立体观察装置用的控制装置、立体观察系统和立体观察装置的控制方法

摘要

利用多个光学系统进行基于视差的立体观察的立体观察装置用的控制装置(100)具有开始时间取得部(104)、切断时间取得部(102)、非工作时间计算部(106)、判定部(108)。开始时间取得部(104)取得针对立体观察装置的通电开始的开始时间。切断时间取得部(102)取得针对立体观察装置的上次通电被切断的切断时间。非工作时间计算部(106)计算从切断时间到开始时间的经过时间即非工作时间。判定部(108)根据非工作时间判定是否需要进行对光学系统的光轴的偏移的影响进行校正的芯偏移校正。

说明书

技术领域

本发明涉及立体观察装置用的控制装置、立体观察系统和立体观察装置的控制方 法。

背景技术

根据利用2个光学系统得到的2个图像和它们的视差进行立体观察的三维内窥镜 装置的技术例如在日本特开2013-090035号公报中被公开。在日本特开2013-090035 号公报中公开了，在将三维内窥镜放置于例如高压蒸汽灭菌器中时，在三维内窥镜的 光学系统中产生芯偏移。如果不对这样产生的芯偏移实施校正，则无法构建正确的三 维影像。在日本特开2013-090035号公报中公开了通过平行移动处理使右眼用图像与 左眼用图像一致的芯偏移校正。另一方面，在不需要对芯偏移进行校正时进行芯偏移 校正是很麻烦的。

发明内容

本发明的目的在于，提供判定是否需要进行芯偏移校正的立体观察装置用的控制 装置和立体观察装置的控制方法。

根据本发明的一个方式，在立体观察装置用的控制装置中，该立体观察装置利用 多个光学系统进行基于视差的立体观察，其中，所述控制装置具有：开始时间取得部， 其取得针对所述立体观察装置的通电开始的开始时间；切断时间取得部，其取得针对 所述立体观察装置的上次通电被切断的切断时间；非工作时间计算部，其计算从所述 切断时间到所述开始时间的经过时间即非工作时间；以及判定部，其根据所述非工作 时间判定是否需要进行芯偏移校正，其中该芯偏移校正是对所述光学系统的光轴的偏 移的影响进行校正。

根据本发明的一个方式，立体观察系统具有：立体观察装置，其利用多个光学系 统进行基于视差的立体观察；开始时间取得部，其取得针对所述立体观察装置的通电 开始的开始时间；切断时间取得部，其取得针对所述立体观察装置的上次通电被切断 的切断时间；非工作时间计算部，其计算从所述切断时间到所述开始时间的经过时间 即非工作时间；判定部，其根据所述非工作时间判定是否需要进行芯偏移校正，其中 该芯偏移校正是对所述光学系统的光轴的偏移的影响进行校正；以及图像处理部，其 根据利用所述多个光学系统取得的多个图像构建三维影像，该图像处理部在需要进行 所述芯偏移校正时，通过使所述多个图像的位置关系变化，进行所述芯偏移校正。

根据本发明的一个方式，在立体观察装置的控制方法中，该立体观察装置利用多 个光学系统进行基于视差的立体观察，其中，所述控制方法包括以下步骤：取得针对 所述立体观察装置的通电开始的开始时间；取得针对所述立体观察装置的上次通电被 切断的切断时间；计算从所述切断时间到所述开始时间的经过时间即非工作时间；以 及根据所述非工作时间判定是否需要进行芯偏移校正，其中该芯偏移校正是对所述光 学系统的光轴的偏移的影响进行校正。

根据本发明，提供判定是否需要进行芯偏移校正的立体观察装置用的控制装置和 立体观察装置的控制方法。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式的内窥镜系统的结构例的概略的框图。

图2是示出第1实施方式的处理的一例的流程图。

图3是示出第1实施方式的芯偏移校正处理的一例的流程图。

图4是示出第1实施方式的变形例的内窥镜系统的结构例的概略的框图。

图5是示出第2实施方式的内窥镜系统的结构例的概略的框图。

具体实施方式

[第1实施方式]

参照附图对本发明的第1实施方式进行说明。作为本发明的立体观察系统的一个 实施方式，以内窥镜系统10为例进行说明。图1示出本实施方式的内窥镜系统10 的结构例的概略。内窥镜系统10具有三维内窥镜200、控制装置100、显示装置310。

三维内窥镜200是具有利用视差取得三维图像的立体观察装置用的功能的内窥 镜。因此，三维内窥镜200具有2个摄像部。即，三维内窥镜200具有第1摄像部 212和第2摄像部214。第1摄像部212和第2摄像部214分别具有未图示的透镜等 光学系统和摄像元件等。第1摄像部212和第2摄像部214分别生成图像信号。

内窥镜系统10根据由第1摄像部212取得的图像和由第2摄像部214取得的图 像构建三维影像，向用户提示该三维影像。为了正确地构建三维影像，需要正确地对 由第1摄像部212取得的图像和由第2摄像部214取得的图像的视差进行调整。例如， 当在三维内窥镜200的清洗过程中为了灭菌而将三维内窥镜200放置于高压蒸汽灭菌 器中时，有时第1摄像部212和第2摄像部214的光轴产生偏移，无法正确地构建三 维影像。这种情况下，例如需要进行以光轴偏移的量使由第1摄像部212取得的图像 和由第2摄像部214取得的图像移动的校正。下面，将这种对光轴的偏移进行校正的 处理称为芯偏移校正。本实施方式的内窥镜系统10是如下的系统：仅在进行清洗等 需要进行芯偏移校正时执行芯偏移校正，不进行不必要的芯偏移校正。

从控制装置100对三维内窥镜200供给电力。在本实施方式中，记录从控制装置 100针对三维内窥镜200的电力供给、即针对三维内窥镜200的通电的历史。三维内 窥镜200具有记录部220。在记录部220中记录上次开始时间信息222和通电时间信 息224。上次开始时间信息222包含从控制装置100针对三维内窥镜200的电力供给、 即针对三维内窥镜200的通电已经结束的上次通电的开始日期时间的信息。通电时间 信息224包含通电已经结束的上次通电的通电时间、即从控制装置100对三维内窥镜 200进行电力供给的期间的信息。

显示装置310是3D用监视器。用户通过3D眼镜观察3D用监视器，由此能够 进行三维影像的观察。显示装置310不限于利用3D眼镜的结构，只要是能够进行三 维显示的显示装置即可，可以是任意装置。

控制装置100是对三维内窥镜200的动作进行控制的控制装置。控制装置100 例如可以由电子计算机实现。即，控制装置100所包含的各部例如可以由包含Central ProcessingUnit(CPU)、ApplicationSpecificIntegratedCircuit(ASIC)这样的元件 在内的计算机实现。

控制装置100具有切断时间取得部102、开始时间取得部104、非工作时间计算 部106、判定部108、通电检测部122、时钟124、输入部126、图像处理部130、上 次开始时间取得部142、通电时间计测部144。

通电检测部122检测有无从控制装置100针对三维内窥镜200的电力供给、即有 无针对三维内窥镜200的通电。时钟124是输出当前的日期时间的时钟。输入部126 是开关、拨盘、键盘等一般的输入装置。输入部126取得来自用户的指示。输入部 126向图像处理部130输出所取得的指示。

切断时间取得部102读出设置在三维内窥镜200中的记录部220中记录的上次开 始时间信息222和通电时间信息224。切断时间取得部102根据上次开始时间信息222 和通电时间信息224，取得上次通电结束的日期时间作为切断时间。

开始时间取得部104从通电检测部122取得通电开始的信息，从时钟124取得此 时的日期时间。这样，开始时间取得部104取得针对三维内窥镜200的通电开始的日 期时间作为开始时间。

非工作时间计算部106从切断时间取得部102取得切断时间，从开始时间取得部 104取得开始时间。非工作时间计算部106计算从切断时间到开始时间的时间、即未 进行针对三维内窥镜200的通电的时间作为非工作时间。

判定部108从非工作时间计算部106取得非工作时间。判定部108根据非工作时 间判定是否需要进行芯偏移校正。在需要进行芯偏移校正时，判定部108向图像处理 部130传递该意思。

图像处理部130从第1摄像部212和第2摄像部214取得图像信号，对所取得的 图像信号实施图像处理。该图像处理包括根据由第1摄像部212得到的图像数据和由 第2摄像部214得到的图像数据构建三维影像的处理。图像处理部130向显示装置 310输出图像处理后的影像信号，使显示装置310显示三维影像。

并且，图像处理部130具有2D/3D切换部132。2D/3D切换部132在需要进行芯 偏移校正时，使图像处理部130中止三维影像的构建。此时，2D/3D切换部132使图 像处理部130根据从第1摄像部212或第2摄像部214取得的图像生成二维影像。图 像处理部130生成二维图像，使显示装置310显示所生成的二维影像。2D/3D切换部 132在芯偏移校正结束时，再次使图像处理部130构建三维影像。其结果，图像处理 部130构建三维影像，使显示装置310显示所构建的三维影像。

图像处理部130具有芯偏移校正部134。为了对第1摄像部212和第2摄像部214 的光轴的偏移进行校正，芯偏移校正部134进行以该光轴的偏移量使由第1摄像部 212取得的图像和由第2摄像部214取得的图像的位置关系变化的芯偏移校正。

图像处理部130具有报知部136。报知部136在需要进行芯偏移校正时，进行用 于向用户报知需要进行芯偏移校正的意思的处理。例如，报知部136使显示装置310 中显示的图像包含需要进行芯偏移校正的意思的显示。通过该报知，用户能够得知需 要进行芯偏移校正。

上次开始时间取得部142从通电检测部122取得通电开始的信息，从时钟124 取得此时的日期时间。上次开始时间取得部142将通电开始的日期时间作为上次开始 时间信息222记录在三维内窥镜200的记录部220中。

通电时间计测部144从通电检测部122取得通电状况的信息，将通电持续的时间 作为通电时间信息224记录在记录部220中。该通电时间信息224定期被更新。因此， 在记录部220中始终记录当前的通电持续的期间作为通电时间信息224。

参照图2所示的流程图对本实施方式的控制装置的芯偏移校正的动作进行说明。 例如，在三维内窥镜200与控制装置100连接、通电检测部122检测到针对三维内窥 镜200的通电开始时，执行这里说明的处理。

在步骤S101中，控制装置100的切断时间取得部102从三维内窥镜200的记录 部220中读出上次开始时间信息222和通电时间信息224。

在步骤S102中，控制装置100的上次开始时间取得部142从时钟124取得当前 的日期时间，将当前的日期时间作为上次开始时间信息222记录在记录部220中。

在步骤S103中，控制装置100的开始时间取得部104从时钟124取得当前的日 期时间，将当前的日期时间作为开始时间输出到非工作时间计算部106。

在步骤S104中，控制装置100的切断时间取得部102根据上次开始时间信息222 和通电时间信息224计算切断时间。即，切断时间取得部102计算在上次通电的开始 日期时间中加上进行通电的期间即通电时间而得到的日期时间作为切断时间。切断时 间取得部102向非工作时间计算部106输出切断时间。

在步骤S105中，控制装置100的非工作时间计算部106取得切断时间和开始时 间。非工作时间计算部106计算切断时间与开始时间之差作为非工作时间。非工作时 间表示未进行针对三维内窥镜200的通电的期间。非工作时间计算部106向判定部 108输出所计算出的非工作时间。

在步骤S106中，控制装置100的判定部108判定非工作时间是否比规定时间长。 这里，规定时间例如设定为三维内窥镜200的清洗所需要的时间。该规定时间例如是 一小时。在非工作时间比规定时间长时，进行三维内窥镜200的清洗，第1摄像部 212和第2摄像部214的光轴可能偏移。在判定为非工作时间比规定时间长时，处理 进入步骤S107。

在步骤S107中，控制装置100的图像处理部130进行芯偏移校正处理。芯偏移 校正处理是包含芯偏移校正的处理。芯偏移校正处理在后面叙述。在芯偏移校正处理 后，处理进入步骤S108。

在步骤S106的判定中判定为非工作时间不比规定时间长时，是认为不需要进行 芯偏移校正处理的情况。在判定为非工作时间不比规定时间长时，处理进入步骤 S108。

在步骤S108中，控制装置100的通电时间计测部144对记录部220中记录的通 电时间信息224进行更新。例如，通电时间计测部144进行向上计数，将其值作为通 电时间信息224记录在记录部220中。

在步骤S109中，控制装置100判定控制是否结束。例如，在用户结束内窥镜系 统10的使用并向控制装置100输入了该意思时，控制结束。并且，在从控制装置100 上取下三维内窥镜200而解除了通电状态时，控制结束。在判定为控制未结束时，处 理返回步骤S108。因此，在控制结束之前，通电时间计测部144持续进行向上计数， 记录部220中记录的通电时间信息依次被更新。在该期间内，用户将三维内窥镜200 用于三维观察。另一方面，在步骤S109的判定中判定为控制结束时，该处理结束。

接着，参照图3所示的流程图对步骤S107中进行的芯偏移校正处理进行说明。

在步骤S201中，图像处理部130的报知部136进行用于向用户报知需要进行芯 偏移校正的意思的处理。例如，报知部136使显示装置310显示需要进行芯偏移校正 的意思。另外，也可以使用声音等其他手段进行该报知。

在步骤S202中，图像处理部130的2D/3D切换部132使图像处理部130进行二 维影像的生成和显示。此时，图像处理部130根据从第1摄像部212取得的图像和从 第2摄像部214取得的图像中的一方生成二维影像。图像处理部130使显示装置310 显示所生成的二维影像。

另外，在通过使从第1摄像部212取得的图像和从第2摄像部214取得的图像中 的一个图像移动来进行芯偏移校正的情况下，优选根据作为基准而不移动的图像来生 成二维影像。通过使用作为基准的图像，确保了此后的三维影像的显示和连续性。

在步骤S203中，图像处理部130使显示装置310显示向用户询问是否进行芯偏 移校正的意思的显示。

在步骤S204中，图像处理部130判定是否输入了进行芯偏移校正的意思。在判 定为未输入进行芯偏移校正的意思时，处理反复进行步骤S204。即，在存在进行芯 偏移校正的意思的输入之前待机。另一方面，在输入了进行芯偏移校正的意思时，处 理进入步骤S205。

在步骤S205中，图像处理部130的芯偏移校正部134进行芯偏移校正。例如， 在芯偏移校正中，进行如下调整：将从第1摄像部212取得的图像作为基准，使从第 2摄像部214取得的图像根据光轴的变化而移动。此时，第1摄像部212的光学系统 成为基准光学系统。在芯偏移校正结束时，处理进入步骤S206。

在步骤S206中，图像处理部130的报知部136进行用于向用户报知芯偏移校正 结束的意思的处理。

在步骤S207中，图像处理部130的2D/3D切换部132使图像处理部130进行三 维影像的构建和显示。此时，图像处理部130根据从第1摄像部212取得的图像和从 第2摄像部214取得的图像双方来进行三维影像的构建。图像处理部130使显示装置 310显示所构建的三维影像。此后，在显示装置310中显示三维影像。至此，芯偏移 校正处理结束，处理返回步骤S107。

根据本实施方式，通过非工作时间来判断是否进行了需要进行芯偏移校正的三维 内窥镜200的清洗。即，在未进行针对三维内窥镜200的通电的时间即非工作时间比 规定时间短时，判定为未进行清洗，在该非工作时间比规定时间长时，判定为进行了 清洗。通过这种判定，仅在需要进行芯偏移校正时，能够提示用户进行芯偏移校正。 由此，减轻了由于在不需要进行芯偏移校正的情况下进行芯偏移校正而对用户造成的 压力。并且，由于在需要进行芯偏移校正时进行二维显示，所以，防止在显示装置 310中显示未正确构建的三维影像。

另外，在本实施方式中，由于上次通电被切断的切断时间的信息记录在设置于三 维内窥镜200中的记录部220中，所以，不管连接何种三维内窥镜200，控制装置100 均能够正确地计算非工作时间。并且，在记录部220中记录通电开始时记录的上次开 始时间信息222和通过在通电时依次更新而表示通电期间的通电时间信息224，作为 用于计算切断时间的信息。因此，即使在针对三维内窥镜200的通电中、通电突然被 切断，用于计算切断时间的信息也会保持在记录部220中。因此，即使针对三维内窥 镜200的通电突然被切断，切断时间取得部102也能够正确地计算切断时间。

另外，在上述实施方式中，作为芯偏移校正的实施方法的一例，说明了将由第1 摄像部212取得的图像作为基准而使由第2摄像部214取得的图像移动的情况。但是， 芯偏移校正的方法不限于此。例如，也可以设置规定的基准位置，进行调整以使得由 第1摄像部212取得的图像与该基准位置一致，并且，进行调整以使得由第2摄像部 214取得的图像和与该基准位置对应的基准位置一致。此时，上述基准位置例如与适 当构建三维影像的情况下的第1摄像部212的光学系统的光轴的基准位置和第2摄像 部214的光学系统的光轴的基准位置相关联。即，根据从第1摄像部212的光学系统 的光轴的基准位置起的偏移对由第1摄像部212取得的图像的位置进行调整。同样， 根据从第2摄像部214的光学系统的光轴的基准位置起的偏移对由第2摄像部214 取得的图像的位置进行调整。另外，该情况下，根据由第1摄像部212取得的图像和 由第2摄像部214取得的图像中的任意一方生成二维影像。进而，上述规定的基准位 置也可以设定为连接由第1摄像部212取得的图像的基准位置(例如由第1摄像部 212取得的图像的中心坐标)和由第2摄像部214取得的图像的基准位置(例如由第 2摄像部214取得的图像的中心坐标)的线段的例如中点。

并且，不仅可以通过图像处理来进行芯偏移校正，例如还可以通过第1摄像部 212和第2摄像部214的光学系统的调整来进行芯偏移校正。

并且，例如，参照图2和图3说明的处理的顺序可以适当变更，也可以省略一部 分处理。例如，步骤S101～步骤S103中进行的处理的顺序是任意的。并且，也可以 构成为，不在步骤S204中等待用户输入芯偏移校正执行的指示，在需要进行芯偏移 校正时，立即进行芯偏移校正。

在本实施方式中，作为立体观察装置，以使用3D内窥镜的情况为例进行了说明， 但是，不限于内窥镜，可以在未通电的时间较长时需要进行芯偏移校正的各种立体观 察装置中应用本技术。

[第1实施方式的变形例]

对第1实施方式的变形例进行说明。这里，对与第1实施方式的不同之处进行说 明，对相同部分标注相同标号并省略其说明。

图4示出本变形例的内窥镜系统10的结构例的概略。在第1实施方式中，在三 维内窥镜200的记录部220中记录通电时间信息224，但是，在本变形例中，在记录 部220中记录上次切断时间信息226。上次切断时间信息226包含上次通电被切断的 日期时间的信息。在控制装置100中，代替第1实施方式的情况下的上次开始时间取 得部142和通电时间计测部144而设置上次切断时间取得部146。

上次切断时间取得部146在针对三维内窥镜200的通电刚刚被切断之前，在记录 部220中记录从时钟124取得的日期时间作为上次切断信息。切断时间取得部102 在从通电检测部122取得开始通电的意思时，取得记录部220中记录的上次切断时间 信息作为切断时间。

与第1实施方式同样，开始时间取得部104在从通电检测部122取得开始通电的 意思时，从时钟124取得此时的日期时间作为开始时间。非工作时间计算部106根据 如上所述得到的切断时间和开始时间计算非工作时间。判定部108根据计算出的非工 作时间判定是否需要进行芯偏移校正。在判定为需要进行芯偏移校正时，与第1实施 方式同样，图像处理部130进行芯偏移校正处理。

根据本变形例，与第1实施方式的情况同样，得到仅在需要的情况下进行芯偏移 校正处理这样的效果。进而，根据本变形例，与第1实施方式的情况相比，削减了控 制装置100中进行的处理，并且，还削减了控制装置100与三维内窥镜200之间的通 信量。

[第2实施方式]

对本发明的第2实施方式进行说明。这里，对与第1实施方式的变形例的不同之 处进行说明，对相同部分标注相同标号并省略其说明。

图5示出本实施方式的内窥镜系统10的结构例的概略。在本实施方式中，将第 1实施方式的变形例中设置于三维内窥镜200中的记录部设置在控制装置100中。在 设置于控制装置100中的记录部150中记录内窥镜识别信息152和上次切断时间信息 154。

上次切断时间取得部146从通电检测部122取得针对三维内窥镜200的通电被切 断的情况，并且，从时钟124取得此时的日期时间。根据这些信息，上次切断时间取 得部146记录通电被切断的时间作为上次切断时间信息154。

在本实施方式的三维内窥镜200中记录每个三维内窥镜200固有的识别信息 230。在控制装置100中设置读取该识别信息230的识别信息取得部160。识别信息 取得部160将读取出的识别信息230作为内窥镜识别信息152记录在记录部150中。 内窥镜识别信息152和上次切断时间信息154相关联。即，按照每个内窥镜识别信息 152来记录上次切断时间信息154。

本实施方式的切断时间取得部102从识别信息取得部160取得识别信息，从记录 部150取得与该识别信息对应的上次切断时间信息154作为切断时间。

与第1实施方式的变形例同样，开始时间取得部104在从通电检测部122取得开 始通电的意思时，从时钟124取得此时的日期时间作为开始时间。非工作时间计算部 106根据如上所述得到的切断时间和开始时间计算非工作时间。判定部108根据计算 出的非工作时间判定是否需要进行芯偏移校正。在判定为需要进行芯偏移校正时，与 第1实施方式同样，图像处理部130进行芯偏移校正处理。

根据本实施方式，与第1实施方式的情况同样，得到仅在需要的情况下进行芯偏 移校正处理这样的效果。进而，根据本实施方式，与第1实施方式及其变形例的情况 相比，削减了控制装置100与三维内窥镜200之间的通信量。并且，由于内窥镜识别 信息152与上次切断时间信息154相关联地记录在记录部150中，所以，通过本实施 方式，不管连接何种三维内窥镜200，控制装置100均能够正确地计算非工作时间。 并且，通过本实施方式，与第1实施方式的情况同样，即使在针对三维内窥镜200 的通电中、通电突然被切断，切断时间也会记录在记录部150中。