形状推定装置、具备形状推定装置的内窥镜系统、形状推定方法以及用于形状推定的程序制造方法及图纸

本发明专利技术的一实施方式是具备输入部、存储部和形状运算部的形状推定装置。输入部构成为：被输入用传感器取得的波长与光量之间的关系即光量信息，上述传感器构成为：针对与多个被检测部分别对应的波长而检测的光量根据多个被检测部各自的形状而不同。存储部存储包含形状特性信息的光量推定关系，上述形状特性信息表示针对多个被检测部的各个被检测部的、形状与波长与光量之间的关系。形状运算部基于光量信息和光量推定值，对多个被检测部各自的形状进行运算，上述光量推定值是基于光量推定关系而算出的波长与光量之间的关系。并且，本发明专利技术的其他实施方式是具备该形状推定装置的内窥镜系统、这样的形状推定方法以及程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对具有可挠性的物体的弯曲形状进行推定的形状推定装置、具备形状推定装置的内窥镜系统、形状推定方法以及用于形状推定的程序。
技术介绍
具备具有可挠性的插入部的插入装置中，已知有例如装入到内窥镜的插入部中用于检测其形状的装置。例如，专利文献1中公开了形状检测探头，其利用作为被检测部而设有光调制部的光纤。该形状检测探头具有与内窥镜的插入部一体地弯曲的光纤。光纤传递具有相互不同的波长成分的光，光调制部调制所传递的光的波长成分的强度等。该形状检测探头基于由光调制部进行调制前后的波长成分的强度等，对光调制部处的光纤的形状、以及与光纤一体地弯曲的内窥镜的形状进行检测。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-143600号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1中没有具体公开基于波长成分的强度等如何导出探头的形状。因此，本专利技术的目的在于，提供能够推定形状的形状推定装置、具备形状推定装置的内窥镜系统、形状推定方法以及用于形状推定的程序。用于解决课题的手段本专利技术的一实施方式是具备输入部、存储部、形状运算部的形状推定装置。上述输入部构成为：被输入用传感器取得的波长与光量之间的关系即光量信息，上述传感器构成为：针对与多个被检测部分别对应的上述波长而检测的上述光量根据上述多个被检测部各自的形状而不同。上述存储部存储包含形状特性信息的光量推定关系，上述形状特性信息表示针对上述多个被检测部的各个被检测部的、上述形状与上述波长与上述光量之间的关系。上述形状运算部基于上述光量信息和光量推定值，对上述多个被检测部各自的形状进行运算，上述光量推定值是基于上述光量推定关系而算出的上述波长与上述光量之间的关系。本专利技术的其他实施方式是具备上述那样的形状推定装置、在插入部中设有上述导光部件的内窥镜、基于上述形状特性信息而算出上述插入部的形状的内窥镜形状计算部的内窥镜系统。并且，本专利技术的其他实施方式是形状推定方法，具备如下步骤：取得用传感器取得的波长与光量之间的关系即光量信息，上述传感器构成为：针对与多个被检测部分别对应的上述波长而检测的上述光量根据上述多个被检测部各自的形状而不同；取得包含形状特性信息的光量推定关系，上述形状特性信息表示关于上述多个被检测部的各个被检测部的、上述形状与上述波长与上述光量之间的关系；以及基于上述光量信息和光量推定值，对上述多个被检测部各自的形状进行运算，上述光量推定值是基于上述光量推定关系而算出的上述波长与上述光量之间的关系。进而，本专利技术的其他实施方式是用于形状推定的程序，其使计算机执行如下步骤：取得用传感器取得的波长与光量之间的关系即光量信息，上述传感器构成为：针对与多个被检测部分别对应的上述波长而检测的上述光量根据上述多个被检测部各自的形状而不同；取得包含形状特性信息的光量推定关系，上述形状特性信息表示关于上述多个被检测部的各个被检测部的、上述形状与上述波长与上述光量之间的关系；以及基于上述光量信息和光量推定值，对上述多个被检测部各自的形状进行运算，上述光量推定值是基于上述光量推定关系而算出的上述波长与上述光量之间的关系。专利技术效果根据本专利技术，能够提供能够推定形状的形状推定装置、具备形状推定装置的内窥镜系统、形状推定方法以及用于形状推定的程序。附图说明图1是概略地表示包含第一实施方式的形状推定装置的内窥镜系统的结构的图。图2是表示传感器的结构的一例的框图。图3是表示光源射出的光的波长与强度之间的关系的一例的图。图4是表示向光检测器入射的光的波长与光检测器的检测灵敏度之间的关系的一例的图。图5是导光部件的包含光轴的截面图。图6是沿着图5的A－A线的导光部件的径向的截面图。图7是表示第一光吸收体以及第二光吸收体中的光的波长与吸收率之间的关系的一例的图。图8A是概略地表示被检测部向内侧弯曲的状态下的光的传递的图。图8B是概略地表示被检测部为直线状态下的光的传递的图。图8C是概略地表示被检测部向外侧弯曲的状态下的光的传递的图。图9是表示波长和基准光量的关系的一例的图。图10是表示第一被检测部中的波长与光量的变化率之间的关系的一例的图。图11是表示第二被检测部中的波长与光量的变化率之间的关系的一例的图。图12是表示第一被检测部以及第二被检测部的曲率与光量的变化率之间的关系的一例的图。图13是概略地表示第一被检测部以及第二被检测部以任意的曲率弯曲的状态的图。图14是表示在图13的弯曲状态下由光检测器取得的波长与光量之间的关系的一例的图。图15是表示波长与第一被检测部中的光量的变化率和第二被检测部中的光量的变化率之积之间的关系的一例的图。图16是表示分离的第一被检测部以及第二被检测部中的光量的变化率的一例的图。图17是表示控制部中的处理的流程的流程图。图18是表示曲率特性信息的取得的一例的流程图。图19是表示基准光量信息的取得的一例的流程图。图20是表示曲率运算处理的一例的流程图。图21是表示传感器的结构的一例的框图。图22是表示第一被检测部以及第二被检测部的曲率与吸光度之间的关系的一例的图。图23是表示第一光吸收体以及第二光吸收体中的光的波长与吸收率之间的关系的一例的图。图24是表示传感器的结构的一例的框图。图25是表示某时刻下的波长与光源的发光强度之间的关系的一例的图。图26是表示与图25对应的、向光检测器入射的光的波长与光检测器的检测灵敏度之间的关系的一例的图。图27是表示第一至第三被吸收体中的光的波长与吸收率之间的关系的一例的图。图28是表示第二实施方式中的形状运算部的一例的框图。图29是表示第一光吸收体以及第二光吸收体中的光的波长与吸收率之间的关系的一例的图。具体实施方式[第一实施方式]图1是概略地表示包含本专利技术的第一实施方式的形状推定装置10的内窥镜系统1的结构的图。内窥镜系统1具有内窥镜810、内窥镜控制部820、形状推定装置10、显示部180和输入设备190。内窥镜810具有向被插入体插入的插入部812和与插入部812的基端侧连结的操作部814。插入部812是内窥镜顶端侧的细长的管状部分，具有顶端硬质部816、设置在顶端硬质部816的基端侧的弯曲部817、以及设置在弯曲部817的基端侧的可挠管部818。顶端硬质部816内置有未图示的照明光学系统、观察光学系统、拍摄元件等。弯曲部817通过对操作部814进行操作而向所期望的方向弯曲。可挠管部818弯曲自如，例如根据被插入体的弯曲形状而弯曲。操作部814进行以上述的弯曲操作为代表的内窥镜810的各种操作。内窥镜控制部820控制内窥镜810的各种动作。并且，内窥镜控制部820具有用于对由内窥镜810的观察光学系统以及拍摄元件取得的图像进行处理的图像处理部822。形状推定装置10是用于推定内窥镜810的插入部812的、特别是弯曲部817或可挠管部818的弯曲形状的装置。形状推定装置10具有由传感器驱动部300和传感器部400构成的传感器500、以及控制部100。它们的详细情况在后叙述。显示部180是一般的显示装置，例如是液晶显示器、CRT显示器或有机EL显示器。显示部180与内窥镜控制部820连接，显示由内窥镜810取得的图像。并且，显示部180与形状推定装置10的控制部100连接，显示由形状推定装置10得到的内窥镜810的插入部812本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形状推定装置，其特征在于，具备：输入部，构成为：被输入用传感器取得的波长与光量之间的关系即光量信息，上述传感器构成为：针对与多个被检测部分别对应的上述波长而检测的上述光量根据上述多个被检测部各自的形状而不同，存储部，存储包含形状特性信息的光量推定关系，上述形状特性信息表示关于上述多个被检测部的各个被检测部的、上述形状与上述波长与上述光量之间的关系，以及形状运算部，基于上述光量信息和光量推定值，对上述多个被检测部各自的形状进行运算，上述光量推定值是基于上述光量推定关系而算出的上述波长与上述光量之间的关系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.26 JP 2014-1317581.一种形状推定装置，其特征在于，具备：输入部，构成为：被输入用传感器取得的波长与光量之间的关系即光量信息，上述传感器构成为：针对与多个被检测部分别对应的上述波长而检测的上述光量根据上述多个被检测部各自的形状而不同，存储部，存储包含形状特性信息的光量推定关系，上述形状特性信息表示关于上述多个被检测部的各个被检测部的、上述形状与上述波长与上述光量之间的关系，以及形状运算部，基于上述光量信息和光量推定值，对上述多个被检测部各自的形状进行运算，上述光量推定值是基于上述光量推定关系而算出的上述波长与上述光量之间的关系。2.如权利要求1记载的形状推定装置，其特征在于，上述形状特性信息分别相互独立，上述多个被检测部的各自的形状的运算通过基于相互不同的多个上述光量信息和上述光量推定值算出各个上述形状特性信息而进行。3.如权利要求2记载的形状推定装置，其特征在于，上述光量推定关系包含基准光量信息，上述基准光量信息是在使上述多个被检测部为规定的基准形状的状态下取得的上述光量信息。4.如权利要求3记载的形状推定装置，其特征在于，上述规定的基准形状是使上述多个被检测部的全部为直线状的状态。5.如权利要求3记载的形状推定装置，其特征在于，上述被检测部的各自的形状特性信息是在使上述多个被检测部中的成为形状特性信息的取得对象的被检测部以外的被检测部成为规定的基准形状的状态下取得的上述光量信息。6.如权利要求3记载的形状推定装置，其特征在于，上述形状特性信息是相对于上述基准光量信息的光量的变化率。7.如权利要求3记载的形状推定装置，其特征在于，上述形状特性信息是相对于上述基准光量信息的光量的吸光度。8.如权利要求1记载的形状推定装置，其特征在于，还具备传感器，该传感器构成为：针对与多个被检测部分别对应的波长而检测的光量根据上述多个被检测部各自的形状而不同，上述传感器具备：光源；导光部件，具备上述多个被检测部，对从上述光源射出的光进行导光，上述多个被检测部设有具有相互不同的光调制特性的光学部件；以及光检测器，检测在上述导光部件中进行了导光的光在多个波段下的各个光量信息。9.如权利要求8记载的形状推定装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤宪，藤田浩正，三井正法，山本祐辅，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP