[发明专利]内窥镜插入方向检测装置以及内窥镜插入方向检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测内窥镜的插入方向的内窥镜插入方向检测装置以及内窥镜插入方向检测方法。 

背景技术

近年来，在医疗领域中广泛地使用内窥镜。在将内窥镜的插入部插入到体腔内来进行内窥镜检查的情况下，为了平滑地插入到如大肠那样复杂地弯曲的部位，有时需要熟练。 

因此，如果经验少的医生也能够将插入部简单地插入，则能够缩短内窥镜检查的时间，其价值很大。 

例如，作为第一以往例的日本特开2004-167010号公报中公开了一种具备像素提取单元等的内窥镜插入方向检测装置，其中，上述像素提取单元根据内窥镜图像提取与内窥镜插入方向的检测相关、或者与管腔构造相关的光晕等规定浓度值的像素。并且，该第一以往例根据提取结果来决定内窥镜的插入方向。 

另外，作为第二以往例的日本特开2003-93328号公报中公开了通过检测内窥镜图像中的明暗方向来决定插入内窥镜的插入部的方向的内窥镜插入方向检测装置以及内窥镜插入方向检测方法。 

然而，作为决定插入方向的装置或者方法，以往例所记载的技术存在如下缺点:没有综合地判断内窥镜图像的场景中的、与插入方向(管腔构造)相关的特征量，因此难以检测高精确度的插入方向。 

例如，当存在与多个不同的特征量对应的场景时，在以往例所记载的技术中，依赖于提取或者检测出的特征量的顺序来 决定插入方向。因此，以往例存在如下缺点：有可能对非主要的特征量进行插入方向的检测处理，难以检测高精确度的插入方向。 

因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种即使在存在与内窥镜插入方向相关的多个特征量的场景的情况下也能够高精确度地检测插入方向的内窥镜插入方向检测装置以及内窥镜插入方向检测方法。 

发明内容

用于解决问题的方案

本发明的内窥镜插入方向检测装置的特征在于，具备：分类单元，其对由被插入到体腔内的内窥镜拍摄得到的运动图像的内窥镜图像的场景进行分类，分类为与上述体腔内的内窥镜插入方向的检测相关的、种类不同的多个特征量的类；以及插入方向算出单元，其被设置为与由上述分类单元分类得到的各个特征量的类相对应，算出上述内窥镜的插入方向。 

另外，本发明的内窥镜插入方向检测方法的特征在于，具备：分类步骤，对由被插入到体腔内的内窥镜拍摄得到的运动图像的内窥镜图像的场景进行分类，分类为与上述体腔内的内窥镜插入方向的检测相关的、种类不同的多个特征量的类；以及插入方向算出步骤，能够与通过上述分类步骤分类得到的各个特征量的类相对应地算出上述内窥镜的插入方向。 

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的、具备插入方向检测装置的内窥镜系统的整体结构图。 

图2是表示插入方向检测装置的结构的框图。

图3是表示构成插入方向检测装置的CPU的主要功能的图。 

图4是表示内窥镜插入方向检测的处理内容的流程图。 

图5是表示在内窥镜图像的显示画面上显示表示所检测出的管腔暗部的区域的标记的例子的图。 

图6是表示在内窥镜图像的显示画面上显示通过所检测出的皱襞来表示插入方向的插入方向标记的例子的图。 

图7是表示成为在高次局部自相关系数的算出中使用场景特征量的基准的二维图案的图。 

图8是用于说明算出场景特征量的运算的第一图。 

图9是用于说明算出场景特征量的运算的第二图。 

图10是表示算出特征量的处理过程的流程图。 

图11是表示利用图10的对图像进行缩小时使用的离散小波变换(wavelet transform)来缩小得到的子带(sub band)图像例的图。 

图12是表示第一变形例中的算出特征量的处理过程的流程图。 

图13是表示第二变形例中的算出特征量的处理过程的流程图。 

图14是表示利用图13的离散小波变换来缩小得到的子带图像例的图。 

图15是表示本发明的第二实施方式所涉及的、内窥镜插入方向检测的处理内容的流程图。 

图16是用于说明根据某分辨率的图像来进行其周围图像的合并的情况等的第一图。 

图17是用于说明根据某分辨率的图像来进行其周围图像的合并的情况等的第二图。 

图18是表示检测暗部区域的处理过程的概要的流程图。

图19是表示图18中的步骤S53的详细处理过程的流程图。 

图20是算出浓度梯度角的说明图。