JP2006304885A - 被検体内導入装置及び被検体内情報取得システム - Google Patents

Abstract

【課題】視野範囲が拡大される複眼型構成において、それぞれの撮像素子の特性に応じた適正な信号処理を行うことができるようにする。
【解決手段】各撮像素子の撮像データの信号処理に必要な各素子固有の信号処理用パラメータ、例えば、ホワイトバランス処理を行うためのホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ係数データＲ１” “ＷＢ係数データＢ１” “ＷＢ係数データＲ２” “ＷＢ係数データＢ２”をあらかじめパラメータメモリ４９に格納しておき、このような信号処理用パラメータを送信部によって被検体外に送信出力し、例えば受信装置における信号処理に供し、それぞれの撮像素子の撮像データの信号処理に際してはそれぞれの撮像素子固有の信号処理用パラメータを用いて行うことで、素子特性の違いに応じた適正な撮像データの信号処理が可能となるようにした。
【選択図】 図５−１

Description

本発明は、複眼型のカプセル型内視鏡等の被検体内導入装置及び被検体内情報取得システムに関するものである。

近年、内視鏡の分野において、飲み込み型のカプセル型内視鏡が開発されている。このカプセル型内視鏡は、撮像機能と無線機能とを備え、体腔内の観察のために患者の口から飲み込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、例えば食道、胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有する（例えば、特許文献１参照）。

体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像データは、順次無線通信により体外に送信され、体外の受信装置内に設けられたメモリに蓄積される。医師もしくは看護師においては、メモリに蓄積された画像データをもとにディスプレイに表示させた画像に基づいて診断を行うことができる。

特開２００３−１９１１１号公報 米国特許出願公開第２００４／１９９０６１号明細書

ところで、この種のカプセル型内視鏡に関しては、その進行方向前方の体腔内画像のみを撮像する単眼型のカプセル型内視鏡が一般的であったが、近年では、視野範囲の拡大等を目的として進行方向前後の画像を撮像する複眼型のカプセル型内視鏡も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この複眼型のカプセル型内視鏡は、体腔内部を照明するＬＥＤ等の照明部と体腔内の画像を撮像するＣＣＤ等の撮像素子との対をそれぞれ有する複数の撮像ブロックをカプセル型筐体内の前後に配設し、体腔内におけるカプセル型筐体の進行方向前後の画像を撮像する構造とされている。

しかしながら、特許文献２等に示される複眼型のカプセル型内視鏡は、単に、複数の撮像素子によって前後両方向の画像を撮像することが記述されているのみであり、これらの撮像素子には個々の特性の違いがあるにもかかわらず、これらの撮像素子個々の特性の違い等を考慮した処理制御等に関しては言及されておらず、それぞれの撮像素子の特性に応じた適正な撮像データの処理等が保証されないため、複眼型としての利点を必ずしも有効活用できるものとはなっていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、視野範囲が拡大される複眼型構成において、それぞれの撮像素子の特性に応じた適正な信号処理を行うことができ、複眼型の利点を最大限に発揮させることができる被検体内導入装置及び被検体内情報取得システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る被検体内導入装置は、体腔内の異なる部位を撮像する複数の撮像素子と、前記各撮像素子の撮像データの信号処理に必要な各素子固有の信号処理用パラメータを格納した格納部と、該格納部に格納された前記信号処理用パラメータを被検体外に送信出力する送信部と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記信号処理用パラメータは、前記撮像素子の撮像データに対してホワイトバランス処理を行うためのホワイトバランス係数のデータであることを特徴とする。

請求項３に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記信号処理用パラメータは、前記撮像素子の画素欠陥のアドレスを示すデータであることを特徴とする。

請求項４に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記送信部は、前記各撮像素子により撮像された撮像データとともに、前記各撮像素子を識別するための識別コードに該撮像素子に対応する信号処理用パラメータを付加して送信出力することを特徴とする。

請求項５に係る被検体内情報取得システムは、請求項４に記載の被検体内導入装置と、該被検体内導入装置の送信部から送信出力されるデータを受信する受信装置と、を備えた被検体内情報取得システムであって、前記受信装置は、前記送信部から送信出力されるデータ中から識別コードを検出する識別コード検出手段と、前記送信部から送信出力されるデータ中から信号処理用パラメータを検出するパラメータ検出手段と、検出された識別コードに基づき前記撮像素子を識別し該撮像素子に対応する信号処理用パラメータを確定するパラメータ確定手段と、前記送信部から送信出力された該撮像素子の撮像データに対し確定された該信号処理用パラメータを用いて画像処理を施す画像処理手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項６に係る被検体内情報取得システムは、上記発明において、前記パラメータ確定手段は、前記信号処理用パラメータの確定後に入力される前記識別コードと前記信号処理用パラメータとの組合せの適正度を監視し適正でなくなった場合には確信度の高いデータに基づき該組合せに修正処理を施すことを特徴とする。

本発明に係る被検体内導入装置及び被検体内情報取得システムによれば、各撮像素子の撮像データの信号処理に必要な各素子固有の信号処理用パラメータ、例えば、ホワイトバランス処理を行うためのホワイトバランス係数のデータをあらかじめ格納部に格納しておき、このような信号処理用パラメータを送信部によって被検体外に送信出力し、例えば受信装置における信号処理に供するようにしたので、それぞれの撮像素子の撮像データの信号処理に際してはそれぞれの撮像素子固有の信号処理用パラメータを用いて行うことで、素子特性の違いに応じた適正な撮像データの信号処理が可能となり、いずれの撮像素子による撮像データも適正に処理されるため、複眼型の利点を最大限に発揮させることができるという効果を奏する。また、被検体内導入装置においては、各素子固有の信号処理用パラメータを送信出力可能に保持しているだけであり、当該被検体内導入装置の内部においてホワイトバランス等の信号処理を行わないので、内部回路の回路規模が大きくなって消費電力が増大してしまうようなこともない。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る被検体内導入装置の好適な実施の形態である無線型の被検体内情報取得システムについて説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。

本発明の実施の形態について説明する。図１は、無線型の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。この被検体内情報取得システムは、被検体内導入装置の一例として複眼型のカプセル型内視鏡を用いている。図１に示すように、無線型の被検体内情報取得システムは、被検体１の体内に導入され、体腔内画像を撮像して受信装置２に対して映像信号などのデータ送信を無線によって行うカプセル型内視鏡３と、カプセル型内視鏡３から無線送信された体腔内画像データを受信する受信装置２と、受信装置２が受信した映像信号に基づいて体腔内画像を表示する表示装置４と、受信装置２と表示装置４との間のデータ受け渡しを行うための携帯型記録媒体５とを備える。

また、受信装置２は、被検体１の体外表面に貼付される複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎを有した無線ユニット２ａと、複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎを介して受信された無線信号の処理等を行う受信本体ユニット２ｂとを備え、これらユニットはコネクタ等を介して着脱可能に接続される。なお、受信用アンテナＡ１〜Ａｎのそれぞれは、例えば、被検体１が着用可能なジャケットに備え付けられ、被検体１は、このジャケットを着用することによって受信用アンテナＡ１〜Ａｎを装着するようにしてもよい。また、この場合、受信用アンテナＡ１〜Ａｎは、ジャケットに対して着脱可能なものであってもよい。

表示装置４は、カプセル型内視鏡３によって撮像された体腔内画像を表示するためのものであり、携帯型記録媒体５によって得られるデータをもとに画像表示を行うワークステーション等の構成を有する。具体的には、表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって直接画像を表示する構成としてもよいし、プリンタ等のように、他の媒体に画像を出力する構成としてもよい。

携帯型記録媒体５は、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ等が用いられ、受信本体ユニット２ｂ及び表示装置４に対して着脱可能であって、両者に対する挿着時に情報の出力又は記録が可能な機能を有する。具体的には、携帯型記録媒体５は、カプセル型内視鏡３が被検体１の体腔内を移動している間は受信本体ユニット２ｂに挿着され、カプセル型内視鏡３から送信されるデータが携帯型記録媒体５に記録される。そして、カプセル型内視鏡３が被検体１から排出された後、つまり、被検体１の内部の撮像が終わった後には、受信本体ユニット２ｂから取り出されて表示装置４に挿着され、表示装置４によって記録されたデータが読み出される。受信本体ユニット２ｂと表示装置４との間のデータの受け渡しを携帯型記録媒体５によって行うことで、被検体１が体腔内の撮像中に自由に行動することが可能となり、また、表示装置４との間のデータの受け渡し期間の短縮にも寄与している。なお、受信本体ユニット２ｂと表示装置４との間のデータの受け渡しは、受信本体ユニット２ｂに内蔵型の他の記録装置を用い、表示装置４と有線又は無線接続するように構成してもよい。

ここで、図２を参照して、カプセル型内視鏡３について説明する。図２は、カプセル型内視鏡３の内部構成を示す断面図である。カプセル型内視鏡３は、被検体１の体腔内部を照明する照明部としての例えばＬＥＤ１１ａ，１１ｂと、体腔内の画像を撮像する撮像素子としての例えばＣＣＤ１２ａ，１２ｂを有する撮像部１３ａ，１３ｂと、をそれぞれ対として有する２組の撮像ブロック１４ａ，１４ｂを、これらに電力を供給する電源部１５とともに、カプセル型筐体１６内に配設することにより構成されている。

カプセル型筐体１６は、撮像ブロック１４ａ，１４ｂをそれぞれ覆い透明で半球ドーム状の先端カバー筐体１６ａ，１６ｂと、これらの先端カバー筐体１６ａ，１６ｂと凹凸係合部１７ａ，１７ｂを介して水密状態に設けられ内部に電源部１５を介在させて撮像ブロック１４ａ，１４ｂが配設される円筒状の胴部筐体１６ｃとからなり、被検体１の口から飲み込み可能な大きさに形成されている。胴部筐体１６ｃは、可視光が不透過な有色材質により形成されている。

撮像部１３ａ，１３ｂは、それぞれ撮像基板１８ａ，１８ｂ上に設けられてＬＥＤ１１ａ，１１ｂからの照明光によって照明された範囲を撮像するＣＣＤ１２ａ，１２ｂと、これらのＣＣＤ１２ａ，１２ｂに被写体像を結像する固定レンズ１９ａ，１９ｂ及び可動レンズ２０ａ，２０ｂからなる結像レンズ２１ａ，２１ｂとよりなる。ここで、固定レンズ１９ａ，１９ｂは固定枠２２ａ，２２ｂに固定され、可動レンズ２０ａ，２０ｂは可動枠２３ａ，２３ｂに固定され、ピント調整部２４ａ，２４ｂを構成している。

また、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂは、照明基板２５ａ，２５ｂ上に搭載され、結像レンズ２１ａ，２１ｂの光軸中心に対してその上下左右の近傍４箇所に配設されている。さらに、各撮像ブロック１４ａ，１４ｂにおいて、撮像基板１８ａ，１８ｂの背面側には、ブロック毎に各部を処理又は制御するための信号処理・制御部２６ａ，２６ｂが搭載され、さらに、一方の撮像ブロック１４ａの信号処理・制御部２６ａには外部と無線通信を行うためのアンテナ等からなる無線部２７が実装された無線基板２８が配設されている。また、撮像基板１８ａ，１８ｂと照明基板２５ａ，２５ｂとは適宜ケーブルにより電気的に接続されている。

撮像ブロック１４ａ，１４ｂ間に位置する電源部１５は、例えば胴部筐体１６ｃの内径にほぼ一致する直径のボタン型の電池２９により構成されている。この電池２９は、酸化銀電池、充電式電池、発電式電池等を用い得る。ここで、各撮像ブロック１４ａ，１４ｂとこの電池２９との間の中心部には、撮像ブロック１４ａ，１４ｂをそれぞれ対向する先端カバー筐体１６ａ，１６ｂ側、つまり、外側に付勢するねじりコイルばね形状のばね部材３０ａ，３０ｂが介在されている。なお、無線基板２８上の無線部２７と信号処理・制御部２６ｂとは電池２９外部を通したケーブル等により適宜電気的に接続され、この電池２９も、信号処理・制御部２６ａ，２６ｂ等とケーブル等により適宜電気的に接続されている。なお、無線部２７は撮像ブロック１４ａ，１４ｂで共用とせず、撮像ブロック１４ａ，１４ｂ毎に個別に設けてもよい。

ここで、先端カバー筐体１６ａ，１６ｂの内部外周付近には、照明基板２５ａ，２５ｂの外周側一部を突き当て当接させることにより撮像ブロック１４ａ，１４ｂのカプセル型内視鏡３における軸方向の位置決めを行う基準となる位置決め部３１ａ，３１ｂが一体に形成されている。また、これらの位置決め部３１ａ，３１ｂと照明基板２５ａ，２５ｂとの間には、例えば相互に係脱する凹凸形状の組み合わせからなり、軸心周り方向の位置決めをする回転止め位置決め部（図示せず）が形成されている。

つぎに、図３を参照して、カプセル型内視鏡３の内部回路構成について説明する。図３は、カプセル型内視鏡３の内部回路構成を示す概略ブロック図である。まず、信号処理・制御部２６ａは、対をなすＬＥＤ１１ａとＣＣＤ１２ａとを制御するためのものであり、それぞれＬＥＤ１１ａとＣＣＤ１２ａに対応するＬＥＤ駆動回路４１ａ，ＣＣＤ駆動回路４２ａを有する。また、信号処理・制御部２６ａは、ＣＣＤ１２ａから出力される出力信号に対して相関二重サンプリング処理、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理、多重化処理等の所定の画像処理を施す画像処理部４３ａを有する。さらに、信号処理・制御部２６ａは、各種タイミング信号や同期信号を生成するタイミングジェネレータ（ＴＧ）及びシンクジェネレータ（ＳＧ）４４ａを有する制御部４５ａを備え、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ４４ａにより生成されたタイミング信号や同期信号に基づいて、駆動回路４１ａ，４２ａや画像処理部４３ａの動作やその動作タイミングなどを制御する。

また、信号処理・制御部２６ｂは、対をなすＬＥＤ１１ｂとＣＣＤ１２ｂとを制御するためのものであり、それぞれＬＥＤ１１ｂとＣＣＤ１２ｂに対応するＬＥＤ駆動回路４１ｂ，ＣＣＤ駆動回路４２ｂを有する。また、信号処理・制御部２６ｂは、ＣＣＤ１２ｂから出力される出力信号に対して相関二重サンプリング処理、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理、多重化処理等の所定の画像処理を施す画像処理部４３ｂを有する。さらに、信号処理・制御部２６ｂは、各種タイミング信号や同期信号を生成するタイミングジェネレータ（ＴＧ）及びシンクジェネレータ（ＳＧ）４４ｂを有する制御部４５ｂを備え、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ４４ｂにより生成されたタイミング信号や同期信号に基づいて、駆動回路４１ｂ，４２ｂや画像処理部４３ｂの動作やその動作タイミングなどを制御する。

ここで、制御部４５ａ，４５ｂは、制御部４５ａ側がマスタで制御部４５ｂ側がスレーブとなる主従関係にあり、制御部４５ｂは制御部４５ａ側からのイネーブル信号ＥＢに従いこのイネーブル信号ＥＢがＨレベルの間だけ動作するように制御部４５ａに従動して制御動作を実行する。

また、無線部２７は、画像処理部４３ａ，４３ｂを経た撮像データの出力経路上に設けられてＲＦ変調信号を出力する送信部としての送信モジュール４６と送信アンテナ４７とにより構成されている。

さらに、カプセル型内視鏡３は、信号処理・制御部２６ａ，２６ｂに対して共通な格納部としてのパラメータメモリ４９を備えている。このパラメータメモリ４９は、各ＣＣＤ１２ａ，１２ｂの撮像データの信号処理に必要な各素子固有の信号処理用パラメータや当該カプセル型内視鏡３の処理に必要な共用パラメータをこれらの信号処理・制御部２６ａ，２６ｂにより読出し可能に格納したものであり、適宜タイミングでパラメータが画像処理部４３ａ又は４３ｂに対して読出されて撮像データ等との多重化処理に供され、無線部２７を介して受信装置２側に送信可能とされている。

図４は、制御部４５ａ，４５ｂにより制御される点灯・読出し等のタイミング制御例を示す概略タイムチャートである。制御部４５ａ，４５ｂは、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂを順次交互に駆動するとともに、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂの点灯タイミングとＣＣＤ１２ａ，１２ｂの読出しタイミングとが異なるようにタイミング制御する。より具体的には、例えば一方のＣＣＤ１２ａの読出し動作終了後に他方のＣＣＤ１２ｂと対をなすＬＥＤ１１ｂを所定時間点灯させ、その後、ＣＣＤ１２ｂの読出し動作終了後にＣＣＤ１２ａと対をなすＬＥＤ１１ａを所定時間点灯させ、以後、このような動作制御を繰り返す。

図４に則して説明する。まず、制御部４５ａはタイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ４４ａから出力されるパルス状のタイミング信号に従いＬＥＤ駆動回路４１ａを介してＬＥＤ１１ａを所定時間点灯させ、その照明部位をＣＣＤ１２ａにより撮像させる（ＬＥＤ１１ａ点灯）。そして、ＬＥＤ１１ａが消灯したタイミングで、制御部４５ａはＣＣＤ駆動回路４２ａを介してＣＣＤ１２ａから画像処理部４３ａに対してフレーム単位の撮像信号の読出し動作を実行させる（ＣＣＤ１２ａ読出し）。この読出し動作が終了したら、制御部４５ａは制御部４５ｂ側に対してイネーブル信号ＥＢを出力し（Ｈレベル）、制御部４５ｂ側による制御に切換える。

制御部４５ｂは、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ４４ｂから出力されるパルス状のタイミング信号に従いＬＥＤ駆動回路４１ｂを介してＬＥＤ１１ｂを所定時間点灯させ、その照明部位をＣＣＤ１２ｂにより撮像させる（ＬＥＤ１１ｂ点灯）。そして、ＬＥＤ１１ｂが消灯したタイミングで、制御部４５ｂはＣＣＤ駆動回路４２ｂを介してＣＣＤ１２ｂから画像処理部４３ｂに対してフレーム単位の撮像信号の読出し動作を実行させる（ＣＣＤ１２ｂ読出し）。この読出し動作が終了するタイミングで、制御部４５ａはイネーブル信号ＥＢをＬレベルに切換え、制御部４５ａ側による制御に切換える。以後、これらの動作制御を交互に繰り返す。また、回路構成上、制御部４５ｂから読出し終了時に制御部４５ａに対し終了信号を入力することによってイネーブル信号ＥＢをＬレベルにするようにしてもよい。

このような動作において、送信モジュール４６に対しては、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂから順次交互に出力されるフレーム単位の撮像データが順次入力され（ＣＣＤ１２ａデータ、ＣＣＤ１２ｂデータ、ＣＣＤ１２ａデータ、…）、ＲＦデータとしての送信出力に供される。

複眼型のカプセル型内視鏡３の場合、例えば胴部筐体１６ｃが可視光に対して不透過な材質により形成され、また、中央の電池２９が遮光部材として機能し得るが、ＣＣＤ１２ａの撮像・読出し時にＬＥＤ１１ｂが点灯するとその照明光がいずれかの隙間経路等を経て迷光となってこのＣＣＤ１２ａの撮像画像に影響を及ぼす可能性がある。ＣＣＤ１２ｂに対するＬＥＤ１１ａの関係も同様である。また、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂの点灯タイミングとＣＣＤ１２ａ，１２ｂの読出しタイミングとが一致すると、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂのオン・オフ時のスイッチングノイズがＣＣＤ１２ｂ，１２ａの撮像画像に重畳され、その画質を損なう可能性がある。

ここで、本実施の形態は、上述のように、各ＣＣＤ１２ａ，１２ｂを順次交互に駆動するとともに、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂの点灯タイミングとＣＣＤ１２ａ，１２ｂの読出しタイミングとが異なるように制御することで、点灯タイミングと読出しタイミングとがタイミング的に重ならないので、体腔内の異なる部位をそれぞれのＣＣＤ１２ａ，１２ｂによって撮像する上で、他方のＬＥＤ１１ｂ又は１１ａによる照明光が迷光となって一方のＣＣＤ１２ａ又は１２ｂの撮像画像に影響を及ぼすことや、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂ点灯時のスイッチングノイズが撮像画像に重畳されたりすることがなく、それぞれの撮像画像の品質を向上させて被検体内診察を良好に行うことができる。

また、２つの制御部４５ａ，４５ｂについて、イネーブル信号ＥＢを利用することで、制御部４５ａ側がマスタで制御部４５ｂ側がスレーブとなる主従関係の下に制御動作を交互かつ適正に行わせることができる。さらに、信号処理・制御部２６ａ，２６ｂは、各ＣＣＤ１２ａ，１２ｂが読出し動作をしない無信号時のタイミングでは出力抵抗を高抵抗（ハイインピーダンス）にすることにより、他出力に影響がないので、送信モジュール４６を支障なく共通化することができる。

また、複眼型のカプセル型内視鏡を構成する上で、撮像素子や照明部は複数個個別設けることが必須であるが、本実施の形態では、上述の送信モジュール４６の他に、パラメータメモリ４９のように、２系統で流用できる所は流用して極力共通化を図っているので、複眼型のカプセル型内視鏡３の構成の小型・シンプル化を実現することができる。

ここで、図５−１、図５−２を参照して、パラメータメモリ４９について説明する。図５−１は、パラメータメモリ４９の構成の一例を示し、ＣＣＤ１２ａに固有の信号処理用パラメータを格納するＣＣＤ１２ａ用パラメータ領域４９ａと、ＣＣＤ１２ｂに固有の信号処理用パラメータを格納するＣＣＤ１２ｂ用パラメータ領域４９ｂと、共用パラメータを格納するシステム用パラメータ領域４９ｃとを有する。

ＣＣＤ１２ａ用パラメータ領域４９ａには、固有の信号処理用パラメータとして、例えば、ＣＣＤ１２ａの撮像データに対してホワイトバランス（ＷＢ）処理を行うためのホワイトバランス係数のデータが格納される。このデータは、各カプセル型内視鏡３の製造工程における試験によりあらかじめＣＣＤ１２ａに独自のホワイトバランス係数として求められたデータである。具体的には、基準となる白チャートをＣＣＤ１２ａにより撮像し、グリーン（Ｇ）を基準として、Ｒ（レッド）、Ｂ（ブルー）の出力が規定値となるように算出された補正係数（ホワイトバランス係数）であり、“ＷＢ係数データＲ１” “ＷＢ係数データＢ１”として格納される。

ＣＣＤ１２ｂ用パラメータ領域４９ｂには、固有の信号処理用パラメータとして、例えば、ＣＣＤ１２ｂの撮像データに対してホワイトバランス（ＷＢ）処理を行うためのホワイトバランス係数のデータが格納される。このデータも、各カプセル型内視鏡３の製造工程における試験によりあらかじめＣＣＤ１２ｂに独自のホワイトバランス係数として求められたデータである。具体的には、基準となる白チャートをＣＣＤ１２ｂにより撮像し、グリーン（Ｇ）を基準として、Ｒ（レッド）、Ｂ（ブルー）の出力が規定値となるように算出された補正係数（ホワイトバランス係数）であり、“ＷＢ係数データＲ２” “ＷＢ係数データＢ２”として格納される。

なお、各素子固有の信号処理用パラメータとしては、このようなホワイトバランス係数のデータに限らず、例えば、各ＣＣＤ１２ａ，１２ｂの画素欠陥のアドレスを示すデータとし、該画素欠陥のアドレスの周囲のアドレスに対応する画素データに基づいて、該アドレスに存在する画素欠陥の補正に供するようにしてもよい。さらには、撮像素子として、ＣＣＤに代えて、例えばＣＭＯＳセンサを用いた場合の各ＣＭＯＳセンサに固有の値である光電変換特性のオフセット値を各素子固有の信号処理用パラメータとしてそれぞれの領域４９ａ，４９ｂにあらかじめ格納しておくようにしてもよい。

システム用パラメータ領域４９ｃには、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂに固有ではないが、各カプセル型内視鏡３に固有なパラメータとして、例えば、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂなるセンサ毎の転送枚数（フレーム転送枚数）のデータや当該カプセルを確定するためのカプセル番号などのデータが格納される。

図５−２は、パラメータメモリ４９の構成の別例を示し、ＣＣＤ１２ａに固有の信号処理用パラメータを格納するＣＣＤ１２ａ用パラメータ領域４９ａと、ＣＣＤ１２ｂに固有の信号処理用パラメータを格納するＣＣＤ１２ｂ用パラメータ領域４９ｂとに二分し、これらの領域４９ａ，４９ｂ中にさらにシステム用パラメータ領域４９ｄ，４９ｅをそれぞれ設けておき、一方を有効、他方を無効とするようにしたものである。図示例では、制御部４５ａ側をマスタとして制御を行うようにしているので、ＣＣＤ１２ａ用パラメータ領域４９ａ中のシステム用パラメータ領域４９ｄ側が有効とされている。回路系によって制御部４５ｂ側をマスタにしたい等の状況が生じた場合には、ＣＣＤ１２ｂ用パラメータ領域４９ｂ中のシステム用パラメータ領域４９ｅ側が有効となり、ＣＣＤ１２ａ用パラメータ領域４９ａ中のシステム用パラメータ領域４９ｄ側が無効となるように切換えればよく、メモリに汎用性を持たせることができる。

図６は、送信モジュール４６に対する入力信号例を示す説明図である。送信モジュール４６に対しては、まず、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ４４ａから出力される垂直同期信号を先頭として、画像処理部４３ａにおいてＣＣＤ１２ａからの撮像データとともに、このＣＣＤ１２ａを識別するための識別コードであるセンサ識別コード１に、ＣＣＤ１２ａ用パラメータ領域４９ａから読み出したＣＣＤ１２ａ用の信号処理パラメータであるホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ係数データＲ１”“ＷＢ係数データＢ１”を多重化処理部で付加したデータ列がフレームデータ列として入力される。次いで、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ４４ｂから出力される垂直同期信号を先頭として、画像処理部４３ｂにおいてＣＣＤ１２ｂからの撮像データとともに、このＣＣＤ１２ｂを識別するための識別コードであるセンサ識別コード２に、ＣＣＤ１２ｂ用パラメータ領域４９ｂから読み出したＣＣＤ１２ｂ用の信号処理パラメータであるホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ係数データＲ２”“ＷＢ係数データＢ２”を多重化処理部で付加したデータ列がフレームデータ列として入力される。

送信モジュール４６に対しては、このようなフレームデータ列が一方が奇数番目、他方が偶数番目となって交互に入力され、ＲＦ信号として、送信用アンテナ４７から送信出力され、受信装置２で受信可能とされている。なお、それぞれのセンサ識別コードは、１ビット情報でよいので、垂直同期信号中の１ビットをセンサ識別コード用として兼用させることで、ＣＣＤ１２ａ用の垂直同期信号とＣＣＤ１２ｂ用の垂直同期信号とに分けるようにしてもよい。

このように、信号処理用パラメータは、カプセル型内視鏡３の起動時だけでなく、それぞれの撮像データのフレーム単位での送信出力毎に付加して送信出力するので、例えば、カプセル型内視鏡３の起動時に受信装置２の電源が投入されていない等の事態があっても、電源投入後の任意の時点で信号処理用パラメータを取得することが可能となる。

つづいて、受信装置２側の構成例について図７を参照して説明する。図７は、受信装置２の回路構成例を示す概略ブロック図である。受信装置２は、受信モジュール５１と、信号処理・制御部５２と、画像圧縮部５３とを備えている。受信モジュール５１は、アンテナＡ１〜Ａｎにて捕捉された電波の信号を増幅し復調する機能を果たし、無線ユニット２ａ部分により構成されている。画像圧縮部５３は、信号処理・制御部５２により画像処理後の画像データを圧縮し、この受信装置２に対して着脱自在に装着された携帯型記録媒体５に圧縮した画像データを格納する。

信号処理・制御部５２は、受信モジュール５１で受信され復調された信号に対して信号分離を行う信号分離部５４と、信号分離の結果に基づいて垂直同期信号、センサ識別コード、信号処理用パラメータをそれぞれ検出する検出部５５，５６，５７と、受信モジュール５１から出力される撮像データに対して画像処理を施す画像処理手段としての画像信号処理部５８と、検出部５５〜５７による検出結果に基づいて信号処理用パラメータを確定する確定処理等を実行して画像処理部５８による画像処理に供するパラメータ確定手段としての識別コード・パラメータ確定部５９とを備えている。識別コード・パラメータ確定部５９は、例えばパラメータ確定処理に用いる４つのレジスタＲ１〜Ｒ４を備えている。

このような構成において、信号処理・制御部５２は、概略的には、受信モジュール５１で受信され復調された信号を信号分離部５４で分離し、その分離信号に基づき、同期信号検出部５５で垂直同期信号を検出し、センサ識別コード検出部５６でセンサ識別コードを検出し、パラメータ検出部５７で信号処理用パラメータとしてホワイトバランス係数のデータを検出し、これらの検出情報を識別コード・パラメータ確定部５９に入力させることで、識別コード・パラメータ確定部５９においてＣＣＤ１２ａ又は１２ｂのいずれの撮像データであるかを識別しそのＣＣＤ１２ａ又は１２ｂに対応する信号処理用パラメータを確定するパラメータ確定処理を実行させる。

図８及び図９は、識別コード・パラメータ確定部５９において実行されるパラメータ確定処理例を示す概略フローチャートである。この処理は、概略的には、図８に示す奇数フレームの処理と、図９に示す偶数フレームの処理とに二分されて実行される。まず、奇数番目の垂直同期信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１）。「奇数番目」とは、受信装置２が最初に受けたフレームデータ列が１番目であり、以降、３番目、５番目、…に受けたフレームデータ列を意味する。したがって、２番目、４番目、…に受けたフレームデータ列は偶数番目となる。

奇数番目の垂直同期信号が入力されたと判断した場合には（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、つづいて、センサ識別コードが入力されたか否かを判断し（ステップＳ２）、センサ識別コードが入力された場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、さらに信号処理用パラメータが入力されたか否かを判断する（ステップＳ３）。信号処理用パラメータが入力された場合において（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、これらのセンサ識別コードや信号処理用パラメータが新規に入力されたものであるか否かを判断し（ステップＳ４）、新規に入力されたものであれば（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、１番目の入力であるので、入力されたこれらのセンサ識別コードや信号処理用パラメータをレジスタＲ１に記録し（ステップＳ５）、ステップＳ１の処理に戻る。

ステップＳ１以降の再度の処理において、センサ識別コードや信号処理用パラメータが入力された場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ，ステップＳ３：Ｙｅｓ）、３番目以降であり新規ではないので（ステップＳ４：Ｎｏ）、今回入力されたセンサ識別コードや信号処理用パラメータをレジスタＲ２に記録する（ステップＳ６）。そして、レジスタＲ１とレジスタＲ２の記録内容が一致するか否かを判断する（ステップＳ７）。一致する場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、奇数番目同士で同一内容のセンサ識別コードと信号処理用パラメータとの入力が２回正常に連続したこととなり、奇数番目用のフレーム画像に対するセンサ識別コード及び信号処理用パラメータを確定する（ステップＳ８）。

一方、レジスタＲ１，Ｒ２の記録内容が一致しない場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、レジスタＲ１にレジスタＲ２の内容を上書きし、レジスタＲ２の記録内容を消去し（ステップＳ９）、ステップＳ１からの処理に戻る。これにより、今度は、３番目のデータを基準に５番目のデータと一致するか比較し、一致すれば奇数番目用のフレーム画像に対するセンサ識別コード及び信号処理用パラメータを確定し（ステップＳ８）、一致しなければ、以降、５番目と７番目との比較を行う如く、順次、以降の奇数番目同士の比較処理を繰り返すこととなる。奇数番目用のフレーム画像に対するセンサ識別コード及び信号処理用パラメータが確定した場合には（ステップＳ８）、確定処理を終了する。

次に、偶数フレームの処理について説明する。まず、偶数番目の垂直同期信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。偶数番目の垂直同期信号が入力されたと判断した場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、つづいて、センサ識別コードが入力されたか否かを判断し（ステップＳ１２）、センサ識別コードが入力された場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、さらに信号処理用パラメータが入力されたか否かを判断する（ステップＳ１３）。信号処理用パラメータが入力された場合において（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、これらのセンサ識別コードや信号処理用パラメータが新規に入力されたものであるか否かを判断し（ステップＳ１４）、新規に入力されたものであれば（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、２番目の入力であるので、入力されたこれらのセンサ識別コードや信号処理用パラメータをレジスタＲ３に記録し（ステップＳ１５）、ステップＳ１１の処理に戻る。

ステップＳ１１以降の再度の処理において、センサ識別コードや信号処理用パラメータが入力された場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ，ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、４番目以降であり新規ではないので（ステップＳ１４：Ｎｏ）、今回入力されたセンサ識別コードや信号処理用パラメータをレジスタＲ４に記録する（ステップＳ１６）。そして、レジスタＲ３とレジスタＲ４の記録内容が一致するか否かを判断する（ステップＳ１７）。一致する場合には（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、偶数番目同士で同一内容のセンサ識別コードと信号処理用パラメータとの入力が２回連続したこととなり、偶数番目用のフレーム画像に対するセンサ識別コード及び信号処理用パラメータを確定する（ステップＳ１８）。

一方、レジスタＲ３，Ｒ４の記録内容が一致しない場合には（ステップＳ１７：Ｎｏ）、レジスタＲ３にレジスタＲ４の内容を上書きし、レジスタＲ４の記録内容を消去し（ステップＳ１９）、ステップＳ１１からの処理に戻る。これにより、今度は、４番目のデータを基準に６番目のデータと一致するか比較し、一致すれば偶数番目用のフレーム画像に対するセンサ識別コード及び信号処理用パラメータを確定し（ステップＳ１８）、一致しなければ、以降、６番目と８番目との比較を行う如く、順次、以降の偶数番目同士の比較処理を繰り返すこととなる。偶数番目用のフレーム画像に対するセンサ識別コード及び信号処理用パラメータが確定した場合には（ステップＳ１８）、確定処理を終了する。

受信装置２に入力されたセンサ識別コードと信号処理用パラメータとの組合せに関して、１回のみの受信データにより確定するようにしてもよいが、無線通信においては１回だけでは正常に送受信処理がなされていない場合もあるので、本実施の形態のように、同一データを２回連続して受信することを条件に奇数番目、偶数番目用のそれぞれのフレーム画像に対するセンサ識別コード及び信号処理用パラメータを確定するようにすることで、信頼性の高いものとなる。

なお、これらの奇数番目、偶数番目用のそれぞれのフレーム画像に対するセンサ識別コード及び信号処理用パラメータを確定する上で、２回連続した場合に限らず、例えば、複数回入力させ、その中で発生頻度の多いセンサ識別コード及び信号処理用パラメータを奇数番目、偶数番目用のそれぞれのフレーム画像に対するデータとして確定するようにしてもよい。これによれば、通信エラーにより誤った信号処理用パラメータが採用されることを防止できる。さらには、多少送受信の状態が悪く、パラメータが数フレーム入力されない時には、レジスタ内容をリセットし、パラメータが再度入力された時点から確定処理を再度行うようにしてもよく、また、受信装置２側で生成した同期信号に基づいてレジスタ内容を保持し、パラメータの入力が再開されてから受信したデータを用いてレジスタ内容の一致を確認するようにしてもよい。

前述の画像信号処理部５５では、上記のように確定された奇数番目用、偶数番目用のフレーム画像に対するセンサ識別コード及び信号処理用パラメータを用いることで、センサ識別コードの一致により特定される奇数番目のフレーム画像データの場合には上記のように確定された奇数番目用のフレーム画像に対する信号処理用パラメータを用いて画像処理を施し、偶数番目のフレーム画像データの場合には上記のように確定された偶数番目用のフレーム画像に対する信号処理用パラメータを用いて画像処理を施す。

具体的には、一方では、確定されたセンサ識別コード１で特定されるＣＣＤ１２ａによる撮像データに対して、確定されたホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ係数データＲ１” “ＷＢ係数データＢ１”を用いてホワイトバランス処理を行い、他方では、確定されたセンサ識別コード１で特定されるＣＣＤ１２ｂによる撮像データに対して、確定されたホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ係数データＲ２” “ＷＢ係数データＢ２”を用いてホワイトバランス処理を行うこととなる。

ところで、本実施の形態の識別コード・パラメータ確定部５９は、パラメータ等の確定処理後においても、信号処理用パラメータの確定後に入力されるセンサ識別コードと信号処理用パラメータとの組合せの適正度を常に監視し適正でなくなった場合には確信度の高いデータに基づき該組合せに修正処理を施す異常パラメータ入力処理を随時実行する。

図１０は、識別コード・パラメータ確定部５９により実行されるこの異常パラメータ入力処理例を示す概略フローチャートである。まず、信号処理用パラメータの入力があるか否かを判断し（ステップＳ２１）、入力がなければ（ステップＳ２１：Ｎｏ）、入力があるまで待機する。信号処理用パラメータの入力があった場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、その信号処理用パラメータとともに入力された撮像データのフレーム順（奇数番目／偶数番目）、センサ識別コードに関して、既に確定している確定パラメータと比較して異常であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。この判断で、一致しており、異常がなければ（ステップＳ２２：Ｎｏ）、正常であり、既に確定している確定パラメータをそのまま用いるため、当該処理を終了する。

一方、確定パラメータとの比較の結果、異常がある場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、その異常が、撮像データのフレーム順、センサ識別コード、信号処理用パラメータの内の１つだけが異常か、２つが異常か、３つとも異常かを判断する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。

１つだけが異常の場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、異常としては軽微であるので、異常であっても、既に確定している確定パラメータをそのまま用いて信号処理を行わせる（ステップＳ２５）。また、２つが異常の場合（ステップＳ２３：Ｎｏ，ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、異常としては一応無視できないので、前フレームの処理を参照するものとし、前フレームの処理が正常であったか否かを判断する（ステップＳ２６）。前フレームの処理がステップＳ２２：Ｎｏのルーチンを経ることにより正常であった場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、今回の２つの異常はたまたま生じたものと判断し、既に確定している確定パラメータをそのまま用いて信号処理を行わせる（ステップＳ２７）。すなわち、カプセル型内視鏡３の動作開始直後に、前述のように、センサ識別コードと信号処理用パラメータとの対（組合せ）を確定するが、この確定後の動作において、センサ識別コードと信号処理用パラメータとの組合せのいずれかが適正でなくなる条件となった場合には、それ以前に送られてきた信号から判断し、確信度の高いデータ、例えば既に確定している確定パラメータを用いることで、適正でなくなった今回の組合せを適正に修正できることとなる。

これに対して、前フレームの処理も正常でなかった場合には（ステップＳ２６：Ｎｏ）、既に確定しているパラメータをリセットし、前述したようなパラメータ確定処理を再度行う（ステップＳ２８）。３つとも異常であった場合も（ステップＳ２４：Ｎｏ）、既に確定しているパラメータをリセットし、前述したようなパラメータ確定処理を再度行う（ステップＳ２８）。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。

本発明の実施の形態の無線型の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。 カプセル型内視鏡の内部構成を示す断面図である。 カプセル型内視鏡の内部回路構成を示す概略ブロック図である。 点灯・読出し等のタイミング制御例を示す概略タイムチャートである。 パラメータメモリの構成の一例を示す図である。 パラメータメモリの構成の他例を示す図である。 送信モジュール４６に対する入力信号例を示す説明図である。 受信装置の回路構成例を示す概略ブロック図である。 奇数フレームのパラメータ確定処理例を示す概略フローチャートである。 偶数フレームのパラメータ確定処理例を示す概略フローチャートである。 異常パラメータ入力処理例を示す概略フローチャートである。

符号の説明

２ 受信装置
３ カプセル型内視鏡
１２ａ，１２ｂ ＣＣＤ
４６ 送信モジュール
４９ パラメータメモリ
５６ センサ識別コード検出部
５７ パラメータ検出部
５８ 画像信号処理部
５９ 識別コード・パラメータ確定部

Claims (6)

1. 体腔内の異なる部位を撮像する複数の撮像素子と、
   前記各撮像素子の撮像データの信号処理に必要な各素子固有の信号処理用パラメータを格納した格納部と、
   該格納部に格納された前記信号処理用パラメータを被検体外に送信出力する送信部と、
   を備えたことを特徴とする被検体内導入装置。
2. 前記信号処理用パラメータは、前記撮像素子の撮像データに対してホワイトバランス処理を行うためのホワイトバランス係数のデータであることを特徴とする請求項１に記載の被検体内導入装置。
3. 前記信号処理用パラメータは、前記撮像素子の画素欠陥のアドレスを示すデータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の被検体内導入装置。
4. 前記送信部は、前記各撮像素子により撮像された撮像データとともに、前記各撮像素子を識別するための識別コードに該撮像素子に対応する信号処理用パラメータを付加して送信出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
5. 請求項４に記載の被検体内導入装置と、
   該被検体内導入装置の送信部から送信出力されるデータを受信する受信装置と、
   を備えた被検体内情報取得システムであって、
   前記受信装置は、
   前記送信部から送信出力されるデータ中から識別コードを検出する識別コード検出手段と、
   前記送信部から送信出力されるデータ中から信号処理用パラメータを検出するパラメータ検出手段と、
   検出された識別コードに基づき前記撮像素子を識別し該撮像素子に対応する信号処理用パラメータを確定するパラメータ確定手段と、
   前記送信部から送信出力された該撮像素子の撮像データに対し確定された該信号処理用パラメータを用いて画像処理を施す画像処理手段と、
   を備えたことを特徴とする被検体内情報取得システム。
6. 前記パラメータ確定手段は、前記信号処理用パラメータの確定後に入力される前記識別コードと前記信号処理用パラメータとの組合せの適正度を監視し適正でなくなった場合には確信度の高いデータに基づき該組合せに修正処理を施すことを特徴とする請求項５に記載の被検体内情報取得システム。
   

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