JP5073384B2 - Endoscope device for measurement - Google Patents
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Description
本発明は、電子内視鏡を用いて撮像した画像に基づいて計測対象物の計測処理を行う計測用内視鏡装置に関する。 The present invention relates to a measurement endoscope apparatus that performs measurement processing of a measurement object based on an image captured using an electronic endoscope.
主に航空機に使われるガスタービンでは、異物等の侵入により、タービンブレードあるいはコンプレッサブレードのエッジに欠損が生じることがある。このブレードの欠損サイズはブレードの交換を判断する条件のひとつであり、その検査は極めて重要なものである。このような状況に対して、従来の計測用内視鏡においては、タービンブレードあるいはコンプレッサブレードの欠損のエッジを仮想曲線および仮想点で近似し、それらを元に欠損サイズを計測していた(例えば特許文献1参照)。
しかし、従来の方法では、欠損のエッジをパラメトリック曲線で近似していたため、1つの仮想曲線を算出するために少なくとも3点の基準点を指定する必要があり、また、算出された仮想曲線を手動で調整してエッジの形状変更を行う必要があったため、操作が煩雑になるという問題があった。また、角の頂点を含む計測対象物の角に形成された欠損に対しては、角の欠損のエッジを、1つの仮想曲線とその曲線上の仮想点とで近似していたため、少なくとも4点の基準点を指定する必要があり、ここでも操作が煩雑になるという問題があった。 However, in the conventional method, since the missing edge is approximated by a parametric curve, it is necessary to designate at least three reference points in order to calculate one virtual curve, and manually calculate the calculated virtual curve. There is a problem in that the operation becomes complicated because it is necessary to adjust the shape of the edge by adjusting the position. In addition, with respect to the defect formed at the corner of the measurement object including the vertex of the corner, the edge of the corner defect is approximated by one virtual curve and a virtual point on the curve. In this case, there is a problem that the operation becomes complicated.
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、操作の煩わしさを低減し操作性を向上することができる計測用内視鏡装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a measurement endoscope apparatus that can reduce the burden of operation and improve operability.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、計測対象物を撮像し撮像信号を生成する電子内視鏡と、前記撮像信号に基づいて映像信号を生成する画像処理手段と、前記映像信号に基づいて前記計測対象物の計測処理を行う計測処理手段とを備えた計測用内視鏡装置において、前記計測処理手段は、前記計測対象物上の2つの基準点を指定する基準点指定手段と、前記基準点に基づいて、前記計測対象物に形成された欠損の輪郭を構成する欠損構成点を算出する欠損構成点算出手段と、前記欠損構成点算出手段によって算出された前記欠損構成点を結ぶ線分で構成される欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であるか否かを検出するねじれ形状検出手段と、前記ねじれ形状検出手段によって、前記欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であることが検出された場合に、前記欠損構成点を修正する欠損構成点修正手段と、前記欠損構成点修正手段によって修正された前記欠損構成点に基づいて前記欠損のサイズを計測する欠損計測手段と、を備えたことを特徴とする計測用内視鏡装置である。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. An electronic endoscope that images a measurement object and generates an imaging signal, an image processing unit that generates a video signal based on the imaging signal, In a measurement endoscope apparatus comprising measurement processing means for performing measurement processing of the measurement object based on the video signal, the measurement processing means is a reference for designating two reference points on the measurement object Based on the point designating means, the missing component point calculating means for calculating the missing component points constituting the outline of the defect formed on the measurement object, and the missing component point calculating means based on the reference point the shape of the defect contour constituted by line segments connecting the defect composing points, and twisted shape detection means for a part of the line segment that constitute the defect contour to detect whether a shape which intersects the By twist shape detection means , When it is detected that the shape of the missing contour line is a shape in which some line segments constituting the missing contour line intersect with each other, a missing constituent point correcting means for correcting the missing constituent point; An endoscope apparatus for measurement, comprising: a defect measurement unit that measures the size of the defect based on the defect component point corrected by the defect component point correction unit .
また、本発明は、計測対象物を撮像し撮像信号を生成する電子内視鏡と、前記撮像信号に基づいて映像信号を生成する画像処理手段と、前記映像信号を表示する表示手段と、前記映像信号に基づいて前記計測対象物の計測処理を行う計測処理手段とを備えた計測用内視鏡装置において、前記計測処理手段は、前記計測対象物上の2つの基準点を指定する基準点指定手段と、前記基準点に基づいて、前記計測対象物に形成された欠損の輪郭を構成する欠損構成点を算出する欠損構成点算出手段と、前記欠損構成点算出手段によって算出された前記欠損構成点を結ぶ線分で構成される欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であるか否かを検出するねじれ形状検出手段と、前記ねじれ形状検出手段によって、前記欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であることが検出された場合に、前記基準点の再指定をユーザに促す情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、を備えたことを特徴とする計測用内視鏡装置である。 The present invention also provides an electronic endoscope that images a measurement object and generates an imaging signal, an image processing unit that generates a video signal based on the imaging signal, a display unit that displays the video signal, In a measurement endoscope apparatus comprising measurement processing means for performing measurement processing of the measurement object based on a video signal, the measurement processing means is a reference point for designating two reference points on the measurement object Based on the reference point, a missing component point calculating unit that calculates a missing component point that forms a contour of the defect formed on the measurement object, and the defect calculated by the missing component point calculating unit A twist shape detecting means for detecting whether or not a shape of a defect contour line constituted by line segments connecting constituent points is a shape in which some line segments constituting the defect contour line intersect with each other; and the twist By shape detection means When it is detected that the shape of the missing contour line is a shape in which some line segments constituting the missing contour line intersect, information for prompting the user to respecify the reference point is displayed on the display unit. And a control means for displaying on the measuring endoscope apparatus .
また、本発明の計測用内視鏡装置は、前記基準点に基づいて、前記計測対象物の輪郭を近似する輪郭近似線を算出する輪郭近似線算出手段をさらに備え、前記欠損構成点算出手段は、前記基準点及び前記輪郭近似線に基づいて、前記欠損構成点を算出することを特徴とする。 In addition, the measurement endoscope apparatus of the present invention further includes a contour approximation line calculation unit that calculates a contour approximation line that approximates a contour of the measurement object based on the reference point, and the missing component point calculation unit. Is characterized in that the missing constituent points are calculated based on the reference point and the contour approximation line.
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記輪郭近似線算出手段は、前記電子内視鏡の先端に設置された撮像光学系の歪みを補正した前記輪郭近似線を算出することを特徴とする。 In the measuring endoscope apparatus according to the present invention, the contour approximate line calculation means calculates the contour approximate line in which the distortion of the imaging optical system installed at the tip of the electronic endoscope is corrected. And
また、本発明の計測用内視鏡装置は、前記2つの基準点に対応した2本の前記輪郭近似線が形成する角度に応じて前記欠損の種類を判別する欠損種類判別手段をさらに備えたことを特徴とする。 In addition, the measurement endoscope apparatus according to the present invention further includes a defect type determination unit that determines the type of the defect according to an angle formed by the two contour approximate lines corresponding to the two reference points. It is characterized by that.
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記欠損計測手段は、前記欠損のサイズを示すパラメータとして、前記欠損の種類に応じた前記パラメータを算出することを特徴とする。 Moreover, in the endoscope apparatus for measurement according to the present invention, the defect measuring means calculates the parameter corresponding to the type of defect as a parameter indicating the size of the defect.
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記欠損構成点算出手段は、前記2つの基準点に対応した2本の前記輪郭近似線の交点を前記欠損構成点の1つとして算出することを特徴とする。 In the measurement endoscope apparatus of the present invention, the missing component point calculating means calculates an intersection of the two contour approximation lines corresponding to the two reference points as one of the missing component points. It is characterized by.
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記欠損計測手段は、前記欠損のサイズを示すパラメータとして、少なくとも2種類の前記パラメータを算出することを特徴とする。 In the measurement endoscope apparatus according to the present invention, the defect measurement means calculates at least two types of parameters as parameters indicating the size of the defect.
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記輪郭近似線算出手段は、1つの前記基準点の周辺にある前記計測対象物の輪郭線上の少なくとも2つの特徴点を算出し、前記少なくとも2つの特徴点に基づいて前記輪郭基準線を算出することを特徴とする。 In the measurement endoscope apparatus according to the present invention, the contour approximate line calculation means calculates at least two feature points on the contour line of the measurement object around one reference point, and the at least 2 The contour reference line is calculated based on two feature points.
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記基準点指定手段は、前記欠損の周辺の前記計測対象物の輪郭線と前記欠損の輪郭線が交差する位置にある端点を前記基準点として指定することを特徴とする。
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記ねじれ形状検出手段は、前記2つの基準点を通る基準線を算出し、前記基準線によって分割される2つの領域の両方に前記欠損構成点が存在している場合、前記欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であることを検出することを特徴とする。
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記ねじれ形状検出手段は、前記2つの基準点を通る基準線を算出し、前記基準線によって分割される2つの領域の両方に前記欠損構成点が存在している場合、前記欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であることを検出し、前記欠損構成点修正手段は、前記2つの領域の何れか一方に存在する前記欠損構成点を修正することを特徴とする。
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記欠損構成点修正手段は、前記2つの領域の一方に属する前記欠損構成点と前記基準線とによって形成される領域の面積である第1の面積を算出し、前記2つの領域の他方に属する前記欠損構成点と前記基準線とによって形成される領域の面積である第2の面積を算出し、前記第1の面積と前記第2の面積との比較結果に基づいて、前記2つの領域の何れか一方に存在する前記欠損構成点を修正することを特徴とする。
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記欠損構成点修正手段は、前記第1の面積と前記第2の面積との比較結果に基づいて、前記2つの領域の何れか一方に存在する前記欠損構成点から前記基準線までの垂線の長さを算出し、前記垂線の長さが所定値以下である場合、前記欠損構成点を修正することを特徴とする。
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記欠損構成点修正手段は、前記2つの領域の何れか一方に存在する前記欠損構成点を、前記2つの領域の他方、または前記基準線上に位置するように修正することを特徴とする。
また、本発明の計測用内視鏡装置において、前記ねじれ形状検出手段は、算出された順に前記欠損構成点に番号を付与し、前記番号に基づいて、隣接した前記欠損構成点を結ぶ線分が、他の隣接した前記欠損構成点を結ぶ線分と交差する形状であることを検出することを特徴とする。
In the measurement endoscope apparatus according to the present invention, the reference point designating unit may use, as the reference point, an end point at a position where the outline of the measurement object around the defect intersects the outline of the defect. It is characterized by specifying.
Further, in the measuring endoscope apparatus according to the present invention, the torsional shape detecting means calculates a reference line passing through the two reference points, and the defect constituent point is present in both of the two regions divided by the reference line. Is present, it is detected that the shape of the defective contour line is a shape in which some line segments constituting the defective contour line intersect each other.
Further, in the measuring endoscope apparatus according to the present invention, the torsional shape detecting means calculates a reference line passing through the two reference points, and the defect constituent point is present in both of the two regions divided by the reference line. Is present, it is detected that the shape of the missing contour line is a shape in which some line segments constituting the missing contour line intersect each other, and the missing constituent point correcting means The defect constituent point existing in any one of the regions is corrected.
In the measurement endoscope apparatus according to the present invention, the defect constituent point correcting means may be an area of a region formed by the defect constituent point belonging to one of the two regions and the reference line. An area is calculated, a second area that is an area of a region formed by the deficient constituent point belonging to the other of the two regions and the reference line is calculated, and the first area and the second area are calculated. Based on the comparison result, the missing component point existing in either one of the two regions is corrected.
Moreover, in the endoscope apparatus for measurement according to the present invention, the defect constituent point correcting means is present in one of the two regions based on a comparison result between the first area and the second area. The length of a perpendicular line from the missing constituent point to the reference line is calculated, and when the length of the perpendicular is a predetermined value or less, the missing constituent point is corrected.
In the measurement endoscope apparatus according to the present invention, the defect component point correcting means may cause the defect component point existing in one of the two regions to be placed on the other of the two regions or on the reference line. It corrects so that it may be located.
In the measurement endoscope apparatus of the present invention, the torsional shape detecting means assigns a number to the missing constituent point in the order calculated, and a line segment connecting the adjacent defective constituent points based on the number. Is detected to have a shape that intersects with a line segment that connects the other adjacent missing component points.
本発明によれば、2つの基準点を指定すれば欠損サイズの計測が可能となるので、操作の煩わしさを低減し操作性を向上することができるという効果が得られる。 According to the present invention, since it is possible to measure the defect size by designating two reference points, it is possible to reduce the inconvenience of the operation and improve the operability.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
まず、本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本実施形態による計測用内視鏡装置の構成を示している。図1に示すように、本実施形態による計測用内視鏡装置は、内視鏡2と、コントロールユニット3と、リモートコントローラ4と、液晶モニタ5と、フェイスマウントディスプレイ(FMD)6と、FMDアダプタ6aと、光学アダプタ7a,7b,7cと、内視鏡ユニット8と、カメラコントロールユニット9と、制御ユニット10とから構成されている。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a configuration of a measuring endoscope apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the endoscope apparatus for measurement according to the present embodiment includes an
計測対象物を撮像し撮像信号を生成する内視鏡2(電子内視鏡)は細長の挿入部20を備えている。挿入部20は、先端側から順に、硬質な先端部21と、例えば上下左右に湾曲可能な湾曲部22と、柔軟性を有する可撓管部23とを連設して構成されている。挿入部20の基端部は内視鏡ユニット8に接続されている。先端部21は、観察視野を2つ有するステレオ用の光学アダプタ7a,7bあるいは観察視野が1つだけの通常観察光学アダプタ7c等、各種の光学アダプタが例えば螺合によって着脱自在な構成になっている。
An endoscope 2 (electronic endoscope) that captures an image of a measurement object and generates an imaging signal includes an elongated insertion unit 20. The insertion portion 20 is configured by connecting, in order from the distal end side, a rigid
コントロールユニット3は、内視鏡ユニット8、画像処理手段であるカメラコントロールユニット(以下、CCUと記載する。)9、および制御装置である制御ユニット10を内部に備えている。内視鏡ユニット8は、観察時に必要な照明光を供給する光源装置と、挿入部20を構成する湾曲部22を湾曲させる湾曲装置とを備えている。CCU9は、挿入部20の先端部21に内蔵されている固体撮像素子2aから出力された撮像信号を入力し、これをNTSC信号等の映像信号に変換して制御ユニット10に供給する。
The
制御ユニット10は、音声信号処理回路11と、映像信号処理回路12と、ROM13と、RAM14と、PCカードインターフェース(以下、PCカードI/Fと記載する。)15と、USBインターフェース(以下、USB I/Fと記載する。)16と、RS−232Cインターフェース(以下、RS−232C I/Fと記載する。)17と、計測処理部18とから構成されている。
The
マイク34によって集音された音声信号や、メモリカード等の記録媒体を再生して得られる音声信号、あるいは計測処理部18によって生成された音声信号が音声信号処理回路11に供給される。映像信号処理回路12は、CCU9から供給された内視鏡画像とグラフィックによる操作メニューとを合成した合成画像を表示するために、CCU9からの映像信号を、計測処理部18の制御により生成される操作メニュー等のための表示信号と合成する処理を行う。また、映像信号処理回路12は、液晶モニタ5の画面上に映像を表示するために合成後の映像信号に所定の処理を施して液晶モニタ5に供給する。
An audio signal collected by the
PCカードI/F15は、PCMCIAメモリカード32やフラッシュメモリカード33等のメモリカード(記録媒体)を自由に着脱できるようになっている。メモリカードを装着することにより、計測処理部18の制御に従って、このメモリカードに記憶されている制御処理情報や画像情報等を取り込んだり、制御処理情報や画像情報等をメモリカードに記録したりすることができる。
The PC card I / F 15 can freely attach and detach a memory card (recording medium) such as the PCMCIA
USB I/F16は、コントロールユニット3とパーソナルコンピュータ31とを電気的に接続するためのインターフェースである。このUSB I/F16を介してコントロールユニット3とパーソナルコンピュータ31とを電気的に接続することにより、パーソナルコンピュータ31側で内視鏡画像の表示の指示や計測時における画像処理等の各種の制御指示を行うことが可能となる。また、コントロールユニット3とパーソナルコンピュータ31との間で各種の処理情報やデータを入出力することが可能となる。
The USB I / F 16 is an interface for electrically connecting the
RS−232C I/F17には、CCU9および内視鏡ユニット8が接続されると共に、これらCCU9や内視鏡ユニット8等の制御および動作指示を行うリモートコントローラ4が接続されている。ユーザがリモートコントローラ4を操作すると、その操作内容に基づいて、CCU9および内視鏡ユニット8を動作制御する際に必要な通信が行われる。
The RS-232C I /
図2は計測処理部18の構成を示している。図2に示すように計測処理部18は、制御部18aと、基準点指定部18bと、基準曲線算出部18cと、欠損構成点算出部18dと、欠損種類判別部18eと、欠損サイズ算出部18fと、記憶部18gとから構成されている。
FIG. 2 shows the configuration of the measurement processing unit 18. As shown in FIG. 2, the measurement processing unit 18 includes a
制御部18a(制御手段)は計測処理部18内の各部を制御する。また、制御部18aは、液晶モニタ5またはフェイスマウントディスプレイ6(表示手段)に計測結果や操作メニュー等を表示させるための表示信号を生成して映像信号処理回路12へ出力する機能も有している。
The
基準点指定部18b(基準点指定手段)は、リモートコントローラ4あるいはPC31から入力される信号に基づいて、計測対象物上の基準点(基準点の詳細は後述する)を指定する。ユーザが、液晶モニタ5あるいはフェイスマウントディスプレイ6に表示された計測対象物の画像を見ながら所望の基準点を2点入力すると、それらの座標が基準点指定部18bによって算出される。
The reference
基準曲線算出部18c(輪郭近似線算出手段)は、基準点指定部18bによって指定された基準点に基づいて、計測対象物の輪郭を近似する輪郭近似線に相当する基準曲線(基準曲線の詳細は後述する)を算出する。欠損構成点算出部18d(欠損構成点算出手段)は、基準点および基準曲線に基づいて、計測対象物に形成された欠損の輪郭(エッジ)を構成する欠損構成点(欠損構成点の詳細は後述する)を算出する。
The reference
欠損種類判別部18e(欠損種類判別手段)は、基準点指定部18bによって指定された2つの基準点に対応した2本の基準曲線がなす角度を算出し、その角度に応じて欠損の種類を判別する。欠損サイズ算出部18f(欠損計測手段)は、欠損構成点に基づいて欠損のサイズを計測する。記憶部18gは、計測処理部18内で処理される各種情報を記憶する。記憶部18gに格納された情報は、適宜制御部18aによって読み出されて各部へ出力される。
The defect
次に、本実施形態で使用する用語の内容を説明する。まず、図3を参照し、基準点、基準曲線、および基準点エリアを説明する。基準点301,302は、表示される計測画面上においてユーザが実際に指定する点であり、図3のように欠損300の両側に位置し、かつ欠損の存在しないエッジ上の点である。
Next, the contents of terms used in the present embodiment will be described. First, a reference point, a reference curve, and a reference point area will be described with reference to FIG. The
基準曲線311,312は、計測対象物の輪郭(エッジ)を近似する曲線であり、2つの基準点301,302に基づいて算出される。本実施形態では特に、内視鏡2の先端(先端部21内)に設置された撮像光学系、および内視鏡2の先端に別途装着される撮像光学系(光学アダプタ7a,7b,7c)の歪みを補正した歪補正曲線として基準曲線が算出される。
The reference curves 311 and 312 are curves that approximate the contour (edge) of the measurement object, and are calculated based on the two
基準点エリア321,322は、基準曲線311,312を求める際に基準点周囲のエッジを抽出するための画像範囲である。基準点エリア321,322のサイズは、歪補正曲線の算出に適した値に設定するのが良い。
The
次に、図4〜図5を参照し、欠損の種類、欠損始点・終点・頂点、および欠損構成点を説明する。本実施形態で計測対象となる欠損には、辺の欠損と角の欠損の2種類がある。辺の欠損は図4の欠損400のように計測対象のエッジの辺上に形成された欠損であり、角の欠損は図5の欠損500のように計測対象のエッジの角に形成された欠損である。
Next, with reference to FIG. 4 to FIG. 5, types of defects, defect start points / end points / vertices, and defect component points will be described. There are two types of defects to be measured in the present embodiment: edge defects and corner defects. The side defect is a defect formed on the edge of the measurement target edge like the
欠損始点401,501は、表示される計測画面上において、後述する欠損計算で欠損を構成する点として最初に認識される点である。欠損終点402,502は、欠損を構成する点として最後に認識される点である。欠損頂点503は、角の欠損500において、2つの基準曲線521,522の交点として認識される点である。欠損構成点410,510は、計測対象物に形成された欠損のエッジを構成する点であり、欠損始点・欠損終点・欠損頂点を含む。
The defect start points 401 and 501 are points that are first recognized as points constituting a defect in the defect calculation described later on the displayed measurement screen. The
次に、図6〜図7を参照し、欠損サイズを説明する。欠損サイズとは、検出された欠損の大きさを表すパラメータである。本実施形態で計算される欠損サイズは、辺の欠損では欠損の幅、深さ、面積であり、角の欠損では欠損の幅、辺の長さ、面積である。より具体的には、欠損の幅は欠損始点−欠損終点間の空間距離である。欠損の深さは、所定の欠損構成点から、欠損始点と欠損終点を結んだ直線までの空間距離である。欠損の辺は欠損頂点−欠損始点間の空間距離および欠損頂点−欠損終点間の空間距離である。欠損の面積は、全ての欠損構成点で囲まれた領域の空間面積である。 Next, the defect size will be described with reference to FIGS. The defect size is a parameter representing the size of the detected defect. The defect size calculated in the present embodiment is the width, depth, and area of the defect in the defect of the side, and the width, length, and area of the defect in the defect of the corner. More specifically, the width of the defect is a spatial distance between the defect start point and the defect end point. The depth of the defect is a spatial distance from a predetermined defect constituent point to a straight line connecting the defect start point and the defect end point. The missing edges are the spatial distance between the missing vertex and the missing start point and the spatial distance between the missing vertex and the missing end point. The area of the defect is a spatial area of a region surrounded by all the defect composing points.
図6は辺の欠損サイズを示しており、欠損の幅600は、後述する欠損計算で欠損始点611と欠損終点612の空間距離として算出される。欠損の深さ601は所定の欠損構成点613から、欠損始点611と欠損終点612を結んだ直線までの空間距離として算出される。欠損の面積は、図示していない欠損構成点を含む全ての欠損構成点で囲まれた領域620の空間面積として算出される。
FIG. 6 shows the defect size of the side, and the
図7は角の欠損サイズを示しており、欠損の幅700は、後述する欠損計算で欠損始点711と欠損終点712の空間距離として算出される。欠損の辺701は欠損頂点713と欠損始点711の空間距離として算出され、欠損の辺702は欠損頂点713と欠損終点712の空間距離として算出される。欠損の面積は、図示していない欠損構成点を含む全ての欠損構成点で囲まれた領域720の空間面積として算出される。
FIG. 7 shows a corner defect size, and a
次に、図8を参照し、計測点および計測点エリアを説明する。計測点801は、表示される計測画面上における計測対象物のエッジ上の点であり、後述する欠損計算で第1の基準点802から第2の基準点803に向かう方向(方向T8)に順次サーチ(探索)される。さらに、サーチされた計測点の一部は、欠損構成点として認識される。
Next, measurement points and measurement point areas will be described with reference to FIG. The
計測点エリア804は、計測点801をサーチする際に、計測点周囲のエッジを抽出するための画像範囲である。計測点エリア804のサイズは、エッジ抽出を行うのに適した値に設定するのが良い。
The
次に、図9〜図10を参照し、特徴点を説明する。特徴点901,902および特徴点1001,1002は、基準点903を含む基準点エリア910および計測点1003を含む計測点エリア1010内で抽出されるエッジ上の特徴的な点である。基準点エリア910内で抽出された特徴点901,902は、後述する欠損計算で基準曲線を算出するために用いられる。また、計測点エリア1010等で抽出された特徴点の一部は、欠損計算で計測点として選択される。
Next, feature points will be described with reference to FIGS. The feature points 901 and 902 and the feature points 1001 and 1002 are characteristic points on the edge extracted in the
次に、本実施形態における欠損計測の手順を説明する。以下、図11〜図12を参照し、欠損計測の手順と計測画面を説明する。図11は欠損計測の手順を示し、図12は計測画面を示している。以後の説明に用いる図12等の計測画面では、操作メニュー等が説明に不要な場合、その図示を省略することがある。図12において、計測画面1200,1210,1220は、辺の欠損を計測対象としたときの計測画面であり、計測画面1230,1240,1250は、角の欠損を計測対象としたときの計測画面である。
Next, the procedure of defect measurement in this embodiment will be described. Hereinafter, with reference to FIG. 11 to FIG. 12, a procedure of defect measurement and a measurement screen will be described. FIG. 11 shows a procedure for defect measurement, and FIG. 12 shows a measurement screen. In the measurement screen shown in FIG. 12 or the like used for the following description, the operation menu or the like may be omitted if it is not necessary for the description. In FIG. 12,
本実施形態では、ステレオ計測による欠損計測が行われる。ステレオ計測においては、ステレオ光学アダプタを内視鏡2の先端部21に装着した状態で計測対象物を撮像するため、計測画面では計測対象物の画像が左右1対で表示される。
In this embodiment, loss measurement by stereo measurement is performed. In stereo measurement, since the measurement object is imaged with the stereo optical adapter attached to the
欠損計測では、まず、液晶モニタ5またはフェイスマウントディスプレイ6に表示された計測画面上において、リモートコントローラ4あるいはPC31の操作により、ユーザが基準点を2つ指定すると、指定された基準点の情報が計測処理部18に入力される(ステップSA)。このとき、ユーザは、欠損の両側に位置する点であって欠損の存在しないエッジ上の点を基準点として選択することが望ましい。図12において、左画像内の基準点1201,1202と基準点1231,1232が指定されている。
In the defect measurement, first, when the user designates two reference points by operating the
続いて、指定された基準点の座標に基づいて、計測処理部18が欠損計算を行う(ステップSB)。欠損計算では、欠損構成点の座標や欠損サイズの算出、欠損の種類の判別が行われる。計測画面1210,1240は計算中の計測画面である。欠損計算の詳細については後述する。
Subsequently, based on the coordinates of the designated reference point, the measurement processing unit 18 performs loss calculation (step SB). In the defect calculation, the coordinates of the defect component points and the defect size are calculated, and the defect type is determined.
欠損計算が終了すると、計測処理部18の指示により、検出された欠損領域が計測画面上に表示される(ステップSC)と共に、欠損の種類および欠損サイズが表示される(ステップSD〜SE)。図12に示すように、欠損領域は計測画面1220の左画面1221上および計測画面1250上の左画面1251上に表示される。より具体的には、算出された欠損構成点が線で結ばれて表示される。さらに、欠損構成点の中で、欠損始点・終点・頂点が、それぞれ○・*・□のカーソルで表示される。
When the defect calculation is completed, the detected defect area is displayed on the measurement screen (step SC) and the defect type and the defect size are displayed (steps SD to SE) according to an instruction from the measurement processing unit 18. As shown in FIG. 12, the missing area is displayed on the
また、検出された欠損の種類は計測画面1220,1250の右画面1222,1252上の結果ウィンドウ1223,1253の上部にイメージで表示される。さらに、検出された欠損のサイズが計測画面1220,1250の右画面1222,1252上の結果ウィンドウ1223,1253の下部に文字で表示される。
Further, the type of the detected defect is displayed as an image on the upper part of the
次に、図13を参照し、図11のステップSB2における欠損計算の手順を説明する。ユーザによって指定された左画面内の2つの基準点の位置情報が計測処理部18に入力されると、基準点指定部18bは2つの基準点の画像座標(液晶モニタ5またはフェイスマウントディスプレイ6に表示される画像上の2次元座標)を算出する(ステップSB1)。続いて、基準曲線算出部18cは、2つの基準点の画像座標に基づいて、2つの基準曲線を算出する(ステップSB2)。
Next, with reference to FIG. 13, the procedure of the loss calculation in step SB2 of FIG. 11 will be described. When the position information of the two reference points in the left screen designated by the user is input to the measurement processing unit 18, the reference
続いて、欠損種類判別部18eは、2本の基準曲線がなす角度を算出し、その角度に応じて欠損の種類を判別する(ステップSB3)。続いて、欠損構成点算出部18dは、2つの基準点の画像座標に基づいて(角の欠損の場合には基準曲線も用いて)欠損構成点の画像座標を算出する(ステップSB4)。
Subsequently, the defect
続いて、欠損構成点算出部18dは、算出した左画面内の各欠損構成点に対応した右画面内のマッチング点の画像座標を算出し(ステップSB5)、算出された欠損構成点およびそのマッチング点の画像座標に基づいて各欠損構成点の空間座標(現実の空間上の3次元座標)を算出する(ステップSB6)。
Subsequently, the missing component
空間座標の計算方法は、特開2004−49638号公報に記載されているものと同様である。最後に、欠損サイズ算出部18fは、算出された欠損構成点の空間座標に基づいて、欠損の種類に応じた欠損サイズを算出する(ステップSB7)。
The method for calculating the spatial coordinates is the same as that described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-49638. Finally, the defect
次に、図14を参照し、図12のステップSB2における基準曲線の算出処理の手順を説明する。基準点指定部18bによって算出された2つの基準点の画像座標が入力される(ステップSB21)と、基準曲線算出部18cは、入力された基準点の画像座標に基づいて、各基準点について特徴点を2つずつ算出する(ステップSB22)。
Next, the procedure of the reference curve calculation process in step SB2 of FIG. 12 will be described with reference to FIG. When the image coordinates of the two reference points calculated by the reference
続いて、基準曲線算出部18cは、2つの特徴点に基づいて、撮像光学系の歪みを補正した歪補正曲線を算出する(ステップSB23)。基準点が2つであるので、2本の歪補正曲線が算出される。最後に、基準曲線算出部18cは、この歪補正曲線の情報(曲線を構成する点の画像座標または曲線の式)を基準曲線の情報として制御部18aへ出力する(ステップSB24)。
Subsequently, the reference
以下、図15を参照し、上記のステップSB22における特徴点の算出処理の手順を説明する。特徴点の算出処理は基準曲線の算出時だけでなく欠損構成点の算出時にも行われる。欠損構成点の算出処理については後述するが、ここでは特徴点の算出処理をまとめて説明する。 Hereinafter, the procedure of the feature point calculation process in step SB22 will be described with reference to FIG. The feature point calculation process is performed not only when the reference curve is calculated but also when the missing component points are calculated. The calculation process of the missing constituent points will be described later, but here, the calculation process of the feature points will be described together.
また、図16〜図17は特徴点の算出処理の手順を模式的に示しており、適宜図16〜図17も参照する。図16は基準点周囲の特徴点を算出する場合の手順を示し、図17は計測点周囲の特徴点を算出する場合の手順を示している。 16 to 17 schematically show the procedure of feature point calculation processing, and FIGS. 16 to 17 are also referred to as appropriate. FIG. 16 shows a procedure for calculating feature points around the reference point, and FIG. 17 shows a procedure for calculating feature points around the measurement point.
基準点の画像座標もしくは計測点の画像座標が入力される(ステップSF1)と、入力された基準点の画像座標もしくは計測点の画像座標に基づいて、基準点エリア内もしくは計測点エリア内のエリア画像が抽出される(ステップSF2)。これによって、基準点1600を含む基準点エリア内のエリア画像1601、もしくは計測点1700を含む計測点エリア内のエリア画像1701が抽出される。
When the image coordinates of the reference point or the image coordinates of the measurement point are input (step SF1), the area within the reference point area or the measurement point area is determined based on the input image coordinates of the reference point or measurement point. An image is extracted (step SF2). As a result, an
続いて、抽出されたエリア画像がグレースケール化され(ステップSF3)、グレースケール化された画像に対してエッジ抽出が行われる(ステップSF4)。続いて、抽出されたエッジの近似直線が算出され(ステップSF5)、算出されたエッジ近似直線とエリア境界線との2つの交点が算出される(ステップSF6)。これによって、エッジ近似直線1602もしくはエッジ近似直線1702が算出され、エッジ近似直線1602とエリア境界線との交点1603,1604もしくはエッジ近似直線1702とエリア境界線との交点1703,1704が算出される。
Subsequently, the extracted area image is grayscaled (step SF3), and edge extraction is performed on the grayscaled image (step SF4). Subsequently, an approximated straight line of the extracted edge is calculated (step SF5), and two intersections between the calculated edge approximated line and the area boundary line are calculated (step SF6). As a result, the edge
最後に、算出された各交点と抽出されたエッジとの最近傍点が算出され(ステップSF7)、算出された2つの最近傍点が特徴点として制御部18aへ出力される(ステップSF8)。これによって、交点1603,1604に対応した最近傍点1605,1606、もしくは交点1703,1704に対応した最近傍点1705,1706が特徴点として出力される。
Finally, the nearest neighbor point between each calculated intersection and the extracted edge is calculated (step SF7), and the two calculated nearest neighbor points are output to the
ステップSF4のエッジ抽出後にエッジ近似直線の算出を行うため、エッジ抽出には、抽出後の画像にできるだけノイズが発生しない処理を用いるのが良い。例えばSobel・Prewitt・Gradientフィルタ等の1次微分フィルタやLaplacianフィルタ等の2次微分フィルタを用いると良い。 Since the edge approximate straight line is calculated after the edge extraction in step SF4, it is preferable to use a process that generates as little noise as possible in the extracted image. For example, a primary differential filter such as a Sobel / Prewitt / Gradient filter or a secondary differential filter such as a Laplacian filter may be used.
また、膨張・収縮・差分処理およびノイズ低減フィルタ等を組み合わせた処理を用いてエッジ抽出を行っても良い。このとき、グレースケール画像を2値化する必要があるが、2値化閾値には固定値を用いても良いし、P−タイル法、モード法、判別分析法など、グレースケール画像の輝度に基づいて閾値を変更する方法を用いても良い。 Alternatively, edge extraction may be performed using a process that combines expansion / contraction / difference processing and a noise reduction filter. At this time, it is necessary to binarize the grayscale image. However, a fixed value may be used as the binarization threshold, and the luminance of the grayscale image may be increased by a P-tile method, a mode method, a discriminant analysis method, or the like. You may use the method of changing a threshold based on this.
また、ステップSF5のエッジ近似直線の算出では、ステップSF4で抽出されたエッジの情報に基づいて、例えば最小2乗法を用いて近似直線を算出する。なお、上記では、エッジの形状に対して直線近似を行っているが、2次以上の関数を使って曲線近似を行っても良い。エッジの形状が直線よりも曲線に近い場合には、曲線近似を行った方がより精度の良い特徴点算出が可能となる。 Further, in the calculation of the edge approximate straight line in step SF5, the approximate straight line is calculated using, for example, the least square method based on the edge information extracted in step SF4. In the above description, linear approximation is performed on the shape of the edge, but curve approximation may be performed using a quadratic or higher function. When the edge shape is closer to a curve than a straight line, more accurate feature point calculation is possible by curve approximation.
次に、図14のステップSB23における歪補正曲線の算出処理の手順を説明する。本実施形態による計測用内視鏡装置1に適用される内視鏡2では、各内視鏡2特有の撮像光学系の光学データが測定される。測定された光学データは例えばメモリカード33に記録される。この光学データを用いることにより、計測画像を、撮像光学系の歪みを補正した歪補正画像に変換することができる。
Next, the procedure of the distortion correction curve calculation process in step SB23 of FIG. 14 will be described. In the
以下、図18を参照し、歪補正曲線の算出方法を説明する。原画像1800は計測対象物の画像であり、点P1,P2は、図14のステップSB22で算出された2つの特徴点である。光学データを用いて原画像1800を変換すると歪補正画像1801となる。点P1’,P2’はそれぞれ点P1,P2の変換後の点である。
Hereinafter, a method for calculating a distortion correction curve will be described with reference to FIG. The
この点P1’,P2’を歪補正画像1801上で結んだ直線を直線Lとし、光学データを用いて直線L上の各画素点を逆変換すると、直線Lは原画像1802上において曲線L’に変換される。この曲線L’の情報が、点P1,P2を通る歪曲線の情報として制御部18aへ出力される。光学データの内容およびその作成方法、歪補正方法に関しては、特開2004−49638号公報に記載された内容と同じである。
When a straight line connecting the points P1 ′ and P2 ′ on the distortion corrected
次に、図19を参照し、図13のステップSB3における欠損種類の判別処理の手順を説明する。2本の基準曲線の情報が制御部18aから入力される(ステップSB31)と、欠損種類判別部18eは2本の基準曲線がなす角度を算出する(ステップSB32)。続いて、欠損種類判別部18eは、2本の基準曲線のなす角度が所定の範囲であるか否かを判定する(ステップSB33)。
Next, with reference to FIG. 19, the procedure of the defect type determination process in step SB3 of FIG. 13 will be described. When information on two reference curves is input from the
2本の基準曲線のなす角度が所定の範囲であった場合(例えば角度が180°に近い値の場合)、欠損種類判別部18eは、欠損が辺の欠損であると判断し、欠損の判別結果を制御部18aへ出力する。制御部18aは欠損の判別結果を記憶部18gに格納する(ステップSB34)。また、2本の基準曲線のなす角度が所定の範囲でなかった場合(例えば角度が90°に近い値の場合)、欠損種類判別部18eは、欠損が角の欠損であると判断し、欠損の判別結果を制御部18aへ出力する。制御部18aは欠損の判別結果を記憶部18gに格納する(ステップSB35)。
When the angle formed by the two reference curves is within a predetermined range (for example, when the angle is a value close to 180 °), the defect
次に、図13のステップSB4における欠損構成点の算出処理の手順を説明する。欠損構成点の算出処理は、欠損頂点算出処理、欠損始点算出処理、2種類の計測点算出処理、および欠損終点算出処理で構成される。まず、図20を参照し、欠損頂点算出処理の手順を説明する。 Next, the procedure of the missing component point calculation process in step SB4 in FIG. 13 will be described. The calculation process of the missing component point includes a missing vertex calculation process, a missing start point calculation process, two types of measurement point calculation processes, and a missing end point calculation process. First, the procedure of the missing vertex calculation process will be described with reference to FIG.
制御部18aから欠損の判別結果が入力される(ステップSB411a)と、欠損構成点算出部18dは、判別結果に基づいて欠損の種類を判別する(ステップSB411b)。欠損の種類が角の欠損であった場合、制御部18aから2本の基準曲線の情報が入力される(ステップSB411c)。
When a defect determination result is input from the
欠損構成点算出部18dは、入力された情報に基づいて2本の基準曲線の交点を算出し(ステップSB411d)、算出した交点の画像座標を制御部18aへ出力する。制御部18aは2本の基準曲線の交点の画像座標を欠損構成点(欠損頂点)の画像座標として記憶部18gに格納する(ステップSB411e)。続いて、図21に示す第1の計測点算出処理へ処理が移行する。また、欠損の種類が辺の欠損であった場合、ステップSB411bに続いて、図21に示す第1の計測点算出処理へ処理が移行する。
The missing component
次に、図21を参照し、第1の計測点算出処理の手順を説明する。また、図22は第1の計測点算出処理の手順を模式的に示しており、適宜図22も参照する。ユーザによって指定された2つの基準点のうち、最初に指定された第1の基準点の画像座標が制御部18aから入力される(ステップSB412a)と、欠損構成点算出部18dは図15に示した特徴点の算出処理を実行し、2つの特徴点を算出する(ステップSB412b)。これによって、第1の基準点2200に対応した2つの特徴点2201,2202が算出される。
Next, the procedure of the first measurement point calculation process will be described with reference to FIG. FIG. 22 schematically shows the procedure of the first measurement point calculation process, and FIG. 22 is also referred to as appropriate. When the image coordinates of the first reference point specified first among the two reference points specified by the user are input from the
続いて、第2の基準点の画像座標が制御部18aから入力される(ステップSB412c)。欠損構成点算出部18dは2つの特徴点と第2の基準点の2次元距離を算出し、2つの特徴点のうち第2の基準点に近い方を次の計測点とする(ステップSB412d)。第2の基準点のある方向が図22の方向T22である場合、特徴点2201,2202のうち特徴点2202が次の計測点2203となる。
Subsequently, the image coordinates of the second reference point are input from the
続いて、欠損構成点算出部18dは、算出した計測点の画像座標を制御部18aへ出力する。制御部18aは計測点の画像座標を記憶部18gに格納する(ステップSB412e)。続いて、図23に示す欠損始点算出処理へ処理が移行する。
Subsequently, the missing component
次に、図23を参照し、欠損始点算出処理の手順を説明する。また、図24は欠損始点算出処理の手順を模式的に示しており、適宜図24も参照する。まず、前回求めた計測点の画像座標が制御部18aから入力され(ステップSB413a)、2本の基準曲線のうち第1の基準点から算出された第1の基準曲線の情報が制御部18aから入力される(ステップSB413b)。
Next, with reference to FIG. 23, the procedure of the missing start point calculation process will be described. FIG. 24 schematically shows the procedure of the missing start point calculation process, and FIG. 24 is also referred to as appropriate. First, the image coordinates of the measurement point obtained last time are input from the
続いて、欠損構成点算出部18dは第1の基準曲線と計測点の2次元距離を算出し(ステップSB413c)、算出した2次元距離が所定値以上であるか否かを判定する(ステップSB413d)。算出した2次元距離が所定値以上であった場合、欠損構成点算出部18dは、計測対象物のエッジを近似する直線であるエッジ近似直線を算出する(ステップSB413e)。例えば図24に示すように、第1の基準点2401から算出された第1の基準曲線2410と計測点2402の2次元距離D24が所定値以上であった場合、エッジ近似直線2411が算出される。
Subsequently, the missing component
続いて、欠損構成点算出部18dは第1の基準曲線とエッジ近似直線の交点を算出する(ステップSB413f)。これによって、第1の基準曲線2410とエッジ近似直線2411の交点2403が算出される。
Subsequently, the missing component
続いて、欠損構成点算出部18dは、算出した交点の画像座標を制御部18aへ出力する。制御部18aは交点の画像座標を欠損構成点(欠損始点)の画像座標として記憶部18gに格納する(ステップSB413g)。続いて、図25に示す第2の計測点算出処理へ処理が移行する。また、ステップSB413cで算出した2次元距離が所定値未満であった場合、ステップSB413dに続いて、図25に示す第2の計測点算出処理へ処理が移行する。
Subsequently, the missing component
次に、図25を参照し、第2の計測点算出処理の手順を説明する。また、図26は第2の計測点算出処理の手順を模式的に示しており、適宜図26も参照する。前回求めた計測点の画像座標が制御部18aから入力される(ステップSB414a)と、欠損構成点算出部18dは図15に示した特徴点の算出処理を実行し、2つの特徴点を算出する(ステップSB414b)。これによって、計測点2600に対応した2つの特徴点2601,2602が算出される。
Next, the procedure of the second measurement point calculation process will be described with reference to FIG. FIG. 26 schematically shows the procedure of the second measurement point calculation process, and FIG. 26 is also referred to as appropriate. When the image coordinates of the measurement point obtained last time are input from the
続いて、欠損構成点算出部18dは、前回求めた計測点と2つの特徴点のそれぞれとの2次元距離を算出し、2つの特徴点のうち、前回求めた計測点から遠い方を次の計測点とする(ステップSB414c)。前回求めた計測点のある方向が図26の方向T26である場合、特徴点2601,2602のうち特徴点2602が次の計測点2603となる。
Subsequently, the missing component
続いて、欠損構成点算出部18dは、欠損始点の画像座標が既に記憶部18gに格納されているか否かを判定する(ステップSB414d)。欠損始点の画像座標が既に記憶部18gに格納されている場合、欠損構成点算出部18dは、算出した計測点の画像座標を制御部18aへ出力する。制御部18aは計測点の画像座標を欠損構成点の画像座標として記憶部18gに格納する(ステップSB414e)。続いて、図27に示す欠損終点算出処理へ処理が移行する。また、欠損始点の画像座標が記憶部18gにまだ格納されていない場合、図23に示す欠損始点算出処理へ処理が再度移行する。
Subsequently, the missing component
次に、図27を参照し、欠損終点算出処理の手順を説明する。また、図28は欠損終点算出処理の手順を模式的に示しており、適宜図28も参照する。まず、前回求めた計測点の画像座標が制御部18aから入力され(ステップSB415a)、2本の基準曲線のうち第2の基準点から算出された第2の基準曲線の情報が制御部18aから入力される(ステップSB415b)。
Next, with reference to FIG. 27, the procedure of the missing end point calculation process will be described. FIG. 28 schematically shows the procedure of the defect end point calculation process, and FIG. 28 is also referred to as appropriate. First, the image coordinates of the measurement point obtained last time are input from the
続いて、欠損構成点算出部18dは第2の基準曲線と計測点の2次元距離を算出し(ステップSB415c)、算出した2次元距離が所定値以下であるか否かを判定する(ステップSB415d)。算出した2次元距離が所定値以下であった場合、欠損構成点算出部18dは、計測対象物のエッジを近似する直線であるエッジ近似直線を算出する(ステップSB415e)。例えば図28に示すように、第2の基準点2800から算出された第2の基準曲線2810と計測点2801の2次元距離D28が所定値以下であった場合、エッジ近似直線2811が算出される。
Subsequently, the missing component
続いて、欠損構成点算出部18dは第2の基準曲線とエッジ近似直線の交点を算出する(ステップSB415f)。これによって、第2の基準曲線2810とエッジ近似直線2811の交点2803が算出される。
Subsequently, the missing component
続いて、欠損構成点算出部18dは、算出した交点の画像座標を制御部18aへ出力する。制御部18aは交点の画像座標を欠損構成点(欠損終点)の画像座標として記憶部18gに格納する(ステップSB415g)。この処理によって、上述した欠損構成点の算出処理の全体が終了する。また、ステップSB415cで算出した2次元距離が所定値を超えた場合、ステップSB415dに続いて、図25に示した第2の計測点算出処理へ処理が再度移行する。
Subsequently, the missing component
次に、図29を参照し、図23のステップSB413eおよび図27のステップSB415eにおけるエッジ近似直線の算出処理の手順を説明する。計測点の画像座標が入力される(ステップSG1)と、欠損構成点算出部18dは、入力された計測点の画像座標に基づいて、計測点エリア内のエリア画像を抽出する(ステップSG2)。
Next, with reference to FIG. 29, the procedure of the edge approximate straight line calculation process in step SB413e in FIG. 23 and step SB415e in FIG. 27 will be described. When the image coordinates of the measurement point are input (step SG1), the missing component
続いて、欠損構成点算出部18dは、抽出したエリア画像をグレースケール化し(ステップSG3)、グレースケール化した画像に対してエッジ抽出を行う(ステップSG4)。続いて、欠損構成点算出部18dは、抽出したエッジの近似直線を算出し(ステップSG5)、算出したエッジ近似直線の情報を制御部18aへ出力する(ステップSG6)。上記のステップSG1〜SG5の処理は図15のステップSF1〜SF5の処理と同様である。
Subsequently, the missing component
次に、図13のステップSB5におけるマッチング点の算出方法を説明する。欠損構成点算出部18dは、上述した欠損計算で算出した欠損構成点に基づいてパターンマッチング処理を実行し、左右2画像の対応点であるマッチング点を算出する。このパターンマッチング処理の方法は特開2004−49638号公報に記載されたものと同じである。
Next, a method for calculating a matching point in step SB5 in FIG. 13 will be described. The missing component
しかし、欠損の種類が角の欠損であった場合、欠損頂点は計測対象物の背景に位置しており、画像上ではエッジ等の特徴的なパターンが存在しないので、パターンマッチング処理がうまく機能せず、マッチング点を算出できないことがある。そこで、本実施形態では、欠損の種類が角の欠損であった場合、欠損頂点のマッチング点の算出は以下のようにして行われる。 However, if the type of defect is a corner defect, the missing vertex is located in the background of the measurement object, and there is no characteristic pattern such as an edge on the image. Therefore, the matching point may not be calculated. Therefore, in the present embodiment, when the type of defect is a corner defect, the calculation of the matching point of the missing vertex is performed as follows.
図30(a)に示すように、まず、左画像3000の基準点3001,3002に対応した右画像3020のマッチング点3021,3022が算出される。続いて、基準点3001,3002のそれぞれを通る基準曲線3010,3011と、マッチング点3021,3022のそれぞれを通る基準曲線3030,3031とが算出される。
As shown in FIG. 30A, first, matching
続いて、図30(b)に示すように、左画像3000の基準曲線3010,3011の交点3003が欠損頂点として算出される。また、右画像3020の基準曲線3030,3031の交点3023が算出され、欠損頂点のマッチング点とみなされる。
Subsequently, as shown in FIG. 30B, the
次に、図31を参照し、図13のステップSB7における欠損サイズの算出処理の手順を説明する。欠損構成点の空間座標(3次元座標)および欠損の判別結果が制御部18aから入力される(ステップSB71)と、欠損サイズ算出部18fは欠損の幅(欠損始点−欠損終点間の空間距離)を算出する(ステップSB72)。
Next, with reference to FIG. 31, the procedure of the defect size calculation process in step SB7 of FIG. 13 will be described. When the spatial coordinates (three-dimensional coordinates) of the missing constituent points and the discrimination result of the missing are input from the
続いて、欠損サイズ算出部18fは、欠損の判別結果に基づいて欠損の種類を判定する(ステップSB73)。欠損の種類が辺の欠損であった場合、欠損サイズ算出部18fは欠損の深さ(所定の欠損構成点から、欠損始点と欠損終点を結んだ直線までの空間距離)を算出する(ステップSB74)。さらに、欠損サイズ算出部18fは欠損の面積(全ての欠損構成点で囲まれた領域の空間面積)を算出する(ステップSB75)。
Subsequently, the defect
続いて、欠損サイズ算出部18fは、算出した欠損サイズを制御部18aへ出力する。制御部18aは欠損サイズを記憶部18gに格納する(ステップSB76)。また、欠損の種類が角の欠損であった場合には、欠損サイズ算出部18fは欠損の辺(欠損頂点−欠損始点間の空間距離および欠損頂点−欠損終点間の空間距離)を算出する(ステップSB77)。これに続いて、処理はステップSB75に移行する。
Subsequently, the defect
次に、本実施形態における計測結果の表示方法を説明する。図32は欠損計測開始前の計測画面を示している。計測情報として、左画面3200には計測対象物の左画像が表示され、右画面3210には計測対象物の右画像が表示される。また、左画面3200および右画面3210を除く計測画面上の領域には他の計測情報として、光学アダプタ名称情報3220、時間情報3221、メッセージ情報3222、アイコン3223a,3223b,3223c,3223d,3223e、およびズームウィンドウ3224が表示される。
Next, a method for displaying measurement results in the present embodiment will be described. FIG. 32 shows a measurement screen before starting the defect measurement. As measurement information, a left image of the measurement object is displayed on the
光学アダプタ名称情報3220と時間情報3221は共に計測条件を示す情報である。光学アダプタ名称情報3220は、現在使用している光学アダプタの名称を示す文字情報である。時間情報3221は現在の日付と時刻を示す文字情報である。メッセージ情報3222は、ユーザへの操作指示を示す文字情報と、計測条件の1つである基準点の座標を示す文字情報とを含んでいる。
Both the optical
アイコン3223a〜3223eは、ユーザが計測モードの切替や計測結果のクリア等の操作指示を入力するための操作メニューを構成している。ユーザがリモートコントローラ4あるいはPC31を操作し、図示せぬカーソルをアイコン3223a〜3223eのいずれかの上に移動させてクリック等の操作を行うと、その操作に応じた信号が計測処理部18に入力される。制御部18aは、その信号に基づいてユーザからの操作指示を認識し、計測処理を制御する。また、ズームウィンドウ3224には計測対象物の拡大画像が表示される。
図33は、欠損計測結果を表示したときの計測画面を示している。計測結果を表示するための結果ウィンドウ3300が、図32に示した計測対象物の撮像画像や各種情報の上に重ねて表示されるため、右画面の撮像画像や文字情報等が結果ウィンドウ3300の背後に隠れてしまっている。この状態(第1の表示状態)は、計測結果の表示に必要なスペースを確保して計測結果の視認性を良くするのに適している。
FIG. 33 shows a measurement screen when the missing measurement result is displayed. The
ユーザがリモートコントローラ4あるいはPC31を操作し、図示せぬカーソルを結果ウィンドウ3300の上に移動させてクリック等の操作を行うと、制御部18aの制御により、計測画面が、図34に示す計測画面に切り替わる。図34では結果ウィンドウ3400が透過状態となって計測結果が非表示となることによって、図33の結果ウィンドウ3300で隠れていた右画面の撮像画像や文字情報等が視覚可能となっている。結果ウィンドウ3400は枠だけが表示されている状態である。
When the user operates the
この状態(第2の表示状態)は、撮像画像等の計測情報の表示に必要なスペースを確保して計測情報の視認性を良くするのに適している。これによって、例えば左右の画面内の欠損構成点のマッチング状態等を確認することができる。図34の状態で、ユーザがリモートコントローラ4あるいはPC31を操作し、クリック等の操作を行うと、制御部18aの制御により、計測画面が、図33に示す計測画面に再度切り替わる。
This state (second display state) is suitable for ensuring the space necessary for displaying measurement information such as a captured image and improving the visibility of the measurement information. Thereby, for example, the matching state of the missing component points in the left and right screens can be confirmed. In the state of FIG. 34, when the user operates the
図33に示した表示状態で計測画面の切替がユーザによって指示された場合に、計測画面を図35に示す計測画面に切り替えても良い。図35に示す結果ウィンドウ3500は、結果ウィンドウを最小化し、かつ表示位置を、他の情報の表示の邪魔にならない位置に移動させたものである。図35に示した表示状態も、撮像画像等の計測情報の表示に必要なスペースを確保して計測情報の視認性を良くするのに適している。他の情報の表示の邪魔にならないのであれば、結果ウィンドウの大きさと表示位置の両方を変更しなくてもよく、一方だけを変更するようにしてもよい。
When the user instructs switching of the measurement screen in the display state shown in FIG. 33, the measurement screen may be switched to the measurement screen shown in FIG. A
上述したように、本実施形態によれば、2つの基準点を指定すれば欠損サイズの計測が可能となるので、従来のように3点あるいは4点以上の基準点を指定する場合と比較して、操作の煩わしさを低減し操作性を向上することができる。また、電子内視鏡の先端に設置される撮像光学系の歪みを補正した歪補正曲線を基準曲線として算出することによって、欠損サイズの計測精度を向上することができる。 As described above, according to the present embodiment, if two reference points are specified, the defect size can be measured. Compared to the conventional case where three or four or more reference points are specified. Thus, the troublesome operation can be reduced and the operability can be improved. Further, by calculating a distortion correction curve obtained by correcting the distortion of the imaging optical system installed at the tip of the electronic endoscope as a reference curve, it is possible to improve the measurement accuracy of the defect size.
また、2つの基準点に対応した2本の基準曲線が形成する角度に応じて欠損の種類を判別することによって、欠損の種類に応じた自動計測を行うことが可能となるので、操作の煩わしさを低減し操作性を向上することができる。特に、欠損のサイズを示すパラメータとして、欠損の種類に応じたパラメータを自動的に選択して算出することによって、ユーザが欠損の種類を特に意識しなくても最適な自動計測を行うことが可能となるので、操作の煩わしさを低減し操作性を向上することができる。 Also, by determining the type of defect according to the angle formed by the two reference curves corresponding to the two reference points, it is possible to perform automatic measurement according to the type of defect, which is cumbersome to operate. Therefore, the operability can be improved. In particular, by automatically selecting and calculating a parameter according to the type of defect as a parameter indicating the size of the defect, it is possible to perform optimum automatic measurement even if the user is not particularly aware of the type of defect. Therefore, it is possible to reduce the troublesome operation and improve the operability.
また、従来の計測用内視鏡装置では、角の頂点を含む計測対象物の角に形成された角の欠損のエッジを、1つの仮想曲線とその曲線上の仮想点とで近似しており、角の欠損の頂点に相当する上記の仮想点の選択が手動で行われていたため、欠損サイズの計測精度を低下させるおそれがあるという問題があった。これに対して、本実施形態のように、2つの基準点に対応した2本の基準曲線の交点を欠損構成点の1つ(欠損頂点)として算出することによって、欠損サイズの計測精度を向上することができる。 Further, in the conventional measuring endoscope apparatus, the edge of the missing corner formed at the corner of the measurement object including the vertex of the corner is approximated by one virtual curve and the virtual point on the curve. However, since the selection of the virtual point corresponding to the apex of the corner defect is performed manually, there is a problem that the measurement accuracy of the defect size may be lowered. On the other hand, as in this embodiment, by calculating the intersection of two reference curves corresponding to two reference points as one of the missing component points (missing vertex), the measurement accuracy of the missing size is improved. can do.
また、欠損のサイズを示すパラメータとして、少なくとも2種類のパラメータを算出することによって、欠損のサイズを詳細に知ることができる。 Further, by calculating at least two kinds of parameters as parameters indicating the size of the defect, the size of the defect can be known in detail.
また、1つの基準点について計測対象物のエッジ上の少なくとも2つの特徴点を算出し、それらの特徴点に基づいて基準曲線を算出することによって、基準曲線の算出精度を向上し、ひいては欠損サイズの計測精度を向上することができる。 In addition, by calculating at least two feature points on the edge of the measurement object for one reference point, and calculating a reference curve based on those feature points, the calculation accuracy of the reference curve is improved, and consequently the defect size The measurement accuracy can be improved.
また、本実施形態によれば、以下の効果を得ることもできる。従来の計測用内視鏡では、計測を行う現場での装置の移動を容易とするため、表示装置の大きさに制限があり、表示装置の画面の大きさも限られていた。このため、従来の計測用内視鏡装置では、計測対象物の撮像画像と計測結果の表示に十分な表示スペースを確保できずに視認性が悪くなる可能性があった。 Moreover, according to this embodiment, the following effects can also be acquired. In conventional measuring endoscopes, the size of the display device is limited and the size of the screen of the display device is limited in order to facilitate the movement of the device at the site where the measurement is performed. For this reason, in the conventional endoscope apparatus for measurement, there is a possibility that the visibility may be deteriorated because a sufficient display space for displaying the captured image of the measurement object and the measurement result cannot be secured.
これに対して、本実施形態のように、計測対象物の撮像画像を含む計測情報の少なくとも一部の上に計測結果が重なって表示された第1の表示状態と、第1の表示状態において計測結果が重なっていた計測情報を視覚可能とした第2の表示状態との間で表示状態を切り替えることによって、計測情報と計測結果のそれぞれに対して必要な表示スペースを確保することが可能となる。これによって、計測情報と計測結果の視認性を向上することができる。また、表示装置の画面には、計測対象物の撮像画像の他にも、計測条件を示す文字情報、ユーザへの操作指示を示す文字情報、操作内容の入力に使用される操作メニュー等も表示されるが、これらの表示スペースも確保して視認性を向上することができる。 On the other hand, in the first display state and the first display state in which the measurement results are displayed so as to overlap at least a part of the measurement information including the captured image of the measurement object as in the present embodiment. By switching the display state between the second display state in which the measurement information on which the measurement results overlapped can be visualized, it is possible to secure the necessary display space for each of the measurement information and the measurement results. Become. Thereby, the visibility of measurement information and a measurement result can be improved. In addition to the captured image of the measurement target, the display device screen also displays character information indicating measurement conditions, character information indicating an operation instruction to the user, an operation menu used for inputting operation details, and the like. However, visibility can be improved by securing these display spaces.
(第1の変形例)
次に、本実施形態の変形例を説明する。まず、第1の変形例を説明する。上記の説明では、2つの特徴点から1本の基準曲線が算出されるが、3つの特徴点から1本の基準曲線を算出する方法を以下で説明する。
(First modification)
Next, a modification of this embodiment will be described. First, a first modification will be described. In the above description, one reference curve is calculated from two feature points. A method of calculating one reference curve from three feature points will be described below.
図36に示すように、まず、原画像3600において、基準点3601および基準点エリア3602の位置に基づいて、2つの特徴点P1,P2が算出される。さらに、基準点3601と計測対象物のエッジとの最近傍点が第3の特徴点P3として算出される。なお、図面の表現上の都合により、原画像3600では特徴点P3の図示を省略している。
As shown in FIG. 36, first, in the
光学データを用いて原画像3600を変換すると、歪補正画像3610となる。点P1’,P2’,P3’はそれぞれ点P1,P2,P3の変換後の点である。この点P1’,P2’,P3’に基づいて例えば最小2乗法を用いて算出した直線を近似直線Lとし、光学データを用いて近似直線L上の各画素点を逆変換すると、近似直線Lは原画像3620上において曲線L’に変換される。この曲線L’が、点P1,P2,P3を通る歪補正曲線である。
When the
以上のように、3つの特徴点を用いて基準曲線を算出することにより、基準曲線の算出精度を向上することができる。また、上記では特徴点を3つとしたが、4つ以上の特徴点を算出して、その特徴点に基づいて上記と同様の方法で基準曲線の算出を行っても良い。さらに、上記では歪補正後の特徴点に基づいて直線近似を行っているが、2次以上の関数を使って曲線近似を行っても良い。歪補正後のエッジの形状が直線よりも曲線に近い場合には、曲線近似を行った方が特徴点算出の精度が向上する。 As described above, the calculation accuracy of the reference curve can be improved by calculating the reference curve using the three feature points. In the above description, the number of feature points is three. However, four or more feature points may be calculated, and the reference curve may be calculated based on the feature points by the same method as described above. Further, in the above, linear approximation is performed based on the feature points after distortion correction, but curve approximation may be performed using a quadratic or higher function. When the shape of the edge after distortion correction is closer to a curve than a straight line, the accuracy of feature point calculation is improved by performing curve approximation.
(第2の変形例)
次に、第2の変形例を説明する。図30を参照して前述した説明では、欠損頂点の空間座標(3次元座標)を算出する際に、2つの基準点のマッチング点を右画像上で求め、そのマッチング点に基づいて右画像上の2本の基準曲線を算出し、それらの交点を欠損頂点のマッチング点とみなし、そのマッチング点の画像座標から欠損頂点の空間座標を算出していた。以下では、2つの基準点から算出した特徴点に基づいて2本の3次元直線を算出し、その2本の3次元直線の交点を欠損頂点の空間座標として算出する方法を説明する。
(Second modification)
Next, a second modification will be described. In the above description with reference to FIG. 30, when calculating the spatial coordinates (three-dimensional coordinates) of the missing vertex, a matching point between two reference points is obtained on the right image, and the right image is calculated based on the matching point. These two reference curves are calculated, their intersections are regarded as missing vertex matching points, and the spatial coordinates of the missing vertices are calculated from the image coordinates of the matching points. In the following, a method for calculating two three-dimensional lines based on feature points calculated from two reference points and calculating the intersection of the two three-dimensional lines as the spatial coordinates of the missing vertex will be described.
図37に示す角の欠損において、まず、ユーザが指定した2つの基準点に基づいて特徴点を算出する。特徴点P1,P2は基準点3700から算出した特徴点であり、点P3,P4は基準点3701から算出した特徴点である。続いて、点P1〜P4のマッチング点P1’〜P4’を求め、これらの特徴点P1〜P4および特徴点P1’〜P4’の空間座標を算出する。ここで、特徴点P1,P2の空間座標をそれぞれ(Plx,Ply),(Clx,Cly)とし、特徴点P3,P4の空間座標をそれぞれ(Prx,Pry),(Crx,Cry)とすると、特徴点P1,P2を通る3次元直線Lの式、および特徴点P3,P4を通る3次元直線Rの式はそれぞれ以下の(1)式および(2)式のようになる。
37, first, feature points are calculated based on two reference points designated by the user. The feature points P1 and P2 are feature points calculated from the
続いて、2本の3次元直線L,Rの交点を算出する。実際には3次元直線L,Rが交わるということはほとんどないので、本変形例では、2直線が再接近する位置を2直線の交点とみなす。2直線が最接近する位置を探すことは、2直線の法線が一致する位置を探すことと同じである。すなわち、図38に示すように、直線L上の最接近点Qlと、直線R上の最接近点Qrとを結ぶ直線Nは、直線L,Rそれぞれに対して直交する。このため、直線L,Rの方向ベクトルと直線Nの方向ベクトルとの内積は0となる。これらは、それぞれ以下の(3)式および(4)式で表される。 Subsequently, the intersection of the two three-dimensional straight lines L and R is calculated. Actually, since the three-dimensional straight lines L and R rarely intersect, in this modification, the position at which the two straight lines reapproach is regarded as the intersection of the two straight lines. Searching for a position where two straight lines are closest is the same as searching for a position where the normals of the two straight lines match. That is, as shown in FIG. 38, the straight line N connecting the closest point Ql on the straight line L and the closest point Qr on the straight line R is orthogonal to the straight lines L and R. For this reason, the inner product of the direction vector of the straight lines L and R and the direction vector of the straight line N is zero. These are represented by the following formulas (3) and (4), respectively.
また、最接近点Ql,Qrがそれぞれ直線L,R上にあることから、(1)式および(2)式と定数s,tを用いて以下の(5)式および(6)式が成り立つ。 Since the closest points Ql and Qr are on the straight lines L and R, respectively, the following expressions (5) and (6) are established using the expressions (1) and (2) and the constants s and t. .
続いて、上記の(1)式〜(6)式を用いて、最接近点Ql,Qrの空間座標を求める。まず、定数tmp1,tmp2,tmp3,tmp4,tmp5,tmp6を以下の(7)式および(8)式のように定義する。 Subsequently, the spatial coordinates of the closest points Ql and Qr are obtained using the above equations (1) to (6). First, constants tmp1, tmp2, tmp3, tmp4, tmp5, and tmp6 are defined as in the following expressions (7) and (8).
定数tmp1〜tmp6を用いて(3)式および(4)式を書き換えると以下の(3a)式および(4a)式となる。 When the expressions (3) and (4) are rewritten using the constants tmp1 to tmp6, the following expressions (3a) and (4a) are obtained.
また、定数tmp1〜tmp6を用いて(5)式および(6)式を書き換えると以下の(5a)式および(6a)式となる。 Further, when the equations (5) and (6) are rewritten using the constants tmp1 to tmp6, the following equations (5a) and (6a) are obtained.
続いて、(5a)式および(6a)式を用いて(3a)式および(4a)式を書き換えると以下の(3b)式および(4b)式となる。 Subsequently, when the equations (3a) and (4a) are rewritten using the equations (5a) and (6a), the following equations (3b) and (4b) are obtained.
さらに、(3b)式および(4b)式を展開すると以下の(3c)式および(4c)式となる。 Furthermore, when the expressions (3b) and (4b) are expanded, the following expressions (3c) and (4c) are obtained.
また、定数al,bl,cl,ar,br,crを以下の(9)式〜(14)式のように定義する。 Further, constants al, bl, cl, ar, br, cr are defined as in the following expressions (9) to (14).
(9)式〜(14)式を用いて(3c)式および(4c)式を整理すると以下の(3d)式および(4d)式となる。 When the expressions (3c) and (4c) are arranged using the expressions (9) to (14), the following expressions (3d) and (4d) are obtained.
(3d)式および(4d)式から以下の(15)式および(16)式が成り立つ。 From the expressions (3d) and (4d), the following expressions (15) and (16) are established.
一方、(5)式〜(8)式を用いると最接近点Ql,Qrの座標は以下の(17)式および(18)式で表される。(7)式〜(8)式、(9)式〜(14)式、(15)式〜(16)式を(17)式および(18)式に代入することにより、最接近点Ql,Qrの座標が求まる。 On the other hand, using the equations (5) to (8), the coordinates of the closest points Ql and Qr are expressed by the following equations (17) and (18). By substituting the equations (7) to (8), (9) to (14), and (15) to (16) into the equations (17) and (18), the closest point Ql, The coordinates of Qr are obtained.
最後に、最接近点Ql,Qrの中点を直線L,Rの交点とみなすことにより、欠損頂点の空間座標は以下の(19)式で表される。上記と同様にして、特徴点P1’〜P4’の空間座標から右画像における欠損頂点の空間座標を求めることができる。 Finally, by regarding the midpoint of the closest points Ql and Qr as the intersection of the straight lines L and R, the spatial coordinates of the missing vertex are expressed by the following equation (19). In the same manner as described above, the spatial coordinates of the missing vertex in the right image can be obtained from the spatial coordinates of the feature points P1 'to P4'.
(第3の変形例)
次に、第3の変形例を説明する。上記の説明では、欠損の両側に位置する点であって欠損の存在しないエッジ上の点が基準点として選択されることを想定しているが、欠損が撮像画像の端の方に撮像されている場合には、欠損の存在しないエッジ上の点を基準点として選択することが困難なこともある。以下では、欠損の端点を基準点として欠損計測を行う方法を説明する。
(Third Modification)
Next, a third modification will be described. In the above description, it is assumed that points on both sides of the defect and on the edge where the defect does not exist are selected as the reference points. However, the defect is captured toward the edge of the captured image. In such a case, it may be difficult to select a point on the edge where no defect exists as a reference point. In the following, a method for performing defect measurement using a defect end point as a reference point will be described.
図39に示すように、ユーザは欠損の2つの端点を基準点3900,3901として指定する。基準点3900は、欠損の周辺における計測対象物のエッジ3910と欠損のエッジ3911が交差する位置にある点である。また、基準点3901は、欠損の周辺における計測対象物のエッジ3912と欠損のエッジ3913が交差する位置にある点である。
As shown in FIG. 39, the user designates the two end points of the defect as
欠損計算では、基準曲線を算出するのに用いる特徴点は、基準点3900から方向T39aに向かって、および基準点3901から方向T39bに向かってサーチされる。また、欠損構成点を算出するのに用いる計測点は、基準点3900から方向T39cに向かって、および基準点3901から方向T39dに向かってサーチされる。基準点3900,3901と、特徴点または計測点となる点との位置関係から方向T39a,T39b,T39c,T39dを識別することが可能である。
In the defect calculation, feature points used to calculate the reference curve are searched from the
特徴点の算出処理は、必要な数の特徴点が算出された時点で終了となる。また、計測点の算出処理に関しては、基準点3900と基準点3901のそれぞれから計測点のサーチを開始し、基準点3900側からサーチした計測点と、基準点3901側からサーチした計測点との2次元距離が所定値以下となった場合に計測点の算出処理が終了する。上記では辺の欠損について欠損計算の方法を説明したが、角の欠損についても同様に、欠損の端点を基準点として欠損計算を行うことが可能である。
The feature point calculation process ends when a necessary number of feature points are calculated. Regarding the measurement point calculation process, the search of the measurement point is started from each of the
以上のように、欠損の端点を基準点として指定することを可能とすることによって、欠損の全体が撮像されてさえいれば、撮像画像内の欠損の位置によらず、欠損計測を行うことができる。また、基準点の指定のために撮像位置を変更して再度撮像を行う必要がなくなるので、操作の煩わしさを低減し操作性を向上することができる。 As described above, by making it possible to designate an end point of a defect as a reference point, the defect measurement can be performed regardless of the position of the defect in the captured image as long as the entire defect is imaged. it can. In addition, since it is not necessary to change the imaging position and perform imaging again for designating the reference point, it is possible to reduce the troublesomeness of the operation and improve the operability.
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態による計測用内視鏡装置では、以下のような問題が生じる場合がある。例えば、図40(a)に示すような辺の欠損において、ユーザが、欠損のエッジ上の点やエッジ同士の交点ではなく、エッジよりも内側(計測対象物の内部側)の点4000,4010を基準点として指定した場合、図40(b)に示す欠損構成点(基準点4000,4010および計測点を含む)が認識される。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the measurement endoscope apparatus according to the first embodiment, the following problems may occur. For example, in a side defect as shown in FIG. 40 (a), the user is not a point on the edge of the defect or an intersection of the edges, but points 4000, 4010 inside the edge (inside the measurement object). Is designated as a reference point, the missing component points (including
この場合、基準点4000から基準点4010へ向かって、抽出された順に欠損構成点同士を結んだ線分で構成される欠損輪郭線4020(基準点4000,4010を結ぶ線分を含む)の形状がねじれ形状となる。ここでのねじれ形状とは、欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であることを意味する。図40(b)に示すように、欠損輪郭線4020を構成する線分同士が領域4030,4040で交差するため、欠損輪郭線4020の形状はねじれ形状である。欠損輪郭線の形状がねじれ形状となると、図40(c)に示すように、計測結果がエラーであることを示す結果ウィンドウ4050が計測画面に表示される。
In this case, from the
欠損輪郭線の形状がねじれ形状となった場合に欠損の面積を算出することができないのは以下の理由による。第1の実施形態および本実施形態による計測用内視鏡装置は、以下の方法により欠損の面積を算出する。すなわち、図41(a)に示すように、欠損構成点で囲まれた欠損領域を、欠損構成点を頂点とする複数の三角形に分割し、これらの三角形の3次元面積の合計を欠損の面積とする。しかし、図41(b)に示すように、欠損輪郭線で囲まれた領域が1つの閉領域ではなく複数の閉領域で構成される場合には、欠損輪郭線の形状がねじれ形状となる。この場合、欠損輪郭線同士が交差する位置4100に欠損構成点がないため、三角形を定義できず、欠損の面積を算出することができなくなる。
The reason why the area of the defect cannot be calculated when the shape of the defect outline becomes a twisted shape is as follows. The endoscope apparatus for measurement according to the first embodiment and the present embodiment calculates the defect area by the following method. That is, as shown in FIG. 41 (a), the defect region surrounded by the defect component points is divided into a plurality of triangles having the defect component points as vertices, and the sum of the three-dimensional areas of these triangles is determined as the defect area. And However, as shown in FIG. 41 (b), when the region surrounded by the defect outline is constituted by a plurality of closed areas instead of one closed area, the shape of the defect outline is a twisted shape. In this case, since there is no defect constituent point at the
角の欠損に関しても同様の問題が生じる場合がある。例えば、図42(a)に示すように、ユーザが、欠損のエッジ上の点やエッジ同士の交点ではなく、エッジよりも内側(計測対象物の内部側)の点4200,4210を基準点として指定した場合、図42(b)に示す欠損構成点(基準点4200,4210、欠損頂点4220、および計測点を含む)が認識される。
Similar problems may occur with respect to missing corners. For example, as shown in FIG. 42 (a), the user does not use
この場合、基準点4200から基準点4210へ向かって、抽出された順に欠損構成点同士を結んだ線分で構成される欠損輪郭線4230(基準点4200と欠損頂点4220を結ぶ線分および基準点4210と欠損頂点4220を結ぶ線分を含む)の形状がねじれ形状となる。なぜなら、図42(b)に示すように、欠損輪郭線4230を構成する線分同士が領域4240,4250で交差するからである。欠損輪郭線の形状がねじれ形状となると、図42(c)に示すように、計測結果がエラーであることを示す結果ウィンドウ4260が計測画面に表示される。
In this case, from the
また、ユーザが指定した基準点の位置に問題がなくても、図43(a)に示すように、欠損の形状が細く複雑な形状であると、欠損の面積を算出することができなくなる場合がある。例えば、図43(a)に示すように、ユーザが基準点4300,4310を指定した場合、図43(b)に示す欠損構成点(基準点4300,4310および計測点を含む)が認識される。
Further, even if there is no problem in the position of the reference point designated by the user, as shown in FIG. 43 (a), if the shape of the defect is thin and complex, the area of the defect cannot be calculated. There is. For example, as shown in FIG. 43A, when the user designates the
この場合、基準点4300から基準点4310へ向かって、抽出された順に欠損構成点同士を結んだ線分で構成される欠損輪郭線4320(基準点4300,4310を結ぶ線分を含む)の形状がねじれ形状となる。なぜなら、図43(b)に示すように、欠損輪郭線4320を構成する線分同士が領域4330で交差するからである。欠損輪郭線の形状がねじれ形状となると、図43(c)に示すように、計測結果がエラーであることを示す結果ウィンドウ4340が計測画面に表示される。
In this case, from the
欠損輪郭線4320の形状がねじれ形状となるのは、欠損構成点となる計測点をサーチする際に、1つ前に抽出された計測点の周囲の計測点エリアで複数のエッジが検出されると、本来のエッジとは異なる位置にエッジがあると認識されるからである。以下、図43(a)に示す形状を有する欠損輪郭線の形状がねじれ形状となる理由を詳細に説明する。
The shape of the
図44(a)に示すように、ユーザが基準点4400,4401を指定すると、図44(b)に示す矢印4410の方向に沿って計測点が順次サーチされる。図44(c)に示すように、計測点4420の次の計測点をサーチする場合、計測点4420の周囲の計測点エリア4420a内の画像が抽出される。
As shown in FIG. 44 (a), when the user designates the
図45は、計測点エリア4420a内における次の計測点をサーチする手順を示している。まず、計測点エリア4420a内をグレースケール化した画像から、エッジ4500,4501が抽出される。続いて、抽出されたエッジ4500,4501を近似するエッジ近似直線4510が算出され、エッジ近似直線4510とエリア境界線との交点4520,4521が算出される。さらに、算出された各交点とエッジ4500,4501との最近傍点4530,4531が算出される。
FIG. 45 shows a procedure for searching for the next measurement point in the
2つの最近傍点4530,4531のうち、計測点4420の1つ前に求めた計測点から遠い方の最近傍点4531が次の計測点4430となる。計測点4420がエッジ4500上に位置しているのに対して、計測点4430は、エッジ4500とは異なるエッジ4501上に位置している。このように、1つの計測点エリアで2つ以上のエッジが抽出された場合に、連続して検出される2つの計測点が同じエッジ上に位置しないことがあり、同一のエッジ上に位置する所望の計測点を抽出することができないことがある。
Of the two nearest neighbor points 4530 and 4531, the
図44(d)に示すように計測点4430が抽出された後、図44(e)に示す矢印4440の方向に計測点のサーチが継続される。図44(f)に示すように、計測点4450の次の計測点をサーチする場合、計測点4450の周囲の計測点エリア4450a内の画像が抽出される。
After the
図46は、計測点エリア4450a内における次の計測点をサーチする手順を示している。まず、計測点エリア4450a内をグレースケール化した画像から、エッジ4600,4601が抽出される。続いて、抽出されたエッジ4600,4601を近似するエッジ近似直線4610が算出され、エッジ近似直線4610とエリア境界線との交点4620,4621が算出される。さらに、算出された各交点とエッジ4600,4601との最近傍点4630,4631が算出される。
FIG. 46 shows a procedure for searching for the next measurement point in the
2つの最近傍点4630,4631のうち、計測点4450の1つ前に求めた計測点から遠い方の最近傍点4630が次の計測点4460となる。計測点4450がエッジ4600上に位置しているのに対して、計測点4460は、エッジ4600とは異なるエッジ4601上に位置している。
Of the two nearest neighbor points 4630 and 4631, the
図44(g)に示すように計測点4460が抽出された後、図44(h)に示す矢印4470の方向に計測点のサーチが継続される。図44(i)に示すように、基準点4401との2次元距離が所定値以下となる計測点4480が抽出されると、計測点のサーチが終了し、求めた計測点が欠損構成点として登録される。欠損構成点同士を結んだ線分で構成される欠損輪郭線4480を構成する線分同士が領域4490で交差するため、欠損輪郭線4480の形状はねじれ形状となる。
After the
上述したように、第1の実施形態による計測用内視鏡装置では、欠損輪郭線の形状がねじれ形状になると、欠損サイズ、特に欠損の面積を算出することができなくなるという問題がある。このような問題の発生が非常に稀であるならば、ステレオ計測機能の運用上問題ないが、ユーザは必ずしも注意して基準点を指定するわけではなく、また、欠損のエッジの形状が複雑であることも多いので、上記の問題は無視できない頻度で発生すると考えてよい。そこで、本実施形態による計測用内視鏡装置では、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であることを検出し、ねじれ形状が解消するように欠損構成点を修正することが可能となっている。 As described above, the measurement endoscope apparatus according to the first embodiment has a problem that when the shape of the defect outline becomes a twisted shape, the defect size, in particular, the defect area cannot be calculated. If such a problem occurs very rarely, there is no problem in the operation of the stereo measurement function, but the user does not always specify the reference point with caution, and the shape of the missing edge is complicated. Since there are many cases, it can be considered that the above problem occurs at a frequency that cannot be ignored. Therefore, in the measurement endoscope apparatus according to the present embodiment, it is possible to detect that the shape of the defect outline is a twisted shape, and to correct the defect configuration point so that the twisted shape is eliminated.
図47は、本実施形態による計測処理部18の構成を示している。図2に示した計測処理部18と比較して、ねじれ形状検出部18h(ねじれ形状検出手段)と欠損構成点修正部18i(欠損構成点修正手段)が新たに設けられている。ねじれ形状検出部18hは、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であるか否かを検出するねじれ形状検出処理を行う。欠損構成点修正部18iは、ねじれ形状検出部18hによって、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であることが検出された場合に、ねじれ形状が解消するように欠損構成点の画像座標を修正する。その他の構成は、第1の実施形態で説明した通りである。
FIG. 47 shows a configuration of the measurement processing unit 18 according to the present embodiment. Compared with the measurement processing unit 18 illustrated in FIG. 2, a twist
次に、本実施形態における欠損計測の手順を説明する。図48は欠損計測全体の手順を示している。ステップSB1〜SB4の処理は図13のステップSB1〜SB4の処理と同様である。ステップSB4に続いて、ねじれ形状検出部18hは、ステップSB4で欠損構成点算出部18dによって算出された欠損構成点の画像座標に基づいて、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であるか否かを検出する。欠損輪郭線の形状がねじれ形状であることが検出された場合には、欠損構成点修正部18iは、ねじれ形状が解消するように欠損構成点の画像座標を修正する(ステップSB8)。ステップSB8に続くステップSB5〜SB7の処理は図13のステップSB5〜SB7の処理と同様である。
Next, the procedure of defect measurement in this embodiment will be described. FIG. 48 shows the entire procedure for defect measurement. The processing in steps SB1 to SB4 is the same as the processing in steps SB1 to SB4 in FIG. Subsequent to step SB4, the twist
(第1の動作例)
以下、図48のステップSB8におけるねじれ形状検出処理の詳細を説明する。まず、図49を参照しながら第1の動作例を説明する。第1の動作例は辺の欠損についての動作例である。また、図50はねじれ形状検出処理の手順を模式的に示しており、適宜図50も参照する。ステップSB4で算出された欠損構成点(2つの基準点を含む)の画像座標等の情報が制御部18aから入力されると、ねじれ形状検出部18hは、2つの基準点を通る直線である基準線を算出する(ステップSB801)。例えば、図50(a)に示すように、基準点5000,5001を通る基準線5010が算出される。
(First operation example)
Details of the twist shape detection process in step SB8 of FIG. 48 will be described below. First, a first operation example will be described with reference to FIG. The first operation example is an operation example regarding a missing edge. FIG. 50 schematically shows the procedure of the twist shape detection process, and FIG. 50 is also referred to as appropriate. When information such as image coordinates of the missing component point (including two reference points) calculated in step SB4 is input from the
続いて、ねじれ形状検出部18hは、算出した基準線を境界として画像の領域を2つに分割する(2つの領域をカテゴリ1,2とする)(ステップSB802)。例えば、図50(b)に示すように、基準線5010の右側の領域がカテゴリ1、左側の領域がカテゴリ2となる。続いて、ねじれ形状検出部18hは、各欠損構成点の画像座標に基づいて、各欠損構成点がカテゴリ1,2のどちらに属するのかを調べ(ステップSB803)、全ての欠損構成点(ただし、基準線上の2つの基準点を除く)が一方のカテゴリに属しているか否かを判定する(ステップSB804)。
Subsequently, the twisted
全ての欠損構成点が一方のカテゴリに属している場合には、ねじれ形状が検出されなかったことになる。この場合にはねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。また、カテゴリ1に属する欠損構成点と、カテゴリ2に属する欠損構成点との両方が存在する場合には、ねじれ形状が検出されたことになり、以下の処理が行われる。図50(b)に示す例では、カテゴリ1,2の両方に欠損構成点が存在するので、ねじれ形状が検出される。
When all the missing component points belong to one category, the twist shape is not detected. In this case, the twist shape detection process ends, and the process proceeds to step SB5 in FIG. If there are both missing component points belonging to
ねじれ形状が検出された場合、制御部18aを介してねじれ形状検出部18hから欠損構成点修正部18iに欠損構成点の座標や基準線等の情報が入力される。欠損構成点修正部18iは、カテゴリ1に属する欠損構成点と基準線によって形成される領域の面積(カテゴリ1の面積とする)を算出する(ステップSB805)。同様に、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ2に属する欠損構成点と基準線によって形成される領域の面積(カテゴリ2の面積とする)を算出する(ステップSB806)。図50(c)において、カテゴリ1に属する欠損構成点と基準線によって形成される領域5020の面積がステップSB805で算出され、カテゴリ2に属する欠損構成点と基準線によって形成される領域5021a,5021bの面積の合計がステップSB806で算出される。
When a twisted shape is detected, information such as coordinates of a missing constituent point and a reference line is input from the twisted
本実施形態におけるカテゴリ1,2の面積は以下のように定義される。図51に示すように、カテゴリ1の面積は、カテゴリ1に属する欠損構成点5100から基準線5110に下ろした垂線5100aの長さの合計である。また、カテゴリ2の面積は、カテゴリ2に属する欠損構成点5101から基準線5110に下ろした垂線5101aの長さの合計である。
The areas of
ステップSB806に続いて、欠損構成点修正部18iはカテゴリ1,2の面積を比較する(ステップSB807)。カテゴリ1の面積>カテゴリ2の面積であった場合、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ2に属する欠損構成点から基準線に下ろした垂線の長さが全て所定値以下であるか否かを判定する(ステップSB808)。カテゴリ2に属するいずれかの欠損構成点から基準線に下ろした垂線の長さが所定値を超える場合には、ねじれ形状が未解消のままでねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。
Subsequent to step SB806, the missing component
また、全ての垂線の長さが所定値以下である場合には、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ2に属する欠損構成点をカテゴリ1側にシフトさせる(ステップSB809)。このとき、その欠損構成点が基準線上に来るように、または基準線よりもカテゴリ1側に来るように欠損構成点の画像座標が修正される。例えば、図50(c)に示すカテゴリ2に属していた欠損構成点5030,5031の位置が、カテゴリ1に属するように修正される(図50(d))。以上でねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。
If the lengths of all the perpendiculars are equal to or smaller than the predetermined value, the missing component
このように、カテゴリ2に属する欠損構成点をカテゴリ1側にシフトさせることによって、ねじれ形状を解消することができる。ステップSB807でカテゴリ1,2の面積を比較するのは、どちらのカテゴリに属する欠損構成点をシフトさせるのかを決定するためである。また、面積が小さい方のカテゴリに属する欠損構成点をシフトさせるのは、欠損構成点のシフトによる欠損の形状や面積の変化を最小限にするためである。また、ステップSB808での判定の結果、カテゴリ2に属するいずれかの欠損構成点から基準線に下ろした垂線の長さが所定値を超えていることが分かった場合に、ねじれ形状が未解消のままでねじれ形状検出処理を終了するのは、この場合に欠損構成点のシフトを行うと、欠損の形状や面積を大きく変化させてしまい、測定精度に影響を与える可能性があるからである。
In this way, the twisted shape can be eliminated by shifting the missing constituent points belonging to
一方、ステップSB807での判定の結果、カテゴリ1の面積≦カテゴリ2の面積であった場合、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ1に属する欠損構成点から基準線に下ろした垂線の長さが全て所定値以下であるか否かを判定する(ステップSB810)。カテゴリ1に属するいずれかの欠損構成点から基準線に下ろした垂線の長さが所定値を超える場合には、ねじれ形状が未解消のままでねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。
On the other hand, if the result of determination in step SB807 is that the area of
また、全ての垂線の長さが所定値以下である場合には、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ1に属する欠損構成点をカテゴリ2側にシフトさせる(ステップSB811)。このとき、その欠損構成点が基準線上に来るように、または基準線よりもカテゴリ2側に来るように欠損構成点の画像座標が修正される。以上でねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。
Further, when the lengths of all the perpendiculars are equal to or less than the predetermined value, the missing constituent
上記のねじれ形状検出処理によって、辺の欠損におけるねじれ形状が解消され、欠損の面積を算出することが可能となる。上記のねじれ形状検出処理のステップSB808,SB810では、カテゴリ1またはカテゴリ2に属する欠損構成点から基準線に下ろした垂線の1本ずつの長さを所定値と比較した結果に基づいて判定を行っているが、各カテゴリに属する各欠損構成点についての垂線の合計である各カテゴリの面積を所定値と比較した結果に基づいて判定を行ってもよい。あるいは、カテゴリ1の面積とカテゴリ2の面積の比を所定値と比較した結果に基づいて判定を行ってもよい。
The twist shape detection process described above eliminates the twist shape in the side defect, and the area of the defect can be calculated. In steps SB808 and SB810 of the torsional shape detection processing described above, determination is performed based on the result of comparing the length of each perpendicular line drawn from the missing component point belonging to
また、ステップSB808,SB810での判定の結果、いずれかの欠損構成点から基準線に下ろした垂線の長さが所定値を超えていることが分かった場合に、ねじれ形状が未解消のままでねじれ形状検出処理が終了するが、これを以下のように変形してもよい。例えば、欠損計測の誤差を許容するのであれば、欠損の面積を算出する際に、カテゴリ2に属する欠損構成点の情報を使用しなくてもよい。あるいは、欠損構成点の画像座標と基準線の情報とに基づいて、カテゴリ1,2の3次元面積を個別に算出し、それらの合計を欠損の面積としてもよい。
In addition, when it is determined as a result of the determination in steps SB808 and SB810 that the length of the perpendicular drawn from one of the missing constituent points to the reference line exceeds a predetermined value, the twisted shape remains unresolved. The twisted shape detection process ends, but this may be modified as follows. For example, if a defect measurement error is allowed, the information of the missing component points belonging to
(第2の動作例)
次に、図52および図53を参照しながら第2の動作例を説明する。第2の動作例は角の欠損についての動作例である。また、図54はねじれ形状検出処理の手順を模式的に示しており、適宜図54も参照する。ねじれ形状を解消するために、第1の動作例では1本の基準線を設定し欠損構成点のシフトを行うが、第2の動作例では2本の基準線を設定し、各基準線について欠損構成点のシフトを行う。図48のステップSB4で算出された欠損構成点(2つの基準点および欠損頂点を含む)の画像座標等の情報が制御部18aから入力されると、ねじれ形状検出部18hは、2つの基準点のうちの一方と欠損頂点を通る直線である第1の基準線を算出する(ステップSB821)。例えば、図54(a)に示すように、基準点5400と欠損頂点5402を通る第1の基準線5410が算出される。
(Second operation example)
Next, a second operation example will be described with reference to FIGS. The second operation example is an operation example for missing corners. FIG. 54 schematically shows the procedure of the twist shape detection process, and FIG. 54 is also referred to as appropriate. In order to eliminate the twist shape, in the first operation example, one reference line is set and the missing component point is shifted. In the second operation example, two reference lines are set, and each reference line is set. Shift missing component points. When information such as image coordinates of the missing component points (including two reference points and missing vertices) calculated in step SB4 in FIG. 48 is input from the
続いて、ねじれ形状検出部18hは、算出した第1の基準線を境界として画像の領域を2つに分割する(2つの領域をカテゴリ1,2とする)(ステップSB822)。例えば、図54(b)に示すように、第1の基準線5410の右側の領域がカテゴリ1、左側の領域がカテゴリ2となる。続いて、ねじれ形状検出部18hは、各欠損構成点の画像座標に基づいて、各欠損構成点がカテゴリ1,2のどちらに属するのかを調べ(ステップSB823)、全ての欠損構成点(ただし、第1の基準線上の基準点と欠損頂点を除く)が一方のカテゴリに属しているか否かを判定する(ステップSB824)。
Subsequently, the torsional
全ての欠損構成点が一方のカテゴリに属している場合には、ねじれ形状が検出されなかったことになる。この場合には図53のステップSB832へ処理が移行する。また、カテゴリ1に属する欠損構成点と、カテゴリ2に属する欠損構成点との両方が存在する場合には、ねじれ形状が検出されたことになり、以下の処理が行われる。図54(b)に示す例では、カテゴリ1,2の両方に欠損構成点が存在するので、ねじれ形状が検出される。
When all the missing component points belong to one category, the twist shape is not detected. In this case, the process proceeds to step SB832 in FIG. If there are both missing component points belonging to
ねじれ形状が検出された場合、制御部18aを介してねじれ形状検出部18hから欠損構成点修正部18iに欠損構成点の座標や第1の基準線等の情報が入力される。欠損構成点修正部18iは、カテゴリ1に属する欠損構成点と第1の基準線によって形成される領域の面積(カテゴリ1の面積とする)を算出する(ステップSB825)。同様に、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ2に属する欠損構成点と第1の基準線によって形成される領域の面積(カテゴリ2の面積とする)を算出する(ステップSB826)。カテゴリ1,2の面積は、第1の動作例と同様に、各カテゴリに属する欠損構成点から第1の基準線に下ろした垂線の長さの合計として算出される。図54(c)において、カテゴリ1に属する欠損構成点と第1の基準線によって形成される領域5420の面積がステップSB825で算出され、カテゴリ2に属する欠損構成点と第1の基準線によって形成される領域5421の面積がステップSB826で算出される。
When the twisted shape is detected, information such as the coordinates of the missing constituent point and the first reference line is input from the twisted
続いて、欠損構成点修正部18iはカテゴリ1,2の面積を比較する(ステップSB827)。カテゴリ1の面積>カテゴリ2の面積であった場合、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ2に属する欠損構成点から第1の基準線に下ろした垂線の長さが全て所定値以下であるか否かを判定する(ステップSB828)。カテゴリ2に属するいずれかの欠損構成点から第1の基準線に下ろした垂線の長さが所定値を超える場合には、ねじれ形状が未解消のままで、図53のステップSB832へ処理が移行する。
Subsequently, the missing component
また、全ての垂線の長さが所定値以下である場合には、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ2に属する欠損構成点をカテゴリ1側にシフトさせる(ステップSB829)。このとき、その欠損構成点が第1の基準線上に来るように、または第1の基準線よりもカテゴリ1側に来るように欠損構成点の画像座標が修正される。例えば、図54(c)に示すカテゴリ2に属していた欠損構成点5430の位置が、カテゴリ1に属するように修正される(図54(d))。続いて、図53のステップSB832へ処理が移行する。
If the lengths of all the perpendiculars are equal to or less than the predetermined value, the missing component
一方、ステップSB827での判定の結果、カテゴリ1の面積≦カテゴリ2の面積であった場合、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ1に属する欠損構成点から第1の基準線に下ろした垂線の長さが全て所定値以下であるか否かを判定する(ステップSB830)。カテゴリ1に属するいずれかの欠損構成点から第1の基準線に下ろした垂線の長さが所定値を超える場合には、ねじれ形状が未解消のままで、図53のステップSB832へ処理が移行する。
On the other hand, if the result of determination in step SB827 is that the area of
また、全ての垂線の長さが所定値以下である場合には、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ1に属する欠損構成点をカテゴリ2側にシフトさせる(ステップSB831)。このとき、その欠損構成点が第1の基準線上に来るように、または第1の基準線よりもカテゴリ2側に来るように欠損構成点の画像座標が修正される。続いて、図53のステップSB832へ処理が移行する。
If the lengths of all the perpendiculars are equal to or less than the predetermined value, the missing component
第1の基準線に関する処理が終了した場合、ねじれ形状検出部18hは、2つの基準点のうちの他方と欠損頂点を通る直線である第2の基準線を算出する(ステップSB832)。例えば、図54(e)に示すように、基準点5401と欠損頂点5402を通る第2の基準線5411が算出される。
When the process related to the first reference line is completed, the twist
続いて、ねじれ形状検出部18hは、算出した第2の基準線を境界として画像の領域を2つに分割する(2つの領域をカテゴリ1,2とする)(ステップSB833)。例えば、図54(f)に示すように、第2の基準線5411の左側の領域がカテゴリ1、右側の領域がカテゴリ2となる。続いて、ねじれ形状検出部18hは、各欠損構成点の画像座標に基づいて、各欠損構成点がカテゴリ1,2のどちらに属するのかを調べ(ステップSB834)、全ての欠損構成点(ただし、第2の基準線上の基準点と欠損頂点を除く)が一方のカテゴリに属しているか否かを判定する(ステップSB835)。
Subsequently, the torsional
全ての欠損構成点が一方のカテゴリに属している場合には、ねじれ形状が検出されなかったことになる。この場合にはねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。また、カテゴリ1に属する欠損構成点と、カテゴリ2に属する欠損構成点との両方が存在する場合には、ねじれ形状が検出されたことになり、以下の処理が行われる。図54(f)に示す例では、カテゴリ1,2の両方に欠損構成点が存在するので、ねじれ形状が検出される。
When all the missing component points belong to one category, the twist shape is not detected. In this case, the twist shape detection process ends, and the process proceeds to step SB5 in FIG. If there are both missing component points belonging to
ねじれ形状が検出された場合、制御部18aを介してねじれ形状検出部18hから欠損構成点修正部18iに欠損構成点の座標や第2の基準線等の情報が入力される。欠損構成点修正部18iは、カテゴリ1に属する欠損構成点と第2の基準線によって形成される領域の面積(カテゴリ1の面積とする)を算出する(ステップSB836)。同様に、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ2に属する欠損構成点と第2の基準線によって形成される領域の面積(カテゴリ2の面積とする)を算出する(ステップSB837)。図54(g)において、カテゴリ1に属する欠損構成点と第2の基準線によって形成される領域5422の面積がステップSB836で算出され、カテゴリ2に属する欠損構成点と第2の基準線によって形成される領域5423の面積がステップSB837で算出される。
When the twisted shape is detected, information such as the coordinates of the missing component point and the second reference line is input from the twisted
続いて、欠損構成点修正部18iはカテゴリ1,2の面積を比較する(ステップSB838)。カテゴリ1の面積>カテゴリ2の面積であった場合、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ2に属する欠損構成点から第2の基準線に下ろした垂線の長さが全て所定値以下であるか否かを判定する(ステップSB839)。カテゴリ2に属するいずれかの欠損構成点から第2の基準線に下ろした垂線の長さが所定値を超える場合には、ねじれ形状が未解消のままでねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。
Subsequently, the missing component
また、全ての垂線の長さが所定値以下である場合には、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ2に属する欠損構成点をカテゴリ1側にシフトさせる(ステップSB840)。このとき、その欠損構成点が第2の基準線上に来るように、または第2の基準線よりもカテゴリ1側に来るように欠損構成点の画像座標が修正される。例えば、図54(g)に示すカテゴリ2に属していた欠損構成点5431の位置が、カテゴリ1に属するように修正される(図54(i))。以上でねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。
Further, when the lengths of all the perpendiculars are equal to or less than the predetermined value, the missing constituent
一方、ステップSB838での判定の結果、カテゴリ1の面積≦カテゴリ2の面積であった場合、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ1に属する欠損構成点から第2の基準線に下ろした垂線の長さが全て所定値以下であるか否かを判定する(ステップSB841)。カテゴリ1に属するいずれかの欠損構成点から第2の基準線に下ろした垂線の長さが所定値を超える場合には、ねじれ形状が未解消のままでねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。
On the other hand, if the result of determination in step SB838 is that the area of
また、全ての垂線の長さが所定値以下である場合には、欠損構成点修正部18iは、カテゴリ1に属する欠損構成点をカテゴリ2側にシフトさせる(ステップSB842)。このとき、その欠損構成点が第2の基準線上に来るように、または第2の基準線よりもカテゴリ2側に来るように欠損構成点の画像座標が修正される。以上でねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。
Further, when the lengths of all the perpendiculars are equal to or less than the predetermined value, the missing constituent
上記のねじれ形状検出処理によって、角の欠損におけるねじれ形状が解消され、欠損の面積を算出することが可能となる。上記のねじれ形状検出処理において、第1の動作例と同様の変形を施してもよい。 The twist shape detection process described above eliminates the twist shape in the corner defect, and the defect area can be calculated. In the twist shape detection process described above, the same modification as in the first operation example may be performed.
(第3の動作例)
次に、第3の動作例を説明する。第3の動作例は、図43に示したように細く複雑な形状を有する欠損についての動作例である。図55は、図48のステップSB8におけるねじれ形状検出処理の詳細を示している。ステップSB4で算出された欠損構成点(2つの基準点を含む)の画像座標等の情報が制御部18aから入力されると、ねじれ形状検出部18hは、欠損構成点のラベル表を作成する(ステップSB851)。
(Third operation example)
Next, a third operation example will be described. The third operation example is an operation example for a defect having a thin and complicated shape as shown in FIG. FIG. 55 shows details of the twist shape detection processing in step SB8 of FIG. When information such as image coordinates of the missing component points (including two reference points) calculated in step SB4 is input from the
図56(a)は初期状態のラベル表の内容を示している。ラベル表には、欠損構成点毎に異なるラベル番号と、欠損構成点の画像座標値と、各欠損構成点がどの欠損構成点に隣接するのかを示す2つの隣接ラベル番号とが含まれている。図57は、図56(a)に示すラベル表に対応した欠損構成点の画像上の位置を模式的に示している。各欠損構成点を結ぶ線分が欠損輪郭線である。また、各欠損構成点の近傍に記載されている数字は、ラベル表に含まれるラベル番号である。 FIG. 56A shows the contents of the label table in the initial state. The label table includes a different label number for each missing component point, an image coordinate value of the missing component point, and two adjacent label numbers indicating which missing component point each missing component point is adjacent to. . FIG. 57 schematically shows positions of missing constituent points on the image corresponding to the label table shown in FIG. A line segment connecting each defect constituent point is a defect outline. Moreover, the number described in the vicinity of each missing component point is a label number included in the label table.
最初および最後のラベル番号は2つの基準点に付与される。図57(a)に示す例では、第1の基準点にラベル番号1が付与され、第2の基準点にラベル番号11が付与されている。その他の欠損構成点に対しては、抽出された順に1ずつ増加するラベル番号が付与されている。また、2つの隣接ラベル番号から、各欠損構成点に隣接する欠損構成点を知ることが可能である。例えばラベル番号1の欠損構成点(第1の基準点)に隣接する欠損構成点はラベル番号11の欠損構成点(第2の基準点)とラベル番号2の欠損構成点である。
The first and last label numbers are given to the two reference points. In the example shown in FIG. 57A,
ステップSB851に続いて、ねじれ形状検出部18hは、欠損構成点の画像座標に基づいて欠損輪郭線の形状を調べる(ステップSB852)。欠損輪郭線の形状を調べるには、ラベル表の隣接ラベル番号に基づく隣接した欠損構成点を結ぶ線分同士の位置関係を調べればよい。これによって、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であるか否かを調べることができる。ねじれ形状の有無を調べるには、ラベル表の隣接ラベル番号に基づく隣接した欠損構成点を結ぶ線分同士が交差するか否か(互いに交差している2本の線分があるか否か)を調べればよい。図57(b)に示す例では、ラベル番号4,5の欠損構成点を結ぶ線分5700と、ラベル番号7,8の欠損構成点を結ぶ線分5710とが交差しているため、欠損輪郭線の形状がねじれ形状となっていることが分かる。
Subsequent to step SB851, the twist
ねじれ形状検出部18hは、ステップSB852の処理結果に基づいて、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であるか否かを判定する(ステップSB853)。欠損輪郭線の形状がねじれ形状でなかった場合には、ねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。
Based on the processing result of step SB852, the twist
また、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であった場合には、制御部18aを介してねじれ形状検出部18hから欠損構成点修正部18iにラベル表等の情報が入力される。欠損構成点修正部18iは、ねじれ形状に関係する4つの欠損構成点の外接矩形を算出する(ステップSB854)。例えば、図57(c)に示す外接矩形5720がステップSB854で算出される。この外接矩形は、ねじれ形状を解消するか否かを判定するための目安となる図形であり、外接矩形でなくてもよい。
When the shape of the defect outline is a twisted shape, information such as a label table is input from the twist
続いて、欠損構成点修正部18iは、外接矩形の縦サイズおよび横サイズに基づくサイズを算出する(ステップSB855)。縦サイズは、図57(c)に示す外接矩形5720の垂直方向の長さであり、横サイズは外接矩形5720の水平方向の長さである。また、外接矩形のサイズは、例えば縦サイズと横サイズの積とすればよい。欠損構成点修正部18iは、ステップSB855で算出した外接矩形のサイズが所定値以下であるか否かを算出する(ステップSB856)。
Subsequently, the missing component
外接矩形のサイズが所定値を超える場合には、ねじれ形状が未解消のままでねじれ形状検出処理が終了し、図48のステップSB5へ処理が移行する。また、外接矩形のサイズが所定値以下の場合には、欠損構成点修正部18iは、ねじれ形状に関係する4つの欠損構成点のうちの任意の2点を通る、互いに異なる2本の線分の組合せの中から、互いに交差しない2本の線分からなる組合せを求める(ステップSB857)。
If the size of the circumscribed rectangle exceeds the predetermined value, the twist shape detection process ends with the twist shape remaining unresolved, and the process proceeds to step SB5 in FIG. In addition, when the size of the circumscribed rectangle is equal to or smaller than the predetermined value, the missing component
例えば、図57に示した欠損構成点のうち、ねじれ形状に関係するのはラベル番号4,5,7,8の4つの欠損構成点である。これら4つの欠損構成点の中の2点を通る2本の線分の組合せのうち、図58(a)(b)に示す2つの組合せでは、2本の線分が交差していない。このような組合せをそれぞれグループA,Bとする。図58の例では、図58(a)に示す線分の組合せをグループAとし、図58(b)に示す線分の組合せをグループBとする。 For example, among the missing component points shown in FIG. 57, the four missing component points labeled 4, 5, 7, and 8 are related to the twisted shape. Of the combinations of two line segments that pass through two of these four missing component points, in the two combinations shown in FIGS. 58 (a) and 58 (b), the two line segments do not intersect. Such combinations are referred to as groups A and B, respectively. In the example of FIG. 58, the combination of line segments shown in FIG. 58A is group A, and the combination of line segments shown in FIG.
続いて、欠損構成点修正部18iは、グループAを構成する線分の情報に基づいてラベル表の隣接ラベル番号を書き直す(ステップSB858)。この処理は、グループAを構成する線分を含むように欠損輪郭線を修正するための処理である。例えば、図58(a)に示すグループAを構成する線分を含むように欠損輪郭線を修正すると図59(a)のようになる。この場合、図56(a)に示す初期状態のラベル表において、ラベル番号4の欠損構成点の隣接ラベル番号を5から8に変更し、ラベル番号5の欠損構成点の隣接ラベル番号を4から7に変更し、ラベル番号7の欠損構成点の隣接ラベル番号を8から5に変更し、ラベル番号8の欠損構成点の隣接ラベル番号を7から4に変更する必要がある。図56(b)は変更後のラベル表の内容を示している。
Subsequently, the missing component
続いて、欠損構成点修正部18iは、最初のラベル番号が付与された欠損構成点から順に、書き直されたラベル表に基づいて欠損構成点をサーチし(ステップSB859)、全ての欠損構成点を通過したか否かを判定する(ステップSB860)。欠損構成点をサーチするのは、ラベル表を書き直したことによって、欠損輪郭線が2つに分断されていないか否かを確認するためである。
Subsequently, the missing component
図56(b)に示すラベル表に基づく欠損構成点のサーチは以下のようにして行われる。まず、ラベル番号1の欠損構成点が選択され、その隣接ラベル番号が参照される。隣接ラベル番号は11と2であるが、2が選択されたとする。続いて、ラベル番号2の欠損構成点が選択され、その隣接ラベル番号が参照される。隣接ラベル番号は1と3であるが、直前にサーチした欠損構成点のラベル番号とは異なる隣接ラベル番号が選択される。すなわち、3が選択される。
The search for missing constituent points based on the label table shown in FIG. 56 (b) is performed as follows. First, the missing constituent point with
同様の処理を繰り返すことにより、ラベル番号1,2,3,4,8,9,10,11の欠損構成点が順にサーチされる(図59(b))。また、サーチを開始した欠損構成点のラベル番号と同一の隣接ラベル番号が発見された場合に、欠損構成点のサーチが終了する。ラベル番号11の欠損構成点の隣接ラベル番号は10と1であるが、ラベル番号1の欠損構成点からサーチが開始されたので、ラベル番号11の欠損構成点がサーチされた段階でサーチが終了する。ラベル表に記録されている欠損構成点の数(=11)と、サーチした欠損構成点の数(=8)とを比較すると、両者が異なるため、一部の欠損構成点がサーチされなかったことが分かる。
By repeating the same processing, the missing constituent points with
ステップSB860での判定の結果、全ての欠損構成点をサーチしたことが分かった場合には、所望の欠損輪郭線が得られたことになる。この場合には、ステップSB863へ処理が移行する。また、ステップSB860での判定の結果、一部の欠損構成点をサーチしなかったことが分かった場合には、欠損構成点修正部18iは、グループBを構成する線分について上記と同様の処理を行う。
As a result of the determination in step SB860, if it is found that all missing component points have been searched, a desired missing contour line has been obtained. In this case, the process proceeds to step SB863. If it is determined as a result of the determination in step SB860 that some missing component points have not been searched, the missing component
すなわち、欠損構成点修正部18iは、グループBを構成する線分の情報に基づいてラベル表の隣接ラベル番号を書き直す(ステップSB861)。例えば、図58(b)に示すグループBを構成する線分を含むように欠損輪郭線を修正すると図59(c)のようになる。この場合、図56(a)に示す初期状態のラベル表において、ラベル番号4の欠損構成点の隣接ラベル番号を5から7に変更し、ラベル番号5の欠損構成点の隣接ラベル番号を4から8に変更し、ラベル番号7の欠損構成点の隣接ラベル番号を8から4に変更し、ラベル番号8の欠損構成点の隣接ラベル番号を7から5に変更する必要がある。図56(c)は変更後のラベル表の内容を示している。
In other words, the missing component
続いて、欠損構成点修正部18iは、最初のラベル番号が付与された欠損構成点から順に、書き直されたラベル表に基づいて欠損構成点をサーチする(ステップSB862)。図59(c)に示す欠損構成点の場合、図59(d)に示すように順次サーチを行うと、全ての欠損構成点を通過することが分かる。したがって、図59(c)に示す欠損輪郭線ではねじれ形状が解消されていることが分かる。
Subsequently, the missing component
ステップSB862に続いて、欠損構成点修正部18iは、ステップSB862でサーチした欠損構成点のサーチの順番がラベル番号の順番と一致するようにラベル表の画像座標値を書き直すと共に、ラベル表の隣接ラベル番号を、初期状態と同じ状態となるように書き直す(ステップSB863)。図59(c)に示すサーチでは、ラベル番号1,2,3,4,7,6,5,8,9,10,11の順に欠損構成点がサーチされるが、ラベル番号5,7の欠損構成点については、ラベル番号とサーチの順番が異なっている。したがって、ステップSB863では、ラベル番号5の欠損構成点の画像座標値とラベル番号7の欠損構成点の画像座標値とを入れ替える処理が行われる。
Subsequent to step SB862, the missing component
この入れ替えによって、ラベル番号5,7の欠損構成点の位置が図57(d)に示すように入れ替わることになる。また、隣接ラベル番号が、図56(a)と同じ状態となるように書き直される。図56(d)は変更後のラベル表の内容を示している。ステップSB863の処理は、必要がなければ省略してもよい。ステップSB863に続いて、ステップSB852に処理が戻る。
By this replacement, the positions of the missing constituent points with the
上記のねじれ形状検出処理によって、細く複雑な形状を有する欠損におけるねじれ形状が解消され、欠損の面積を算出することが可能となる。上記のねじれ形状検出処理のステップSB856での判定の結果、外形矩形のサイズが所定値を超えていると分かった場合に、ねじれ形状が未解消のままでねじれ形状検出処理を終了するのは、この場合に欠損のねじれ形状を解消すると、欠損の形状や面積を大きく変化させ測定精度に影響を与える可能性があるからである。 By the twist shape detection process described above, the twist shape in the defect having a thin and complicated shape is eliminated, and the area of the defect can be calculated. As a result of the determination in step SB856 of the torsional shape detection process described above, when it is found that the size of the outer rectangle exceeds the predetermined value, the torsional shape detection process is terminated with the twisted shape remaining unresolved. This is because eliminating the twisted shape of the defect in this case may greatly change the shape and area of the defect and affect the measurement accuracy.
例えば、欠損輪郭線の形状が、図60(a)に示す形状であった場合、図60(b)に示すように、ラベル番号4,5,6,7の欠損構成点がねじれ形状に関係していることが分かる。図60(c)に示すように、この4つの欠損構成点に隣接する外接矩形6000のサイズが大きいため、ねじれ形状を解消した場合の欠損輪郭線(図60(d))の形状が、図60(a)に示す形状と大きく異なる。そこで、このような場合には、ねじれ形状が未解消のままでねじれ形状検出処理を終了する。ただし、欠損計測の誤差を許容するのであれば、ねじれ形状を解消してもよい。また、上述した第4の動作例におけるねじれ形状検出処理を辺の欠損や角の欠損に適用してもよい。
For example, when the shape of the defect outline is the shape shown in FIG. 60A, the defect constituent points of the
(第4の動作例)
次に、第4の動作例を説明する。第1〜第3の動作例では、タービンブレードあるいはコンプレッサブレードのエッジに生じた欠損を主な計測対象としていたが、第4の動作例では、ブレード表面に生じたバーニング(焼け)や塗装のはがれ、パイプ内部に生じたサビ等の欠陥を主な計測対象とする。
(Fourth operation example)
Next, a fourth operation example will be described. In the first to third operation examples, a defect generated at the edge of the turbine blade or the compressor blade is the main measurement target. However, in the fourth operation example, burning (burning) or paint peeling occurred on the blade surface. Defects such as rust generated inside the pipe are the main measurement targets.
例えば、図61(a)に示すように、コンプレッサブレード6100のエッジに欠損6110が形成され、表面にバーニング6120が形成されている。図61(b)は欠損6110を拡大した図であり、図61(c)はバーニング6120を拡大した図である。欠損6110では端点6111,6112を結ぶ直線6113を基準にして片側のみにエッジがあるのに対して、バーニング6120ではバーニング周囲の輪郭線(エッジ)上の任意の2つの点6121,6122を結ぶ直線6123を基準にして両側にエッジがある。
For example, as shown in FIG. 61A, a
以下、図62を参照しながら、計測対象物上の任意の2点を結ぶ直線の両側にエッジを有する計測対象物に対して欠損計測を行う方法を説明する。図62(a)に示すバーニング6200に対して、まずユーザがエッジ上の任意の2つの基準点6210,6211を指定する。続いて、第1の実施形態で説明したように、指定された2つの基準点の間に位置するエッジ上の点が順次サーチされ、欠損構成点(計測点)として抽出される。このとき、図62(b)に示すように、基準点6210から基準点6211に向かって、矢印6220,6221が示す2方向に欠損構成点がサーチされる。また、第4の変形例では基準曲線の算出処理は行われず、基準点4110,4111がそれぞれそのまま欠損始点、欠損終点になる。
Hereinafter, a method for performing defect measurement on a measurement object having edges on both sides of a straight line connecting two arbitrary points on the measurement object will be described with reference to FIG. For the burning 6200 shown in FIG. 62A, the user first designates any two
サーチされた欠損構成点と基準点6211との2次元距離が所定値以下になった場合に、欠損構成点のサーチが終了する。図62(c)は、欠損構成点のサーチが終了した状態を示している。続いて、抽出された欠損構成点のマッチング点の算出および各点の空間座標の算出が行われ、算出された各点の空間座標に基づいてバーニング6200のサイズが算出される。算出されるバーニング6200のサイズは、図62(d)に示すように、バーニング6200の幅6230,6231と周囲長6232と面積である。
When the two-dimensional distance between the searched missing constituent point and the
幅6230は基準点6210,6211間の空間距離であり、幅6231は、基準点6210,6211を結ぶ直線から左右方向に最も離れている欠損構成点6212,6213間の空間距離である。周囲長6232は隣接する2つの欠損構成点間の空間距離の合計である。面積は、全ての欠損構成点で囲まれた領域の空間面積である。バーニング6200のサイズが算出されると、図62(e)が示すように、計測結果を示す結果ウィンドウ6240が計測画面に表示される。以上のように、バーニングに対しても欠損計測を行うことができる。
A
第4の動作例で扱うような計測対象物においても、欠損輪郭線の形状がねじれ形状になることがある。例えば、図63(a)に示すバーニング6300では、エッジの一部が細く複雑な形状を有している。基準点6310,6311が指定されると、図63(b)および図63(c)に示すように、指定された2つの基準点の間に位置するエッジ上の点が順次サーチされ、欠損構成点(計測点)として抽出される。このとき、矢印6320,6321が示す2方向に欠損構成点がサーチされる。
Even in the measurement object handled in the fourth operation example, the shape of the defect outline may be a twisted shape. For example, in the burning 6300 shown in FIG. 63A, a part of the edge is thin and has a complicated shape. When the
図63(d)は、欠損構成点のサーチが終了した状態を示している。欠損輪郭線を構成する2つの線分が領域6330で交差しており、欠損輪郭線の一部の形状がねじれ形状になっている。このため、図63(e)に示すように、計測結果がエラーであることを示す結果ウィンドウ6340が計測画面に表示される。
FIG. 63 (d) shows a state where the search for missing constituent points has been completed. Two line segments constituting the defect outline intersect with each other in the
このような場合でも、第3の動作例で説明したねじれ形状検出処理が有効である。図63(d)に示すように欠損輪郭線の形状がねじれ形状になっていても、第3の動作例で説明したねじれ形状検出処理を適用することによって、図63(f)に示すように、ねじれ形状を解消することが可能となる。 Even in such a case, the twist shape detection process described in the third operation example is effective. As shown in FIG. 63 (f), even if the shape of the defect outline is a twisted shape as shown in FIG. 63 (d), the twisted shape detection process described in the third operation example is applied. The twisted shape can be eliminated.
上述したように、本実施形態によれば、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であるか否かを検出することによって、欠損の面積を算出することが可能となる。例えば、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であることが検出された場合に、第1の動作例および第2の動作例においては、基準点の再指定をユーザに促すことによって、欠損輪郭線の形状がねじれ形状となることを防止し、欠損の面積を算出することができるようになる。また、欠損輪郭線の形状がねじれ形状であることが検出された場合に、ねじれ形状が解消するように欠損構成点を修正することによって、欠損の面積を算出することができるようになる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to calculate the area of the defect by detecting whether or not the shape of the defect outline is a twisted shape. For example, when it is detected that the shape of the defect outline is a twisted shape, in the first operation example and the second operation example, by prompting the user to respecify the reference point, It is possible to prevent the shape from being twisted and calculate the area of the defect. Further, when it is detected that the shape of the defect outline is a twisted shape, the defect area can be calculated by correcting the defect constituent points so that the twisted shape is eliminated.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above-described embodiments, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention. .
1・・・計測用内視鏡装置、18・・・計測処理部、18a・・・制御部、18b・・・基準点指定部、18c・・・基準曲線算出部、18d・・・欠損構成点算出部、18e・・・欠損種類判別部、18f・・・欠損サイズ算出部、18g・・・記憶部、18h・・・ねじれ形状検出部、18e・・・欠損構成点修正部
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記計測処理手段は、
前記計測対象物上の2つの基準点を指定する基準点指定手段と、
前記基準点に基づいて、前記計測対象物に形成された欠損の輪郭を構成する欠損構成点を算出する欠損構成点算出手段と、
前記欠損構成点算出手段によって算出された前記欠損構成点を結ぶ線分で構成される欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であるか否かを検出するねじれ形状検出手段と、
前記ねじれ形状検出手段によって、前記欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であることが検出された場合に、前記欠損構成点を修正する欠損構成点修正手段と、
前記欠損構成点修正手段によって修正された前記欠損構成点に基づいて前記欠損のサイズを計測する欠損計測手段と、
を備えたことを特徴とする計測用内視鏡装置。 An electronic endoscope that images a measurement object and generates an imaging signal, an image processing unit that generates a video signal based on the imaging signal, and a measurement process that performs measurement processing of the measurement object based on the video signal In an endoscope apparatus for measurement comprising means,
The measurement processing means includes
Reference point designating means for designating two reference points on the measurement object;
Based on the reference point, a missing component point calculating means for calculating a missing component point that constitutes the outline of the defect formed in the measurement object;
Whether or not the shape of the missing outline composed of the line connecting the missing constituent points calculated by the missing constituent point calculating means is a shape in which some line segments constituting the missing outline intersect. A twist shape detecting means for detecting whether or not
A defect that corrects the defect component point when the twisted shape detection means detects that the shape of the defect contour line is a shape in which some line segments constituting the defect contour line intersect each other. Composition point correction means;
A defect measuring means for measuring the size of the defect based on the missing constituent point corrected by the missing constituent point correcting means ;
An endoscope apparatus for measurement, comprising:
前記計測処理手段は、The measurement processing means includes
前記計測対象物上の2つの基準点を指定する基準点指定手段と、Reference point designating means for designating two reference points on the measurement object;
前記基準点に基づいて、前記計測対象物に形成された欠損の輪郭を構成する欠損構成点を算出する欠損構成点算出手段と、Based on the reference point, a missing component point calculating means for calculating a missing component point that constitutes the outline of the defect formed in the measurement object;
前記欠損構成点算出手段によって算出された前記欠損構成点を結ぶ線分で構成される欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であるか否かを検出するねじれ形状検出手段と、Whether or not the shape of the missing outline composed of the line connecting the missing constituent points calculated by the missing constituent point calculating means is a shape in which some line segments constituting the missing outline intersect. A twist shape detecting means for detecting whether or not
前記ねじれ形状検出手段によって、前記欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であることが検出された場合に、前記基準点の再指定をユーザに促す情報を前記表示手段に表示させる制御手段と、When the twisted shape detecting means detects that the shape of the missing contour line is a shape in which some line segments constituting the missing contour line intersect each other, the redesignation of the reference point is performed by the user. Control means for causing the display means to display information prompting the user,
を備えたことを特徴とする計測用内視鏡装置。An endoscope apparatus for measurement, comprising:
前記欠損構成点算出手段は、前記基準点及び前記輪郭近似線に基づいて、前記欠損構成点を算出する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の計測用内視鏡装置。 A contour approximate line calculating means for calculating a contour approximate line that approximates the contour of the measurement object based on the reference point;
The measurement endoscope apparatus according to claim 1, wherein the missing component point calculating unit calculates the missing component point based on the reference point and the contour approximation line.
前記2つの基準点を通る基準線を算出し、Calculating a reference line passing through the two reference points;
前記基準線によって分割される2つの領域の両方に前記欠損構成点が存在している場合、前記欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であることを検出するWhen the missing component point exists in both of the two regions divided by the reference line, the shape of the missing contour line is a shape in which some line segments constituting the missing contour line intersect each other. Detect something
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の計測用内視鏡装置。The endoscope apparatus for measurement according to claim 1 or 2, wherein
前記2つの基準点を通る基準線を算出し、Calculating a reference line passing through the two reference points;
前記基準線によって分割される2つの領域の両方に前記欠損構成点が存在している場合、前記欠損輪郭線の形状が、前記欠損輪郭線を構成する一部の線分同士が交差する形状であることを検出し、When the missing component point exists in both of the two regions divided by the reference line, the shape of the missing contour line is a shape in which some line segments constituting the missing contour line intersect each other. Detect that there is
前記欠損構成点修正手段は、The missing component point correcting means is
前記2つの領域の何れか一方に存在する前記欠損構成点を修正するCorrect the missing component point that exists in one of the two regions
ことを特徴とする請求項1に記載の計測用内視鏡装置。The endoscope apparatus for measurement according to claim 1.
前記2つの領域の一方に属する前記欠損構成点と前記基準線とによって形成される領域の面積である第1の面積を算出し、Calculating a first area that is an area of a region formed by the defect constituent point belonging to one of the two regions and the reference line;
前記2つの領域の他方に属する前記欠損構成点と前記基準線とによって形成される領域の面積である第2の面積を算出し、Calculating a second area which is an area of a region formed by the missing constituent point belonging to the other of the two regions and the reference line;
前記第1の面積と前記第2の面積との比較結果に基づいて、前記2つの領域の何れか一方に存在する前記欠損構成点を修正するBased on the comparison result between the first area and the second area, the missing component point existing in one of the two regions is corrected.
ことを特徴とする請求項12に記載の計測用内視鏡装置。The measuring endoscope apparatus according to claim 12.
前記第1の面積と前記第2の面積との比較結果に基づいて、前記2つの領域の何れか一方に存在する前記欠損構成点から前記基準線までの垂線の長さを算出し、Based on the comparison result between the first area and the second area, the length of the perpendicular from the missing component point existing in one of the two regions to the reference line is calculated,
前記垂線の長さが所定値以下である場合、前記欠損構成点を修正するWhen the length of the perpendicular is equal to or less than a predetermined value, the missing constituent point is corrected.
ことを特徴とする請求項13に記載の計測用内視鏡装置。The measuring endoscope apparatus according to claim 13.
前記2つの領域の何れか一方に存在する前記欠損構成点を、前記2つの領域の他方、または前記基準線上に位置するように修正するThe defect constituent point existing in one of the two regions is corrected so as to be located on the other of the two regions or on the reference line.
ことを特徴とする請求項12〜請求項14のいずれかに記載の計測用内視鏡装置。The measurement endoscope apparatus according to any one of claims 12 to 14, wherein
算出された順に前記欠損構成点に番号を付与し、Number the missing component points in the order calculated,
前記番号に基づいて、隣接した前記欠損構成点を結ぶ線分が、他の隣接した前記欠損構成点を結ぶ線分と交差する形状であることを検出するBased on the number, it is detected that a line segment that connects the adjacent missing component points intersects with another line segment that connects the adjacent missing component points.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の計測用内視鏡装置。The endoscope apparatus for measurement according to claim 1 or 2, wherein
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