立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，特別是涉及一種顯示立體影像的立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，內(nèi)窺鏡在醫(yī)療領(lǐng)域等中被廣泛使用。另外，存在以下情況:為了對(duì)患者體腔內(nèi)的患部等進(jìn)行處置而形成用于插入內(nèi)窺鏡的較小的孔，在內(nèi)窺鏡的觀察下進(jìn)行內(nèi)窺鏡手術(shù)。在這樣的內(nèi)窺鏡手術(shù)之中例如胸部的內(nèi)窺鏡手術(shù)等中，手術(shù)操作者和助手面向彼此地進(jìn)行手術(shù)。在手術(shù)操作者和助手面向彼此地進(jìn)行內(nèi)窺鏡手術(shù)那樣的情況下，如以下的圖12中說(shuō)明的那樣，存在需要將上下左右反轉(zhuǎn)后的影像的情況。
[0003]圖12是用于說(shuō)明胸部的內(nèi)窺鏡手術(shù)的布局的例子的圖。如圖12所示，手術(shù)操作者100和助手101在進(jìn)行胸部的內(nèi)窺鏡手術(shù)的情況下，隔著患者102面向彼此地進(jìn)行手術(shù)。向患者102的體腔內(nèi)插入了內(nèi)窺鏡103，將由內(nèi)窺鏡103拍攝到的內(nèi)窺鏡圖像顯示在手術(shù)操作者用監(jiān)視器104和助手用監(jiān)視器105上。
[0004]內(nèi)窺鏡103以與手術(shù)操作者100的視野方向一致的方向被插入到患者102的體腔內(nèi)。因此，手術(shù)操作者100通過(guò)手術(shù)操作者用監(jiān)視器104觀察的內(nèi)窺鏡圖像的上下左右方向與手術(shù)操作者100實(shí)際操作的鉗子106和107的上下左右方向一致。其結(jié)果，手術(shù)操作者100用右手操作的鉗子106位于手術(shù)操作者用監(jiān)視器104的畫(huà)面104a內(nèi)的右下側(cè)，手術(shù)操作者100用左手操作的鉗子107位于手術(shù)操作者用監(jiān)視器104的畫(huà)面104a內(nèi)的左下側(cè)。由此，手術(shù)操作者用監(jiān)視器104的畫(huà)面104a內(nèi)的鉗子106和107沿與手術(shù)操作者100用右手和左手進(jìn)行操作的方向相同的方向運(yùn)動(dòng)。
[0005]另一方面，由于助手101與手術(shù)操作者100面向彼此，因此在體腔內(nèi)的空間中，助手101看到的鉗子的上下左右方向與手術(shù)操作者100看到的鉗子的上下左右方向相反。然而，助手用監(jiān)視器105上所顯示的內(nèi)窺鏡圖像與手術(shù)操作者用監(jiān)視器104上所顯示的內(nèi)窺鏡圖像相同，因此與手術(shù)操作者100看到的上下左右方向相同。其結(jié)果，助手101用右手操作的鉗子108位于助手用監(jiān)視器105的畫(huà)面105a內(nèi)的左上側(cè)，助手101用左手操作的鉗子109位于助手用監(jiān)視器105的畫(huà)面105a內(nèi)的右上側(cè)。由此，助手用監(jiān)視器105的畫(huà)面105a內(nèi)的鉗子108和109沿上下左右與助手101用右手和左手操作時(shí)相反的方向運(yùn)動(dòng)。
[0006]助手101需要沿上下左右與實(shí)際的操作感覺(jué)相反的方向操作鉗子108和109以使助手用監(jiān)視器105的畫(huà)面105a內(nèi)的鉗子108和109的位置適當(dāng)。這樣進(jìn)行操作對(duì)于助手101來(lái)說(shuō)操作性非常差，因此在圖12所示的手術(shù)布局中，為了提高助手101的操作性，而需要將上下左右反轉(zhuǎn)后的影像顯示在助手用監(jiān)視器105上。
[0007]因此，例如在日本特開(kāi)2001-272760號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了將手術(shù)操作者用的監(jiān)視器所顯示的圖像使上下左右反轉(zhuǎn)后顯示在助手用的監(jiān)視器上的手術(shù)用顯微鏡系統(tǒng)。
[0008]另外，近年來(lái)，正在開(kāi)發(fā)一種能夠向觀察者(手術(shù)操作者、助手)呈現(xiàn)具有縱深信息的立體影像的立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。該立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)構(gòu)成為具有立體內(nèi)窺鏡和立體監(jiān)視器。立體內(nèi)窺鏡拍攝右眼用和左眼用具有視差的兩個(gè)內(nèi)窺鏡圖像，能夠僅通過(guò)對(duì)應(yīng)的觀察者的右眼和左眼來(lái)在立體監(jiān)視器上觀察由立體內(nèi)窺鏡拍攝到的右眼用和左眼用的影像信號(hào)。由此，觀察者能夠掌握縱深信息，因此能夠視覺(jué)識(shí)別由立體內(nèi)窺鏡拍攝到的體腔內(nèi)的組織、處置器具等的前后關(guān)系，提高處置器件等的操作性。
[0009]在將這樣的立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)應(yīng)用于圖12所示的胸部的內(nèi)窺鏡手術(shù)的布局中的情況下，也應(yīng)該能夠通過(guò)在助手用監(jiān)視器上顯示將上下左右反轉(zhuǎn)后的立體影像，來(lái)提高助手的操作性。
[0010]然而，將立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)應(yīng)用于圖12所示的胸部的內(nèi)窺鏡手術(shù)的布局中的情況存在以下問(wèn)題:如果只是將立體影像的上下左右反轉(zhuǎn)，則在進(jìn)行了左右反轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)致縱深信息發(fā)生逆轉(zhuǎn)，在助手用監(jiān)視器上無(wú)法顯示正確的立體影像。
[0011]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在將立體影像沿上下左右反轉(zhuǎn)的情況下也能夠觀察正確的立體影像的立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

_2] 用于解決問(wèn)題的方案
[0013]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)具有:立體內(nèi)窺鏡，其獲取左右的攝像信號(hào)；立體監(jiān)視器，其顯示與對(duì)由上述立體內(nèi)窺鏡獲取到的上述左右的攝像信號(hào)實(shí)施規(guī)定的影像信號(hào)處理所得到的左右的影像信號(hào)相應(yīng)的立體影像；移動(dòng)量檢測(cè)部，其被設(shè)置于上述立體監(jiān)視器，檢測(cè)被輸入的上述左右的影像信號(hào)的左右的視差量和縱深信息；水平位置移動(dòng)部，其被設(shè)置于上述立體監(jiān)視器，使上述左右的影像信號(hào)的水平位置沿根據(jù)上述縱深信息所確定的方向分別移動(dòng)上述視差量；上下左右反轉(zhuǎn)部，其被設(shè)置于上述立體監(jiān)視器，使由上述水平位置移動(dòng)部移動(dòng)了水平位置后的上述左右的影像信號(hào)的上下左右反轉(zhuǎn)；以及立體信號(hào)合成部，其被設(shè)置于上述立體監(jiān)視器，將由上述上下左右反轉(zhuǎn)部使上下左右反轉(zhuǎn)后的上述左右的影像信號(hào)合成來(lái)生成立體影像信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示本發(fā)明的第一方式所涉及的立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2是用于說(shuō)明立體監(jiān)視器4的外觀結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖3是用于說(shuō)明立體監(jiān)視器4的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖4是用于說(shuō)明由立體信號(hào)合成部24進(jìn)行的合成處理的圖。
[0018]圖5是用于說(shuō)明立體信號(hào)上下左右反轉(zhuǎn)部22的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖6A是用于說(shuō)明水平位置移動(dòng)部32的結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖6B是用于說(shuō)明水平位置移動(dòng)部32的結(jié)構(gòu)的圖。
[0021]圖7A是用于說(shuō)明上下左右反轉(zhuǎn)部33的結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]圖7B是用于說(shuō)明上下左右反轉(zhuǎn)部33的結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖8是用于說(shuō)明移動(dòng)量檢測(cè)部31的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖9A是用于說(shuō)明移動(dòng)量檢測(cè)部31中的移動(dòng)量的計(jì)算處理的圖。
[0025]圖9B是用于說(shuō)明移動(dòng)量檢測(cè)部31中的移動(dòng)量的計(jì)算處理的圖。
[0026]圖10是表示立體監(jiān)視器4中的上下左右的反轉(zhuǎn)處理的例子的流程圖。
[0027]圖11是用于說(shuō)明立體監(jiān)視器4a的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖12是用于說(shuō)明胸部的內(nèi)窺鏡手術(shù)的布局的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0030](第一實(shí)施方式)
[0031]首先，根據(jù)圖1說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
[0032]圖1是表示本發(fā)明的第一方式所涉及的立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0033]如圖1所示，立體內(nèi)窺鏡系統(tǒng)I構(gòu)成為具有:立體內(nèi)窺鏡2，其拍攝生物體內(nèi)部的被攝體，輸出左眼用和右眼用的攝像信號(hào)；右眼用內(nèi)窺鏡處理器3a，其將右眼用的攝像信號(hào)轉(zhuǎn)換為右眼用的影像信號(hào)并進(jìn)行輸出；左眼用內(nèi)窺鏡處理器3b，其將左眼用的攝像信號(hào)轉(zhuǎn)換為左眼用的影像信號(hào)并進(jìn)行輸出；以及立體監(jiān)視器4，其基于右眼用和左眼用的影像信號(hào)生成立體影像并進(jìn)行顯示。此外，右眼用內(nèi)窺鏡處理器3a和左眼用內(nèi)窺鏡處理器3b也可以是一體的內(nèi)窺鏡處理器。
[0034]立體內(nèi)窺鏡2具有能夠插入到生物體內(nèi)部的插入部5。在該插入部5的前端具備例如(XD等兩個(gè)攝像元件、在本實(shí)施方式中為右眼用攝像元件6a和左眼用攝像元件6b。立體內(nèi)窺鏡2通過(guò)右眼用攝像元件6a和左眼用攝像元件6b來(lái)獲取右眼用的攝像信號(hào)和左眼用的攝像信號(hào)(左右的攝像信號(hào))。將由右眼用攝像元件6a拍攝到的右眼用的攝像信號(hào)輸入到右眼用內(nèi)窺鏡處理器3a，將由左眼用攝像元件6b拍攝到的左眼用的攝像信號(hào)輸入到左眼用內(nèi)窺鏡處理器3b。
[0035]右眼用內(nèi)窺鏡處理器3a構(gòu)成為具有A/D電路11a、白平衡(以下簡(jiǎn)記為W/B)電路12a、增強(qiáng)電路13a以及后處理電路14a。
[0036]A/D電路I Ia將從右眼用攝像元件6a輸出的右眼用的攝像信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并輸出到W/B電路12a。ff/B電路12a對(duì)從A/D電路Ila輸出的輸出信號(hào)實(shí)施白色校正處理并輸出到增強(qiáng)電路13a。增強(qiáng)電路13a對(duì)從W/B電路12a輸出的輸出信號(hào)實(shí)施強(qiáng)調(diào)被攝體的輪廓的輪廓強(qiáng)調(diào)處理并輸出到后處理電路14a。后處理電路14a將從增強(qiáng)電路13a輸出的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為SDI (Serial Digital Interface:串行數(shù)字接口)、DVI (DigitalVisual Interface:數(shù)字視頻接口)等影像信號(hào)，并生成右眼用的影像信號(hào)。
[0037]左眼用內(nèi)窺鏡處理器3b的結(jié)構(gòu)與右眼用內(nèi)窺鏡處理器3a相同，構(gòu)成為具有A/D電路11b、W/B電路12b、增強(qiáng)電路13b以及后處理電路14b。
[0038]