本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡裝置。

背景技術(shù)：

以往，公知有如下的內(nèi)窺鏡裝置：該內(nèi)窺鏡裝置具有雙目鏡，能夠獲取具有視差的兩個圖像而對被攝體進(jìn)行立體地觀察(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-151862號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，在將內(nèi)窺鏡裝置的插入部的前端插入到骨盆腔那樣比較狹窄的空間內(nèi)而進(jìn)行手術(shù)的情況下，由于在與插入部的前端非常近的位置存在周邊組織，因此難以立體地進(jìn)行融像，有時會感到不適。特別是在空間內(nèi)壁與雙目鏡的一方的側(cè)方接近的情況下，有時會產(chǎn)生所謂的“暗角”(即僅一方的圖像中拍入所接近的周邊組織等)。由于在該情況下會引起因視野沖突導(dǎo)致的圖像暈影等，只能在不舒適的影像下進(jìn)行手術(shù)，因此存在手術(shù)的效率降低的不良情況。

本發(fā)明是鑒于上述的情況而完成的，其目的在于，提供在僅一方的圖像中拍入所接近的周邊組織等的情況下也能夠防止觀察者的手術(shù)的效率降低的內(nèi)窺鏡裝置。

用于解決課題的手段

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的手段。

本發(fā)明的一個方式是內(nèi)窺鏡裝置，其具有：細(xì)長的插入部，其插入到體內(nèi)；攝像部，其具有配置于該插入部的前端的攝影光學(xué)系統(tǒng)，該攝像部對同一被攝體獲取具有視差的兩張圖像；提取部，其對僅顯現(xiàn)在該攝像部所獲取的兩張所述圖像中的任意一方的與所述攝影光學(xué)系統(tǒng)接近的物體的像進(jìn)行提??；以及接近像去除處理部，其進(jìn)行處理以便將該提取部所提取的所述物體的像從所述圖像內(nèi)去除。

根據(jù)本方式，當(dāng)將插入部的前端插入到體內(nèi)的狹窄的空間內(nèi)并經(jīng)由配置于插入部的前端的攝影光學(xué)系統(tǒng)通過攝像部對同一被攝體獲取具有視差的兩張圖像時，在與攝影光學(xué)系統(tǒng)接近的物體的像僅顯現(xiàn)在所獲取的兩張圖像中的任意一方的情況下，通過提取部來提取該物體像，通過接近像去除處理部進(jìn)行處理以便將該物體像從圖像內(nèi)去除。其結(jié)果是，能夠不產(chǎn)生所謂的暗角(即僅一方的圖像中拍入所接近的物體)。因此，能夠減少因視野沖突導(dǎo)致的圖像暈影的產(chǎn)生，防止在不舒適的影像下進(jìn)行手術(shù)，提高手術(shù)的效率。

在上述方式中，所述插入部也可以具有彎曲部，該彎曲部進(jìn)行彎曲以便對所述攝影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的角度進(jìn)行變更，所述接近像去除處理部對所述彎曲部進(jìn)行控制，以使得所述物體配置在所述攝影光學(xué)系統(tǒng)的視野外。

這樣，在通過提取部對僅顯現(xiàn)在任意一方的圖像中的與攝影光學(xué)系統(tǒng)接近的物體的像進(jìn)行提取的情況下，接近像去除處理部對彎曲部進(jìn)行控制，從而變更攝影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的角度，使物體配置在攝影光學(xué)系統(tǒng)的視野外。由此，能夠容易地將與攝影光學(xué)系統(tǒng)接近的物體的像從圖像內(nèi)去除。由于物體的像大多顯現(xiàn)在圖像的周邊部分，因此僅通過使攝影光學(xué)系統(tǒng)的光軸的角度稍微移動就能夠?qū)⑽矬w的像從圖像內(nèi)去除。

另外，在上述方式中，所述接近像去除處理部也可以對所述提取部提取了所述物體的像的情況進(jìn)行通知。

通過左右雙眼來分別觀察攝像部所獲取的具有視差的兩張圖像，從而使兩個圖像在腦內(nèi)立體地融像。由于操作者專注于一邊通過該立體的圖像對體內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行觀察一邊進(jìn)行手術(shù)，根據(jù)融像出的像對體內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行把握，因此雖然在圖像上產(chǎn)生暗角而感到不適，但也難以注意到暗角的產(chǎn)生，因此當(dāng)手術(shù)長期化時容易產(chǎn)生因視野沖突導(dǎo)致的圖像暈影。根據(jù)本方式，當(dāng)在圖像上產(chǎn)生暗角時對該情況進(jìn)行通知，從而注意到暗角的產(chǎn)生，能夠促進(jìn)用于將物體的像從圖像內(nèi)去除的動作。

另外，在上述方式中，所述接近像去除處理部也可以對使所述攝影光學(xué)系統(tǒng)移動的方向進(jìn)行指示，以使得所述物體配置在所述攝影光學(xué)系統(tǒng)的視野外。

由此，當(dāng)在圖像上產(chǎn)生暗角時接近像去除處理部對攝影光學(xué)系統(tǒng)的適當(dāng)?shù)囊苿臃较蜻M(jìn)行指示，因此注意到暗角的操作者能夠迅速地將物體的像從圖像內(nèi)去除，能夠盡快地消除暗角。

另外，在上述方式中，所述接近像去除處理部也可以對所述圖像進(jìn)行處理以便將顯現(xiàn)在所述圖像內(nèi)的所述物體的像去除。

由此，能夠通過圖像的處理來盡快地消除暗角，能夠防止在不舒適的影像下進(jìn)行手術(shù)，提高手術(shù)的效率。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，起到如下的效果：在僅一方的圖像中拍入所接近的周邊組織等的情況下，也能夠防止觀察者的手術(shù)的效率降低。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的一個實施方式的內(nèi)窺鏡裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出圖1的內(nèi)窺鏡裝置的插入部的前端部分的立體圖。

圖3是示出圖1的內(nèi)窺鏡裝置的框圖。

圖4是示出在圖1的內(nèi)窺鏡裝置中右側(cè)的物鏡的右側(cè)與周邊組織接近的狀態(tài)的圖。

圖5是示出在圖4的狀態(tài)下所獲取的產(chǎn)生了暗角的圖像例的圖。

圖6是示出使彎曲部從圖1的狀態(tài)進(jìn)行動作而消除了暗角的狀態(tài)的圖。

圖7是示出在圖1的內(nèi)窺鏡裝置中的接近物體像的提取中使用的區(qū)域的變形例的圖。

圖8是示出圖3的內(nèi)窺鏡裝置的變形例的框圖。

圖9是示出圖1的內(nèi)窺鏡裝置的其他變形例的插入部的前端部分的立體圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的一個實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1進(jìn)行說明。

如圖1所示，本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1具有：獲取體腔內(nèi)的圖像的內(nèi)窺鏡主體4，其具有插入部3，該插入部3貫穿在套管針2的內(nèi)孔中而插入到體腔內(nèi)，其中，該套管針2被固定成貫穿患者的皮膚p的狀態(tài)；操作部5，其對該內(nèi)窺鏡主體4進(jìn)行操作；圖像處理部(提取部)6，其對在內(nèi)窺鏡主體4中獲取的圖像進(jìn)行處理；控制部(接近像去除處理部)7，其根據(jù)操作部5所輸入的指令信號和圖像處理部6所獲取的信息對內(nèi)窺鏡主體4進(jìn)行控制；以及顯示部8。

如圖2和圖3所示，內(nèi)窺鏡主體4具有攝像部11，該攝像部11具有：兩個物鏡9a、9b，它們在細(xì)長的插入部3的前端面上配置在沿插入部3的徑向分離的位置；以及攝像元件(攝影光學(xué)系統(tǒng))10，其對各該物鏡9a、9b所會聚的來自被攝體的光進(jìn)行拍攝。兩個物鏡9a、9b的光軸被配置成在比插入部3的前端面靠前方的位置交叉。由此，如圖5所示，攝像元件10能夠?qū)ν槐粩z體獲取具有視差的兩張圖像l、r。

另外，如圖3所示，攝像部11具有信號處理部12，該信號處理部12對攝像元件10所獲取的信號進(jìn)行處理而生成圖像信號。從信號處理部12將能夠顯示的形式的圖像信號輸出給顯示部8，并且將去除了顏色信息的僅包含形狀信息的形式的圖像信號輸出給圖像處理部6。

另外，如圖2和圖3所示，內(nèi)窺鏡主體4具有：彎曲部13，其能夠使具有攝像部11的插入部3的前端部3a繞與插入部3的長度軸垂直的軸線進(jìn)行擺動；以及驅(qū)動部14，其通過電動使該彎曲部13進(jìn)行動作。當(dāng)通過驅(qū)動部14使彎曲部13進(jìn)行動作時，前端部3a繞與插入部3的長度軸垂直的軸線進(jìn)行擺動。由此，能夠使物鏡9a、9b的光軸方向發(fā)生變化，對視野進(jìn)行變更。

圖像處理部6使用從信號處理部12輸出來的圖像信號并使用塊匹配等公知的方法從兩個圖像信號進(jìn)行特征點提取，對僅存在于一方的圖像中的圖像區(qū)域進(jìn)行提取。

例如，在將插入部3的前端插入到骨盆腔那樣比較狹窄的空間內(nèi)而進(jìn)行觀察的情況下，如圖4所示，有時空間內(nèi)壁s會接近任意一方的物鏡9a、9b的側(cè)方。在圖中的情況下，空間內(nèi)壁(物體)s接近右側(cè)的物鏡9a的右側(cè)。并且，在該情況下，獲取了圖5所示的那樣的兩個圖像l、r。

根據(jù)圖5，在經(jīng)由右側(cè)的物鏡9a所獲取的右側(cè)的圖像r中，在圖像r的右側(cè)部分(圖5中以陰影線表示的部分)存在空間內(nèi)壁s的像(接近物體像)m，該空間內(nèi)壁s的像(接近物體像)m在經(jīng)由左側(cè)的物鏡9b所獲取的左側(cè)的圖像l中不存在。圖像處理部6對兩個圖像信號進(jìn)行比較，提取該右側(cè)的圖像r內(nèi)的接近物體像m，將提取到該右側(cè)的圖像r內(nèi)的接近物體像m這樣的內(nèi)容和接近物體像m在右側(cè)的圖像r上的提取位置的信息發(fā)送給控制部7。

操作部5可以是手柄、按鈕、滑動開關(guān)等任意的輸入部。例如，在手柄的情況下，能夠通過手柄的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)方向來輸入使彎曲部13在哪個方向上以多少角度擺動的指令信號。

驅(qū)動部14具有使插入部3的前端部3a在左右的物鏡9a、9b的排列方向(左右方向)上進(jìn)行擺動的電動機(省略圖示)和使插入部3的前端部3a在與左右方向垂直的方向(上下方向)上進(jìn)行擺動的電動機(省略圖示)，該驅(qū)動部14根據(jù)指令信號使這些電動機中的任意一方或雙方進(jìn)行驅(qū)動。

控制部7根據(jù)通過操作部5的操作而輸入的指令信號對驅(qū)動部14進(jìn)行控制。另外，控制部7根據(jù)從圖像處理部6發(fā)送來的信息對驅(qū)動部14進(jìn)行控制。具體來說，當(dāng)從圖像處理部6接受到提取到接近物體像m這樣的內(nèi)容的信息時，根據(jù)同時從圖像處理部6接受到的接近物體像m的提取位置的信息，對驅(qū)動部14進(jìn)行控制以使前端部3a向與該位置相反的一側(cè)擺動。

更具體來說，如上述那樣，當(dāng)在右側(cè)的圖像r的右側(cè)的區(qū)域中提取到接近物體像m的情況下，控制部7對驅(qū)動部14進(jìn)行控制而如圖6所示的那樣，使前端部3a向左側(cè)(即與提取到接近物體像m的圖像r上的位置相反的方向)以規(guī)定的角度進(jìn)行擺動。作為驅(qū)動部14使前端部3a進(jìn)行擺動的擺動角度，只要預(yù)先設(shè)定足夠使視野移動到接近物體像m從右側(cè)的圖像r消失的程度的角度即可。

以下，對這樣構(gòu)成的本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1的作用進(jìn)行說明。

要想使用本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1進(jìn)行患者的體內(nèi)的觀察，經(jīng)由套管針2將內(nèi)窺鏡主體4的插入部3從前端部3a側(cè)插入到體內(nèi)，通過攝像部11的動作來獲取體內(nèi)的圖像信號。

操作者對操作部5進(jìn)行操作而輸入用于使彎曲部13進(jìn)行動作的指令信號。當(dāng)輸入指令信號時，控制部7對驅(qū)動部14進(jìn)行控制而使彎曲部13按照與操作部5所輸入的指令信號對應(yīng)的角度和方向進(jìn)行彎曲，從而使攝像部11的視野按照操作者的指令進(jìn)行移動。由于攝像部11所獲取的圖像l、r被發(fā)送給顯示部8進(jìn)行顯示，因此操作者能夠通過顯示部8所顯示出的圖像l、r對體內(nèi)的觀察部位進(jìn)行探索。

在該情況下，攝像部11所獲取的兩張圖像l、r的圖像信號被發(fā)送給圖像處理部6來進(jìn)行比較，從而對僅存在于任意一方的圖像中的接近物體像m進(jìn)行提取。并且，在提取到接近物體像m的情況下，將接近物體像m在圖像l、r上的位置與提取到接近物體像m這樣的內(nèi)容一起發(fā)送給控制部7。

控制部7在接收到提取到接近物體像m這樣的內(nèi)容的情況下，對驅(qū)動部14進(jìn)行控制而使彎曲部13按照規(guī)定的角度進(jìn)行彎曲，以使得視野向與接近物體像m在圖像l、r上的位置相反的方向移動。由此，如圖6所示，能夠使視野向與接近物體像m相反的方向移動而將接近物體像m從視野去除。

即，由于對顯示在顯示部8上的攝像部11所獲取的具有視差的圖像l、r進(jìn)行觀察的操作者根據(jù)兩個圖像l、r在腦內(nèi)融像出立體的圖像并專注于立體的圖像所呈現(xiàn)的體內(nèi)的狀態(tài)的觀察，因此大多無法注意到在各個圖像l、r中拍入了接近物體像m。并且，在長時間進(jìn)行觀察而沒有注意到產(chǎn)生了所謂的暗角(即僅一方的圖像中拍入接近物體像m)的情況下，會產(chǎn)生因視野沖突導(dǎo)致的圖像暈影，手術(shù)的效率因在不舒適的影像下進(jìn)行手術(shù)而降低。

根據(jù)本實施方式，當(dāng)在圖像l、r上產(chǎn)生了暗角的情況下，通過圖像處理部6來提取接近物體像m，控制部7對驅(qū)動部14進(jìn)行控制以使得接近物體不會進(jìn)入到視野中，因此具有如下的優(yōu)點：在操作者沒有注意到產(chǎn)生暗角的情況下，也能夠減少因視野沖突導(dǎo)致的圖像暈影的產(chǎn)生，能夠防止在不舒適的影像下進(jìn)行手術(shù)，提高手術(shù)的效率。

另外，在本實施方式的內(nèi)窺鏡裝置1中，為了提取產(chǎn)生暗角的接近物體像m，可以對兩個圖像l、r整體進(jìn)行比較。也可以取而代之，由于圖像的暗角在圖像l、r的周邊區(qū)域產(chǎn)生，因此如圖7所示，僅在圖像l、r的周邊區(qū)域(區(qū)域a至區(qū)域d)對兩個圖像l、r進(jìn)行比較而求出有無接近物體像m和接近物體像m在圖像l、r上的位置。由此，能夠以較少的計算量迅速地檢測出有無暗角及其位置并進(jìn)行處理。

另外，當(dāng)在圖像l、r上產(chǎn)生了暗角的情況下對該暗角進(jìn)行提取，通過使彎曲部13進(jìn)行動作而使視野錯開從而消除暗角，但也可以取而代之，如圖8所示的那樣具有通知部(接近像去除處理部)15，該通知部15在產(chǎn)生了暗角的情況下只對暗角的產(chǎn)生進(jìn)行通知。

即，因暗角導(dǎo)致的手術(shù)的效率的降低是因為沒有注意到暗角的產(chǎn)生而繼續(xù)進(jìn)行觀察而產(chǎn)生的。因此，通過對暗角的產(chǎn)生進(jìn)行通知而引起操作者的注意，從而能夠?qū)Σ僮鞑?進(jìn)行手動操作而使彎曲部13進(jìn)行動作，以使得接近物體不會進(jìn)入到視野中。

作為通知部15進(jìn)行通知的方法，能夠采用基于顯示的通知方法或基于聲音、振動等的通知方法，其中，該基于顯示的通知方法是指改變在圖像l、r上提取到的接近物體像m的顏色等使觀察圖像l、r的操作者注意到接近物體像m的產(chǎn)生的方法。

另外，在對暗角的產(chǎn)生進(jìn)行通知的情況下，也可以對表示用于消除暗角的彎曲部13的彎曲方向的箭頭等進(jìn)行顯示或聲音指示。由此，能夠促使操作者消除暗角。

另外，當(dāng)在圖像l、r上產(chǎn)生了暗角的情況下，也可以在圖像處理部(接近像去除處理部)6中進(jìn)行圖像處理以便將圖像處理部6所提取的接近物體像m去除。例如，作為圖像l、r上的接近物體像m的去除方法，考慮了使包含所提取的接近物體像m的區(qū)域的亮度降低而變成發(fā)黑狀態(tài)或使亮度增大而變成發(fā)白狀態(tài)。

另外，在本實施方式中，通過具有左右隔開間隔而配置的兩個物鏡9a、9b的攝像部11對同一被攝體獲取具有視差的兩個圖像l、r，但也可以取而代之，使用可變光闌或液晶快門等光學(xué)的光路變更單元來通過單一的物鏡9和單一的攝像元件10對同一被攝體獲取具有視差的兩個圖像l、r。由此，能夠使插入部3的前端部3a小型化。

在該情況下，如圖9所示，在用于獲取具有視差的圖像l、r的主要的物鏡9的周圍也可以具有輔助攝像部，該輔助攝像部包含用于檢測接近物體的輔助的物鏡16。能夠通過專用于接近物體的檢測的輔助攝像部來提高接近物體的提取精度。

另外，當(dāng)在圖像l、r上產(chǎn)生了暗角的情況下，操作者也可以對以消除暗角的方式進(jìn)行動作的模式和即使產(chǎn)生了暗角也不消除暗角的模式進(jìn)行切換。

標(biāo)號說明

1：內(nèi)窺鏡裝置；3：插入部；6：圖像處理部(提取部、接近像去除處理部)；7：控制部(接近像去除處理部)；10：攝像元件(攝影光學(xué)系統(tǒng))；11：攝像部；13：彎曲部；15：通知部(接近像去除處理部)；l、r：圖像。