三维图像系统的制作方法_3

文档序号:9830178阅读:来源:国知局
态(空状态)的数据。3D监视器8A识别从3D眼镜9A发送的ID,并且识别(检测)没有写入数据的空白状态。
[0075]在接下来的步骤S13中,3D监视器8A显示由能够在3D监视器8A中设定的多个项目构成的菜单,手术操作者Da从菜单中选择深度量校正的项目。此外,作为多个项目,具备深度量校正的设定、之前所设定的深度量校正值的变更、除深度量校正以外的色调的设定(校正)、存储器54a的数据的读入、存储器54a的数据的重置、结束等。设为能够对如上述那样从多个项目中选择出的项目进行设定,因此也能够变更之前所设定的深度量校正值。
[0076]此外,关于菜单的显示,设定有如下程序:当在预先设定的规定时间(例如5、6秒)以内不进行选择操作时进行图5所说明的数据读入处理。因而,例如在本次所设定的深度量校正值等的写入结果在下次也能够直接使用这样的情况下,在下次时不需要该写入处理。
[0077]在接下来的步骤S14中,手术操作者Da对3D监视器8A的操作部44a进行操作,例如使用多个深度量校正值顺次显示3D观察图像。控制部45a与来自操作部44a的操作对应地顺次将多个深度量校正值发送到图像处理部42a,图像处理部42a顺次将多个深度量校正值的3D观察图像的图像信号输出到显示部43a,显示部43a顺次显示多个深度量校正值的3D观察图像。然后,如步骤S15所示,手术操作者Da对顺次显示的3D观察图像进行观察,利用操作部44a选择认为是最良好或最佳的深度量校正值的情况下的3D观察图像,并决定与该选择对应的最佳的深度量校正值。
[0078]图8示出基准的深度量、对基准的深度量进行了校正的情况下的深度量校正值、以及生成使用深度量校正值进行了校正的情况下的3D观察图像的左2D图像与右2D图像之间的关系的说明图。
[0079]如图8的(A)所示,患部等被摄体O在3D内窥镜4中的相距距离d的两个摄像部23a、23b的CCD 22a、22b的摄像面22ap、22bp形成光学像,并被光电转换(摄像)。与物镜21a、21b相距Lo处的被摄体部分分别形成共通的范围的光学像,斜线所示的左范围Ra、右范围Rb分别为一个摄像部能够拍摄而另一个摄像部拍摄不到的范围。因此,例如在虚线所示的距离LI处的被摄体部分,在CCD 22a、22b的摄像面22ap、22bp相互产生只由其中一个摄像部拍摄的光学像部分Pa、Pb。具体地说,光学像部分Pa与拍摄被摄体的左侧部分的摄像部对应,光学像部分Pb与拍摄被摄体的右侧部分的摄像部对应。此外,由Pc示出共同拍摄的光学像部分。另外,将左光学像设为Pl( = Pc+Pa),将右光学像设为Pr( =Pc+Pb)。
[0080]在本实施方式中,如将图8的(A)的一部分放大示出的图8的(B)所示,摄像面22ap、22bp具备被利用于显示部43a、43b中的3D观察图像的实际的显示区域的摄像区域(称为有效摄像区域)Re、以及设置在有效摄像区域Re的两个外侧的外侧摄像区域Ro。图8的(B)将图8的(A)中的摄像面22ap、22bp附近放大来示出有效摄像区域Re、外侧摄像区域Ro。
[0081 ]当使用Il表示将由CCD 22a的有效摄像区域Re拍摄到的光学像Pl原样显示在3D监视器8A的显示部43a或3D监视器8B的显示部43b的左2D图像、使用Ir表示将由CCD 22b的有效摄像区域Re拍摄到的光学像Pr原样显示在3D监视器8A的显示部43a或3D监视器SB的显示部43b的右2D图像时(图8的(C)参照),左2D图像Il成为与在CXD 22a的摄像面22ap中的有效摄像区域Re内形成的左光学像Pl相对应的图像或摄像图像,右2D图像Ir成为与在CCD 22b的摄像面22bp中的有效摄像区域Re内形成的右光学像Pr相对应的图像或摄像图像。
[0082]图8的(C)例如上下分开地示出在显示部43a的显示面43a,显示(与在摄像面22ap形成的左光学像Pl相对应的)左2D图像Il的情况、以及在显示部43a的显示面43a,显示(与在摄像面22bp形成的右光学像Pr相对应的)右2D图像Ir的情况。此外,在显示部43b的显示面中也同样。
[0083]另外,2D图像Il由共通的图像部分Ic以及只存在于左侧的2D图像Il的拍摄被摄体的左侧部分的图像部分(也就是说,非共通的图像部分)Ia构成,同样地,2D图像Ir由共通的图像部分Ic以及只存在于右侧的2D图像Ir的拍摄被摄体的右侧部分的图像部分(也就是说,非共通的图像部分)Ib构成。
[0084]此外,在图8的(C)中,为了使2D图像Il、Ir分别与光学像Pl、Pr对应的关系明确而以Il(Pl)、Ir(Pr)的方式显示。Ic、Ia、Ib也同样使用Ic(Pc)、Ia(Pa)、Ib(Pb)来表示。另外,当例如增大上述图8的(A)中的距离d时,斜线的范围Ra、Rb增大,例如图8的(B)中的只存在于一方的光学像部分Pa、Pb增大,在通过显示部43a、43b显示为3D观察图像的情况下,手术操作者进行观察时的立体感进一步增大。相反地,当减小距离d时,斜线的范围Ra、Rb减小,图8的(B)中的只存在于一方的光学像部分Pa、Pb减小,在通过显示部43a、43b显示为3D观察图像的情况下,手术操作者进行观察时的立体感减小。
[0085]因此认为,在使用具有规定的距离d的两个摄像部23a、23b的情况下,通过使只由其中一个摄像部拍摄的光学像部分Pa、Pb (被摄体的左侧部分Pa、被摄体的右侧部分Pb)或非共通的图像部分Ia、Ib的左右方向的尺寸变化来生成3D观察图像,能够使手术操作者进行观察时感知的立体感的大小实质地变化。
[0086]这样,在本说明书中设置有作为深度量校正单元的深度量校正部47a、47b,该深度量校正部47a、47b通过将非共通的图像部分Ia、Ib(左侧摄像范围或左侧范围Ia、右侧摄像范围或右侧范围Ib)的左右方向的尺寸的大小作为深度量校正值进行调整,来使手术操作者进行观察的情况下的立体感可变。此外,显示部中的显示3D观察图像的显示区域是固定的,因此在变更了非共通的图像部分Ia、Ib的左右方向的尺寸的大小的情况下,共通的图像部分Ic的大小也随着该变更而被变更。
[0087]如上述那样,在CCD22a、22b中在有效摄像区域Re的左右方向的两个外侧设置有外侧摄像区域Ro,因此即使在将非共通的图像部分Ia、Ib的左右方向的尺寸的大小作为深度量校正值进行了变更的情况下,通过利用外侧摄像区域Ro的图像,也不会使图像的一部分缺失而能够准备用于显示为3D观察图像的左2D图像和右2D图像。
[0088]例如,图8的(B)所示的状态下的光学像Pl由共通的光学像部分Pc和非共通的光学像部分Pa构成,但是为了增大立体感而将深度量校正值设为最大,因此能够将非共通的光学像部分设为Pa+Ro,将共通的光学像部分设为Pc-Ro。以光学像的情况进行了说明,但是也能够同样应用于基于从光学像进行光电转换所得到的摄像信号的2D图像的情况。
[0089]图8的(D)示出例如将深度量校正值设为h来显示深度量校正值h为_i(表述为h(-1))、h(0)、h(+i)这3个值时的3D观察图像的情况下的、左2D图像和右2D图像的共通的图像部分Ic和非共通的图像部分Ia、Ib的尺寸。
[0090]此外,深度量校正值h(0)与基准的深度量的情况相对应,深度量校正值h(_i)与以从深度量校正值h(0)减小i级的方式对深度量进行校正的情况相对应,深度量校正值h(+i)与以从深度量校正值h(0)增大i级的方式对深度量进行校正的情况相对应。深度量校正值h(_i)与深度量校正值h(0)相比,非共通的图像部分Ia、Ib的左右方向的大小减小了 i级。相反地,深度量校正值h(+i)与深度量校正值h(0)相比,非共通的图像部分Ia、Ib的左右方向的大小增大了 i级。
[0091]手术操作者Da对图8的(D)示意性地示出的3D观察图像进行观察,如上述的图7的步骤S15所示那样,从操作部44a选择出认为最佳的深度量校正值的情况下的3D观察图像,决定与该选择对应的深度量校正值。
[0092]在接下来的步骤S16中,3D监视器8A的控制部45a进行控制以将所决定的深度量校正值从RF发送接收部46a发送到3D眼镜9A。在步骤S17中,3D眼镜9A接收所发送的深度量校正值,并将深度量校正值的数据写入3D眼镜9A内的存储器54a中。当深度量校正值的数据的写入结束时,3D眼镜9A的RF发送接收部53a将写入已结束的信号发送到3D监视器8A。
[0093]3D监视器8A当接收到该信号时再次显示菜单,手术操作者Da结束将深度量校正值写入存储器54a中的处理。手术操作者Da在希望进一步校正3D观察图像的色调的情况下,从菜单中选择色调的设定(校正)。
[0094]而且,也可以是,将深度量校正值替换为色调的校正值来进行步骤S14?S16的处理,在进行将决定的色调校正值作为数据写入到3D眼镜9A内的存储器54a的处理(步骤S18)之后,结束图7的处理。3D眼镜9A内的存储器54a具有用于保存手术操作者Da所决定的深度量校正值的深度量校正值保存部(或深度量校正值保存设备)55a的功能、以及用于保存手术操作者Da所决定的色调校正值的色调校正值保存部(或色调校正值保存设备)56a的功會K。
[0095]图9A示出3D眼镜9A的存储器54a内的深度量校正值等数据为空白的情况下的、图7中的在3D监视器8A与3D眼镜9A之间进行的数据写入的处理顺序。图9A中的纵轴表示时间的经过。3D监视器8A从RF发送接收部46a通过电波向3D眼镜9A发送使3D眼镜9A启动的启动请求。3D眼镜9A接收到该电波并启动(处理SPl)。启动之后,3D眼镜9A向3D监视器8A回复表示已启动的意思的信号。
[0096]3D监视器8A当接收到回复的信号时,向3D眼镜9A发送用于对3D眼镜9A内的存储器54a中保存的数据进行确认的数据请求的信号。3D眼镜9A针对数据请求将保存在存储器54a中的数据传送到3D监视器8A。在最初的状态下,在3D眼镜9A的存储器54a中是空白状态,因此3D眼镜9A传送数据部分为空白的空白数据。
[0097]3D监视器8A读取被传送来的(空白)数据(处理SP2),把握存储器54a是没有被写入数据的空白状态。此外,在读取(空白)数据时等,3D监视器8A识别作为3D眼镜9A的识别信息的ID。
[0098]接着,3D监视器8A显示菜单(处理SP3)。手术操作者在菜单显示时对操作部44a进行操作来进行深度量校正的选择(校正深度量的选择)(处理SP4)。
[0099]3D监视器8A使用多个深度量校正值顺次进行3D观察图像的显示(处理SP5)。手术操作者对3D观察图像进行观察,通过操作部44a的操作来决定认为是最佳的3D观察图像的情况下的深度量校正值(处理SP6K3D监视器8A接受该操作来将所决定的深度量校正值传送到3D眼镜9A。
[0100]3D眼镜9A将传送来的深度量校正值写入(保存)到存储器54a中(处理SP7)。在进行该写入之后,3D眼镜9A向3D监视器8A通知写入已完成。3D监视器8A接收到该通知,对3D眼镜9A发送请求关机的关机请求。3D眼镜9A关机,结束图9的处理。这样,手术操作者Da能够将手术操作者Da所期望的深度量校正值写入3D眼镜9A的存储器54a中。此外,如上述那样,也能够进一步将色调校正值写入3D眼镜9A的存储器54a中。以上的说明是在图1或图2的(A)中的手术操作者Da观察3D监视器8A的情况下写入深度量校正值的动作的说明。
[0101]在如图9A那样将数据写入3D眼镜9A内之后将3D眼镜9A内的数据发送到3D监视器8A的处理如图9B所示。
[0102]图9B中的从启动请求到保存数据的传送与图9A相同,因此省略其说明。3D监视器8A接收数据的传送,由于传送来的数据不是空白的,因此开始数据读取(处理SP11)。然后,3D监视器8A识别3D眼镜9A的ID(处理SP12)。另外,3D监视器8A进行3D眼镜9A的数据的读入(处理SP13)。然后,3D监视器8A完成3D眼镜9A的数据的读取(处理SP14)。在数据的读取完成之后,3D监视器8A向3D眼镜9A发送关机请求,3D眼镜9A结束电波发送,另外,3D监视器8A结束数据读取的处理,结束图9B的处理。
[0103]此外,在图9B的处理顺序中例如3D监视器8A只检测出一个3D眼镜9A的情况下,3D监视器8A在数据的读取完成之后,成为进行与深度量校正值等读取出的数据对应的图像处理的设定状态。
[0104]与此相对,在3D监视器8A检测出多个3D眼镜的情况下,成为以下的设定状态:将按照图9B的处理顺序获取到的各3D眼镜的数据暂时保存在例如控制部45a内的存储器49a中,考虑后述的手术操作者优先级(也称为优先级、优先顺序),进行与从优先级高的手术操作者所佩戴的3D眼镜中读取出的数据对应的图像处理(参照后述的图11)。
[0105]在如图2的(B)所示那样手术操作者Da在手术过程中变更进行手术的位置、并且伴随着该变更而变更所观察的3D监视器的情况下,针对手术操作者Da在图2的(B)的位置观察3D监视器SB的状态进行图7的处理。
[0106]另外,在上述的图9A中,在决定深度量校正值并将所决定的深度量校正值保存在3D眼镜9A内的存储器54a中的情况下,最好也保存3D监视器8A、8B的监视器尺寸(显示尺寸)的信息。另外,也可以是,也保存是以彩色模式使用3D监
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