段もこれまで同様で、図10
(d)に示すようにステップS62_31のアフィン変
換→ステップS62_32の3D→2D投影→ステップ
S62_33のマーカ表示という処理になる。従って、
ここでは、マーカ形状出力の具体例としてn角形(円も
含む)による表示を説明する。マーカの表示をこのよう
な形で表示すると、色が多数使えず、スコープ形状と同
色を使わざるを得ない装置構成の場合、スコープ形状と
重なりあっても区別することが出来る。On the actual apparatus, the position calculating means is exactly the same as that used for the source coil 16i inserted in the scope, and the display means is also the same as before, and FIG.
As shown in (d), the process is affine transformation in step S62_31 → 3D in step S62_32 → 2D projection → marker display in step S62_33. Therefore,
Here, as a specific example of the marker shape output, display by an n-sided polygon (including a circle) will be described. If the marker is displayed in such a form, many colors cannot be used, and in the case of a device configuration in which the same color as the scope shape cannot be used, it is possible to distinguish even if it overlaps with the scope shape.
【0150】このマーカ表示は、視点の回転に応じて形
が変化させることで、どの方向から見ているかを認識で
きる。また、視点に対して常に正面となるように対応付
けしていても良い。このときは、マーカからは視点方向
が認識できないが、常に一定の大きさのマーカが出力さ
れるという点で、優れている。By changing the shape of this marker display according to the rotation of the viewpoint, it is possible to recognize from which direction the user is looking. Further, it may be associated such that it is always in front of the viewpoint. At this time, the viewpoint direction cannot be recognized from the marker, but it is excellent in that a marker of a constant size is always output.
【0151】これは、また、マーカが球形であるとした
場合と同様な表現となる。尚、もしマーカが球形である
場合は、グラデーションや、彩度輝度等の情報を与える
ことによって、視点の方向や奥行きを表示することも可
能である。This is similar to the case where the marker has a spherical shape. If the marker has a spherical shape, it is possible to display the direction and depth of the viewpoint by giving information such as gradation and saturation / luminance.
【0152】このような手段を用い、体外でマーカを移
動させることで、挿入状態のスコープ形状の位置をマー
カと関連させて確認する等が可能になり、スコープ挿入
位置を実際の患者の位置と関連付けて知る捕助手段を提
供できる。By moving the marker outside the body using such a means, it becomes possible to confirm the position of the scope shape in the inserted state in association with the marker, and the position of inserting the scope is compared with the actual position of the patient. It is possible to provide a means of assistance that is associated and known.
【0153】以上述べたように第1実施例によれば、互
いに90°異なる視点方向から見た場合のスコープ形状
をモデル化して立体的に2画面で同時に表示する手段を
設けているので、術者等は一方の視点方向からみた場合
のスコープ形状の画像における奥行き形状が正確に分か
りにくい場合でも、(同時に表示されている)直交する
視点方向からのスコープ形状の画像から視覚的に正確に
把握できる。As described above, according to the first embodiment, the means for modeling the scope shape when viewed from viewpoints different from each other by 90 ° and displaying stereoscopically simultaneously on two screens is provided. Even if it is difficult for a person to accurately understand the depth shape in the scope-shaped image when viewed from one viewpoint direction, it is possible to visually grasp it accurately from the scope-shaped image from the orthogonal viewpoint directions (displayed at the same time). it can.
【0154】従って、例えば患者内に挿入された挿入部
の先端側を目的とする部位に導入する操作を行っている
場合には、挿入部の立体的な形状を正確に把握できるこ
とから、目的とする部位へ導入する作業或いは操作を容
易かつ円滑に行うことが可能となり、内視鏡を用いた内
視鏡検査に対する操作性を向上できる。Therefore, for example, when an operation of introducing the distal end side of the insertion portion inserted into the patient into a target portion is being performed, the three-dimensional shape of the insertion portion can be accurately grasped, so It is possible to easily and smoothly perform the work or the operation of introducing it into the part to be operated, and it is possible to improve the operability for the endoscopic examination using the endoscope.
【0155】また、マーカ等の表示手段も設けてあるの
で、スコープ形状の画像上におけるマーカの表示位置か
らスコープ形状の方向性を含めた立体形状の把握がより
容易になる。Further, since a display means such as a marker is also provided, it becomes easier to grasp the three-dimensional shape including the directivity of the scope shape from the display position of the marker on the scope shape image.
【0156】また、この第1実施例の第1の変形例のよ
うに検査範囲基準枠の表示ON/OFFを行う機能を設
けても良い。この第1の変形例の構成は第1実施例と殆
ど同じで、つまり図2或いは図3の構成において、シス
テム制御部34は操作部35からの指示(選択)に応じ
て検査範囲基準枠の表示をON或いはOFFにする処理
を担う。特に2画面表示においては、2方向からの情報
が表示されるので、初期状態ではどちらの方向から内視
鏡を描画しているかは明白である。A function of turning on / off the display of the inspection range reference frame may be provided as in the first modification of the first embodiment. The configuration of the first modification is almost the same as that of the first embodiment, that is, in the configuration of FIG. 2 or 3, the system control unit 34 sets the inspection range reference frame according to an instruction (selection) from the operation unit 35. It is responsible for turning the display on or off. In particular, in the two-screen display, since information from two directions is displayed, it is clear from which direction the endoscope is drawn in the initial state.
【0157】そのため、どちらの方向から見ているかを
識別し易くする検査範囲表示枠の表示そのものが煩雑に
感じられる場合も想定される。そこで、この検査範囲表
示枠を表示しなくするようにも設定できるようにしてい
る。この処理のフローを図14に示す。Therefore, it is assumed that the display itself of the inspection range display frame which makes it easy to identify from which direction the user is looking is complicated. Therefore, the inspection range display frame can be set so as not to be displayed. The flow of this processing is shown in FIG.
【0158】ステップS53までは図8と同じである。
このステップS53で終了が選択されない場合には次に
ステップS71で、検査範囲基準枠表示フラグON/O
FFの判断を行う。この判断は検査範囲基準枠表示の切
換のホットキーに設定された例えばHOME_CLRキ
ーが押されたか否かにより検査範囲基準枠表示の切換を
行う。The steps up to step S53 are the same as those in FIG.
If the end is not selected in step S53, the inspection range reference frame display flag is turned ON / O in step S71.
Judge FF. For this determination, the inspection range reference frame display is switched depending on whether or not, for example, the HOME_CLR key set as the hot key for switching the inspection range reference frame display is pressed.
【0159】このHOME_CLRキーが押されていな
い場合には検査範囲基準枠表示フラグはOFFであり、
さらに次のステップS72でHOME_CLRキーが押
されたか否か(図14ではHOME_CLR ON?と
略記)を判断する。この判断のステップS72はフラグ
をOFFからONに切り換えられるようにするためのの
もである。この判断でフラグがOFFの場合には、図8
に示すステップS42と同様のステップS42′(この
ステップS42′はより正確には図8のステップS42
全体におけるステップS54〜S67に相当する)でス
コープモデル描画の処理を行う。この場合には検査範囲
基準枠を表示しないモードで図15(a)のようにスコ
ープイメージの表示を行う。図15(a)は1画面モー
ドの場合で示している。When the HOME_CLR key is not pressed, the inspection range reference frame display flag is OFF,
Further, in the next step S72, it is determined whether or not the HOME_CLR key is pressed (abbreviated as HOME_CLR ON? In FIG. 14). The step S72 of this determination is to enable the flag to be switched from OFF to ON. If the flag is OFF in this determination, FIG.
Step S42 'similar to Step S42 shown in FIG. 8 (more accurately, this Step S42' is Step S42 in FIG. 8).
Scope model drawing processing is performed in steps S54 to S67 in the whole). In this case, the scope image is displayed as shown in FIG. 15A in the mode in which the inspection range reference frame is not displayed. FIG. 15A shows the case of the single screen mode.
【0160】上記ステップS71で検査範囲基準枠表示
フラグがONされた場合にはさらにステップS73でH
OME_CLRキーが押されたか否かの判断を行う。こ
のHOME_CLRキーが押されない場合にはステップ
S74で、検査範囲内キューブ描画の処理を行った後、
ステップS42′のスコープモデル描画の処理を行う。
この場合には図15(b)に示すように検査範囲基準枠
となるキューブと共に、スコープイメージの表示を行
う。図15(b)も1画面モードの場合で示している。When the inspection range reference frame display flag is turned on in the above step S71, H in step S73.
It is determined whether or not the OME_CLR key is pressed. If the HOME_CLR key is not pressed, in step S74, after the cube drawing process within the inspection range is performed,
The process of drawing the scope model in step S42 'is performed.
In this case, as shown in FIG. 15B, the scope image is displayed together with the cube serving as the inspection range reference frame. FIG. 15B also shows the case of the single screen mode.
【0161】ステップS73の判断でHOME_CLR
キーが押された場合にはステップS75でフラグをOF
Fにセットし、ステップS42′のスコープモデル描画
の処理を行う。HOME_CLR is determined in step S73.
If the key is pressed, the flag is set to OF in step S75.
It is set to F, and the scope model drawing process of step S42 'is performed.
【0162】また、ステップS72でHOME_CLR
キーが押された場合にもステップS76で検査範囲基準
枠表示フラグをONしてステップS74の検査範囲内キ
ューブ描画の処理を経てステップS42′のスコープモ
デル描画の処理に移ることになる。Further, in step S72, HOME_CLR
Even if the key is pressed, the inspection range reference frame display flag is turned on in step S76, the cube drawing process within the inspection range is executed in step S74, and the scope model drawing process is executed in step S42 '.
【0163】この第1実施例の第1の変形例によれば、
ユーザの選択に応じて検査範囲基準枠を表示してスコー
プ形状を表示したり、検査範囲基準枠を表示しないでス
コープ形状を表示することが自由にでき、ユーザの選択
範囲を広げることができ、ユーザに対する使い勝手を向
上できる。その他は第1実施例と同様の効果を有する。According to the first modification of the first embodiment,
Depending on the user's selection, the inspection range reference frame can be displayed to display the scope shape, or the scope shape can be freely displayed without displaying the inspection range reference frame, and the user's selection range can be expanded. The usability for the user can be improved. Others have the same effects as the first embodiment.
【0164】次に第1実施例の第2の変形例を説明す
る。この変形例は内視鏡形状ユーザ設定ビュー状態記憶
と、ユーザ設定ビュー状態にセットする処理の機能を備
えたものであり、具体的には内視鏡形状ユーザ設定ビュ
ー状態記憶のON/OFFを行うホットキーとしてのT
AB_keyの入力により、内視鏡形状ユーザ設定ビュ
ー状態記憶を行い、また記憶したビュー状態に内視鏡形
状を変換するホットキーとしての/_keyの入力によ
り、そのビュー状態に内視鏡形状を変換する処理を行
う。この第2の変形例のハードウウェアの構成は第1実
施例と同様であり、その処理内容が一部異なる。Next, a second modification of the first embodiment will be described. This modified example has a function of storing the endoscope shape user setting view state and a function of setting to the user setting view state. Specifically, ON / OFF of the endoscope shape user setting view state memory is set. T as a hotkey to do
By inputting AB_key, the endoscope shape user setting view state is stored, and by inputting / _key as a hot key for converting the endoscope shape to the stored view state, the endoscope shape is converted to that view state. Perform processing to The hardware configuration of the second modification is similar to that of the first embodiment, and the processing contents are partially different.
【0165】この第2の変形例の処理内容のフローを図
16に示す。ステップS53までは図14と同じであ
る。このステップS53の次に、ステップS15でさら
にkey入力ありか否かの判断を行う。つまり、ステッ
プS53の後でキーボード入力を行うことができるの
で、そのキー入力ありか否かの判断を行う。FIG. 16 shows a flow of processing contents of the second modified example. The process up to step S53 is the same as in FIG. After step S53, it is determined in step S15 whether or not there is a further key input. That is, since keyboard input can be performed after step S53, it is determined whether or not there is key input.
【0166】キー入力がない場合にはステップS16の
内視鏡形状表示ルーチンに戻り、次にステップS17の
スコープモデル表示の処理によりCRTにスコープモデ
ルを表示する処理を行い、ステップS53に戻る。な
お、ステップS16の内視鏡形状表示ルーチン及びステ
ップS17のスコープモデル表示の処理は図14のステ
ップS42′、S45,S46と同じ処理を簡略的に示
している。If there is no key input, the process returns to the endoscope shape display routine in step S16, the scope model is displayed in the CRT by the scope model display process in step S17, and the process returns to step S53. The endoscopic shape display routine in step S16 and the scope model display process in step S17 are the same as those in steps S42 ', S45, and S46 in FIG.
【0167】一方、ステップS15でキー入力あり、と
判断した場合には、ステップS18a,S18bでそれ
ぞれTAB_key或いは/_keyであるかの判断を
行う。On the other hand, if it is determined in step S15 that there is a key input, it is determined in steps S18a and S18b whether TAB_key or / _key, respectively.
【0168】ステップS18a,S18bのTAB_k
ey或いは/_keyでないと判断した場合にはステッ
プS16の処理に移る。TAB_k in steps S18a and S18b
If it is determined that it is not ey or / _key, the process proceeds to step S16.
【0169】また、TAB_keyであると判断した場
合には次のステップS19aで現ユーザ設定ビュー記憶
の処理により、TAB_keyが押された時のそのユー
ザが設定して使用している現内視鏡形状表示のビューパ
ラメータの状態をファイル等に書き込み、記憶(或いは
記録)し、その後ステップS16の処理に移る。If it is determined that the TAB_key is the current endoscope shape set by the user when the TAB_key is pressed by the process of storing the current user setting view in the next step S19a. The state of the displayed view parameter is written in a file or the like and stored (or recorded), and then the process of step S16 is performed.
【0170】一方、/_keyであると判断した場合に
は次のステップS19bで記憶ユーザ設定ビューパラメ
ータセットの処理により、TAB_keyの操作で記憶
された内視鏡形状表示の際の視点設定のビューパラメー
タをファイル等から読み出し、内視鏡形状表示の際の各
パラメータにセットし、その後ステップS16の内視鏡
形状表示ルーチンの処理に移る。この場合、ファイルか
ら読み出した各パラメータにより、内視鏡形状の表示を
行う。On the other hand, if it is determined that it is / _key, then in the next step S19b, the view parameter setting of the viewpoint for displaying the endoscope shape stored by the operation of TAB_key is performed by the processing of the stored user setting view parameter set. Is read from a file or the like and set to each parameter at the time of displaying the endoscope shape, and then the process proceeds to the endoscope shape display routine of step S16. In this case, the endoscope shape is displayed by each parameter read from the file.
【0171】この第2の変形例によれば、ユーザは内視
鏡形状を表示する際に自分の好み等に適したビュー状態
がある場合には、そのビュー状態を記憶するホットキー
としてのTAB_keyを押せば、そのビューパラメー
タを記憶することができ、表示を望む場合にそのビュー
パラメータに設定するホットキーとしての/_keyを
押せば、そのビューパラメータに設定でき、その後の内
視鏡形状表示ルーチンの処理によりそのパラメータで内
視鏡形状を表示できる。According to the second modification, when the user has a view state suitable for his / her preference when displaying the endoscope shape, TAB_key as a hot key for storing the view state. By pressing, the view parameter can be stored, and by pressing / _key as a hotkey for setting the view parameter when the display is desired, the view parameter can be set, and the subsequent endoscope shape display routine By the processing of, the shape of the endoscope can be displayed with the parameter.
【0172】従って、この第2の変形例によれば、内視
鏡形状を表示させる毎にその表示の各パラメータの設定
を行う煩わしい作業を行うことなく、使用するユーザの
好み等に適したビューパラメータで内視鏡形状を表示で
き、内視鏡形状表示に対する使い勝手の良い環境を提供
できる。Therefore, according to the second modification, the view suitable for the preference of the user who uses the view can be performed without performing the troublesome work of setting each parameter of the display each time the endoscope shape is displayed. The shape of the endoscope can be displayed with parameters, and an environment that is easy to use for displaying the shape of the endoscope can be provided.
【0173】次に第1実施例の第3の変形例を説明す
る。この変形例はホットキーの入力により、内視鏡形状
を水平方向に±90゜回転して表示できるようにしたも
のであり、具体的にはROLLUPのキー入力を行った
場合には内視鏡形状を水平方向に+90゜回転して表示
し、ROLLDOWNのキー入力を行った場合には内視
鏡形状を水平方向にー90゜回転して表示する。Next, a third modification of the first embodiment will be described. In this modified example, the shape of the endoscope can be displayed by rotating ± 90 ° in the horizontal direction by inputting a hot key. Specifically, when the ROLLUP key is input, the endoscope is displayed. The shape is displayed rotated by + 90 ° in the horizontal direction, and when the ROLLDOWN key is input, the shape of the endoscope is displayed rotated by −90 ° in the horizontal direction.
【0174】この第3の変形例のハードウウェアの構成
は第1実施例と同様であり、その処理内容が一部異な
る。この第3の変形例の処理内容のフローを図17に示
す。ステップS15,S16,S17は図16と同様で
ある。ステップS15でキー入力ありと判断した場合に
はROLLUPのキー入力かROLLDOWNのキー入
力かを判断し、ROLLUPのキー入力の場合にはステ
ップS20aで内視鏡形状表示の水平方向の回転パラメ
ータとしてのヘッド角を+90゜にセット(つまりY軸
の回りで正の方向に90゜回転した値にセット)し、R
OLLDOWNのキー入力の場合にはステップS20b
でヘッド角をー90゜にセット(つまり負の方向に90
゜回転した値にセット)した後、ステップS16の内視
鏡形状表示ルーチンに移る。The hardware configuration of the third modification is similar to that of the first embodiment, and the processing contents are partly different. FIG. 17 shows a flow of processing contents of the third modified example. Steps S15, S16 and S17 are the same as in FIG. If it is determined in step S15 that there is a key input, it is determined whether it is a ROLLUP key input or a ROLLDOWN key input. Set the head angle to + 90 ° (that is, set it to a value rotated 90 ° in the positive direction around the Y axis), and
In the case of key input of ALLDOWN, step S20b
And set the head angle to -90 ° (that is, 90 in the negative direction).
After being set to a value rotated by a degree), the routine proceeds to the endoscope shape display routine of step S16.
【0175】形状表示用の他のパラメータはそのまま
(変えないで)使用する。この第3の変形例によれば、
1画面モードの場合でも、ROLLUP或いはROLL
DOWNのキー入力を行うことにより、このキー入力を
行う前の形状表示における視点方向に垂直な方向からの
内視鏡形状の表示が可能となり、形状把握をより容易に
する等のメリットがある。The other parameters for shape display are used as they are (without change). According to this third modification,
ROLLUP or ROLL even in single-screen mode
By performing the DOWN key input, it becomes possible to display the endoscope shape from a direction perpendicular to the viewpoint direction in the shape display before the key input, and there is an advantage that the shape can be grasped more easily.
【0176】つまり、2画面モードでは設定された視点
方向からの画像と、これに直交する視点方向からの画像
も同時に表示しているが、1画面モードにおいても上記
ホットキーを押すことにより、その視点方向に直交する
視点方向からの画像に切り替えて表示できる。2画面モ
ードでは通常、画面右側のユーザインタフェース領域を
グラフィックス出力領域として使用し、互いに直交する
2画面を左右に並べて表示するので、画像の設定状態を
数値的に把握できなくなるが、1画面モードでホットキ
ーの入力操作により直交する視点方向からの表示に切り
替える場合には、設定状態が数値で右側に常時表示され
る状態であるので数値的な把握も行うことができる。ま
た、画像を写真撮影とか静止画で記録する等行う場合、
その設定状態の情報が同時に記録できるので、どうよう
な状態で記録された画像であるかが容易に把握できて便
利である。That is, in the two-screen mode, the image from the set viewpoint direction and the image from the viewpoint direction orthogonal to the set viewpoint direction are displayed at the same time. It is possible to switch and display the image from the viewpoint direction orthogonal to the viewpoint direction. In the two-screen mode, the user interface area on the right side of the screen is normally used as a graphics output area, and two screens that are orthogonal to each other are displayed side by side. When the display is switched from the orthogonal viewpoint direction by the input operation of the hot key, the setting state is displayed numerically on the right side at all times, so that it is possible to grasp numerically. Also, when you take a picture or record it as a still image,
Since the information on the setting state can be recorded at the same time, it is convenient because it is possible to easily grasp the state of the recorded image.
【0177】この第3の変形例ではホットキーによりヘ
ッド角を+90゜或いはー90゜回転した状態の画像を
表示できるようにしているが、X軸の回転角であるピッ
チ角、或いはZ軸の回転角であるバンク角に対しても同
様に+90゜或いはー90゜回転した状態の画像を表示
できるようにしても良い。例えばピッチ角を変更して表
示するホットキーを使用できるようにした場合には、2
画面モードで表示される2つの直交する視点方向にさら
に直交する視点方向からの画像を表示できるので、より
形状把握がし易くなる。なお、2画面モードにおける一
方或いは2つの画像に対してもピッチ角を変えて表示す
ることができるようにしても良い。In the third modification, an image in which the head angle is rotated by + 90 ° or −90 ° can be displayed by the hot key, but the pitch angle which is the rotation angle of the X axis or the Z axis can be displayed. Similarly, it is possible to display an image rotated by + 90 ° or −90 ° with respect to the bank angle which is the rotation angle. For example, if you can use the hotkey to change the pitch angle and display it,
Since it is possible to display an image from a viewpoint direction further orthogonal to the two orthogonal viewpoint directions displayed in the screen mode, it becomes easier to grasp the shape. The pitch angle may be changed and displayed for one or two images in the two-screen mode.
【0178】次に本発明の第2実施例を説明する。この
第2実施例はマーカの使用形態を選択設定できるように
した手段或いは機能を有するものであり、この手段或い
は機能を以下に説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment has a means or a function for making it possible to selectively set the usage pattern of the marker, and this means or function will be described below.
【0179】この実施例の構成は第1実施例と殆ど同じ
である。つまり、図2或いは図3と同様な構成であり、
この実施例ではさらにシステム制御部34は操作部35
(より具体的にはキーボード35a)からの指示(選
択)により接続されたマーカの使用形態を選択設定し、
かつその選択に応じてマーカをモニタ23に表示させる
処理を行う。この場合の処理の内容を図18のフローに
示す。The structure of this embodiment is almost the same as that of the first embodiment. That is, the configuration is the same as that in FIG. 2 or FIG.
In this embodiment, the system control unit 34 further includes an operation unit 35.
(More specifically, the user selects and sets the usage pattern of the connected marker by an instruction (selection) from the keyboard 35a,
In addition, processing for displaying the marker on the monitor 23 is performed according to the selection. The content of the processing in this case is shown in the flow of FIG.
【0180】ステップS53までは図8と同じである。
ステップS53で終了が選択されない場合には、ステッ
プS80のマーカモードの変更等を行うことのできるプ
リセット画面のキー入力に対応するファンクションキー
としてのf・9_keyが押されたか否かの判断を行
う。The process up to step S53 is the same as in FIG.
If the end is not selected in step S53, it is determined whether or not f.9_key as a function key corresponding to the key input of the preset screen capable of changing the marker mode in step S80 is pressed.
【0181】このf・9_keyが押された場合には、
ステップS81のマーカモードの設定を行う。プリセッ
ト画面では日付け、時間の変更とマーカモードの変更が
可能であり、変更の項目を矢印キーで選択し、マーカモ
ードの変更の位置にカーソル等を設定し、リターンキー
を押してマーカモードの設定にする。マーカモードの設
定にすると、ステップS82のマーカモードの判断(選
択)処理に移る。When this f-9_key is pressed,
The marker mode is set in step S81. On the preset screen, date, time and marker mode can be changed. Select the item to be changed with the arrow keys, set the cursor etc. to the marker mode change position, and press the return key to set the marker mode. To When the marker mode is set, the process proceeds to the marker mode determination (selection) process in step S82.
【0182】このマーカモードの選択処理においては、
例えばマーカモード番号により、識別に用いるマーカの
種類及び表示形態(ベースモデル)を選択する。例え
ば、マーカモード番号が0か否かで判断し0ならば、マ
ーカを表示しないモードとする。0以外の場合には、ス
テップS83の表示モード設定処理でマーカモード番号
に応じた表示モードに設定する。つまり、ステップS8
3aに示すようにマーカモード番号が1ならば、ハンド
マーカ1個表示モードとし、マーカを円形で表示するモ
ードとする。In this marker mode selection processing,
For example, the marker mode number is used to select the type and display form (base model) of the marker used for identification. For example, it is determined whether the marker mode number is 0 or not, and if it is 0, the marker is not displayed. If it is not 0, the display mode corresponding to the marker mode number is set in the display mode setting process of step S83. That is, step S8
If the marker mode number is 1 as shown in 3a, the single hand marker display mode is set, and the marker is displayed in a circular shape.
【0183】ステップS83bに示すようにマーカモー
ド番号が2ならば、ボディマーカ1個表示モードとし、
マーカを四角で表示するモードとする。If the marker mode number is 2 as shown in step S83b, the single body marker display mode is set,
The marker is displayed in a square.
【0184】ステップS83cに示すようにマーカモー
ド番号が3ならば、ハンドマーカ2個表示モードとし、
マーカを四角と円形で表示するモードとする。If the marker mode number is 3 as shown in step S83c, the two hand marker display mode is set,
The marker is displayed in square and circle.
【0185】ステップS83dに示すようにマーカモー
ド番号が4ならば、ボディマーカ1個+ハンドマーカ1
個表示モードとし、ボディマーカを四角で表示するモー
ドとし、ハンドマーカを円形で表示するモードとする。If the marker mode number is 4, as shown in step S83d, one body marker + one hand marker 1
The individual display mode is set, the body marker is displayed in a square, and the hand marker is displayed in a circle.
【0186】ここで、ボディマーカとはマーカを描画の
基準位置とする事を示す。例えば、肛門の位置にマーカ
コイルが設置されたとしてこの位置から体内側の内視鏡
形状を描画する。この場合にはマーカコイルが設置され
たY座標の値より大きなY座標の内視鏡形状を描画する
(図13に示したように頭部側をY座標の正の方向に設
定している)。Here, the body marker indicates that the marker is the reference position for drawing. For example, assuming that the marker coil is installed at the position of the anus, the endoscope shape inside the body is drawn from this position. In this case, an endoscopic shape having a Y-coordinate larger than the value of the Y-coordinate where the marker coil is installed is drawn (as shown in FIG. 13, the head side is set in the positive Y-coordinate direction). .
【0187】或いはプローブ側のソースコイルの内、マ
ーカコイルより検出領域の内側にあるソースコイルを、
マーカコイルの位置を描画範囲の境界位置として、この
マーカコイルの描画と共に描画する。この場合、このマ
ーカコイルよりも検出領域の外側の範囲となるプローブ
内のソースコイルは描画しない。Alternatively, among the source coils on the probe side, the source coil located inside the detection area from the marker coil is
The position of the marker coil is set as the boundary position of the drawing range, and the marker coil is drawn together with the drawing. In this case, the source coil inside the probe, which is outside the detection area with respect to the marker coil, is not drawn.
【0188】また、検出領域を設定した場合には、検出
領域よりも外側にマーカコイルが設定された場合には、
検出領域内のプローブ内のソースコイルのみで描画す
る。一方、ハンドマーカモードとは単に検出したマーカ
コイルの位置を表示する描画モードである。When the detection area is set, when the marker coil is set outside the detection area,
Draw with only the source coil in the probe in the detection area. On the other hand, the hand marker mode is a drawing mode in which the detected position of the marker coil is simply displayed.
【0189】次のステップS84でボディマーカ表示モ
ードか否かの判断をする。このモードでないと判断した
場合には、ハンドマーカ表示モードとなるので、次のス
テップS85でハンドマーカ描画の処理を行う。この処
理は以下のa〜eを行う(ステップS90のマーカ描画
の処理にも適用できるような記載で示す)。In the next step S84, it is determined whether or not the body marker display mode is set. If it is determined that the mode is not this mode, the hand marker display mode is set, and therefore the process of drawing the hand marker is performed in the next step S85. In this process, the following a to e are performed (indicated by a description that can be applied to the marker drawing process in step S90).
【0190】a.検出されたマーカデータを設定されて
いる視点に合わせて変換する。 b.2画面モードならば、さらに90°回転させる変換
処理を追加する。 c.検出マーカデータとベースモデルデータにより空間
上のマーカデータを構築する。 d.マーカデータを透視投影変換により2次元座標に変
換する。 e.変換されたデータを元にマーカデータを実際のモニ
タの表示座標に変換し、各マーカデータを表示する。A. The detected marker data is converted according to the set viewpoint. b. In the case of the two-screen mode, a conversion process for further rotating 90 ° is added. c. The marker data in space is constructed from the detected marker data and the base model data. d. The marker data is converted into two-dimensional coordinates by perspective projection conversion. e. Based on the converted data, the marker data is converted into the display coordinates of the actual monitor and each marker data is displayed.
【0191】このステップS85でハンドマーカ描画の
処理を行ったら、次のステップS86でスコープモデル
描画の処理を行い、CRTにハンドマーカの位置を表示
すると共に、スコープのモデル化した画像を表示する。
なお、上記ステップS82の判断でマーカモードの番号
が0の場合にはステップS86に移り、マーカ描画を行
うことなく、スコープをモデル化した画像で表示する。After the hand marker drawing process is performed in step S85, the scope model drawing process is performed in the next step S86 to display the position of the hand marker on the CRT and the scope modeled image.
When the marker mode number is 0 in the determination in step S82, the process proceeds to step S86 to display the scope as a modeled image without performing the marker drawing.
【0192】一方、ステップS84でボディマーカ表示
モードと判断した場合には次のステップS87で、Y座
標での比較、つまりボディマーカ座標値<スコープ座標
値の比較を行う。この比較によりボディマーカより検出
領域内側となる条件を満たすソースコイルを抽出する。
そして、この条件を満たすスコープデータ数≧3か否か
(つまりこの条件を満たすソースコイル数≧3か否か)
の判断を次のステップS88で判断する。On the other hand, when it is determined in step S84 that the body marker display mode is selected, in the next step S87, the Y coordinate is compared, that is, the body marker coordinate value <scope coordinate value is compared. By this comparison, the source coil that satisfies the condition of being inside the detection area from the body marker is extracted.
Then, whether the number of scope data satisfying this condition is ≧ 3 (that is, whether the number of source coils satisfying this condition is ≧ 3)
Is determined in the next step S88.
【0193】この判断が満たされる場合には次のステッ
プS89でスコープモデル描画を行い、さらに次のステ
ップS90でマーカ描画を行う。このマーカ描画の処理
も上記a〜eを行う。If this determination is satisfied, the scope model is drawn in the next step S89, and the marker is drawn in the next step S90. This marker drawing process also performs the above a to e.
【0194】一方、ステップS89の判断でスコープデ
ータ数≧3の条件を満たさない場合にはスコープモデル
描画を行うことなく、ステップS90でマーカ描画のみ
行う。こればスコープデータ数が少ないと、精度の高い
形状推定などが行えないため、スコープモデル描画を行
わないようにしている。On the other hand, if the condition of the number of scope data ≧ 3 is not satisfied in the judgment of step S89, the scope model is not drawn and only the marker is drawn in step S90. If the number of scope data is small, accurate shape estimation cannot be performed. Therefore, the scope model is not drawn.
【0195】なおステップS86及びS89のスコープ
モデル描画の処理は図14におけるステップS42′で
マーカ描画の処理を除いたもの(この第2実施例ではマ
ーカ描画の処理をスコープモデル描画の処理とは別で記
載しているため)と同様の処理を行う。The scope model drawing processing in steps S86 and S89 is the same as the one in which the marker drawing processing is omitted in step S42 'in FIG. 14 (in the second embodiment, the marker drawing processing is different from the scope model drawing processing). (Because it has been described in 1.), perform the same processing.
【0196】第1実施例で例えば図11に示すように2
つのハンドマーカを表示しているのに対し、この第2実
施例により一方をボディマーカに設定してこのボディマ
ーカを四角で表示するものとした場合のスコープ形状の
画像100は例えば図41のようになり、四角で示すボ
ディマーカmのY座標位置より大きいY座標位置(図4
1で上の方)のスコープ形状部分が表示されることにな
る。なお、画像100におけるスコープ先端部の表示に
ついては後述。In the first embodiment, as shown in FIG.
While one hand marker is displayed, the scope-shaped image 100 in the case where one of the body markers is set as the body marker and the body marker is displayed in a square according to the second embodiment is shown in FIG. 41, for example. Becomes larger than the Y coordinate position of the body marker m indicated by a square (see FIG. 4).
The upper part of 1) will be displayed. The display of the distal end of the scope in the image 100 will be described later.
【0197】この第2実施例によれば、所望のマーカモ
ードでマーカを表示する表示手段も設けてあるので、ス
コープ形状の画像上におけるマーカの基準表示位置から
スコープ形状の方向性を含めた立体形状の把握がより容
易になる。その他は第1実施例と同様の効果を有する。According to the second embodiment, since the display means for displaying the marker in the desired marker mode is also provided, the stereoscopic shape including the directionality of the scope shape from the reference display position of the marker on the scope shape image. It is easier to understand the shape. Others have the same effects as the first embodiment.
【0198】次に第2実施例の変形例を説明する。この
変形例は第2実施例の機能の他にさらに肛門等の基準マ
ーカポジションを記憶するマーカポジション記憶モード
を設けたものであり、その記憶モードにおいて、ホット
キーの入力操作によりその時のマーカポジションを記憶
し、内視鏡形状表示の際にその記憶したマーカポジショ
ンに(例えばハンドマーカなどとは異なり、識別し易い
マークで)マーカ表示を行うようにしたものである。Next, a modification of the second embodiment will be described. In this modification, in addition to the function of the second embodiment, a marker position storage mode for storing a reference marker position of the anus or the like is further provided. In the storage mode, the marker position at that time is input by a hot key input operation. The marker position is stored and displayed at the stored marker position (for example, with an easily identifiable mark unlike a hand marker) when the endoscope shape is displayed.
【0199】具体的にはマーカモード番号が5及び6の
場合にその機能を付加している。マーカモード番号が5
は、マーカコイルが1個接続されている場合に選択可能
であり、マーカモード番号が6は、マーカコイルを2個
使用している場合に選択可能である。この変形例の構成
は第2実施例と同じであり、さらに機能を付加した処理
を行うようにしたものである。この変形例における処理
内容のフローを図19に示す。Specifically, when the marker mode numbers are 5 and 6, the function is added. Marker mode number is 5
Is selectable when one marker coil is connected, and the marker mode number 6 is selectable when two marker coils are used. The configuration of this modified example is the same as that of the second embodiment, and is configured to perform processing with additional functions. FIG. 19 shows a flow of processing contents in this modified example.
【0200】図19に示す処理は図18におけるステッ
プS83の表示モード設定処理が、図20に示すステッ
プS83′のような内容に変えられ、且つ図18におけ
るステップS88とS90との間にポジション記憶モー
ドか否かの判断処理のステップS111と、この判断結
果がONの場合に行われる記憶されたマーカポジション
に(ボディマーカ的な基準マーカとして使用されるよう
な)肛門マーカ表示を行うステップS112とを介装し
た処理を行うようにしている。In the process shown in FIG. 19, the display mode setting process of step S83 in FIG. 18 is changed to the contents of step S83 'shown in FIG. 20, and the position is stored between steps S88 and S90 in FIG. Step S111 of the process of determining whether or not the mode, and step S112 of displaying an anal marker (used as a body marker-like reference marker) at the stored marker position performed when this determination result is ON. It is designed to perform the processing through.
【0201】つまり、ステップS82までは図18と同
じであり、このステップS82のマーカモードの選択処
理においてマーカモード番号が0以外の場合には、図2
0に示すステップS83′の表示モード設定処理を行
う。この処理ではマーカモード番号が1〜4の場合には
図18と同様にそれぞれステップS83a〜S83dの
表示モードに設定する。さらにマーカモード番号が5或
いは6の場合にはマーカが1個或いは2個のポジション
記憶モードとなり、それぞれステップS83eに示すポ
ジション記憶モード(マーカ1個)或いはS83fに示
すポジション記憶モード(マーカ2個)の表示モードに
セットする。That is, the steps up to step S82 are the same as those in FIG. 18, and if the marker mode number is other than 0 in the marker mode selection processing in this step S82, FIG.
The display mode setting process of step S83 'shown in 0 is performed. In this process, when the marker mode numbers are 1 to 4, the display modes of steps S83a to S83d are set as in FIG. Further, when the marker mode number is 5 or 6, the position storage mode has one or two markers, and the position storage mode (one marker) shown in step S83e or the position storage mode (two markers) shown in S83f, respectively. Display mode.
【0202】このようにしてマーカモード番号1〜6に
より対応する表示モードの設定の処理を行った後、ステ
ップS83gに示すポジション記憶モードのON及び更
新を行うホットキーとしてのINS_keyがONされ
たか否かの判断を行う処理が行われる。After the setting of the corresponding display mode by the marker mode numbers 1 to 6 is performed in this way, whether or not the INS_key as a hot key for turning on and updating the position storing mode shown in step S83g is turned on. A process for determining whether or not is performed.
【0203】マーカモード番号が5又は6が選択されて
いる場合で、且つINS_keyが押された場合には、
ステップS83hに示すように、現マーカポジション記
憶の処理を行い、INS_keyが押された時のマーカ
コイル位置(座標値)をメモリの別のエリア等に記憶す
る。その後、ステップS83iに示すように、マーカモ
ードセットの処理によりマーカモードとして番号1にセ
ットする処理(2つのマーカの場合には3にセットする
処理)を行い、ハンドマーカとして使用できる状態にし
た後、次のステップS84に移る。When the marker mode number 5 or 6 is selected and INS_key is pressed,
As shown in step S83h, the current marker position storage processing is performed, and the marker coil position (coordinate value) when INS_key is pressed is stored in another area of the memory or the like. After that, as shown in step S83i, after the marker mode is set, the marker mode is set to the number 1 (in the case of two markers, the number is set to 3), and the marker can be used as a hand marker. , Go to next step S84.
【0204】つまり、マーカモード番号が5又は6が選
択された場合には、ポジション記憶モードのONを行う
ホットキーが押された時、その時のマーカポジションの
記憶を行い、この記憶動作以降は1つ或いは2つのハン
ドマーカとして使用できるようにしている(マーカモー
ド番号が5又は6が選択された場合に、ホットキーが押
される時以外はハンドマーカとして使用できるようにし
ても良い、つまりホットキーが押される時以前、及び以
後はハンドマーカとして使用できるようにしても良
い)。That is, when the marker mode number 5 or 6 is selected, when the hot key for turning on the position storage mode is pressed, the marker position at that time is stored, and after this storage operation, 1 is stored. It can be used as one or two hand markers (when the marker mode number is 5 or 6, it can be used as a hand marker except when the hot key is pressed, that is, the hot key is used. It may be used as a hand marker before and after the button is pressed).
【0205】ステップS84ではボディマーカ表示モー
ドか否かの判断が行われ、選択された番号が1〜4の場
合には図18と同様であるが、番号が5或いは6の場合
には記憶されたマーカポジションに対してボディマーカ
と同様な処理が行われる(なお、番号が5或いは6の選
択に使用されたマーカは、上述のステップS83iのマ
ーカモードセットで説明したように、ハンドマーカとし
て処理される)。In step S84, it is determined whether or not the body marker display mode is selected. When the selected number is 1 to 4, the same as in FIG. 18, but when the number is 5 or 6, it is stored. The same processing as the body marker is performed on the marker position (the marker used for selecting the number 5 or 6 is processed as a hand marker as described in the marker mode set in step S83i described above). Be done).
【0206】つまり、選択された番号が1、3の場合
(この場合は番号5、6の選択に使用され、マーカモー
ドセットでハンドマーカにされたものも含む)にはステ
ップS85の処理に移り、選択された番号が2、4、
5、6の場合にはステップS87の処理に移る。That is, when the selected numbers are 1 and 3 (in this case, those used for selection of the numbers 5 and 6 and including hand markers in the marker mode set), the process proceeds to step S85. , The selected numbers are 2, 4,
In the case of 5 and 6, the process proceeds to step S87.
【0207】ステップS87では、番号が2、4の場合
には図18と同様であり、番号が5、6の場合にも記憶
されたマーカポジションに対して番号が2、4のボディ
マーカと見なした場合と同様にY座標比較の処理が行わ
れる。そして、次のステップS88でスコープデータ数
が3以上か否かの判断を行い、3以上の場合にはステッ
プS89でスコープ描画の処理を行い、3未満の場合に
はスコープ描画の処理を行わないで、次のステップS1
11に移る。In step S87, when the numbers are 2 and 4, it is the same as that in FIG. 18, and when the numbers are 5 and 6, it is regarded as the body markers of the numbers 2 and 4 with respect to the stored marker positions. The Y-coordinate comparison process is performed in the same manner as the case. Then, in the next step S88, it is determined whether or not the number of scope data is 3 or more. If it is 3 or more, the scope drawing process is performed in step S89, and if it is less than 3, the scope drawing process is not performed. Then, the next step S1
Go to 11.
【0208】このステップS111のポジション記憶モ
ードか否かの判断により、ポジション記憶モードである
と判断した場合には、ホットキーの入力操作により(基
準座標位置として)記憶したマーカポジションの位置に
ステップS112に示す基準マーカとしての肛門マーカ
を表示し(番号が6の場合には肛門マーカの他にもう1
つの記憶したマーカポジションの位置にその基準座標位
置を表す(識別し易い)マークでマーカ表示を行う)、
次のステップS90に移る。If it is determined that the position storage mode is in the position storage mode in step S111, the hot key input operation is performed to set the marker position stored (as the reference coordinate position) to the step S112. The anus marker as the reference marker shown in is displayed (when the number is 6, another
Markers are displayed at the three memorized marker positions (marks are easy to identify) that represent the reference coordinate position),
Then, the process proceeds to next step S90.
【0209】このステップS90のマーカ描画の処理で
はボディマーカを描画し、番号が5、6が選択されてい
る場合にはスルーして次のステップS45に移る。In the marker drawing process of step S90, the body marker is drawn. If the numbers 5 and 6 are selected, the process goes through and the process proceeds to the next step S45.
【0210】なお、システム起動後に番号が5、6の記
憶モードで動作している間は、別の画面に切り替えら、
メイン表示に再び戻ってもホットキーにより記憶された
基準座標位置は保持される。つまり、その記憶された基
準座標位置は有効である。While the system is operating in the storage mode of numbers 5 and 6 after the system is started, it is possible to switch to another screen,
Even if the display returns to the main display again, the reference coordinate position stored by the hot key is retained. That is, the stored reference coordinate position is valid.
【0211】そして、次にホットキーが押されると、そ
れまで記憶されていたマーカポジションの記憶内容が更
新され、新しいマーカポジションが記憶される。つまり
次にホットキーで再設定されるまで、変化しない。Then, when the hot key is pressed next time, the stored contents of the marker positions stored up to that point are updated, and new marker positions are stored. In other words, it does not change until it is reset again with the hot key.
【0212】この変形例によれば、ポジション記憶モー
ドを選択して、肛門等の基準位置として望む位置でホッ
トキーを押せば、その基準位置が記憶され、その基準位
置に常時マーカを表示でき、その後はその基準位置の記
憶設定に使用したマーカをハンドマーカとして他の位置
の表示等に使用できる。According to this modification, if the position storage mode is selected and the hot key is pressed at a desired position as the reference position of the anus or the like, the reference position is stored and the marker can be constantly displayed at the reference position. After that, the marker used to set and store the reference position can be used as a hand marker for displaying other positions.
【0213】このため、1つのマーカでボディマーカと
しての機能とハンドマーカの機能を兼用したような機能
を持たせることが可能になり、基準位置等の表示に有効
に利用できる。また、ボディマーカとして使用する場合
のように基準位置にマーカを固定することを行わないで
も、単に基準位置にマーカを設定した状態でホットキー
を押せば、その基準位置が移動することなく表示できる
メリットもある。Therefore, one marker can be provided with a function as both a body marker function and a hand marker function, and can be effectively used for displaying the reference position and the like. Even if the marker is not fixed at the reference position as in the case of using it as a body marker, simply pressing the hot key with the marker set at the reference position can display it without moving the reference position. There are also merits.
【0214】なお、マーカポジション記憶モードとして
1つのマーカで複数の基準位置を記憶できるようにして
も良い。この場合、記憶する基準位置の数を選択設定で
きるようにしても良い。また、記憶されて表示される基
準位置に対して、その表示解除を任意に行えるようにし
ても良い。この場合、表示されている基準位置にマーカ
を設定してホットキーの入力操作により、記憶された基
準位置と新しい基準位置との比較により一致していると
判断した場合には、その内容を消去して表示されないよ
うにしても良い。A plurality of reference positions may be stored in one marker in the marker position storage mode. In this case, the number of reference positions to be stored may be selectively set. Further, the reference position stored and displayed may be optionally canceled. In this case, if a marker is set at the displayed reference position and the hot key is input, and the stored reference position and the new reference position are compared and it is determined that they match, the contents are erased. Then, it may not be displayed.
【0215】なお、上記説明ではマーカの数が2までの
場合で説明したが、勿論これに限定されるものでなく、
マーカの数が3以上でも基本的な処理は同じで、殆ど同
じような処理数が増えるのみで同様に対応できる。つま
り、マーカを使用する使用個数を設定できるし、その内
訳(ハンドマーカとして使用する個数、ボディマーカと
して使用する個数)も設定できる。In the above description, the case where the number of markers is up to 2 has been described, but of course the number is not limited to this,
Even if the number of markers is three or more, the basic processing is the same, and the same processing can be performed only by increasing the number of almost similar processing. That is, the number of used markers can be set, and the breakdown (the number used as a hand marker, the number used as a body marker) can also be set.
【0216】また、設定使用できるマーカの数は、実際
に接続されているマーカコイルの数に関係なくできるよ
うにしても良いが、コイルを順次走査して電圧を印加
し、実際に電流が流れるか否かにより、接続されている
マーカコイルを自動的に検知し、それに応じて設定でき
るマーカのモードを限定するようにもできる。The number of markers that can be set and used may be set irrespective of the number of marker coils that are actually connected, but the coils are sequentially scanned to apply a voltage, and a current actually flows. Depending on whether or not the connected marker coil is automatically detected, the marker modes that can be set accordingly can be limited.
【0217】次に本発明の第3実施例を説明する。この
実施例はフリーズして形状表示する機能を有するもので
ある。患者は常に微妙に動いている場合が殆どであり、
この場合には検出される内視鏡画像も微妙に動くことに
なり、形状把握しにくくなる場合がある。そこで、この
実施例では連続的に表示された形状画像をフリーズする
ことで、内視鏡形状を理解し易くするようにしている。Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment has a function of displaying a shape by freezing. Most of the time, patients are always moving subtly,
In this case, the detected endoscopic image also moves subtly, which may make it difficult to grasp the shape. Therefore, in this embodiment, the shape images continuously displayed are frozen so that the shape of the endoscope can be easily understood.
【0218】図21はこの実施例におけるフリーズして
形状表示する動作の処理のフローを示す。ステップS5
3までは図8と同じである。f・10_keyが押され
ていないと、次のステップS91でフリーズモードON
/OFFの判断を行う。また、図14のステップS71
或いは図18のステップS80の処理に移ることもでき
る。FIG. 21 shows the flow of processing for the operation of freezing and displaying the shape in this embodiment. Step S5
Up to 3 is the same as in FIG. If the f-10_key is not pressed, the freeze mode is turned on in the next step S91.
/ OFF is determined. In addition, step S71 of FIG.
Alternatively, the process of step S80 in FIG. 18 can be performed.
【0219】上記フリーズモードON/OFFの判断は
フリーズフラグにより判断する。このフリーズフラグは
OFFの状態で、例えばファンクションキーの1つとな
るvf・2_keyが押されると、フリーズモードON
となり、フリーズフラグがONにされる。さらにvf・
2_keyが押されると、フリーズモードは解除され、
フリーズフラグがOFFにされる。Whether the freeze mode is ON or OFF is determined by the freeze flag. If the freeze flag is OFF and, for example, vf-2_key, which is one of the function keys, is pressed, the freeze mode is turned ON.
And the freeze flag is turned on. Furthermore, vf
When 2_key is pressed, freeze mode is canceled,
The freeze flag is turned off.
【0220】上記ステップS91でフリーズモードOF
Fと判断した場合、つまり動画モードの場合にはステッ
プS92でスコープ内に取り付けたソースコイル12点
データ取得の処理を行う。スコープ内に取り付けた全て
のソースコイルに対するデータ取得の処理を行った後、
次のステップS93でvf・2_keyが押されたか否
かの判断を行う。Freezing mode OF is executed in step S91.
If it is determined to be F, that is, in the moving image mode, the source coil 12-point data attached to the scope is acquired in step S92. After processing the data acquisition for all source coils installed in the scope,
In the next step S93, it is determined whether or not vf-2_key has been pressed.
【0221】このvf・2_keyが押されていない
と、さらに次のステップS94でスコープイメージの回
転・ズームの指示キーとしてのCTRL+矢印key、
又はCTRL++(又はー)keyが押されたか否かの
判断を行う。これらのキーが押されていると、その押さ
れたキーに対応して、入力パラメータが変化され(ステ
ップS95)、回転或いはズームされる。そして、ステ
ップS101のスコープモデル表示の処理に移り、CR
Tにはスコープ形状が表示される。このスコープモデル
表示の処理は例えば図14のステップS42′以降の処
理を簡略的に表す。If this vf-2_key is not pressed, in the next step S94, CTRL + arrow key as an instruction key for rotating / zooming the scope image,
Alternatively, it is determined whether or not the CTRL ++ (or-) key is pressed. When any of these keys is pressed, the input parameter is changed (step S95) corresponding to the pressed key, and the input parameter is rotated or zoomed. Then, the processing moves to the scope model display processing in step S101, and CR
The scope shape is displayed at T. The processing of displaying the scope model simply represents, for example, the processing after step S42 'in FIG.
【0222】上記ステップS93において、vf・2_
keyが押された場合にはフリーズモードONにセット
する処理を行う(ステップS96)。フリーズフラグを
ONしフリーズモードにする。このフリーズモードにセ
ットされた場合には、スコープ形状表示のために新たに
12点のデータの取り込みを行わないで、フリーズ時以
前に取得した形状表示のためのデータを用いてCRTに
スコープ形状表示を行う。In step S93, vf · 2_
If the key is pressed, the freeze mode is set to ON (step S96). Turn on the freeze flag to enter freeze mode. When this freeze mode is set, 12 points of data are not newly acquired for the scope shape display, and the scope shape display is performed on the CRT using the shape display data acquired before the freeze. I do.
【0223】一方、ステップS91でフリーズモードO
Nと判断した場合には、さらに次のステップS97でv
f・2_keyが押されたか否かの判断を行う。このv
f・2_keyが押されていない場合には、次のステッ
プS98でスコープイメージの回転・ズームの指示キー
としてのCTRL+矢印key、又はCTRL+プラス
(又はマイナス)keyが押されたか否かの判断を行
う。On the other hand, in step S91, freeze mode O
If it is determined to be N, v is further passed in step S97.
It is determined whether or not f-2_key is pressed. This v
If f · 2_key is not pressed, it is determined in the next step S98 whether CTRL + arrow key or CTRL + plus (or minus) key as an instruction key for rotating / zooming the scope image is pressed. .
【0224】押された場合にはその押されたキーに対応
して、入力パラメータが変化され(ステップS99)、
回転或いはズームされる。そして、CRTにはスコープ
のモデルが表示される。ステップS98でキーが押され
ていない場合には回転或いはズームされることなく、C
RTでスコープモデルが表示される。When the key is pressed, the input parameter is changed corresponding to the pressed key (step S99),
It is rotated or zoomed. Then, the model of the scope is displayed on the CRT. If no key is pressed in step S98, C is not rotated or zoomed.
The scope model is displayed at RT.
【0225】また、ステップS97の判断において、v
f・2_keyが押された場合には、次のステップS1
00でフリーズモードOFFにし、動画モードでCRT
にスコープモデルが表示される。In the determination of step S97, v
If f-2_key is pressed, the next step S1
Freeze mode OFF with 00, CRT with video mode
The scope model is displayed in.
【0226】この第3実施例によればフリーズしたモー
ドでのスコープ形状の表示と動画モードでのスコープ形
状の表示とを自由に選択できる。従って、動画モードで
の表示を選択すれば、リアルタイムに近い状態でスコー
プ形状の表示を行うことができる。According to the third embodiment, it is possible to freely select the display of the scope shape in the frozen mode and the display of the scope shape in the moving image mode. Therefore, if the display in the moving image mode is selected, the scope shape can be displayed in a state close to real time.
【0227】一方、フリーズモードでの表示を選択した
場合には、静止画の状態でスコープ形状を表示できる。
例えば、心臓に近い部位等で形状表示を行うように、患
者の動きが気になる場合等においては、フリーズモード
を選択することにより、静止画の状態でスコープ形状を
表示できるので、患者の動きに影響されることなく、ス
コープ形状の把握が容易にできる。また、フリーズモー
ドの場合にはフリーズモードを選択した場合に直前の形
状データを使用し、選択後に刻々変化する形状データの
取得とか形状算出の処理を行わないで済むので、動画モ
ードの場合に比べてスコープ形状の表示を短時間に行う
ことができる。その他は第1実施例の第1の変形例及び
第2実施例と同様の効果を有する。On the other hand, when the display in the freeze mode is selected, the scope shape can be displayed in the still image state.
For example, when the movement of the patient is annoying, such as when displaying the shape of a part near the heart, by selecting freeze mode, the scope shape can be displayed in the still image state. The shape of the scope can be easily grasped without being affected by. Also, in the freeze mode, the shape data immediately before is used when the freeze mode is selected, and it is not necessary to obtain shape data that changes momentarily after selection or to perform shape calculation processing. The scope shape can be displayed in a short time. Others have the same effects as those of the first modified example of the first embodiment and the second embodiment.
【0228】なお、フリーズモードを選択した場合にお
いても、ユーザ側でフリーズモードでスコープ形状を表
示する場合のスコープ形状のデータの更新の時間間隔を
設定できるようにしても良い。つまり、フリーズモード
に設定した場合、フリーズモードを解除するまで、1つ
の形状データで静止画でスコープ形状を表示し続けるモ
ードの他に設定された時間毎に新しい形状データで静止
画でスコープ形状を順次表示し続けることができるよう
にしても良い。Even when the freeze mode is selected, the user may be allowed to set the time interval for updating the scope shape data when the scope shape is displayed in the freeze mode. In other words, when the freeze mode is set, the scope shape is displayed in a still image with new shape data at each set time in addition to the mode in which the scope shape is continuously displayed with one shape data until the freeze mode is released. The display may be continued one after another.
【0229】この第3実施例は図14及び図19のフロ
ーの機能をも備えており、フローで示したもの及び示し
ていないものを含めてその特徴及び代表的な機能を以下
に説明する。まず、以下のような特徴を有する。 (1)患者体内に挿入された内視鏡6の処置具用チャン
ネル13に、専用の(ソース)プローブ15を挿入する
か、専用内視鏡(チャンネル13に設置可能なプローブ
15を用いることなく、ソースコイルを内視鏡の挿入部
内に設けたもの)を使用することにより、内視鏡の挿入
形状を3次元的に検出して、連続画像で表示することが
できる。This third embodiment also has the functions of the flows shown in FIGS. 14 and 19, and the features and typical functions thereof, including those shown in the flow and those not shown, will be described below. First, it has the following features. (1) Insert a dedicated (source) probe 15 into the treatment instrument channel 13 of the endoscope 6 inserted into the patient's body, or use a dedicated endoscope (without using the probe 15 that can be installed in the channel 13). , The source coil is provided inside the insertion portion of the endoscope), the insertion shape of the endoscope can be detected three-dimensionally and displayed as continuous images.
【0230】(2)専用のマーカ(図6に示したもの或
いは図6とは異なる構造のマーカでも良い)を取り付け
ることにより、画面上で、内視鏡形状との配置関係を知
ることができる。 (3)指定された範囲内で、表示された内視鏡の形状画
像を回転及びズームができる。(2) By attaching a dedicated marker (the marker shown in FIG. 6 or a marker having a structure different from that shown in FIG. 6) may be attached, the positional relationship with the shape of the endoscope can be known on the screen. . (3) The displayed shape image of the endoscope can be rotated and zoomed within the designated range.
【0231】(4)回転及びズームで移動した形状画像
を、初期状態に戻すことができる。 (5)連続的に表示された形状画像をフリーズすること
ができる。 (6)表示された形状画像に、コメントを上書きするこ
とができる。 (7)画面上に、次の項目が表示できる。(4) The shape image moved by rotation and zoom can be returned to the initial state. (5) It is possible to freeze continuously displayed shape images. (6) A comment can be overwritten on the displayed shape image. (7) The following items can be displayed on the screen.
【0232】・日付および時刻 ・患者データ(患者ID,名前,性別,年齢および生年
月日) ・コメント (8)画面上で、次の項目が入力・変更できる。-Date and time-Patient data (patient ID, name, sex, age and date of birth) -Comment (8) The following items can be input / changed on the screen.
【0233】・患者データ(患者ID,名前,性別,年
齢および生年月日) ・コメント (9)患者データを予め入力でき、内容を一覧できる。Patient data (patient ID, name, sex, age and date of birth) Comments (9) Patient data can be entered in advance and the contents can be listed.
【0234】(10)日付・時刻の設定ができる。 (11)マーカを使用するモードが設定できる。 (12)全画面に文字を入力・表示できる。 (13)画面上に表示された文字を、全て消去できる。 (14)画面上で、ストップウォッチが使える。(10) Date / time can be set. (11) The mode in which the marker is used can be set. (12) Characters can be input and displayed on the entire screen. (13) All the characters displayed on the screen can be erased. (14) A stopwatch can be used on the screen.
【0235】(15)マルチビデオプロセッサとの組み
合わせにより、次の機能が使用できる。 ・カラーモニタ上で、内視鏡の形状画像の表示・非表示
が選択できる。 ・カラーモニタ上で、表示される形状画像をフリーズす
ることができる。 次に代表的な機能の使用例とその場合の具体的な表示画
面を示す。(15) The following functions can be used in combination with the multi-video processor. -You can choose to show or hide the shape image of the endoscope on the color monitor. -The shape image displayed on the color monitor can be frozen. Next, examples of use of typical functions and specific display screens in that case are shown.
【0236】図22は図11のより具体的な表示例を示
す。つまり、図22はカラーモニタ23の表示面に形状
画像が表示される通常表示画面を示し、グラフィックス
出力領域(スコープイメージ表示枠ともいう)Gには形
状画像が表示され、このグラフィックス出力領域Gの上
の日時&患者データ出力領域D&Pには日付および時刻
及び、患者データ(患者ID,名前,性別,年齢および
生年月日)が表示され、このグラフィックス出力領域G
の右側のユーザインタフェース領域(コメント表示枠と
もいう)Kには主なホットキー及び対応する設定された
情報とコメントが表示される。また、図22では例えば
基準位置を示す2つのハンドマーカが表示されている。
図23以降の図面上では簡単化のため、上記出力領域
G,D&P,Kの表記を省略する。FIG. 22 shows a more specific display example of FIG. That is, FIG. 22 shows a normal display screen in which a shape image is displayed on the display surface of the color monitor 23, and the shape image is displayed in the graphics output area (also referred to as a scope image display frame) G. Date and time and patient data (patient ID, name, sex, age and date of birth) are displayed in the date and time & patient data output area D & P above G, and this graphics output area G
Main hot keys and corresponding set information and comments are displayed in a user interface area (also called a comment display frame) K on the right side of. Further, in FIG. 22, for example, two hand markers indicating the reference position are displayed.
In the drawings after FIG. 23, the output areas G, D & P and K are omitted for simplification.
【0237】図22において、例えばマウス或いはキー
ボードの操作により日時&患者データ出力領域D&Pの
データ入力を選択することにより、図23に示すように
例えば患者データの氏名を入力することができる。勿
論、他のデータの入力、データ変更もできる。次にファ
ンクションキーにより設定された機能を説明する。In FIG. 22, for example, by selecting the date / time & patient data output area D & P data input by operating the mouse or keyboard, for example, the name of the patient data can be input as shown in FIG. Of course, other data can be input and data can be changed. Next, the function set by the function key will be described.
【0238】[f・1]…ストップウォッチ 1.ファンクションキー[f・1]を1回押すと、スト
ップウォッチが始動する。このとき、時間は、画面右の
コメント表示枠Kの上部に表示される。図24はストッ
プウォッチが始動中の表示画面を示す。[F • 1] ... Stopwatch 1. Pressing the function key [f.1] once starts the stopwatch. At this time, the time is displayed above the comment display frame K on the right side of the screen. FIG. 24 shows the display screen when the stopwatch is starting.
【0239】2.もう1回ファンクションキー[f・
1]を押すと、ストップウォッチが停止する。図25は
ストップウォッチが停止した時の表示画面を示す。 3.さらに、もう1回ファンクションキー[f・1]を
押すと、ストップウォッチの表示が消去される。2. Once again Function key [f
Pressing 1] will stop the stopwatch. FIG. 25 shows a display screen when the stopwatch is stopped. 3. When the function key [f.1] is pressed again, the stopwatch display is erased.
【0240】[f・2]…全文字消去 1.ファンクションキー[f・2]を1回押すと、画面
上の全ての文字が消去される。図26は画面上の全ての
文字が消去された状態での表示画面を示す。 2.もう1回ファンクションキー[f・2]を押すと、
初期状態の表示に戻る。なお、この機能を使用する前に
画面上で入力した患者データやコメントなどは、この機
能の使用により、無効になり初期状態の表示に戻しても
表示されなくなる。[F · 2] ... Erase all characters 1. Pressing the function key [f · 2] once erases all characters on the screen. FIG. 26 shows a display screen in a state where all the characters on the screen are erased. 2. If you press the function key [f ・ 2] again,
Return to the initial display. By the use of this function, the patient data, comments, etc. entered on the screen before using this function will be invalid and will not be displayed even if the initial display is restored.
【0241】[f・3]…拡張コメント入力 1.ファンクションキー[f・3]を1回押すと、スコ
ープイメージ表示枠内に、コメントが入力できるように
なる。[F • 3] ... Extended comment input 1. When the function key [f3] is pressed once, a comment can be input in the scope image display frame.
【0242】この状態で、[SHIFT]+矢印キー
([→],[←],[↑],[↓])を押すことによ
り、スコープイメージ表示枠内に、それぞれ[→],
[←],[↑],[↓]を入力することができる。 2.もう1回ファンクションキー[f・3]を押すと、
入力した文字は残したまま、通常の表示状態に戻る。図
27は挿入部の先端を示すためにtipのコメントと
[→]を入力した状態での表示画面を示す。In this state, by pressing the [SHIFT] + arrow keys ([→], [←], [↑], [↓]), [→], [→] in the scope image display frame, respectively.
You can enter [←], [↑], [↓]. 2. If you press the function key [f3] again,
The entered characters are left and the normal display state is restored. FIG. 27 shows a display screen in which a tip comment and [→] are input to indicate the tip of the insertion portion.
【0243】なお、[SHIFT]キーを押さずに、矢印キ
ー([→],[←],[↑],[↓])を押した場合
は、カーソルが押されたキーの向きに移動する。この機
能を使用して、スコープイメージ表示枠G内に、コメン
ト入力しているときには、『[SHIFT]+矢印キー
([→],[←],[↑],[↓],[+],[−])
…スコープイメージの回転・ズーム』はできないので、
予め設定してから、拡張コメント入力を行うようにす
る。When the arrow keys ([→], [←], [↑], [↓]) are pressed without pressing the [SHIFT] key, the cursor moves in the direction of the pressed key. . When a comment is input in the scope image display frame G using this function, “[SHIFT] + arrow keys ([→], [←], [↑], [↓], [+], [-])
You can't rotate / zoom the scope image ...
After setting in advance, the extended comment is input.
【0244】[f・4]…タイトルスクリーン表示 1.ファンクションキー[f・4]を1回押すと、タイ
トルスクリーンの入力画面に切り換わり、テキストが入
力できるようになる。図28はこのタイトルスクリーン
画面を示す。 2.もう1回ファンクションキー[f・4]を押すと、
タイトルスクリーン入力画面は消え、通常の表示状態に
戻る。このとき入力したテキストはバックアップされる
ので、次回呼び出しのときも同じテキストが表示され
る。なお、矢印キー([→],[←],[↑],
[↓])は、カーソルの移動に使用する。[F4] ... Title screen display 1. When the function key [f4] is pressed once, the screen switches to the input screen of the title screen and the text can be input. FIG. 28 shows this title screen screen. 2. If you press the function key [f4] again,
The title screen input screen disappears and the normal display state is restored. The text entered at this time is backed up, so the same text will be displayed the next time you call. The arrow keys ([→], [←], [↑],
[↓]) is used to move the cursor.
【0245】[f・5]…患者データの事前入力 1.ファンクションキー[f・5]を1回押すと、患者
データ一覧画面に切り換わる。図29はこの患者データ
一覧画面を示す。 2.もう1回ファンクションキー[f・5]を押すと、
患者データ一覧画面は消え、通常の表示状態に戻る。[F · 5] ... Pre-input of patient data 1. Press the function key [f · 5] once to switch to the patient data list screen. FIG. 29 shows this patient data list screen. 2. If you press the function key [f5] again,
The patient data list screen disappears and the normal display state is restored.
【0246】3.患者データ一覧の画面上で、“Seq.N
o.”に登録したい番号を1〜20までの数字で入力し、
リターンキーを押すと、各患者毎のデータ入力を事前に
行う患者データ事前入力画面が呼び出され、データの登
録ができるようになる。図30はこの患者データ事前入
力画面を示す。3. On the patient data list screen, click “Seq.N
Enter the number you want to register in "o." with a number from 1 to 20,
When the return key is pressed, a patient data pre-input screen for pre-inputting data for each patient is called, and data can be registered. FIG. 30 shows this patient data pre-input screen.
【0247】また、“Seq.No.”の入力待ちのときに、
全データ消去用キーとしての[HOMECLR]キーを押す
と、1〜20までの患者データ全てを消去できる。 4.各患者毎のデータ入力画面上では、 〈項目〉 〈形式〉 患者ID → 英数字15文字まで 氏 名 → 英数字20文字まで 性 別 → 英数字3文字まで 年 齢 → 英数字3文字まで 生年月日 → DD/MM/YY(D:日,M:月,Y:年) が入力できる。項目の選択は、上下の矢印キー
([↑],[↓])またはリターンキーを押して行う。When waiting for the input of "Seq.No.",
By pressing the [HOMECLR] key as a key for deleting all data, all patient data 1 to 20 can be deleted. 4. On the data input screen for each patient, <Item><Format> Patient ID → Up to 15 alphanumeric characters Name → Up to 20 alphanumeric characters Gender → Up to 3 alphanumeric characters Age → Up to 3 alphanumeric characters Date of birth Day → DD / MM / YY (D: day, M: month, Y: year) can be entered. Items are selected by pressing the up and down arrow keys ([↑], [↓]) or the return key.
【0248】なお、左右の矢印キー([→],[←])
は、カーソルの移動に使用する。 5.入力が終わったらファンクションキー[f・6]を
押し、患者データに登録する。登録されると画面は、次
の“Seq.No.”の患者データ入力画面になるので、“Se
q.No.”が20になるまでファンクションキー[f・
6]を繰り返し押すか、またはファンクションキー[f
・9]を押すかして、事前入力機能を終了する。なお、
登録されている患者データはバックアップされるので、
次回一覧のときも同じ患者データが表示される。Left and right arrow keys ([→], [←])
Is used to move the cursor. 5. When the input is complete, press the function key [f6] to register in the patient data. Once registered, the screen will change to the next “Seq. No.” patient data input screen.
Function key [f.
6] repeatedly or press the function key [f
・ Press 9] to end the pre-input function. In addition,
The registered patient data will be backed up, so
The same patient data will be displayed the next time the list is displayed.
【0249】[f・7]…患者データの選択 1.ファンクションキー[f・7]を1回押すと、患者
データ一覧画面に切り換わる。 2.もう1回ファンクションキー[f・7]を押すと、
患者データ一覧画面は消え、通常の表示状態に戻る。[F · 7] ... Selection of patient data 1. Press the function key [f · 7] once to switch to the patient data list screen. 2. If you press the function key [f ・ 7] again,
The patient data list screen disappears and the normal display state is restored.
【0250】3.患者データ一覧の画面上で“Seq.N
o.”に選択したい番号を、1〜20までの数字で入力
し、リターンキーを押すと、各患者毎のデータが通常画
面の上部に呼び出され、患者データの表示ができる。つ
まり、患者データの選択を行うことができる。図31は
図30の患者データ事前入力画面で入力した患者データ
を選択して表示した患者データ一覧画面を示す。“Seq.
No.”の選択時に[HOME CLR]キーを押すと、1〜20
までの患者データ全てを消去できる。3. Click “Seq.N” on the patient data list screen.
Enter the number you want to select in "o.", press the return key, and the data for each patient will be recalled at the top of the screen to display the patient data. 31 shows a patient data list screen displayed by selecting the patient data input on the patient data pre-input screen of FIG.
If you press the [HOME CLR] key when selecting "No.", 1 to 20
All patient data up to can be deleted.
【0251】[f・8]…カーソルの表示切り換え 1.通常表示画面、またはコメント拡張表示画面で、フ
ァンクションキー[f・8]を1回押すと、カーソルが
表示される。このカーソルがブリンクしている部分が入
力可能な位置となる。図32はこのカーソルの表示画面
を示す。 2.もう1回ファンクションキー[f・8]を押すと、
カーソルは消える。[F · 8] ... Cursor display switching 1. When the function key [f8] is pressed once on the normal display screen or the comment expansion display screen, the cursor is displayed. The part where the cursor is blinking is the position where input is possible. FIG. 32 shows a display screen of this cursor. 2. If you press the function key [f8] again,
The cursor disappears.
【0252】[f・9]…初期設定の変更 1.ファンクションキー[f・9]を1回押すと、初期
設定の変更を行うためのプリセット画面に切り換わる。
プリセット画面上では、使用される場所(国)とか、サ
マータイムなどにも対応できるように日付と時間の変
更、およびマーカーモードの変更が行える。図19、図
20で説明したようにマーカモードとしては、マーカを
使用しないモードの他に、1個のハンドマーカ、1個の
ボディマーカ、2個のハンドマーカ、ハンドマーカ+ボ
ディマーカ、さらにマーカポジションを記憶するメモリ
マーカポジション(1マーカモード)及び、メモリマー
カポジション(2マーカモード)から選択できる。[F.9] ... Change of initial setting 1. Press the function key [f9] once to switch to the preset screen for changing the initial settings.
On the preset screen, you can change the date and time, and the marker mode so that the location (country) used and summer time can be handled. As described with reference to FIGS. 19 and 20, as the marker mode, in addition to the mode in which no marker is used, one hand marker, one body marker, two hand markers, a hand marker + body marker, and a marker are further used. It is possible to select from a memory marker position (1 marker mode) for storing the position and a memory marker position (2 marker mode).
【0253】項目の選択は、上下の矢印キー([↑],
[↓])またはリターンキーを押して行う。図33はこ
のプリセット画面を示す。 なお、左右の矢印キー
([→],[←])はカーソルの移動に使用する。 2.もう1回ファンクションキー[f・9]を押すと、
プリセット画面は消え、通常の表示状態に戻り、変更し
た設定になる。また、どの項目も変更しなかった場合、
以前の設定のままで、通常の表示状態に戻る。To select an item, use the up and down arrow keys ([↑],
Press [↓]) or the return key. FIG. 33 shows this preset screen. The left and right arrow keys ([→], [←]) are used to move the cursor. 2. If you press the function key [f9] again,
The preset screen disappears, the normal display state reappears, and the changed settings are made. Also, if you do not change any items,
Returns to the normal display state with the previous settings.
【0254】 [CTRL]+[→] [CTRL]+[←] [CTRL]+[↑] [CTRL]+[↓]…スコープイメージの回転・ズー
ム [CTRL]+[+] [CTRL]+[−] [vf・1] 1.[CTRL]+左右の矢印キー([→],[←])
を押すと、スコープイメージがY軸を中心に回転する。
図34は例えば図31をY軸の回りに50゜回転した場
合の形状画像を示す。コメント枠には回転量が表示され
る。[CTRL] + [→] [CTRL] + [←] [CTRL] + [↑] [CTRL] + [↓] ... Rotation / zoom of scope image [CTRL] + [+] [CTRL] + [ -] [Vf-1] 1. [CTRL] + left and right arrow keys ([→], [←])
Press to rotate the scope image around the Y axis.
FIG. 34 shows a shape image when, for example, FIG. 31 is rotated by 50 ° around the Y axis. The amount of rotation is displayed in the comment frame.
【0255】2.[CTRL]+上下の矢印キー
([↑],[↓])を押すと、スコープイメージがX軸
を中心に回転する。図35は例えば図31をX軸の回り
にー75゜回転した場合の形状画像を示す。コメント枠
には回転量が表示される。 3.[CTRL]+[+]を押すと、スコープイメージ
が遠ざかり、また[CTRL]+[−]を押すと、スコ
ープイメージが近づきる。図36は[CTRL]+
[+]を押してズームアウト(縮小)した場合の形状画
像を示し、図37は[CTRL]+[−]を押してズー
ムイン(拡大)した場合の形状画像を示す。2. Pressing [CTRL] + up / down arrow keys ([↑], [↓]) rotates the scope image around the X axis. FIG. 35 shows a shape image when FIG. 31 is rotated by −75 ° around the X axis, for example. The amount of rotation is displayed in the comment frame. 3. Pressing [CTRL] + [+] moves the scope image away, and pressing [CTRL] + [−] moves the scope image closer. Figure 36 shows [CTRL] +
FIG. 37 shows a shape image when [+] is pressed to zoom out (reduce), and FIG. 37 shows a shape image when [CTRL] + [−] is pressed to zoom in (enlarge).
【0256】図36では距離を示すview poin
tが増加し、図37ではview pointが減少し
ている。 4.ファンクションキー[vf・1]を押すと、上記1
〜3の操作で変更された視点が初期設定に戻る。In FIG. 36, the view point indicating the distance is shown.
t increases, and in FIG. 37, the view point decreases. 4. If you press the function key [vf ・ 1],
The viewpoint changed by the operations of to 3 is returned to the initial setting.
【0257】[vf・2]…スコープイメージのフリー
ズ 1.ファンクションキー[vf・2]を1回押すと、ス
コープイメージがフリーズされる。 2.もう1回ファンクションキー[vf・2]を押す
と、フリーズが解除される。[Vf · 2] ... Scope image freeze 1. Pressing the function key [vf · 2] once freezes the scope image. 2. Pressing the function key [vf ・ 2] again releases the freeze.
【0258】[vf・3]…スコープイメージの表示切
り換え 1.ファンクションキー[vf・3]を1回押すと、ワ
イヤーフレームで表示されていたスコープイメージが塗
りつぶされて表示される。図22以降(図37まで)に
示した形状画像はワイヤーフレーム(図37の一部を拡
大した円内にワイヤーフレーム表示の1例を示す)で表
示されていたものが、[vf・3]が押されることによ
り図38に示すようにスコープイメージが塗りつぶされ
て表示される。 2.もう1回ファンクションキー[vf・3]を押す
と、塗りつぶしが解除され、ワイヤーフレームで表示さ
れる。[Vf · 3] ... Switching display of scope image 1. When the function key [vf · 3] is pressed once, the scope image displayed in wireframe is displayed in black. The shape images shown in FIG. 22 and subsequent figures (up to FIG. 37) are displayed in a wire frame (one example of the wire frame display is shown in a circle obtained by enlarging a part of FIG. 37) is [vf.3]. When is pressed, the scope image is filled in and displayed as shown in FIG. 2. If you press the function key [vf · 3] again, the filling will be canceled and it will be displayed in wireframe.
【0259】(5)その他の機能 ・マルチビデオプロセッサでの映像出力操作 [vf・4]…ビデオ映像のフリーズ ・ファンクションキー[vf・4]を1回押すと、ビデ
オモニタ上に表示されたスコープイメージがフリーズさ
れる。もう1回押すと、フリーズが解除される。 [vf・5]…ビデオ映像のスーパーインポーズ ・ファンクションキー[vf・5]を1回押すと、ビデ
オモニタ上に表示されたスコープイメージにビデオ映像
(内視鏡映像)がスーパーインポーズされる。もう1回
押すと、スーパーインポーズが解除される。なお、これ
らの機能は、マルチビデオプロセッサとの接続がビデオ
信号出力ができるようになっていなければ使用できな
い。(5) Other functions-Video output operation on multi-video processor [vf-4] ... Freezing of video image-When the function key [vf-4] is pressed once, the scope displayed on the video monitor The image is frozen. Press it again to release the freeze. [Vf / 5]… Superimpose video image ・ Press the function key [vf / 5] once to superimpose the video image (endoscopic image) on the scope image displayed on the video monitor. . Press it again to cancel the superimpose. Note that these functions cannot be used unless the connection with the multi-video processor is capable of outputting a video signal.
【0260】内視鏡検査の場合には、当然実際の内視鏡
画面を術者が観察しており、病変部の有無に注目してい
る。そのため、複数のモニタに写し出される画像を観察
することになり、術者の負担が大きくなることも予想さ
れるので、これを改善するために内視鏡画像の表示画面
中にスーパインポーズしてスコープ形状を表示できるよ
うにしている。In the case of endoscopic examination, the operator naturally observes the actual endoscopic screen and pays attention to the presence or absence of a lesion. Therefore, it is expected that the images displayed on multiple monitors will be observed, and the burden on the operator will be increased.To improve this, superimpose the image on the endoscopic image display screen. The scope shape can be displayed.
【0261】この場合、内視鏡形状検出装置の出力は一
般のビデオ信号と異なる信号である場合には、信号を通
常のビデオ信号に変換して出力する。この変換にはスキ
ャンコンバータと呼ばれる装置が使用される。内視鏡形
状検出装置とは別の装置であるスキャンコンバータの動
作も、形状検出装置本体内のパソコンからRS−232
Cなどを経由して制御することにより、そのスキャンコ
ンバータの動作を操作可能である場合がある。In this case, when the output of the endoscope shape detecting device is a signal different from a general video signal, the signal is converted into a normal video signal and output. A device called a scan converter is used for this conversion. The operation of the scan converter, which is a device different from the endoscope shape detection device, can also be performed from the personal computer in the shape detection device main body by RS-232
In some cases, the operation of the scan converter can be operated by controlling via C or the like.
【0262】上記スキャンコンバータを介して内視鏡形
状検出装置をマルチビデオプロセッサに接続して(内視
鏡形状も)ビデオモニタに表示する構成とするにより、
上記のようにビデオ映像のフリーズなどを制御できる。
また、ビデオ映像のスーパーインポーズの制御もでき
る。内視鏡形状検出装置の出力が一般のビデオ信号と同
じ規格の信号である場合にはスキャンコンバータを介す
ることなく内視鏡形状検出装置をマルチビデオプロセッ
サに接続して同様の機能を実現できる。By connecting the endoscope shape detecting device to the multi-video processor through the scan converter (and the endoscope shape) to display on the video monitor,
As described above, the freeze of the video image can be controlled.
You can also control the superimposition of video images. When the output of the endoscope shape detecting device is a signal of the same standard as a general video signal, the same function can be realized by connecting the endoscope shape detecting device to the multi video processor without passing through the scan converter.
【0263】なお、最近では通常のビデオ信号を取り込
んでパソコンやワークステーションの画面に表示するハ
ードウェア(具体的には高速のA/D変換ができる装
置)も存在するため、そのような装置を用いて逆に形状
検出装置のモニタに内視鏡観察画像を表示するようにし
ても良い。Recently, there is also hardware (specifically, a device capable of high-speed A / D conversion) for fetching a normal video signal and displaying it on the screen of a personal computer or a workstation. Conversely, the endoscopic observation image may be displayed on the monitor of the shape detecting device.
【0264】[HELP]…スコープイメージ2画面表
示 1.[HELP]キーを1回押すと、スコープイメージ
が水平と垂直の2方向同時に表示される。図39はスコ
ープイメージ2画面表示の画面を示し、視点方向を変更
しない状態では、通常は左側に垂直方向(Z軸方向か
ら)のスコープ形状、右側に水平方向(X軸方向から)
のスコープ形状を表示する。スコープイメージ2画面表
示モードにおいては、通常の1画面表示モードと同様に
[vf・1]〜[vf・5]の機能及び[f・10]の
検査終了機能が機能する。[HELP] ... Scope image 2 screen display 1. When the [HELP] key is pressed once, the scope image is displayed simultaneously in both horizontal and vertical directions. FIG. 39 shows a screen of a two-screen scope image display. In the state where the viewpoint direction is not changed, the scope shape is normally in the vertical direction (from the Z-axis direction) on the left side, and horizontally on the right side (from the X-axis direction).
Display the scope shape of. In the scope image two-screen display mode, the functions [vf.1] to [vf.5] and the inspection ending function [f.10] function as in the normal single-screen display mode.
【0265】2.また、スコープイメージの回転・ズー
ム機能が2画面同時に機能する。なお、この機能を使用
する前に画面上で入力したコメントは、この機能の使用
により無効になり、表示されない。2. In addition, the rotation and zoom functions of the scope image work simultaneously on two screens. Note that comments entered on the screen before using this function will be invalidated and will not be displayed by using this function.
【0266】[HOME_CLR]…検査範囲基準面表
示ON/OFF 1.[HOME_CLR]キーを1回押すと、検査範囲
基準枠を示すキューブの表示を行わない。図40はこの
検査範囲基準枠を表示しないで、つまり検査範囲基準枠
を消去して、スコープイメージの表示を行った状態の画
面を示す。 2.HOME_CLR]キーをもう1回押すと、検査範
囲基準枠を表示する状態に切り換えられる。[HOME_CLR] ... Inspection range reference plane display ON / OFF 1. When the [HOME_CLR] key is pressed once, the cube showing the inspection range reference frame is not displayed. FIG. 40 shows the screen in a state where the inspection range reference frame is not displayed, that is, the inspection range reference frame is erased and the scope image is displayed. 2. When the HOME_CLR] key is pressed again, it is switched to a state in which the inspection range reference frame is displayed.
【0267】なお、上述の説明では2画面モードでは視
点方向が互いに90°異なる方向からのスコープ形状を
表示できると説明したが、視点方向が互いに90°とは
異なる2方向からのスコープ形状を表示できるものも含
む。また、2画面モードにおいて、日時&患者データ等
を同時に表示できるようにしたり、データの表示/非表
示を選択できるようにしても良い。In the above description, in the two-screen mode, it has been explained that the scope shapes can be displayed from the directions in which the viewpoint directions are different from each other by 90 °, but the scope shapes from two directions in which the viewpoint directions are different from each other by 90 ° are displayed. Including what can be done. Further, in the two-screen mode, the date and time, patient data, etc. may be displayed at the same time, or the display / non-display of the data may be selected.
【0268】2画面モードで視点方向が互いに90°異
なる方向からのスコープ形状を表示している状態で、視
点方向を同時に変更することもできる。また、一方のス
コープ形状の画像のみの視点方向を変更したりすること
もできる。この場合には、2つの画像は視点方向が90
°とは異なる状態となる。It is possible to change the viewpoint directions at the same time in the two-screen mode while the scope shape is displayed from the directions in which the viewpoint directions differ from each other by 90 °. It is also possible to change the viewpoint direction of only one of the scope-shaped images. In this case, the two images have a viewpoint direction of 90.
Different from °.
【0269】なお、1画面モードにおいては図22に示
すようにスコープ形状は日時&患者データ出力領域D&
Pの下のグラフィックス出力域Gに表示しているが、日
時&患者データ出力領域D&Pを含めた領域にスコープ
形状を表示できるようにしても良い。これらを選択して
表示できるようにしても良い。また、グラフィックス出
力域Gとユーザインタフェース領域Kも含めた領域にス
コープ形状を表示できるようにしても良いし、3つの領
域D&P,G,Kを含めた最大表示領域(或いは最大表
示画面サイズ)でスコープ形状を表示できるようにして
も良い。このように第3実施例では表示方法などに関し
て様々な機能を備えているので、表示された内視鏡形状
から患者の体内での形状把握が非常に理解し易くでき
る。In the single-screen mode, the scope shape is date / time & patient data output area D & as shown in FIG.
Although it is displayed in the graphics output area G below P, the scope shape may be displayed in an area including the date / time & patient data output area D & P. These may be selected and displayed. The scope shape may be displayed in an area including the graphics output area G and the user interface area K, or the maximum display area (or maximum display screen size) including the three areas D & P, G, and K. The scope shape may be displayed with. As described above, since the third embodiment has various functions regarding the display method and the like, it is very easy to understand the shape of the patient's body from the displayed endoscope shape.
【0270】なお、上述の実施例などではマーカの表示
などによりスコープ形状の方向などを把握し易いように
しているが、図41に示すように表示される内視鏡形状
の例えば先端側を他の部分とは異なる表示方法(例えば
最先端のみを他の部分と異なる色で表示する、つまり表
示色を変更する。この他最先端を示す矢印を表示した
り、最先端部分を点滅させて表示したり、他の部分がワ
イヤフレームで表示されている場合には先端部を塗りつ
ぶすペーストモデルで表示する等描画モデルを変更した
りする)で表示することにより、表示された画像からそ
の先端側を容易に把握或いは判別できるようにして、ス
コープ形状の把握が容易にできるようにしも良い。It should be noted that, in the above-described embodiments and the like, the direction of the scope shape is easily grasped by displaying the marker or the like, but the tip end side of the endoscope shape displayed as shown in FIG. Display method different from that of the other part (for example, only the leading edge is displayed in a different color from other portions, that is, the display color is changed. In addition, an arrow indicating the leading edge is displayed or the leading edge is displayed by blinking. Or when the other part is displayed in wireframe, change the drawing model such as displaying with a paste model that fills the tip part) and display the tip side from the displayed image. The scope shape may be easily grasped by easily grasping or discriminating.
【0271】なお、3軸のセンスコイル22jの配置す
る数を増やすとさらに精度良くソースコイル16iの位
置検出を行うことができるし、内視鏡形状も精度良く推
定できる。なお、上述した実施例などを部分的に組み合
わせて異なる実施例を構成することもでき、それらも本
発明に属する。If the number of triaxial sense coils 22j arranged is increased, the position of the source coil 16i can be detected more accurately, and the shape of the endoscope can be estimated more accurately. Note that different embodiments can be configured by partially combining the above-described embodiments and the like, and these also belong to the present invention.
【0272】また、本発明者による先の出願(特願平6
ー137468号明細書)の内容と組み合わせて異なる
実施例を構成することもでき(例えば挿入部に配置され
るプローブ15側のソースコイル16iとベッド4等の
被検体周囲の既知の位置に配置される3軸センスコイル
22jとを入れ替えたものでも良いし(先の出願の図6
0参照)、3軸センスコイル22jの代わりに直交する
3面に磁気抵抗素子を取り付けたものを用いても良いし
(先の出願の図53ないし図56参照)、ソースコイル
16iを無線で駆動するようにしても良いし、またマー
カを無線で駆動するようにしても良いし(先の出願の図
75ないし図78参照)、ソースコイル16iをそれぞ
れ異なる周波数で同時に駆動するようにしても良いし
(先の出願の図49ないし図51参照)、ソースコイル
16iを過渡応答の影響が少なくなるような位相角で駆
動するようにしても良いし(先の出願の図44及び図4
5参照)、スコープ形状の画像に背景の画像等の周辺画
像を重畳して表示するようにしても良いし(先の出願の
図73及び図74参照)、スコープ形状の画像をワイヤ
フレームなどのコンピュータグラフィック画像で表示す
る代わりに内視鏡の実画像を記憶させたメモリから対応
するテクスチャ画像を呼び出して表示させるようにして
も良いし(先の出願の図69及び図70参照)、その他
の実施例等を用いても良い)、それらも本発明に属す
る。The prior application by the present inventor (Japanese Patent Application No.
It is also possible to configure a different embodiment by combining it with the contents of the specification (No. 137468 specification) (for example, it is arranged at a known position around the subject such as the source coil 16i on the probe 15 side and the bed 4 arranged at the insertion portion). The 3-axis sense coil 22j may be replaced with that shown in FIG.
Instead of the triaxial sense coil 22j, a magnetoresistive element attached to three orthogonal surfaces may be used (see FIGS. 53 to 56 of the previous application), and the source coil 16i is wirelessly driven. Alternatively, the marker may be wirelessly driven (see FIGS. 75 to 78 of the previous application), or the source coils 16i may be simultaneously driven at different frequencies. However, the source coil 16i may be driven with a phase angle that reduces the influence of the transient response (see FIGS. 44 and 4 of the previous application).
5), a peripheral image such as a background image may be superimposed on the scope-shaped image (see FIGS. 73 and 74 of the previous application), or the scope-shaped image may be displayed in a wire frame or the like. Instead of displaying it as a computer graphic image, a corresponding texture image may be called and displayed from a memory in which a real image of the endoscope is stored (see FIGS. 69 and 70 of the previous application). Examples and the like may be used), which also belong to the present invention.
【0273】[付記] (1)さらに形状検出手段を有する請求項1記載の内視
鏡形状検出装置。 (2)前記形状検出手段は形状検出の基準面をベッドと
した付記1記載の内視鏡形状検出装置。 (3)画面上で内視鏡との位置関係を関連付けるマーカ
の表示手段を有する請求項1記載の内視鏡形状検出装
置。 (4)回転及びズームで移動した形状画像を、初期状態
に戻す初期状態設定手段を有する。 (5)前記マーカを使用する形態の設定手段を有する付
記3記載の内視鏡形状検出装置。 (6)画面上に表示された文字を全て消去する消去手段
を有する請求項1記載の内視鏡形状検出装置。[Supplementary Note] (1) The endoscope shape detecting device according to claim 1, further comprising a shape detecting means. (2) The endoscope shape detection device according to appendix 1, wherein the shape detection means uses a bed as a reference surface for shape detection. (3) The endoscope shape detecting device according to claim 1, further comprising a display unit of a marker that associates a positional relationship with the endoscope on the screen. (4) It has initial state setting means for returning the shape image moved by rotation and zoom to the initial state. (5) The endoscope shape detection device according to appendix 3, further comprising a setting unit configured to use the marker. (6) The endoscope shape detecting device according to claim 1, further comprising an erasing means for erasing all the characters displayed on the screen.
【0274】[0274]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
界を用いて内視鏡形状を検出し、検出した内視鏡形状を
表示する内視鏡形状検出装置において、互いに異なる視
点方向からの内視鏡形状を2画面で同時に表示する検出
画像表示手段を設けているので、一方の視点方向からの
画像における奥行き量を他方の視点方向からの画像から
簡単に把握することができる。As described above, according to the present invention, in the endoscope shape detecting device for detecting the endoscope shape by using the magnetic field and displaying the detected endoscope shape, the endoscope shapes are detected from different viewpoint directions. Since the detection image display means for simultaneously displaying the endoscope shape on two screens is provided, the depth amount in the image from one viewpoint direction can be easily grasped from the image from the other viewpoint direction.
【0275】また、基準位置としてのマーカを画像上に
表示することにより、画像上においてスコープの方向性
を含めて立体形状の把握が容易にできる。Further, by displaying the marker as the reference position on the image, it is possible to easily grasp the three-dimensional shape including the directionality of the scope on the image.
【図1】本発明の第1実施例を有する内視鏡システムの
概略の構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an endoscope system having a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施例の内視鏡形状検出装置の構成を示す
ブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an endoscope shape detecting device according to a first embodiment.
【図3】内視鏡形状検出装置の全体構成図。FIG. 3 is an overall configuration diagram of an endoscope shape detection device.
【図4】3軸センスコイル及びプローブの構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a triaxial sense coil and a probe.
【図5】プローブ内のソースコイルの位置を複数のセン
スコイルを用いて検出する様子を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the position of the source coil in the probe is detected using a plurality of sense coils.
【図6】マーカプローブの構成を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a marker probe.
【図7】内視鏡形状検出装置の処理内容を示すフロー
図。FIG. 7 is a flowchart showing the processing contents of the endoscope shape detection device.
【図8】2画面モード及び1画面モードで内視鏡形状を
表示するスコープモデル描画の処理のフロー図。FIG. 8 is a flowchart of a scope model drawing process for displaying an endoscope shape in the two-screen mode and the one-screen mode.
【図9】スコープイメージ描写処理のフロー図。FIG. 9 is a flowchart of scope image depiction processing.
【図10】n角柱モデルでのスコープイメージ描写処理
のフロー図。FIG. 10 is a flowchart of a scope image depiction process in an n-square prism model.
【図11】モニタ画面に1画面モードで表示される内視
鏡形状の出力画像を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an endoscope-shaped output image displayed on the monitor screen in a single-screen mode.
【図12】モニタ画面に2画面モードで表示される内視
鏡形状の出力画像を示す説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram showing an endoscope-shaped output image displayed in a two-screen mode on a monitor screen.
【図13】ベッドに固定された座標系を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a coordinate system fixed to a bed.
【図14】第1実施例の第1の変形例における検査範囲
の表示枠の表示/非表示を行うフロー図。FIG. 14 is a flowchart showing display / non-display of the display frame of the inspection range in the first modification of the first embodiment.
【図15】検査範囲の表示及び非表示で内視鏡形状の出
力画像を示す説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram showing an output image in the shape of an endoscope with and without displaying the examination range.
【図16】第1実施例の第2の変形例における内視鏡形
状表示のビューパラメータの記憶及び設定を行うフロー
図。FIG. 16 is a flowchart for storing and setting a view parameter of an endoscope shape display according to a second modification of the first embodiment.
【図17】第1実施例の第3の変形例における内視鏡形
状を水平方向に90゜回転して表示を行うフロー図。FIG. 17 is a flowchart for displaying an endoscope shape by rotating the endoscope shape in the horizontal direction by 90 ° in the third modified example of the first embodiment.
【図18】本発明の第2実施例における選択されたマー
カモードでマーカを表示する処理のフロー図。FIG. 18 is a flowchart of a process of displaying a marker in the selected marker mode according to the second embodiment of the present invention.
【図19】第2実施例の変形例におけるポジション記憶
モードの機能を有するマーカ表示の処理を示すフロー
図。FIG. 19 is a flowchart showing a marker display process having a position storage mode function in a modification of the second embodiment.
【図20】図19における表示モード設定処理の内容を
示すフロー図。20 is a flowchart showing the contents of display mode setting processing in FIG.
【図21】本発明の第3実施例におけるフリーズして形
状表示する動作の処理のフロー図。FIG. 21 is a flow chart of processing of an operation of displaying a frozen shape according to the third embodiment of the present invention.
【図22】通常表示画面の具体例を示す図。FIG. 22 is a diagram showing a specific example of a normal display screen.
【図23】通常画面での氏名の欄のデータ入力の状態の
具体例を示す図。FIG. 23 is a diagram showing a specific example of a data input state in the name field on the normal screen.
【図24】ストップウォッチを動作中の具体例を示す
図。FIG. 24 is a diagram showing a specific example in which the stopwatch is operating.
【図25】図24でストップウォッチを停止させた状態
の図。FIG. 25 is a view showing a state in which the stopwatch is stopped in FIG. 24.
【図26】全文字を消去した状態の具体例を示す図。FIG. 26 is a diagram showing a specific example of a state in which all characters are erased.
【図27】拡張コメントを入力した状態の具体例を示す
図。FIG. 27 is a diagram showing a specific example of a state in which an extended comment has been input.
【図28】タイトルスクリーン表示の具体例を示す図。FIG. 28 is a diagram showing a specific example of a title screen display.
【図29】患者データ一覧の具体例を示す図。FIG. 29 is a diagram showing a specific example of a patient data list.
【図30】患者データの事前入力画面の具体例を示す
図。FIG. 30 is a diagram showing a specific example of a pre-input screen for patient data.
【図31】図30の患者データを選択した場合の表示の
具体例を示す図。31 is a diagram showing a specific example of a display when the patient data of FIG. 30 is selected.
【図32】コメント枠にカーソルを表示した状態の具体
例を示す図。FIG. 32 is a diagram showing a specific example of a state in which a cursor is displayed in a comment frame.
【図33】初期設定の変更を行うプリセット画面の具体
例を示す図。FIG. 33 is a diagram showing a specific example of a preset screen for changing initial settings.
【図34】スコープイメージをY軸の回りに回転した場
合の表示の具体例を示す図。FIG. 34 is a diagram showing a specific example of display when the scope image is rotated around the Y axis.
【図35】スコープイメージをX軸の回りに回転した場
合の表示の具体例を示す図。FIG. 35 is a diagram showing a specific example of display when the scope image is rotated around the X axis.
【図36】スコープイメージをズームアウトした場合の
表示の具体例を示す図。FIG. 36 is a diagram showing a specific example of display when the scope image is zoomed out.
【図37】スコープイメージをズームインした場合の表
示の具体例を示す図。FIG. 37 is a diagram showing a specific example of display when a scope image is zoomed in.
【図38】塗りつぶしのスコープイメージで表示した場
合の表示切換の具体例を示す図。FIG. 38 is a diagram showing a specific example of display switching when a filled scope image is displayed.
【図39】スコープイメージの2画面表示した場合の表
示の具体例を示す図。FIG. 39 is a diagram showing a specific example of display when a scope image is displayed on two screens.
【図40】表示範囲枠を消去した場合の表示の具体例を
示す図。FIG. 40 is a diagram showing a specific example of display when the display range frame is deleted.
【図41】最先端側の部分を他のモデル描画と異なる表
示モードで表示した場合の表示例を示す図。FIG. 41 is a diagram showing a display example in which the frontmost portion is displayed in a display mode different from that of other model drawing.
1…内視鏡システム 2…内視鏡装置 3…内視鏡形状検出装置 4…ベッド 5…患者 6…内視鏡 7…挿入部 11…ビデオプロセッサ 12…カラーモニタ 13…チャンネル 15…プローブ 16i…ソースコイル 19…チューブ 21…形状検出装置本体 22j…3軸センスコイル 23…モニタ 24…ソースコイル駆動部 26…検出部 30…形状算出部 31…位置検出部 32…形状画像生成部 33…モニタ信号生成部 34…システム制御部 35…操作部 35a…キーボード 36a,36b…マーカ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Endoscope system 2 ... Endoscope device 3 ... Endoscope shape detection device 4 ... Bed 5 ... Patient 6 ... Endoscope 7 ... Insertion part 11 ... Video processor 12 ... Color monitor 13 ... Channel 15 ... Probe 16i Source coil 19 Tube 21 Shape detection device main body 22j Three-axis sense coil 23 Monitor 24 Source coil drive unit 26 Detection unit 30 Shape calculation unit 31 Position detection unit 32 Shape image generation unit 33 Monitor Signal generation unit 34 ... System control unit 35 ... Operation unit 35a ... Keyboard 36a, 36b ... Marker
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年11月10日[Submission date] November 10, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
PCT出願WO94/0438号公開公報に開示された
従来例では内視鏡形状が検出できても、表示手段にグレ
ー表示された画像がグレーの階調から立体的であること
を識別できるが、その奥行き量をより正確に把握するこ
とが困難である。However, in the conventional example disclosed in the above-mentioned PCT application WO94 / 04438, even if the endoscope shape can be detected, the image displayed in gray on the display means is gray. can identify that it is a three-dimensional from tone, it is difficult to grasp the amount of depth more accurately.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0069[Correction target item name] 0069
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0069】B1:初期化ブロック 最初のステップS11ではグラフィック頁の初期化(V
RAMの初期化)を行う。また、CRT表示したスコー
プイメージ像を更新する際、新しい像を上書きすると、
観察者に対し、書き換えがちらつく画像の印象を与え、
スムーズな画像で無くなってしまう。そこで、複数のグ
ラフィック頁を絶えず切換えてイメージを表示すること
で、動画像的な滑らかさを実現している。また、使用す
る色、階調の設定を行う。使用できる色数はハードウェ
アごとに制限がある。そこで、図11に示すように挿入
部7をモデル化して表示した画像100に割り当てる色
数を多くし、また階調表示を行うようにすれば、立体感
のある画像表示が可能になる。なお、図11において、
2つの円は基準位置を示すマーカを示し、四角のフレー
ムはベッドを示す。B1: Initialization block In the first step S11, initialization of the graphic page (V
Initialize RAM). Also, when updating the scope image displayed on the CRT, if a new image is overwritten,
Gives the viewer the impression of a flickering image that is rewritten,
It disappears with a smooth image. Therefore, by constantly switching a plurality of graphic pages to display an image, smoothness like a moving image is realized. Also, the color and gradation to be used are set. The number of colors that can be used is limited by each hardware. Therefore, by increasing the number of colors to be assigned to the image 100 of the insertion portion 7 model and view as shown in FIG. 11, also when to perform gradation display, image display can be of a three-dimensional appearance <br/> become. In addition, in FIG.
The two circles indicate the markers indicating the reference position, and the square frame indicates the bed.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0075[Correction target item name] 0075
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0075】つまり、1軸ソースコイル16iと3軸セ
ンスコイル22jとの距離を様々な値に設定したとき
に、各距離値でソースコイル16iの軸方向を変えた場
合に3軸センスコイル22jの位置で検出される最も大
きい磁界強度の値(最大磁界強度値)と、最も小さい磁
界強度の値(最小磁界強度値)を測定したものを、それ
ぞれプロットしてグラフ化した最大磁界強度曲線、最小
磁界強度曲線のデータを距離算出の基準データとして準
備している。That is, when the distance between the uniaxial source coil 16i and the triaxial sense coil 22j is set to various values, when the axial direction of the source coil 16i is changed at each distance value, the triaxial sense coil 22j is changed. The maximum magnetic field strength curve obtained by plotting and plotting the values of the maximum magnetic field strength value (maximum magnetic field strength value) detected at the position and the minimum magnetic field strength value (minimum magnetic field strength value), respectively. The data of the minimum magnetic field strength curve is prepared as reference data for distance calculation.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0077[Correction target item name] 0077
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0077】ある磁界強度Hが検出された場合、その値
Hが得られる最短の距離r_minと、その値Hが得ら
れる最長の距離r_maxをそれぞれ半径とした球に挟
まれる球殻内にしかソースコイル16iは存在し得ない
との限定を加えることが可能になる。この限定を各セン
スコイル22jの位置で行うことにより、図5に示すよ
うにソースコイル16iの存在領域を限定できる。When a certain magnetic field strength H is detected, the shortest distance r_min for obtaining the value H and the value H are obtained.
Between the spheres whose radius is the longest distance r_max
Source coil 16i only Murrell sphere shell it is possible to add a limitation and can not exist. By performing this limitation at the position of each sense coil 22j, the existence region of the source coil 16i can be limited as shown in FIG.
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0089[Correction target item name] 0089
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0089】次にステップS33のソースコイル16i
の位置座標算出を行う。このステップS33ではセンス
コイル22jとソースコイル16iとの距離から、ソー
スコイル16iの座標を算出するまでの処理を行う。あ
るセンスコイル22jから見たときのソースコイル16
iの存在しうる範囲は、前のステップS32で得られた
R_maxとR_minとによって囲まれる球殻内であ
る。このようなソースコイル16iの存在しうる範囲を
より微小な空間に限定するため、複数個のセンスコイル
22jから見いだされたソースコイル16iの存在可能
領域の重ね合わせを利用する。各々のセンスコイル22
jに対し、同一のソースコイル16iから得られたソー
スコイル16iの存在領域は、ソースコイル16iの位
置が動いていない限り、すべてが重なり合う領域が必ず
存在する。Next, the source coil 16i in step S33.
Position coordinates are calculated. In this step S33, processing from the distance between the sense coil 22j and the source coil 16i to the calculation of the coordinates of the source coil 16i is performed. Source coil 16 when viewed from a certain sense coil 22j
exist may range i is the spherical shell surrounded by the previous step R_max obtained in flop S32 and R_min. In order to limit the range in which the source coil 16i can exist to a smaller space, the overlapping of the possible regions of the source coil 16i found from the plurality of sense coils 22j is used. Each sense coil 22
For j, the existing region of the source coil 16i obtained from the same source coil 16i always has a region where all of them overlap unless the position of the source coil 16i moves.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内村 澄洋 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sumihiro Uchimura 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Co., Ltd.
Claims (1)
した内視鏡形状を表示する内視鏡形状検出装置におい
て、 互いに異なる視点方向からの内視鏡形状を2画面で同時
に表示する検出画像表示手段を設けたことを特徴とする
内視鏡形状検出装置。1. An endoscope shape detecting device for detecting an endoscope shape by using a magnetic field and displaying the detected endoscope shape, wherein the endoscope shapes from different viewpoint directions are simultaneously displayed on two screens. An endoscope shape detecting device, characterized in that it is provided with a detection image display means.
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