插入部形状显示装置（100）具有：插入部（210），其可变形；以及姿态获取部（110），其用于获取插入部（210）的多个测量点的加速度和与姿态有关的姿态信息。插入部形状显示装置（100）包括形状计算部（136）、移动判定部（133）、移动期间确定部（134）、姿态估计部（143）和图像生成部（146）。形状计算部（136）根据姿态信息计算各测量点的姿态和相对于其它测量点的相对位置。移动期间确定部（134）根据移动判定部（133）的判定结果来确定测量点移动的移动期间。姿态估计部（143）估计各测量点在移动期间的姿态。移动矢量计算部（144）计算各测量点在移动期间的移动矢量。图像生成部（146）生成表示相对位置和移动矢量的显示图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及插入部形状显示装置。
技术介绍
一般情况下，已知采用惯性传感器等来检测物体的姿态及移动的方法。根据这样的方法，通过在变形的物体上配置多个传感器，能够估计在静止状态下该物体的形状。例如,在日本特开2007-151862号公报中公开了配置有加速度传感器的内窥镜的技术。在该内窥镜中，根据加速度传感器的输出来检测配置有加速度传感器的部分的姿态。此外，通过对加速度传感器的输出进行积分，检测配置有加速度传感器的部分的位移量。此外，在日本特开2011-059020号公报中公开了三维姿态估计装置的技术。该三维姿态估计装置具有加速度传感器和用于估计三维姿态角度的姿态角度估计部。在日本特开2011-059020号公报中公开了如下技术:根据姿态角度估计部估计的姿态角度而从加速度传感器检测出的加速度中除去重力加速度成分，从而高精度地测量移动的加速度。
技术实现思路
即使如日本特开2011-059020号公报所述那样采用根据姿态而除去了重力加速度成分的加速度，当如专利文献I那样对加速度进行积分而计算出配置有加速度传感器的部分的位置和姿态时，加速度传感器的输出中包括的误差也会累积。因此，关于求得的物体的形状，误差变大。因此，当显示如上述那样求出的物体的形状时，所显示的形状当然误差大。 因此，本专利技术的目的在于，提供将累积误差的影响降低的插入部形状显示装置，其检测变形的插入部的形状并对其进行显示。为了实现上述目的，本专利技术的插入部形状显示装置的一个方式的特征在于，具备:变形的插入部；多个姿态获取部，其分别配置在固定于所述插入部的多个测量点，用于获取施加给各个该测量点的加速度和与各个该测量点在静止状态下的姿态有关的姿态信息；形状计算部，其根据所述插入部的各个所述测量点的位置和各个所述姿态信息来计算各个该测量点的姿态和相对于其它所述测量点的相对位置；移动判定部，其根据所述加速度来进行所述测量点是否正在移动的判定；移动期间确定部，其根据所述判定来确定所述测量点移动的移动期间；姿态估计部，其根据各个所述测量点在所述移动期间的前后的静止状态下的所述姿态来估计各个该测量点在该移动期间的姿态即移动期间姿态；移动矢量计算部，其根据按各个所述移动期间姿态而校正的各个所述加速度来计算各个所述测量点在所述移动期间的移动矢量；图像生成部，其生成表示各个所述相对位置和各个所述移动矢量的显示图像；以及显示部，其显示所述显示图像。根据本专利技术，能够提供将累积误差的影响降低的插入部形状显示装置，其检测变形的插入部的形状并对其进行显示。附图说明图1是示出了本专利技术的一个实施方式的插入部形状显示装置的结构例的框图。图2是用于说明一个实施方式的各种坐标的图。图3是示出一个实施方式的插入部形状显示装置的处理例的流程图。图4是示出相对于时间的传感器单元的加速度的一个示例的图。图5是示出一个实施方式的插入部形状显示装置的静止形状计算处理的流程图。图6是用于说明插入部的形状的计算的示意图。图7是示出一个实施方式的插入部形状显示装置的移动状态估计处理的流程图。图8是用于说明一个实施方式的插入部形状显示装置在显示部上显示的图像例的图。具体实施例方式参照附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。图1中示出了本实施方式的插入部形状显示装置的结构的概要。在本实施方式中，作为示例示出了为了显示内窥镜的插入部的形状而应用插入部形状显示装置的情况。如图1所示，采用通常的内窥镜200而构成了插入部形状显示装置100。内窥镜200具备:呈细长形状的插入部210，其用于插入到体腔内；以及操作部220，其设置于插入部210的基端侧。插入部210具备:设置于最前端的前端硬性部212 ;设置于前端硬性部212的基端侧的弯曲部214 ;以及设置于弯曲部214的基端侧的细长的挠性管部216。 在前端硬性部212中设置有用于对被摄体进行摄像的CXD等摄像元件232。摄像用信号线234的一端连接于摄像元件232。摄像用信号线234穿过插入部210的内部，其另一端从操作部220延伸到内窥镜200的外部。该摄像用信号线234的另一端与作为图像处理单元的视频处理器236连接。此外，在前端硬性部212中设置有用于向被摄体照射照明光的照射窗242。光导244的一端连接于照射窗242。光导244穿过插入部210的内部，其另一端从操作部220延伸到内窥镜200的外部。该光导244的另一端与光源单元246连接。此外，未图示的四根弯曲操作线穿过挠性管部216的内部。该四根弯曲操作线的一端与插入部210的弯曲部214的前端部连接。弯曲操作线的另一端与设置于操作部220的作为弯曲操作部的未图示的弯曲操作旋钮连接。通过操作弯曲操作旋钮，弯曲操作线沿长度方向移动。通过弯曲操作线的移动，弯曲部214向上下左右四个方向弯曲。在插入部210中，沿着其长轴而设置有多个传感器单元110。在本实施方式中，传感器单元Iio的数量为N+1个。从设置于插入部210的最基端侧的第O个起至最前端的第N个，按顺序地称为传感器单元110-0至传感器单元110-N。各传感器单元110-1 (i=0、l、2、……、N)配置于沿着长度方向相互分开一定间隔I的测量点。间隔I例如是50mm。在本实施方式中，各传感器单兀110_i按一定间隔I排列，但不限于此，也可以按预先设定的相互不同的间隔来排列。这里，例如最基端侧的传感器单元110-0配置于挠性管部216的基端部，最前端侧的传感器单元110-N配置于弯曲部214的前端部。各个传感器单元110具备用于测量加速度的加速度传感器112和用于测量地磁的地磁传感器114。这里，将传感器单元110-1所具备的传感器称为加速度传感器112-1和地磁传感器114-1。在各传感器单元110-1的加速度传感器112-1和地磁传感器114-1上连接有I2C等串行总线122。串行总线122穿过插入部210的内部而从操作部220延伸到内窥镜200的外部。串行总线122的基端与串行转换器124连接。串行转换器124将从各传感器单元110-1经 串行总线122而输入的测量数据的串行信号转换成例如USB信号。USB线缆126的一端与串行转换器124连接。USB线缆126的另一端与控制部130连接。通过各传感器单元110-1测量出的数据的USB信号从串行转换器124输入到控制部130。控制部130既可以是例如个人电脑，也可以是专用的计算机。此外，例如作为显示器的显示部150与控制部130连接。控制部130具有操控部132、移动判定部133、移动期间确定部134、形状计算部136、移动状态估计部142、图像生成部146和存储器148。操控部132对控制部130的各部的动作进行控制。移动判定部133根据从各传感器单元110-1的加速度传感器112-1输入的加速度来判定传感器单元110是否处于移动状态。若移动判定部133判定为传感器单元110处于移动状态，则移动期间确定部134确定传感器单元110处于移动状态的移动期间。形状计算部136为了计算静止状态的插入部210的形状而执行静止形状计算处理。形状计算部136具有静止姿态计算部137和坐标计算部138。静止姿态计算部137根据加速度传感器112和地磁传感器114的输出计算各传感器单元110的姿态。坐标本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：平川克己，
申请(专利权)人：奥林巴斯医疗株式会社，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。