三维图像系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于观察监视器所显示的三维观察用图像的三维图像系统。
【背景技术】
[0002]近年来，内窥镜在医疗用领域被广泛使用。通常的内窥镜具备一个摄像装置，由一个摄像装置拍摄的是二维图像，在监视器中显示二维图像，手术操作者一边观察监视器所显示的二维图像一边进行内窥镜检查、手术等。
[0003]在进行手术这样的情况下，有时采用以下一种三维图像系统，使用具备两个摄像装置的立体内窥镜或三维内窥镜，将根据具有视差的二维图像生成的三维观察用图像显示于监视器，手术操作者通过佩戴三维观察用眼镜来进行观察，能够以具有立体感或深度感的三维图像进行目视确认(观察)。
[0004]在这样的三维图像系统中，手术操作者能够以具有立体感或深度感的三维图像进行观察，因此能够容易辨别手术时的患部的凹凸、处置器具的前端侧的深度感，能够顺利且短时间地进行手术。
[0005]在作为第一现有例的日本国特开平11-164329号公报中公开了一种立体影像显示装置，在该立体影像显示装置中，视差量控制单元使用来自设定控制单元的设定信息来对用于进行立体显示的左右眼用图像信号的视差量进行控制。
[0006]另外，在作为第二现有例的日本国特开2011-188118号公报中公开了一种通过使用眼镜观看显示部所显示的显示图像而能够进行立体显示的立体显示装置，在该装置中从眼镜向显示装置侧发送眼镜的属性信息，显示装置从存储部中读出与由接收部接收到的眼镜的属性信息对应的参数信息，控制部根据参数信息生成图像控制信息，调整部基于图像控制信息来调整显示图像，显示部显示调整后的显示图像。另外，在观看者为多人的情况下，能够考虑优先级地调整显示图像。
[0007]在第一现有例中，为了设定为适于观察显示装置的观察者的视差量，利用设置于显示装置的照相机等检测单元检测观察者的位置，使用检测出的信息来确定观察者，使用与所确定出的观察者对应地预先存储的视差量设定信息来对所显示的影像的视差量进行控制。但是，在手术操作者佩戴口罩进行手术这样的环境下，实际上难以确定正在一边观察显示装置一边进行手术的手术操作者，误检测的可能性高。
[0008]另外，在第二现有例中，在显示装置侧设置有存储用于调整立体感或深度感的图像信息的存储部，因此存储部的数据管理变得复杂。
[0009]例如，在观察者不同的情况下，能够与观察者的ID相对应地管理图像信息，在相同ID的观察者的情况下，也存在例如下次观察的状态相同的观察环境，下次观察的状态不同的观察环境。此外，以下次观察的情况进行了说明，但是也适于每次观察的情况。为了能够应对全部情况，需要在显示装置侧对仅使用一次且以后不再使用的不需要的数据也进行累积并进行管理。当然，也考虑自动删除在规定期间以上没有被使用的数据，但是在该情况下，在一定期间之后存在希望在相同的环境下使用的手术操作者等观察者的情况下，需要再次进行相同数据的设定。
[0010]因此，期待一种能够通过容易进行数据管理的简单的结构来以赋予观察者所期待的立体感的深度量显示三维观察用图像的三维图像系统。
[0011]本发明是鉴于上述的点而完成的，目的在于提供一种能够通过简单的结构来以赋予实际观察监视器的观察者所期待的立体感的深度量显示三维观察用图像的三维图像系统。
【发明内容】
[0012]发明要解决的问题
[0013]本发明的一个方式所涉及的三维图像系统具备:图像生成装置，其生成用于进行三维观察的三维图像的图像信号；监视器，其将由所述图像生成装置生成的所述图像信号显示为三维观察用图像;三维观察用眼镜，其用于将所述监视器的显示部所显示的所述三维观察用图像以三维图像进行观察;存储部，其被设置在所述三维观察用眼镜，存储深度信息校正值，该深度信息校正值对所述显示部所显示的三维观察用图像的用于赋予立体感的深度信息进行校正;扫描部，其被设置在所述监视器，为了读取存储于所述存储部中的信息而对具备该存储部的所述三维观察用眼镜进行扫描；以及控制部，其进行控制以根据所述扫描部的扫描结果来对所述监视器设定存储于所述存储部中的所述深度信息校正值。
【附图说明】
[0014]图1是表示本发明的第一实施方式的三维图像系统的整体结构的图。
[0015]图2是从上方看到的在手术中由于多个手术操作者的位置变更而所观察的监视器变化的情形的配置的示意图。
[0016]图3是表示三维图像系统的内部结构的图。
[0017]图4是利用设置在3D监视器的RF发送接收部来朝向能够观察显示部的观察范围发送检测3D眼镜的电波、接收到电波的3D眼镜将回复用的电波发送到3D监视器的情形的说明图。
[0018]图5是示出与图4的动作对应的处理例的流程图。
[0019]图6是表示在手术操作者佩戴3D眼镜来观察3D监视器的位置设定深度量校正值的情况下的情形的图。
[0020]图7是表示在图6的状态下向3D眼镜写入深度量校正值的情况下的处理例的流程图。
[0021]图8是由沿左右方向相距距离d的两个摄像部拍摄被摄体的情形、示意性地显示所拍摄到的左图像和右图像的情形、以及用于赋予立体感的深度量等的说明图。
[0022]图9A是表示对3D眼镜进行数据写入的情况下的处理顺序的图。
[0023]图9B是表示从被写入了数据的3D眼镜中读取数据的情况下的处理顺序的图。
[0024]图10是以表的形式示出写入3D眼镜中的数据的例子的图。
[0025]图11是表示第一实施方式的代表性的动作的处理例的流程图。
[0026]图12是表示获取监视器尺寸等数据的处理的内容的流程图。
[0027]图13A是表示在第一实施方式中对手术操作者所佩戴的3D眼镜与3D监视器之间的距离进行检测、显示反映出与距离相应的深度量校正值的3D观察图像的代表性的动作的处理例的流程图。
[0028]图13B是表示具备距离测量单元的三维图像系统的整体结构的图。
[0029]图14是表示图13B的三维图像系统的处理的流程图。
【具体实施方式】
[0030]以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
[0031](第一实施方式)
[0032]如图1或图2所示，本发明的第一实施方式的三维图像系统I被针对横躺在内窥镜检查室或手术室内的床2上的患者3(使用三维图像系统I)的多个观察者中的至少一人操作，其中，作为多个观察者，例如是成为主体的进行手术的执刀医生Da(以下是第一手术操作者)、辅助作为执刀医生Da的第一手术操作者进行手术的助手医生Db(以下是第二手术操作者)以及操作例如内窥镜的内窥镜医生Dc(以下是第三手术操作者)。此外，图1和图2示出了 3个手术操作者的情况，但是本三维图像系统I也能够应用于I个手术操作者或2个手术操作者的情况。图2的(A)和图2的(B)是示出从上方看到的第一手术操作者Da、第二手术操作者Db、第三手术操作者Dc在手术过程中位置变化、并且由于位置的变化而所观察的监视器变化的情形的不意图。
[0033]三维图像系统I具备:用于进行立体观察的立体内窥镜或三维内窥镜(简记为3D内窥镜)4;被配置在小车(或手推车)T的光源装置5;生成左眼用的影像信号(或图像信号)的第一处理器6A;生成右眼用的影像信号(或图像信号)的第二处理器6B;作为图像生成装置的三维混合器(简记为3D混合器)7，其根据来自处理器6A的第一影像信号(或图像信号)和来自处理器6B的第二影像信号(或图像信号)生成立体(3D)观察用的三维(3D)的影像信号(或图像信号)；第一监视器8A，其显示由3D混合器7生成的3D影像信号(或图像信号)；第二监视器SB，其被安装在支架St，显示由3D混合器7生成的3D影像信号(或图像信号)；以及第一手术操作者Da?第三手术操作者Dc分别对第一监视器8A或第二监视器SB进行立体观察所使用的30眼镜9六、98、9(:。
[0034]图3表示构成三维图像系统I的内窥镜4等的内部结构。内窥镜4具有插入到体内的插入部11、设置在插入部11的后端(基端)且例如由第三手术操作者Dc把持的把持部12、从把持部12延伸出的光导件13以及信号线缆14，其中，光导件13的端部装卸自如地与光源装置5相连接。
[0035]光源装置5具有产生白色的照明光的灯16、以及将照明光会聚后向光导件13的端部入射(供给)的聚光透镜17。入射到光导件13的端部的照明光传送到在插入部11内贯穿的光导件13的前端侧的端部，从光导件13的前端面射出照明光来照明体内的患部等被摄体。
[0036]在插入部11的前端部以沿左右方向相距距离d的方式配置有用于形成被摄体的光学像的左眼用物镜21a和右眼用物镜21b，在各个成像位置配置有作为左眼用摄像元件的左眼用电荷耦合元件(简记为CCD)22a的摄像面、以及作为右眼用摄像元件的右眼用CCD 22b的摄像面。
[0037]CCD 22a、22b输出对所形成的光学像进行光电转换所得到的作为输出信号的摄像信号。由左眼用物镜21a和左眼用CCD 22a形成左眼用摄像部(左眼用摄像装置)或左摄像部(左摄像装置)23a，由右眼用物镜21b和右眼用CCD 22b形成右眼用摄像部(右眼用摄像装置)或右摄像部(左摄像装置)23b。由具有上述距离d且视线方向不同的两个摄像部23a、23b拍摄相同的被摄体后在显示装置监视器显示为3D观察图像，由此，对3D观察图像进行观察的(作为观察者的)手术操作者能够知觉立体感或深度感地对被摄体的各部进行观察。
[0038](XD 22a经由在内窥镜4内贯穿的信号线24a及其后端的信号连接器25a与第一处理器6A的信号连接器插座26a装卸自如地连接，CXD 22b经由在内窥镜4内贯穿的信号线24b及其后端的信号连接器25b与第二处理器6B的信号连接器插座26b装卸自如地连接。
[0039]第一处理器6A具有:影像生成部(或影像生成电路)27a，其根据由CCD22a生成的左眼用的摄像信号来生成左眼用的二维(2D)的影像信号(或图像信号)；影像输出接口(影像输出IF)28a，其输出由影像生成部27a生成的2D影像信号；以及同步信号通信部(或同步信号通信电路)29a，其进行生成影像信号(或图像信号)时的同步信号的通信。由影像生成部27a生成的左眼用的2D影像信号经由影像输出接口 28a而被输出到3D混合器7。
[0040]同样地，第二处理器6B具有:影像生成部(或影像生成电路)27b，其根据由CXD22b生成的右眼用的摄像信号来生成右眼用的二维(2D)的影像信号(或图像信号)；影像输出接口(影像输出IF)28b，其输出由影像生成部27b生成的右眼用的2D影像信号；以及同步信号通信部(或同步信号通信电路)2%，其进行生成影像信号(或图像信号)时的同步信号的通信。由影像生成部27b生成的右眼用的2D影像信号经由影像输出接口 28b而被输出到3D混合器7。
[0041]从同步信号通信部29a、29b中的一方向另一方发送同步信号、被发送的另一方的同步信号通信部生成与被发送来的同步信号同步的同步信号。换句话说，两个同步信号通信部29a、29b在进行通信之后成为生成相同的同步信号的状态，两个影像生成部27a、27b成为与相同的同步信号同步地分别生成左眼用的2D影像信号和右眼用的2D影像信号的状态。此外，也可以是影像生成部27a、27b分别包括影像输出接口 28a、28b的结构。
[0042]3D混合器7具有影像输入接口(影像输入IF)31a、31b，该影像输入接口 3Ia被输入由影像生成部27a生成的左眼用的2D影像信号，该影像输入接口 31b被输入由影像生成部27b生成的右眼用的2D影像信号，该3D混合器7还具有:3D影像生成部(或3D影像生成电路)32，其根据从影像输入接口 31a输入的左眼用的2D影像信号和从影像输入接口 31b输入的右眼用的2D影像信号来生成3D影像信号(或图像信号)；以及影像输出接口(影像输出IF)33，其将生成的3D影像信号(或图像信号)输出到作为外部装置的第一 3D监视器8A和第二 3D监视器8B。
[0043]3D影像生成部32例如将被输入的两个2D影像信号的周期压缩为1/2倍而使显示速率为2倍来生成第I帧具有左眼用的2D影像信号、第2帧具有右眼用的2D影像信号的3D影像信号。换句话说，3D影像生成部32也能够称为将左2D影像信号和右2D影像信号转换为3D影像信号的2D/3D转换部(或2D/3D转换电路)。
[0044]第一3D监视器8A具有:被输入3D影像信号的影像输入接口(影像输入IF)41a;图像处理部(或图像处理电路)42a，其对根据被输入的3D影像信号(图像信号)显示在显示部(或显示设备)43a的3D观察图像(或3D观察图像)进行与深度量校正值等图像参数相应的图像处理;显示部(或显示设备)43a，其包括显示所生成的3D观察图像的图像信号的液晶显示器等;操作部(操作设备)或操作输入部(操作输入设备)44a，其进行图像处理部42a的图像处理参数的设定操作;控制部(或控制电路)45a，其进行图像处理部42a和显示部43a的控制；以及RF发送接收部(或RF发送接收电路)46a，其与3D眼镜之间进行发送接收。
[0045]另外，RF发送接收部46a具备使电波进行扫描来检测3D眼镜的扫描部(或扫描电路)46aa的功能，控制部45a进行控制以使RF发送接