DE102008017501A1 - Process for displaying the inner surface of a hollow organ - Google Patents

Process for displaying the inner surface of a hollow organ Download PDF

Info

Publication number
DE102008017501A1
DE102008017501A1 DE102008017501A DE102008017501A DE102008017501A1 DE 102008017501 A1 DE102008017501 A1 DE 102008017501A1 DE 102008017501 A DE102008017501 A DE 102008017501A DE 102008017501 A DE102008017501 A DE 102008017501A DE 102008017501 A1 DE102008017501 A1 DE 102008017501A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
projection
partial images
images
projection surfaces
areas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008017501A
Other languages
German (de)
Inventor
Alexander Behrens
Til Prof. Dr.-Ing. Aach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Winter and Ibe GmbH
Original Assignee
Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Winter and Ibe GmbH filed Critical Olympus Winter and Ibe GmbH
Priority to DE102008017501A priority Critical patent/DE102008017501A1/en
Priority to PCT/EP2009/002144 priority patent/WO2009121504A1/en
Publication of DE102008017501A1 publication Critical patent/DE102008017501A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1076—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof for measuring dimensions inside body cavities, e.g. using catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045—Display arrangement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00045—Display arrangement
    • A61B1/0005—Display arrangement combining images e.g. side-by-side, superimposed or tiled
    • G06T3/08—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/042—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by a proximal camera, e.g. a CCD camera

Abstract

Ein Verfahren zum Darstellen der Innenfläche (1) eines im Wesentlichen kugelförmigen Hohlorganes mit einem Endoskop (15, 15'), enthält die folgenden Schritte: Herstellen überlappender Teilbilder (2 - 5) der Innenfläche (1), Unterteilen der Innenfläche (1) in Bereiche (6 - 8), Zuordnen der Teilbilder (2 - 5) zu den Bereichen, Erzeugen ebener, im Winkel zueinander stehender Projektionsflächen (6'-10'; 40, 41; 51 - 53), die jeweils einem Bereich (6 - 8) der Innenfläche (1) zugeordnet sind und zu diesem möglichst parallel stehen, Projektion der Teilbilder (2 - 5) eines jeden Bereiches (6 - 8) auf die dem jeweiligen Bereich zugeordnete Projektionsfläche (6' - 8'), Zusammensetzen der Teilbilder (2 - 5), Darstellen der auf den Projektionsflächen (6' - 10') entstandenen Bilder in einer Darstellungsebene (11).A method for displaying the inner surface (1) of a substantially spherical hollow organ with an endoscope (15, 15 ') comprises the following steps: producing overlapping partial images (2-5) of the inner surface (1), dividing the inner surface (1) into Areas (6-8), assigning the sub-images (2-5) to the areas, generating planar, angled projection surfaces (6'-10 '; 40, 41; 51-53), each of a region (6 to 10). 8) of the inner surface (1) are assigned and are as parallel as possible, projection of the partial images (2-5) of each area (6-8) on the respective area associated with the projection surface (6 '- 8'), assembling the partial images (2 - 5), representing the images formed on the projection surfaces (6 '- 10') in a display plane (11).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Darstellen der Innenfläche eines Hohlorgans mittels endoskopischer Teilbilder.The The invention relates to a method for displaying the inner surface a hollow organ by means of endoscopic partial images.

Hohlorgane im menschlichen Körper sind das Ziel häufiger endoskopischer Untersuchungen. Dabei besteht eine sehr wichtige Aufgabe des untersuchenden Chirurgen darin, sich einen Überblick über die gesamte Innenfläche des Hohlorgans zu verschaffen, um nichts zu übersehen. Dieser Überblick muss möglichst lückenlos sein, sonst droht die Gefahr, z. B. einen gefährlichen Tumor zu übersehen.hollow organs in the human body, the goal is more common endoscopic examinations. There is a very important one The task of the examining surgeon is to get an overview of to provide the entire inner surface of the hollow organ, not to miss anything. This overview needs be as complete as possible, otherwise the danger z. B. to overlook a dangerous tumor.

Endoskope überblicken ihrer Natur nach immer nur sehr kleine Teile der Innenfläche und liefern somit sehr kleine Teilbilder in unterschiedlicher Orientierung und Richtung. Betrachtet man diese Teilbilder nacheinander, so kann man schnell die Orientierung verlieren und weiß nicht mehr, was man bereits gesehen hat.Oversee endoscopes by nature only very small parts of the inner surface and thus provide very small sub-images in different orientation and direction. If one looks at these partial images one after the other, then you quickly lose your orientation and do not remember what you have already seen.

Es existieren einige Ansätze zur Lösung dieses Problems bei schlauchförmigen Hohlorganen, wie insbesondere dem menschlichen Darm. Beispiele dafür finden sich in EP 1832223A1 und EP 1862101A1 . Schlauchförmige Hohlorgane können grundsätzlich als Zylinderfläche aufgefasst werden. Das Aneinandersetzen von Bildern auf einer Zylinderfläche gestaltet sich einfach und übersichtlich. Diese Probleme sind relativ leicht lösbar.There are some approaches to solving this problem with tubular hollow organs, in particular the human intestine. Examples of this can be found in EP 1832223A1 and EP 1862101A1 , Hollow-shaped hollow organs can basically be regarded as cylindrical surfaces. The juxtaposition of images on a cylindrical surface is simple and clear. These problems are relatively easy to solve.

Bei im Wesentlichen kugelförmigen Hohlorganen, wie insbesondere der menschlichen Blase sind die darzustellenden Flächenbereiche jedoch in zwei Richtungen gekrümmt. Es treten hier Probleme auf, wie sie schon Generationen von Kartografen bei der Darstellung der Erdkugel auf einer flachen Landkarte hatten. Im vorliegenden Fall kommt hinzu, dass bei endoskopischer Bildgewinnung nur einzelne, relativ kleinflächige Teilbilder existieren, die in sich nur geringe Probleme mit der Krümmung haben, jedoch beim Zusammensetzen über größere Krümmungsbereiche hinweg erhebliche Probleme aufwerfen.at essentially spherical hollow organs, in particular of the human bladder are the areas to be displayed however curved in two directions. There are problems here as they have been generations of cartographers in the presentation of Had earth globe on a flat map. In the present case is added that in endoscopic image acquisition only individual, relatively small-scale partial images exist that are in themselves have little problems with the curvature, however, during the Assembly over larger areas of curvature create significant problems.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Innenfläche eines Hohlorgans auf besonders übersichtliche Weise darzustellen.The Object of the present invention is the inner surface a hollow organ in a particularly clear way represent.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß werden zunächst überlappende Teilbilder hergestellt. Dies ermöglicht in bekannter Weise die Zusammensetzung der Bilder mittels Erkennung und entsprechender Ausrichtung und Entzerrung übereinstimmender Strukturen in den überlappenden Bereichen.According to the invention initially produced overlapping partial images. This allows in a known manner the composition the images by means of recognition and corresponding alignment and equalization more consistent Structures in the overlapping areas.

Das Zusammensetzen überlappender Teilbilder, die normalerweise in unterschiedlichen Richtungen aufgenommen wurden und somit in Bildebenen liegen, die im Winkel zueinander stehen, erfordert, die zusammenzusetzenden Bilder in eine gemeinsame Ebene zu bringen, wozu verzerrende Transformationen bzw. Projektionen erforderlich sind. Das wiederum führt zu Problemen bei stark gewölbten Innenflächen. Je weiter nacheinander anzusetzende Bilder ihren Winkel ändern, desto größer werden die Verzerrungen. Schließlich, wenn man beispielsweise die Innenfläche eines Hohlorgans um z. B. 180° umläuft, kommt es zu Verzerrungen, die die Bilder unkenntlich machen.The Compose overlapping subpictures that are normally were recorded in different directions and thus in Image planes that are at an angle to each other requires the to put together images to be shared in a common plane which requires distorting transformations or projections are. This in turn leads to problems in strongly curved Interior surfaces. The more consecutively to be attached pictures change their angle, get bigger the distortions. Finally, if you look at the example Inner surface of a hollow organ to z. B. 180 °, it comes to distortions that make the images unrecognizable.

Die Erfindung vermeidet dies, indem sie die Teilbilder nicht alle in eine gemeinsame Ebene projiziert, sondern auf verschiedene Projektionsflächen, die im Winkel zueinander stehen und zu Bereichen der Innenfläche möglichst parallel stehen. Die Projektion auf eine wenigstens noch annähernd parallele Projektionsfläche führt zu nur geringen Verzerrungen. Die Teilbilder können also auf den Projektionsflächen zu gut verständlichen Bildern zusammengesetzt werden. Erfindungsgemäß werden die Projektionsflächen anschließend in einer gemeinsamen Darstellungsebene angezeigt, beispielsweise auf dem üblichen Monitor. In der Darstellungsebene sieht man die Bilder der Projektionsflächen, die in sich gut verständlich sind und zu bestimmten Bereichen der Innenfläche gehören und somit gut zuordenbar sind. Man kann auf der Darstellungsebene die einzelnen Projektionsflächen z. B. mit schriftlichen Hinweisen versehen wie ”linker Bereich”, ”rechter Bereich” oder dergleichen.The Invention avoids this by not all the sub-images in projected a common plane, but on different projection screens, the at an angle to each other and to areas of the inner surface as parallel as possible. The projection on at least one still approximately parallel projection surface leads to only slight distortions. The partial images can be so on the projection screens too well understandable Pictures are put together. According to the invention the projection surfaces then in a common Display level displayed, for example, on the usual Monitor. In the display plane you can see the pictures of the projection surfaces, that are understandable in themselves and to specific areas belong to the inner surface and thus easy to assign are. You can on the presentation level, the individual projection surfaces z. B. provided with written instructions such as "left Area "," right area "or the like.

Es gelingt auf diese Weise mit sehr einfachen Mitteln unter Verwendung üblicher Bildverarbeitungsprozeduren, die Innenfläche eines Hohlorgans in sehr übersichtlicher Weise darzustellen. Insbesondere versagt diese Methode nicht bei stark gewölbten Innenflächen von Hohlorganen, die sich zwangsweise aus deren geschlossener Hohlform ergeben.It succeeds in this way with very simple means using conventional Image processing procedures, the inner surface of a hollow organ in very clearly presented. In particular, failed this method does not apply to strongly curved inner surfaces of hollow organs, which are forced out of their closed mold result.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Bei dieser Ausbildung des Darstellungsverfahrens grenzen die Projektionsflächen mit geraden Rändern aneinander. Die Bilder gehen hier ohne größere Verzerrungen ineinander über, so dass in sehr übersichtlicher Weise der Übergang von der einen Fläche auf die andere Fläche verstanden werden kann.Advantageous the features of claim 2 are provided. In this training of the presentation process limit the projection surfaces straight edges to each other. The pictures go here without greater distortions into each other, so that in a very clear way the transition be understood from one surface to the other surface can.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Mit individuell unterschiedlichen Winkeln zwischen den Projektionsflächen lassen sich diese besser, nämlich möglichst parallel an Bereiche der Innenfläche des Hohlorgans anpassen. Bei vorteilhafter Verwendung rechter Winkel zwischen den Projektionsflächen ergibt sich aber ein besseres intuitives Verständnis der Bilder. Wenn die einzelnen Projektionsflächen in rechten Winkeln einfach begreifbare Blickrichtungen, wie z. B. ”links” und ”geradeaus”, darstellen, erhöht dies wesentlich die Übersichtlichkeit und das schnelle Orientierungsvermögen bei der Auswertung des Bildes.Advantageously, the features of claim 3 are provided. With individually different angles between the projection surfaces, these can be better adapted, namely as parallel as possible to areas of the inner surface of the hollow organ. With an advantageous use of the right angle between the projection surfaces, however, a better intu results itives understanding of the pictures. If the individual projection surfaces at right angles easily comprehensible viewing directions, such. As "left" and "straight ahead", this significantly increases the clarity and the quick orientation in the evaluation of the image.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Die Teilbilder können vor oder auch nach ihrer Projektion auf die Projektionsflächen zusammengesetzt werden. Dabei ist die erste Alternative vorteilhaft, da einfache Rechenmodelle verwendbar sind. Außerdem kann das vorherige Zusammensetzen hilfreich sein, um bei chaotisch angefallenen Teilbildern deren Zuordnung zu den Bereichen zu ermitteln, was anhand zusammengesetzter Bilder einfacher sein kann.Advantageous the features of claim 4 are provided. The partial images can assembled before or even after their projection on the projection surfaces become. The first alternative is advantageous because simple Computational models are usable. In addition, the previous one Compounding be helpful to chaotically incurred subpictures determine their assignment to the areas, which is compounded Pictures can be easier.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Bei endoskopischer Darstellung von Hohlorganen wird zumeist die in Einführungsrichtung des Endoskopes in das Hohlorgan vorn liegende Hälfte der Innenfläche betrachtet. Wird diese bereichsweise auf die Flächen eines Halbwürfel projiziert, so ergeben sich auf der Darstellungsebene angrenzend nebeneinanderliegende Flächenbereiche, die in äußerst übersichtlicher Weise in der Mitte den vorn geradeaus liegenden Bereich zeigen, an den rechts und links der rechte und linke Bereich angrenzen sowie oben und unten die entsprechenden oberen und unteren Bereiche der Innenfläche. Eine solche Darstellung wird auch von Ungeübten sofort intuitiv verstanden.Advantageous the features of claim 5 are provided. In endoscopic Representation of hollow organs is usually in the direction of insertion of the endoscope in the hollow organ forward half of the Considered inside surface. Is this regionally on the Surfaces of a half cube projected, so revealed adjoining one another on the presentation plane Surface areas that are extremely clear Way in the middle to show the front straight ahead area, adjacent to the right and left of the right and left area as well above and below the corresponding upper and lower areas of the Inner surface. Such a representation is also by untrained intuitively understood immediately.

Einen Halbwürfel zur vereinfachten Simulation einer Halbkugel zu verwenden, ist auf völlig anderem Gebiet an sich bekannt, und zwar dem der Licht-und-Schatten-Erzeugung auf Objektoberflächen beim Rendern digitaler Bilder. Der Aufsatz ”Radiosity” von Hugo Elias in
http://freespace.virgin.net/hugo.elias/radiosity/radiosity.htm
beschreibt dies. Der Halbwürfel wird hier als Ersatz für eine Halbkugel bei der Darstellung der auf ein Oberflächensegment einstrahlenden Umwelt verwendet. Die Halbwürfelflächen werden jeweils als ganze Bilder gewonnen.Using a half-cube to simplify simulation of a hemisphere is known per se in a completely different field, namely that of light-and-shade generation on object surfaces when rendering digital images. The essay "Radiosity" by Hugo Elias in
http://freespace.virgin.net/hugo.elias/radiosity/radiosity.htm
describes this. The half cube is used here as a substitute for a hemisphere in the representation of the incident on a surface segment environment. The semi-cube surfaces are each obtained as whole images.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:In In the drawings, the invention is for example and schematically shown. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer halbkugelförmigen Hälfte eines Hohlorgans mit halbwürfelförmig angeordneten Projektionsflächen, 1 a schematic representation of a hemispherical half of a hollow organ with semi-cube-shaped projection surfaces,

2 einen mittigen Schnitt durch die Darstellung der 1, 2 a central section through the representation of 1 .

3 die gemeinsame Darstellung der Projektionsflächen der 1 auf einem Monitor, 3 the common representation of the projection surfaces of the 1 on a monitor,

4 eine Darstellung entsprechend 1, jedoch mit nur zwei Projektionsflächen, 4 a representation accordingly 1 , but with only two projection surfaces,

5 eine Darstellung entsprechend 1, jedoch mit drei sich in einer Spitze schneidenden Projektionsflächen, 5 a representation accordingly 1 but with three projection surfaces intersecting in a point,

6 eine Darstellung entsprechend 2, jedoch mit schrägen Winkeln zwischen den Projektionsflächen und 6 a representation accordingly 2 but with oblique angles between the projection surfaces and

7 eine Darstellung entsprechend 3 der Projektionsflächen der 6. 7 a representation accordingly 3 the projection surfaces of the 6 ,

1 zeigt eine halbkugelförmige Innenfläche 1, die in schematisierter Form die dem Zugang durch die Harnröhre gegenüberliegende Hälfte einer menschlichen Blase repräsentiert. Die Innenfläche der menschlichen Blase wird sehr häufig endoskopisch untersucht. Es werden dann Teilbilder der Innenfläche 1 gewonnen. 1 shows a hemispherical inner surface 1 which schematically represents the half of a human bladder opposite the access through the urethra. The inner surface of the human bladder is very often examined endoscopically. There are then partial images of the inner surface 1 won.

2 zeigt im Schnitt wiederum die Innenfläche 1 mit zwei sich überlappenden Teilbildern 2, 3, die bei angenommener idealer Aufnahmetechnik vom Zentrum der Halbkugelfläche 1 aus in unterschiedlichen Winkeln erstellt wurden und somit mit ihren Bildebenen im dargestellten Winkel zueinander stehen. Alle Teilbilder müssen jeweils mindestens ein anderes Teilbild überlappen. Anhand von Musterübereinstimmungen in Überlappungsbereichen können Teilbilder dann angepasst und zusammengesetzt werden. 2 again shows the inner surface on average 1 with two overlapping partial images 2 . 3 assuming ideal shooting technique from the center of the hemisphere surface 1 were created from different angles and thus stand with their image planes in the illustrated angle to each other. All partial images must each overlap at least one other partial image. Based on pattern matching in overlapping areas, partial images can then be adapted and put together.

Die gesamte darzustellende Halbkugelfläche 1 wird mit einer Vielzahl von Teilbildern erfasst, die alle in unterschiedlichen Winkeln zueinander stehen. Wie 2 zeigt, sind die beiden Bilder 2, 3 im Winkel nicht sehr verschieden. Ein entfernt liegendes Teilbild 4 steht jedoch orthogonal zu Teilbild 3. Daraus ergeben sich erhebliche Probleme.The entire hemisphere surface to be displayed 1 is captured with a variety of sub-images, all of which are at different angles to each other. As 2 shows are the two pictures 2 . 3 not very different in angle. A distant part of the picture 4 but is orthogonal to field 3 , This results in significant problems.

Man kann sich die einzelnen Teilbilder einzeln ansehen, verliert dann jedoch sehr schnell den Überblick, selbst wenn die Teilbilder sehr ordentlich, wie Kacheln aneinanderpassend nummeriert sind. Daher sollen die Teilbilder zu einem übersichtlichen Gesamtbild zusammengesetzt werden.you can view the individual fields separately, then loses but very quickly the overview, even if the partial images very neat, as tiles are numbered consecutively. Therefore the partial images should become a clear overall picture be assembled.

Da keine hohlkugelförmigen Darstellungsmedien zur Verfügung stehen, sondern diese, wie z. B. der übliche Computermonitor, eben sind, müssen die Teilbilder zur Gewinnung eines Übersichtsbildes nicht nur zusammengesetzt, sondern auch in eine gemeinsame Ebene gebracht werden. Dabei ist zu beachten, dass die Bilder, wenn sie sinnvoll anhand überlappender Muster zusammengesetzt werden, eine verzerrende Projektion erforderlich ist, mit der erst die Muster zur Deckung bringbar sind. Bei geringen Winkelunterschieden, wie zwischen den Teilbilder 2, 3, lassen sich diese in eine gemeinsame Ebene bringen, ohne dass größere Verzerrungen auftreten. Die Teilbilder 2, 3 einerseits und das Teilbild 4 andererseits sind bei Darstellung in einer gemeinsamen Ebene jedoch zu stark verzerrt, um noch erkennbar zu sein.Since no hollow spherical presentation media are available, but these, such. As the usual computer monitor, are flat, the partial images to obtain an overview image not only assembled, but also brought into a common plane. It should be noted that the images, if they are meaningfully assembled on the basis of overlapping patterns, a distorting projection is required, with the first the pattern can be brought to cover. At small angle differences, as between the Teilbil of the 2 . 3 , they can be brought into a common plane without major distortions occur. The drawing files 2 . 3 on the one hand and the drawing file 4 on the other hand, when displayed in a common plane, they are too distorted to be recognizable.

Wie 2 zeigt, wird daher die Innenfläche 1 in die drei Bereiche 6, 7, 8, also einen linken Bereich 6, einen mittleren Bereich 7 und einen rechten Bereich 8, unterteilt, mit Grenzen, die in 2 an den dargestellten Querstrichen liegen.As 2 shows, therefore, the inner surface 1 in the three areas 6 . 7 . 8th that is, a left area 6 , a middle area 7 and a right-hand area 8th , subdivided, with borders, in 2 lie on the cross lines shown.

Die Teilbilder aus jedem der Bereiche 6, 7, 8 werden auf unterschiedliche Projektionsflächen projiziert. Dies ist in 2 zu sehen. So wird der linke Bereich 6 der Innenfläche 1 auf die Projektionsfläche 6' projiziert, der mittlere Bereich 7 auf die Projektionsfläche 7' und der rechte Bereich 8 auf die Projektionsfläche 8'. Die Projektionsflächen 6', 7' und 8' stehen senkrecht zueinander.The drawing files from each of the areas 6 . 7 . 8th are projected onto different projection surfaces. This is in 2 to see. This is the left area 6 the inner surface 1 on the projection screen 6 ' projected, the middle area 7 on the projection screen 7 ' and the right area 8th on the projection screen 8th' , The projection screens 6 ' . 7 ' and 8th' are perpendicular to each other.

Bei der Projektion werden also die Teilbilder 2, 3 auf die Projektionsfläche 6' projiziert, das Teilbild 4 auf die Projektionsfläche 8' und ein im mittleren Bereich 7 liegendes Teilbild 5 auf die Projektionsfläche 7'.In the projection so the sub-images 2 . 3 on the projection screen 6 ' projects the partial image 4 on the projection screen 8th' and one in the middle area 7 lying partial image 5 on the projection screen 7 ' ,

In 2 ist auch dargestellt, wie die Einzelbilder gewonnen werden, und zwar mittels Endoskopen. Es ist ein Endoskop 15 dargestellt, das mit einem schräg blickenden Objektiv das Teilbild 3 erfasst. Ein Endoskop 15' mit geradeaus blickendem Objektiv ist bei der Erfassung des Teilbildes 5 dargestellt.In 2 is also shown how the frames are obtained, using endoscopes. It is an endoscope 15 represented, with an oblique-looking lens, the partial image 3 detected. An endoscope 15 ' with a straight looking lens is when capturing the partial image 5 shown.

Das Endoskop kann einzelne Teilbilder aufnehmen oder insbesondere als übliches Videoendoskop einen Strom von Teilbildern liefern.The Endoscope can record individual partial images or in particular as usual Video endoscope provide a stream of partial images.

2 zeigt, dass die Bereiche 6, 7 und 8 der Halbkugelfläche 1 ihren zugeordneten Projektionsflächen 6', 7' und 8' derart zugeordnet sind, dass jeweils zwischen Bereich und Projektionsfläche die Richtungen einigermaßen übereinstimmen, also wenigstens annähernde Parallelität besteht. Damit wird gewährleistet, dass bei der Projektion der Teilbilder 2–5 von den jeweiligen Bereichen auf die zugeordneten Projektionsflächen nur relativ geringe Verzerrungen auftreten, die Bilder also gut verständlich bleiben. 2 shows that the areas 6 . 7 and 8th the hemisphere surface 1 their assigned projection surfaces 6 ' . 7 ' and 8th' are assigned in such a way that in each case between directions and area the directions agree reasonably, so at least approximately parallelism exists. This ensures that when projecting the drawing files 2 - 5 From the respective areas on the associated projection surfaces only relatively small distortions occur, the images so well understood.

1 zeigt in dreidimensionaler Darstellung die Innenfläche 1, die der Innenfläche eines halben Hohlorgans, insbesondere der menschlichen Blase, entspricht. Um die Innenfläche 1 herum sind die Projektionsflächen rechtwinklig zueinander angeordnet, und zwar die Projektionsflächen 6', 7' und 8' aus 2 und zusätzlich eine obere Projektionsfläche 9' und eine untere Projektionsfläche 10'. 1 shows in three-dimensional representation of the inner surface 1 which corresponds to the inner surface of a half hollow organ, in particular the human bladder. To the inner surface 1 around the projection surfaces are arranged at right angles to each other, namely the projection surfaces 6 ' . 7 ' and 8th' out 2 and additionally an upper projection surface 9 ' and a lower projection surface 10 ' ,

Nach Projektion und Zusammensetzen der Teilbilder werden die sich auf den Projektionsflächen durch Projektion und Zusammensetzen ergebenden Bilder gemeinsam auf einer Darstellungsebene 11 dargestellt, die im Beispiel der 3 die Bildschirmebene eines üblichen Monitors 12 ist. Man sieht in 3 alle Projektionsflächen in einer Ebene dargestellt. Auf diesem Gesamtbild kann man sich sehr übersichtlich und intuitiv zurechtfinden. Man sieht sofort, dass 7' ein Bereich vorn geradeaus ist, während 6' und 8' rechts und links liegen und 9' und 10' oben und unten. Man kann also intuitiv sagen, dass ein auf der Fläche 9' liegendes Detail in der Blase oben liegt. Wichtig ist auch, dass das in 3 dargestellte Gesamtbild der vollständigen Fläche der dargestellten Halbkugel entspricht.After projection and assembling of the partial images, the images resulting on the projection surfaces by projection and composition are combined on a display plane 11 shown in the example of the 3 the screen level of a common monitor 12 is. You can see in 3 all projection surfaces are shown in one plane. In this overall picture you can find your way around very clearly and intuitively. You can see immediately that 7 ' an area ahead is straight while 6 ' and 8th' lie right and left and 9 ' and 10 ' above and below. So you can intuitively say that one on the surface 9 ' lying detail in the bubble lies up. It is also important that in 3 represented overall image of the complete area of the hemisphere shown corresponds.

In dem in 1–3 darstellten Ausführungsbeispiel ist eine Projektion der Teilbilder 2–5 auf die projizierten Teilbilder 2'–5' erforderlich, und zwar im Sinne einer Projektion aus der Kugel auf die ebenen Projektionsflächen. Dabei ist einerseits die Projektion erforderlich und zum anderen das Zusammensetzen der Teilbilder anhand ihrer überlappenden Bereiche. Dabei kann es vorteilhaft sein, zunächst die Bilder zusammenzusetzen, z. B. in einer in irgendeiner Richtung stehende Ebene, die sich z. B. willkürlich nach dem ersten Bild, mit dem man das Zusammensetzen anfängt, richtet. Anschließend wird das in dieser Ebene sich ergebende Gesamtbild umgerechnet auf die Projektionsfläche, die zu dem Bereich der Innenfläche 1 gehört, aus dem die Teilbilder stammen.In the in 1 - 3 illustrated embodiment is a projection of the partial images 2 - 5 on the projected partial images 2 ' - 5 ' required, in the sense of a projection from the ball on the plane projection surfaces. In this case, on the one hand, the projection is required and, on the other hand, the composing of the partial images on the basis of their overlapping regions. It may be advantageous to first assemble the pictures, z. B. in a standing in any direction plane z. For example, you can arbitrarily look for the first image you use to start composing. Subsequently, the total image resulting in this plane is converted to the projection surface that corresponds to the area of the inner surface 1 belongs, from which the partial images originate.

Bei der Ausführungsform der 1–3 sind die Projektionsflächen in Form eines halben Würfels bzw. Quaders angeordnet, entsprechen also einer darzustellenden Halbkugel. Projektionsflächen können jedoch auch völlig anders angeordnet sein.In the embodiment of the 1 - 3 the projection surfaces are arranged in the form of a half cube or cuboid, thus correspond to a hemisphere to be displayed. However, projection surfaces can also be arranged completely differently.

4 zeigt wiederum dieselbe Halbkugelförmige Innenfläche 1, jedoch mit nur zwei Projektionsflächen 40 und 41, die sich in einer Schnittlinie hinter der Innenfläche 1 schneiden. Der Winkel zwischen den Flächen 40 und 41 kann weitgehend beliebig sein und insbesondere kein rechter Winkel sein. Es können dann zwei Hälften der Innenfläche 1 jeweils auf die Projektionsfläche 40 und die Projektionsfläche 41 projiziert werden. Es ergeben sich dann bei Darstellung auf der Darstellungsebene 11 der 3 zwei aneinander grenzende Flächen, die der linken Hälfte und der rechten Hälfte der Halbkugelfläche 1 entsprechen. Auch eine solche Darstellung ist sehr übersichtlich, in einigen Bereichen, insbesondere in den oberen und unteren Bereichen jedoch relativ stark verzerrt. 4 again shows the same hemispherical inner surface 1 , but with only two projection surfaces 40 and 41 , which are in a section line behind the inner surface 1 to cut. The angle between the surfaces 40 and 41 can be largely arbitrary and in particular can not be a right angle. It can then have two halves of the inner surface 1 each on the projection surface 40 and the projection screen 41 be projected. It then results in representation on the presentation level 11 of the 3 two adjacent surfaces, the left half and the right half of the hemisphere surface 1 correspond. Even such a representation is very clear, but in some areas, especially in the upper and lower areas relatively distorted.

5 zeigt eine Variante zu 4, bei der nicht zwei Projektionsflächen, sondern drei ein Tetraeder mit einer Spitze 50 bildende Projektionsflächen 51, 52 und 53 verwendet werden, um wiederum dieselbe Halbkugelfläche 1 darzustellen. Mit drei Projektionsflächen statt mit zwei Projektionsflächen gemäß 4 lassen sich die Projektionsflächen besser der Innenfläche 1 anpassen, so dass die Verzerrungen geringer werden. Dafür wird bei einer solchen Darstellung aber die intuitive Übersichtlichkeit etwas leiden. 5 shows a variant too 4 , in which not two projection surfaces, but three a tetrahedron with a tip 50 forming projection surfaces 51 . 52 and 53 used to turn the same hemisphere surface 1 display. With three projection surfaces instead of two projection surfaces according to 4 let the projection surfaces better the inner surface 1 adjust so that the distortions become smaller. But in such a presentation, however, the intuitive clarity will suffer a little.

Die 6 und 7 zeigen entsprechend den 2 und 3 eine stark vereinfacht dargestellte Variante, bei der die Winkel zwischen den Projektionsflächen 6', 7' und 8' größer sind als 90°. Dadurch lassen sich die Projektionsflächen, wie 6 zeigt, besser den zugehörigen Bereichen 6, 7 und 8 der Halbkugel 1 anpassen. Sie stehen wesentlich paralleler als gemäß 2, so dass die Verzerrungen der Teilbilder bei der Projektion geringer sind. Das sich gemäß 7 ergebende Übersichtsbild entspricht im wesentlichen in seiner intuitiven Interpretierbarkeit dem der 3.The 6 and 7 show according to the 2 and 3 a highly simplified variant, in which the angles between the projection surfaces 6 ' . 7 ' and 8th' greater than 90 °. This allows the projection surfaces, such as 6 shows better the related areas 6 . 7 and 8th the hemisphere 1 to adjust. They are much more parallel than in accordance 2 , so that the distortions of the partial images in the projection are lower. That according to 7 The resulting overview image corresponds essentially to its intuitive interpretability 3 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 1832223 A1 [0004] - EP 1832223 A1 [0004]
  • - EP 1862101 A1 [0004] EP 1862101 A1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - http://freespace.virgin.net/hugo.elias/radiosity/radiosity.htm [0016] - http://freespace.virgin.net/hugo.elias/radiosity/radiosity.htm [0016]

Claims (5)

Verfahren zum Darstellen der Innenfläche (1) eines im Wesentlichen kugelförmigen Hohlorganes mit einem Endoskop (15, 15'), enthaltend die folgenden Schritte: Herstellen überlappender Teilbilder (2–5) der Innenfläche (1), Unterteilen der Innenfläche (1) in Bereiche (6–8), Zuordnen der Teilbilder (2–5) zu den Bereichen, Erzeugen ebener, im Winkel zueinander stehender Projektionsflächen (6'–10'; 40, 41; 51–53), die jeweils einem Bereich (6–8) der Innenfläche (1) zugeordnet sind und zu diesem möglichst parallel stehen, Projektion der Teilbilder (2–5) eines jeden Bereiches (6–8) auf die dem jeweiligen Bereich zugeordnete Projektionsfläche (6'–8'), Zusammensetzen der Teilbilder (2–5), Darstellen der auf den Projektionsflächen (6'–10') entstandenen Bilder in einer Darstellungsebene (11).Method of depicting the inner surface ( 1 ) of a substantially spherical hollow organ with an endoscope ( 15 . 15 ' ), comprising the following steps: producing overlapping partial images ( 2 - 5 ) of the inner surface ( 1 ), Subdividing the inner surface ( 1 ) into areas ( 6 - 8th ), Assigning the partial images ( 2 - 5 ) to the areas, generating planar, angled projection surfaces ( 6 ' - 10 '; 40 . 41 ; 51 - 53 ), each one area ( 6 - 8th ) of the inner surface ( 1 ) and are as parallel as possible to this, projection of the partial images ( 2 - 5 ) of each area ( 6 - 8th ) on the respective area associated with projection area ( 6 ' - 8th' ), Composing the partial images ( 2 - 5 ), Depicting the on the projection surfaces ( 6 ' - 10 ' ) resulting images in a representation plane ( 11 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsflächen (6'–10'; 40, 41; 51, 52, 53) an Rändern aneinandergrenzen.Method according to claim 1, characterized in that the projection surfaces ( 6 ' - 10 '; 40 . 41 ; 51 . 52 . 53 ) adjoin each other at edges. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsflächen (6'–10') im rechten Winkel zueinander stehen.Method according to claim 1, characterized in that the projection surfaces ( 6 ' - 10 ' ) are at right angles to each other. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbilder (2–5) vor ihrer Projektion zusammengesetzt werden.Method according to Claim 1, characterized in that the partial images ( 2 - 5 ) are assembled prior to their projection. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Darstellung der halbkugelförmigen Hälfte (1) einer Innenfläche die Projektionsflächen (6'–10') einen Halbwürfel bilden.Process according to Claims 2 and 3, characterized in that the representation of the hemispherical half ( 1 ) an inner surface of the projection surfaces ( 6 ' - 10 ' ) form a half cube.
DE102008017501A 2008-04-04 2008-04-04 Process for displaying the inner surface of a hollow organ Withdrawn DE102008017501A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008017501A DE102008017501A1 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Process for displaying the inner surface of a hollow organ
PCT/EP2009/002144 WO2009121504A1 (en) 2008-04-04 2009-03-24 Method for rendering the inside surface of a hollow organ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008017501A DE102008017501A1 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Process for displaying the inner surface of a hollow organ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008017501A1 true DE102008017501A1 (en) 2009-10-08

Family

ID=40791323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008017501A Withdrawn DE102008017501A1 (en) 2008-04-04 2008-04-04 Process for displaying the inner surface of a hollow organ

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008017501A1 (en)
WO (1) WO2009121504A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5594845A (en) * 1993-12-29 1997-01-14 U.S. Philips Corporation Method and device for processing an image in order to construct a target image from a plurality of contiguous source images
US20020109774A1 (en) * 2001-01-16 2002-08-15 Gavriel Meron System and method for wide field imaging of body lumens
EP1832223A1 (en) 2004-12-27 2007-09-12 Olympus Corporation Medical image processing apparatus, and medical image processing method
EP1862101A1 (en) 2006-06-02 2007-12-05 Henrik Drecker Grill device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4030660B2 (en) * 1998-07-27 2008-01-09 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 Image display method and image display apparatus
WO2003051200A2 (en) * 2001-12-14 2003-06-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method, system and computer program of visualizing the surface texture of the wall of an internal hollow organ of a subject based on a volumetric scan thereof
US7381183B2 (en) * 2003-04-21 2008-06-03 Karl Storz Development Corp. Method for capturing and displaying endoscopic maps

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5594845A (en) * 1993-12-29 1997-01-14 U.S. Philips Corporation Method and device for processing an image in order to construct a target image from a plurality of contiguous source images
US20020109774A1 (en) * 2001-01-16 2002-08-15 Gavriel Meron System and method for wide field imaging of body lumens
EP1832223A1 (en) 2004-12-27 2007-09-12 Olympus Corporation Medical image processing apparatus, and medical image processing method
EP1862101A1 (en) 2006-06-02 2007-12-05 Henrik Drecker Grill device

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
[http://www.geogr.uni-jena.de/fileadmin/Fernerkund ng/reader/Kartographie_WS_04_05/GEO142_3.pdf][rech am 19.11.08] *
http://freespace.virgin.net/hugo.elias/radiosity/radiosity.htm
Vorlesungsskript: C. Schmullius & J. Baarde, Uni-Jena, WS 2004/2005: GEO142_3.pdf *
Vorlesungsskript: C. Schmullius & J. Baarde, Uni-Jena, WS 2004/2005: GEO142_3.pdf [http://www.geogr.uni-jena.de/fileadmin/Fernerkundung/reader/Kartographie_WS_04_05/GEO142_3.pdf][rech. am 19.11.08]

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009121504A1 (en) 2009-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009046114B4 (en) Method and apparatus for generating a calibrated projection
DE10114099B4 (en) Method for detecting the three-dimensional position of a medical examination instrument inserted into a body region, in particular of a catheter introduced into a vessel
DE102004022902B4 (en) Medical imaging and processing method, computed tomography device, workstation and computer program product
DE102006046735A1 (en) Images e.g. two dimensional-radioscopy image and virtual endoscopy image, fusing device for C-arm device, has image fusion unit for generating image representation from segmented surface with projected image point
DE102006003126A1 (en) Method for visualizing three dimensional objects, particularly in real time, involves using three dimensional image record of object, where two dimensional image screening of object, is recorded
DE102005012654A1 (en) Computer tomography imaging procedure splits detector output data set into thinned sets and correlates resulting images for reconstruction without uncorrelated data
DE2620699A1 (en) TELEVISION CONTROL SYSTEM FOR AIRCRAFT
DE102010041847A1 (en) Sensor unit for a stereo endoscope and stereo endoscopy system
EP1552477A2 (en) Interactive virtual endoscopy
DE102006006449A1 (en) Method for operating an X-ray diagnostic device for generating high-resolution images
DE102011003240A1 (en) Method and computer system for reducing artifacts in reconstructed CT image data sets
DE102008021926B4 (en) Creation and presentation of patient-specific panoramic views
DE102004027709A1 (en) Method of virtual endoscopy for medical 3D image display and processing, computed tomography device, workstation and computer program product
DE102010039289A1 (en) microscope system
DE102004027708B4 (en) Method for medical 3D image display and processing, computed tomography device, workstation and computer program product
DE102008017501A1 (en) Process for displaying the inner surface of a hollow organ
DE10004898C2 (en) display means
DE102011115500A1 (en) Video endoscope for use during surgery by surgeon, has image display device with central and lateral display regions on which straight and side looking images are displayed respectively
Hüpping Migrationsbedingte Heterogenität
EP1958585A1 (en) Mutatable marker device
DE102006049309B4 (en) Method, device and computer program product for evaluating medical image data records
DE102013216858A1 (en) A method for displaying an object imaged in a volume data set on a screen
DE102013215483B4 (en) Display system, visualization method for a vehicle and computer-readable storage medium for implementing the method
DE102013213876A1 (en) Method for carrying out a three-dimensional x-ray image
DE202013102299U1 (en) Endoscopy system and endoscope and visualization device for it

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20121101

R082 Change of representative

Representative=s name: MEISSNER BOLTE & PARTNER GBR, DE

Representative=s name: MEISSNER, BOLTE & PARTNER GBR, DE