JP4823621B2 - 受信装置、送信装置及び送受信システム - Google Patents

Description

本発明は、撮像した映像信号を送信する送信装置、該映像信号をアンテナを用いて受信する受信装置、および前記送信装置と前記受信装置とを有した送受信システムに関し、特に被検体内のカプセル型内視鏡から送信される無線映像信号を被検体外のアンテナを用いて受信する送受信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は、飲込み型のカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡には、撮像機能と無線通信機能とが設けられている。カプセル型内視鏡は、観察（検査）のために患者の口から飲込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、体腔内、例えば胃、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外部に送信され、外部の受信機内に設けられたメモリに蓄積される。患者がこの無線通信機能とメモリ機能とを備えた受信機を携帯することにより、患者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの期間であっても、自由に行動できる。この後、医者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に基づいて臓器の画像をディスプレイに表示させて診断を行うことができる。

ここで、カプセル型内視鏡から受信機への画像データの送信に際しては、送信元となるカプセル型内視鏡を特定するためのカプセル固有ＩＤや、カプセル型内視鏡中のＣＣＤ等の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のような、パラメータ情報も併せて送信するようにしている。これらのパラメータ情報は、本来の映像信号を送信しない期間、例えば、垂直同期信号と水平同期信号とが送信出力されるブランク期間となるフェーズを利用して送信し、引き続いて、本来の映像信号を送信するようにしている。

特開２００３−１９１１１号公報

しかしながら、このようなカプセル型内視鏡〜受信機間の無線通信において、他の無線通信等の場合と同様に、データ化け等のビット誤りを生ずることがある。カプセル固有ＩＤやホワイバランス係数のデータなどにデータ化けが発生すると、後から送信されてくる映像データ自体は正しくても正しい画像として受信できなくなってしまう。例えば、ホワイトバランス係数のデータに化けが生じた場合、画像処理結果は原画像とはカラーバランスがずれた画像データとなってしまい、色味で体腔内画像を診断する上で支障を来たすため、そのフレーム画像全体が無効となってしまう。

一方、映像信号自体にもデータ化け等が生ずる可能性はあるが、映像信号の場合には、前後の映像信号から推測して補正することが可能であり、パラメータ情報が化けた場合のように致命的となることは少ない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、パラメータ情報にデータ化けを生じた場合であってもビット誤りに対する耐性を高め、無効となってしまう映像信号を極力減らすことができる受信装置、送信装置及び送受信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にか係る発明の受信装置は、移動する送信装置から送信される無線信号であって少なくとも映像信号による情報本体を含む情報本体部と同期用の情報並びに該送信装置固有のパラメータ情報を含む付加部とを有したフレーム構成の無線信号を、アンテナを用いて受信する受信装置であって、受信した無線信号中から、直後に誤り訂正符号が付加されて送信されてくるフレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されている前記パラメータ情報の配置位置を検出する検出部と、検出された前記パラメータ情報の配置位置の直後に付加されている誤り訂正符号を用いて前記パラメータ情報の誤り訂正を行うパラメータ情報誤り訂正部と、誤り訂正された前記パラメータ情報を用いて前記情報本体部の映像信号に対して画像処理を施す画像処理部と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明の受信装置は、上記発明において、受信した無線信号中から、直後に誤り訂正符号が付加されて送信されてくるフレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて前記パラメータ情報と特定の配置関係を有する垂直同期信号を示す符号の配置位置を検出する垂直同期符号位置検出部と、検出された垂直同期信号を示す符号の配置位置の直後に付加されている誤り訂正符号を用いて前記垂直同期信号を示す符号の誤り訂正を行う垂直同期用誤り訂正部と、を備えたことを特徴とする。

請求項３に係る発明の受信装置は、上記発明において、受信した無線信号中から、直後に誤り訂正符号が付加されて送信されてくるフレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されている水平同期信号を示す符号の配置位置を検出する水平同期符号位置検出部と、検出された水平同期信号を示す符号の配置位置の直後に付加されている誤り訂正符号を用いて前記水平同期信号を示す符号の誤り訂正を行う水平同期用誤り訂正部と、を備えたことを特徴とする。

請求項４に係る発明の受信装置は、上記発明において、前記パラメータ情報は、前記送信装置を確定するための固有ＩＤ情報を含むことを特徴とする。

請求項５に係る発明の受信装置は、上記発明において、前記パラメータ情報は、前記送信装置において映像信号を得るための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を含むことを特徴とする。

請求項６に係る発明の受信装置は、上記発明において、前記パラメータ情報は、前記送信装置において映像信号を得るための撮像素子の画素欠陥のアドレスを示すデータを含むことを特徴とする。

請求項７に係る発明の受信装置は、上記発明において、前記誤り訂正符号は、リードソロモン符号であることを特徴とする。

請求項８に係る発明の送信装置は、少なくとも撮像して得た映像信号による情報本体を含む情報本体部と同期用の情報並びに当該送信装置固有のパラメータ情報を含む付加部とを有したフレーム構成の無線信号を送信し、アンテナを備えた受信装置に受信させる送信装置であって、フレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて送信出力される前記パラメータ情報の直後に該パラメータ情報に対する誤り訂正符号を付加して出力する信号処理部を備えたことを特徴とする。

請求項９に係る発明の送信装置は、上記発明において、前記信号処理部は、前記パラメータ情報と特定の配置関係を有するようにフレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて送信出力される垂直同期信号を示す符号の直後に該垂直同期信号を示す符号に対する誤り訂正符号を付加して出力することを特徴とする。

請求項１０に係る発明の送信装置は、上記発明において、前記信号処理部は、フレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて送信出力される水平同期信号を示す符号の直後に該水平同期信号を示す符号に対する誤り訂正符号を付加して出力することを特徴とする。

請求項１１に係る発明の送受信システムは、少なくとも撮像して得た映像信号による情報本体を含む情報本体部と同期用の情報並びに当該送信装置固有のパラメータ情報を含む付加部とを有したフレーム構成の無線信号を送信する送信装置と、移動する前記送信装置から送信される前記無線信号をアンテナを用いて受信する受信装置とを備えた送受信システムであって、前記送信装置は、フレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて送信出力される前記パラメータ情報の直後に該パラメータ情報に対する誤り訂正符号を付加して出力する信号処理部を備え、前記受信装置は、受信した無線信号中から、前記パラメータ情報の配置位置を検出する検出部と、検出された前記パラメータ情報の配置位置の直後に付加されている誤り訂正符号を用いて前記パラメータ情報の誤り訂正を行うパラメータ情報誤り訂正部と、誤り訂正された前記パラメータ情報を用いて前記情報本体部の映像信号に対して画像処理を施す画像処理部と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る受信装置、送信装置及び送受信システムによれば、送信装置を確定するための固有ＩＤ情報やホワイトバランス係数の情報などのパラメータ情報に対しては誤り訂正符号を付加して送信出力し、受信側では、誤り訂正符号を用いてパラメータ情報の誤り訂正を行うようにしたので、パラメータ情報自体にデータ化け等のビット誤りが生じたとしても誤り訂正処理により正しいデータにすることができ、よって、パラメータ情報のビット誤りに対する耐性を高めることができ、無効となってしまう映像信号を極力減らすことができるという効果を奏する。また、所定のパラメータ情報に関してのみ誤り訂正符号を付加するようにし、大半を占める映像信号自体には誤り訂正符号を付加していないので、データの冗長度を必要最低限に抑えることもできる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る受信装置、送信装置および送受信システム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、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。

（実施の形態１）
この無線型の被検体内情報取得システムは、送受信システムに対応し、送信装置（被検体内導入装置）の一例としてカプセル型内視鏡を用いている。

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。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、無線受信機能を有する受信装置２と、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（被検体内導入装置）３とを備える。また、被検体内情報取得システムは、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。受信装置２は、被検体１によって着用される受信ジャケット２ａと、受信ジャケット２ａを介して受信される無線信号の処理等を行う外部装置２ｂとを備える。

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に基づいて画像表示を行うワークステーション等のような構成を有する。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良いし、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良い。

携帯型記録媒体５は、外部装置２ｂおよび表示装置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または記録が可能な構造を有する。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外部装置２ｂに挿着されてカプセル型内視鏡３から送信されるデータを記録する。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、外部装置２ｂから取り出されて表示装置４に挿着され、表示装置４によって記録したデータが読み出される構成を有する。外部装置２ｂと表示装置４との間のデータの受け渡しをコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ等の携帯型記録媒体５によって行うことで、外部装置２ｂと表示装置４との間が有線接続された場合よりも、被検体１が体腔内の撮影中に自由に動作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時間の短縮にも寄与している。なお、ここでは、外部装置２ｂと表示装置４との間のデータの受け渡しに携帯型記録媒体５を使用したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外部装置２ｂに内蔵型の他の記録装置を用い、表示装置４との間のデータの受け渡しのために、双方を有線または無線接続するように構成してもよい。

ここで、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の構成を模式的に示すブロック図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡３は、被検体１の内部を撮影する際に撮像領域を照射するためのＬＥＤ１９と、ＬＥＤ１９の駆動状態を制御するＬＥＤ駆動回路２０と、ＬＥＤ１９によって照射された領域の撮像を行う撮像素子としてのＣＣＤ２１と、ＣＣＤ２１から出力された画像信号を所望の形式の撮像情報に処理する信号処理回路２２とを備える。また、カプセル型内視鏡３は、ＣＣＤ２１の駆動状態を制御するＣＣＤ駆動回路２５と、ＣＣＤ２１によって撮像され、信号処理回路２２によって処理された画像データを変調してＲＦ信号を生成するＲＦ送信ユニット２３と、ＲＦ送信ユニット２３から出力されたＲＦ信号を送信する送信アンテナ部２４と、ＬＥＤ駆動回路２０、ＣＣＤ駆動回路２５およびＲＦ送信ユニット２３の動作を制御するシステムコントロール回路２６とを備える。なお、ＣＣＤ２１、信号処理回路２２、およびＣＣＤ駆動回路２５をまとめて撮像回路２７と呼ぶ。

これらの機構を備えることにより、カプセル型内視鏡３は、被検体１内に導入されている間、ＬＥＤ１９によって照明された被検部位の画像情報をＣＣＤ２１によって取得する。この取得された画像情報は、信号処理回路２２によって映像信号に信号処理され、ＲＦ送信ユニット２３においてこの映像信号はＲＦ信号に変換された後、送信アンテナ部２４を介して外部に送信される。

ここで、信号処理回路２２は、パラメータ・誤り訂正符号付加部２２ａを備える。このパラメータ・誤り訂正符号付加部２２ａは、パラメータメモリ２８にあらかじめ格納されている当該カプセル型内視鏡３に固有のパラメータ情報としてのホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”並びにこれらのホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”に対する誤り訂正符号データとしてのリードソロモン符号“ＲＳ１”，“ＲＳ２”を、１フレーム内の映像信号の垂直同期信号および水平同期信号に同期するようにあらかじめ規定された所定の配置位置で送信出力するように付加する。

すなわち、本実施の形態１では、カプセル型内視鏡３は、少なくとも撮像して得た映像信号による情報本体を含む情報本体部と同期用の情報並びに当該カプセル型内視鏡３固有のパラメータ情報としてホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”を含む付加部とを有したフレーム構成の無線信号を送信出力するものであり、ホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”の直後にリードソロモン符号“ＲＳ１”，“ＲＳ２”を付加するものである。

後述の受信装置２の受信動作のタイミングチャートを示す図５を参照すれば、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ（ＶＤ）を示す符号として“５５ ００ ＦＦ ５５”なる１６ビットの符号が用いられて動作開始からのカウント値ＶＣＯＵＮＴが“１０”のフェーズ中の水平同期信号のカウント値ＨＣＯＵＮＴが“３５２”“３５３”“３５４”“３５５”で規定される特定のライン位置に割り当てられて送信出力されるように設定されている。また、水平同期信号ＨＳＹＮＣ（ＨＶ）を示す符号として“５５ ＡＡ ＦＦ ５５”なる１６ビットの符号が用いられて動作開始からのカウント値ＶＣＯＵＮＴが“１１”のフェーズ中の水平同期信号のカウント値ＨＣＯＵＮＴが“２”“３”“４”“５”で規定される特定のライン位置に割り当てられて送信出力されるように設定されている。ホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”、リードソロモン符号“ＲＳ１”，“ＲＳ２”は、例えばそれぞれ１バイトずつ、計４バイトのデータであって、これらの垂直同期信号ＶＳＹＮＣ（ＶＤ）を示す符号、水平同期信号ＨＳＹＮＣ（ＨＶ）を示す符号間であって、カウント値ＶＣＯＵＮＴが“１０”のフェーズ中の水平同期信号のカウント値ＨＣＯＵＮＴが“３５７”“３５８”“３５９”“３６０”で規定される特定のライン位置にそれぞれ割り当てられて送信出力されるように設定されている。図５中、期間Ａは、受信装置２の受信回路１１がオンして安定するまでの待機時間を示し、期間Ｂは、クロックリカバリ６１内のＰＬＬ回路がオンしてロックするまでの待機時間を示し、期間Ｃは、映像信号の受信期間を示している。

ここで、ホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”は、ＣＣＤ２１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データであり、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ＣＣＤ２１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ＣＣＤ２１により撮像し、グリーン（Ｇ）を基準として、レッド（Ｒ）、ブルー（Ｂ）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、パラメータメモリ２８中に格納される。

なお、固有のパラメータ情報としては、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、ＣＣＤ２１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パラメータメモリ２８中にあらかじめ格納しておくようにしてもよい。

また、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”は、カプセル型内視鏡３を個別に確定するためにカプセル型内視鏡３毎にあらかじめ付与された識別番号データであり、パラメータメモリ２８中にあらかじめ格納される。

さらに、リードソロモン符号“ＲＳ１”，“ＲＳ２”は、あらかじめ算出、設定されたホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”に対する誤り訂正符号として算出された符号であり、パラメータメモリ２８中にあらかじめ格納される。なお、誤り訂正符号としては、リードソロモン符号に限らず、他の符号、例えばハミング符号等であってもよい。

また、カプセル型内視鏡３は、所定の磁気、光、電波などの信号を検出するセンサ部３５と、センサ部３５で検出された値をもとに、ＬＥＤ駆動回路２０、ＣＣＤ駆動回路２５、ＲＦ送信ユニット２３、および各部の処理を全体的に制御するシステムコントロール回路２６の駆動を制御する駆動制御部３４とを備える。センサ部３５は、たとえばｐＨセンサなどによって実現され、カプセル型内視鏡３が被検体内の所定位置に到達したか否かを検出し、この結果をもとに、駆動制御部３４が各部の駆動を制御する。これによって、消費電力を抑えることができる。

さらに、駆動制御部３４は、電源スイッチ回路３０内の電源スイッチ３３を介してエネルギー供給源としての電池４０の電力供給を受ける。電池４０は、たとえば酸化銀などのボタン型電池によって実現される。電源スイッチ３３は、いわばカプセル型内視鏡３の主電源スイッチである。電源スイッチ回路３０は、さらに信号検出回路３１とスイッチ制御回路３２とを有する。カプセル型内視鏡３の外部からの信号を検知する信号検出回路３１は、リードスイッチによって実現され、リードスイッチに対するマグネット５０の近接・離隔によってオンオフする。つまり、リードスイッチに対して磁力が作用したか否かによってオンオフ動作するスイッチ制御回路３２は、信号検出回路３１からの制御信号すなわちオンオフ信号をもとに電源スイッチ３３のオンオフをトグル動作させるように制御する。このマグネット５０による電源スイッチ３３のオンオフは、被検体１内に導入される前に行われ、カプセル型内視鏡３の動作チェックなどが行われる。

ここで、図３を参照して、受信装置２について説明する。受信装置２は、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機能を有する。図３は、受信装置２の構成を模式的に示すブロック図である。図３に示すように、受信装置２は、被検体１によって着用可能な形状を有し、受信用アンテナＡ１〜Ａｎを備えた受信ジャケット２ａと、受信された無線信号の処理等を行う外部装置２ｂとを備える。なお、受信用アンテナＡ１〜Ａｎのそれぞれは、直接被検体外表面に貼付すべく受信ジャケット２ａに備え付けられなくてもよく、また受信ジャケット２ａに着脱可能なものであってもよい。

外部装置２ｂは、カプセル型内視鏡３から送信された無線信号の処理を行う機能を有する。具体的には、外部装置２ｂは、図３に示すように、受信用アンテナＡ１〜Ａｎの接続切替を行う切替スイッチＳＷと、切替スイッチＳＷの後段に接続され、切替スイッチＳＷによって切替接続された受信用アンテナＡ１〜Ａｎからの無線信号を増幅し、復調する受信回路１１とを有し、さらに受信回路１１の後段には、信号処理回路１２と、サンプルホールド回路１５とが接続される。サンプルホールド回路１５の後段にはさらにＡ／Ｄ変換部１６が接続される。制御部Ｃは、選択制御部Ｃ１を有し、信号処理回路１２、Ａ／Ｄ変換部１６、携帯型記憶媒体５に対応する記憶部１３、表示部１４および切替制御部ＳＣを接続する。切替制御部ＳＣは、強度受信アンテナ番号情報Ｎ１および映像受信アンテナ番号情報Ｎ２を有し、これらの番号情報をもとに、切替スイッチＳＷの切替指示を行うとともに、サンプルホールド回路１５，Ａ／Ｄ変換部１６および選択制御部Ｃ１の処理タイミングを指示する。電力供給部１７は、上述した各部への電力供給を行い、たとえば電池によって実現される。

外部装置２ｂの切替スイッチＳＷは、切替制御部ＳＣからの切替指示をもとに受信用アンテナＡ１〜Ａｎのいずれか１つを選択的に切り替え、切り替えた受信用アンテナＡ１〜Ａｎからの無線信号を受信回路１１に出力する。

受信回路１１は、上述したように、無線信号を増幅し、復調した映像信号Ｓ１を信号処理回路１２に出力するとともに、増幅した無線信号の受信電界強度である受信強度信号Ｓ２をサンプルホールド回路１５に出力する。信号処理回路１２によって処理された映像データは、制御部Ｃによって記憶部１３に記憶されるとともに、表示部１４によって表示出力される。サンプルホールド回路１５によってサンプルホールドされた信号は、Ａ／Ｄ変換部１６によってデジタル信号に変換され、制御部Ｃに取り込まれ、制御部Ｃの選択制御部Ｃ１は、同期期間の一部および映像信号期間内の水平ブランキング期間に受信された受信電界強度のうち最も大きい受信電界強度を受信した受信用アンテナを映像信号期間の受信用アンテナとして選択するとともに、この選択された受信用アンテナ以外の受信用アンテナを順次、同期期間の一部および映像信号期間内の水平ブランキング期間の受信用アンテナとして選択し、それぞれの受信用アンテナ番号を、映像受信アンテナ番号情報Ｎ２、強度受信アンテナ番号情報Ｎ１とする信号Ｓ４として切替制御部ＳＣに出力する。また、制御部Ｃは、同期期間の一部および映像信号期間内の水平ブランキング期間の受信電界強度、および少なくとも水平ブランキング期間を除いた映像受信期間の受信電界強度を、そのとき選択された受信用アンテナと対応付けて映像データとともに記憶部１３に記憶する。この記憶された各受信用アンテナの受信電界強度は、映像データが受信されたときの体内のカプセル型内視鏡３の位置を算出するための情報となる。

切替制御部ＳＣは、選択制御部Ｃ１に指示された強度受信アンテナ番号情報Ｎ１と映像受信アンテナ番号情報Ｎ２とを保持し、同期期間の一部および映像信号期間内の水平ブランキング期間には強度受信アンテナ番号情報Ｎ１に対応する受信用アンテナＡ１〜Ａｎを選択接続するように切替スイッチＳＷに指示し、少なくとも水平ブランキング期間を除いた映像受信期間には映像受信アンテナ番号情報Ｎ２に対応する受信用アンテナＡ１〜Ａｎを選択接続するように切替スイッチＳＷに指示する信号Ｓ５を切替スイッチＳＷに出力するとともに、サンプルホールド回路１５によるサンプルホールドタイミングを指示する信号Ｓ３ａ、Ａ／Ｄ変換部１６によるＡ／Ｄ変換タイミングを指示する信号Ｓ３ｂ、選択制御部Ｃ１による選択制御タイミングを指示する信号Ｓ３ｃを出力する。

ここで、図４を参照して、信号処理回路１２について説明する。信号処理回路１２は、カプセル型内視鏡３から無線送信されて受信した体腔内画像データに対して所定の処理を施し、圧縮処理等を経て記憶部１３（携帯型記録装置５）に体腔内画像データを格納させる機能を有する。図４は、信号処理回路１２の構成を模式的に示すブロック図である。

図４に示すように、信号処理回路１２は、受信回路１１からの映像信号Ｓ１が入力されるクロックリカバリ６１、Ｓ／Ｐ変換部６２、同期検出部６３と、Ｓ／Ｐ変換部６２の出力側に接続された画像生成部６４、ＷＢ，ＩＤ位置検出部６５と、画像生成部６４の出力側に接続されたフレームメモリ６６と、ＷＢ，ＩＤ位置検出部６５の出力側に接続された誤り訂正部６７と、これらのフレームメモリ６６および誤り訂正部６７に接続されて制御部Ｃ側に処理結果を出力する画像処理部６８とを備える。

クロックリカバリ６１は、ＰＬＬ回路等を有し、映像信号Ｓ１に基づいてクロックを再生し、Ｓ／Ｐ変換部６２、ＷＢ，ＩＤ位置検出部６５等に対してクロックを出力する。Ｓ／Ｐ変換部６２は、シリアル信号として入力されるベースバンドの映像信号Ｓ１をクロックに同期してパラレル信号に変換する。同期検出部６３は、入力される映像信号Ｓ１のデータを監視し、例えば、“５５ ００ ＦＦ ５５”なる符号を検出した場合には、垂直同期信号ＶＤのパルスを画像生成部６４やＷＢ，ＩＤ位置検出部６５に対して出力する。同様に、例えば、“５５ ＡＡ ＦＦ ５５”なる符号を検出した場合には、水平同期信号ＨＤのパルスを画像生成部６４に対して出力する。画像生成部６４は、パラレル変換された映像信号に対して、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤに同期するタイミングで画像生成処理を行ってフレーム画像データを生成し、フレームメモリ６６に一旦格納する。

一方、ＷＢ，ＩＤ位置検出部６５は、垂直同期信号ＶＤを基準に水平同期信号のカウント値ＨＣＯＵＮＴを監視し、ホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”が配置されている位置としてのカウント値ＨＣＯＵＮＴ“３５７”“３５８”に達したか否かを検出し、カウント値ＨＣＯＵＮＴ“３５７”“３５８”に達した場合には、直後のリードソロモン符号“ＲＳ１”，“ＲＳ２”を含む４バイトのデータを受信する。誤り訂正部６７は、受信した４バイトのデータを用いることで、ホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”に対してそれぞれリードソロモン符号“ＲＳ１”，“ＲＳ２”により誤り訂正処理を施し、誤り訂正された正しいホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”を画像処理部６８に対して出力する。すなわち、本実施の形態１では、垂直同期信号ＶＤを示す符号“５５ ００ ＦＦ ５５”を検出してから、水平同期信号ＨＣＯＵＮＴをカウントし、ホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”の位置を特定し、直後に付加されているリードソロモン符号“ＲＳ１”，“ＲＳ２”により誤り訂正を行う。

画像処理部６８は、画像生成されてフレームメモリ６６に一旦格納されたフレーム画像データに関して、誤り訂正されたホワイトバランス係数のデータ“ＷＢ”を用いてホワイトバランス処理、さらには圧縮処理等の必要な画像処理を行い、制御部Ｃによる制御の下に記憶部１３（携帯型記録媒体５）に保存させる。このような画像処理に際して、画像処理部６８は、誤り訂正されたカプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”のチェックを行い、前フレームのカプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”と一致しない場合には別のカプセル型内視鏡３から送信された画像データであるものと判定し、記憶部１３（携帯型記録媒体５）への画像データ保存は行わない。

以上のように、本実施の形態１では、カプセル型内視鏡３に固有なホワイトバランス係数の情報“ＷＢ”やカプセル型内視鏡３を確定するためのカプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”に対してはリードソロモン符号“ＲＳ１”“ＲＳ２”を付加して送信出力し、受信装置２側では、リードソロモン符号“ＲＳ１”“ＲＳ２”を用いてホワイトバランス係数の情報“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”の誤り訂正を行うようにしたので、ホワイトバランス係数の情報“ＷＢ”やカプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”情報自体にデータ化け等のビット誤りが生じたとしても誤り訂正処理により正しいデータにすることができる。特に、リードソロモン符号によれば、１バイトのデータ化けに対しても訂正可能であり、１ビット訂正のハミング符号よりも信頼性の高いものとなる。よって、ホワイトバランス係数の情報“ＷＢ”等のパラメータ情報のビット誤りに対する耐性を高めることができ、フレーム単位で無効となってしまう映像信号を極力減らすことができる。また、ホワイトバランス係数の情報“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”等の重要なパラメータ情報に関してのみ誤り訂正符号を付加するようにし、大半を占める映像信号自体には誤り訂正符号を付加していないので、データの冗長度を必要最低限に抑えることもできる。

（実施の形態２）
カプセル型内視鏡３と受信装置２との間の無線信号の送受信動作において、それぞれ１６ビット構成の垂直同期信号ＶＤを示す符号“５５ ００ ＦＦ ５５”や水平同期信号ＨＤを示す符号“５５ ＡＡ ＦＦ ５５”に関しても、１ビットでもビット誤りがあると、正しく同期をとることができなくなる。特に、垂直同期信号ＶＤを示す符号“５５ ００ ＦＦ ５５”は、ホワイトバランス係数の情報“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”の配置位置と特定の配置関係にあり、垂直同期信号ＶＤを正しく検出できないとホワイトバランス係数の情報“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”の配置位置も正しく検出できなくなってしまう。また、水平同期信号ＨＤを示す符号“５５ ＡＡ ＦＦ ５５”に関しても、ビット誤りにより正しく検出できないと、映像信号に関してライン同期を確実にとることができなくなってしまう。

そこで、実施の形態１では、ホワイトバランス係数の情報“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”等の重要なパラメータ情報に関してのみ誤り訂正符号を付加するようにしたが、本実施の形態２では、さらに、垂直同期信号ＶＤを示す符号“５５ ００ ＦＦ ５５”および水平同期信号ＨＤを示す符号“５５ ＡＡ ＦＦ ５５”に対しても誤り訂正符号を付加するようにしたものである。

本実施の形態２のパラメータ・誤り訂正符号付加部２２ａは、パラメータメモリ２８にあらかじめ格納されている誤り訂正符号データとしての１バイトずつのリードソロモン符号“ＲＳ３”，“ＲＳ４”，“ＲＳ５”，“ＲＳ６”を、あらかじめ規定された所定の配置関係で送信出力される垂直同期信号ＶＤを示す符号“５５ ００ ＦＦ ５５”、水平同期信号ＨＤを示す符号“５５ ＡＡ ＦＦ ５５”の直後に付加する。

本実施の形態２の受信装置２の受信動作のタイミングチャートを示す図７を参照すれば、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ（ＶＤ）は、この垂直同期信号ＶＤを示す符号として“５５ ００ ＦＦ ５５”なる１６ビットの符号が用いられて動作開始からのカウント値ＶＣＯＵＮＴが“１０”のフェーズ中の水平同期信号のカウント値ＨＣＯＵＮＴが“３５０”“３５１”“３５２”“３５３”で規定される特定のライン位置に割り当てられて送信出力されるように設定されており、その直後のカウント値ＨＣＯＵＮＴが“３５４”“３５５”で規定される特定のライン位置に誤り訂正用のリードソロモン符号“ＲＳ３”，“ＲＳ４”が割り当てられて送信出力されるように設定されている。

同様に、水平同期信号ＨＳＹＮＣ（ＨＶ）は、この水平同期信号ＨＤを示す符号として“５５ ＡＡ ＦＦ ５５”なる１６ビットの符号が用いられて動作開始からのカウント値ＶＣＯＵＮＴが“１１”のフェーズ中の水平同期信号のカウント値ＨＣＯＵＮＴが“０”“１”“２”“３”で規定される特定のライン位置に割り当てられて送信出力されるように設定されており、その直後のカウント値ＨＣＯＵＮＴが“４”“５”で規定される特定のライン位置に誤り訂正用のリードソロモン符号“ＲＳ５”，“ＲＳ６”が割り当てられて送信出力されるように設定されている。

ここで、図６を参照して、本実施の形態２の信号処理回路７０について説明する。図６は、信号処理回路７０の構成を模式的に示すブロック図である。信号処理回路７０は、前述した信号処理回路１２の構成に加えて、同期符号位置検出シフトレジスタ７１と誤り訂正部７２と符号比較部７３とを備える。

同期符号位置検出シフトレジスタ７１は、クロックに応じて入力される映像信号Ｓ１をシフトしながら、カウント値ＶＣＯＵＮＴ，ＨＣＯＵＮＴから垂直同期信号ＶＤを示す符号が存在すべきカウント値ＶＣＯＵＮＴ“１０”、カウント値ＨＣＯＵＮＴ“３５０”〜“３５３”に達したかを検出し、達した場合には、直後のリードソロモン符号“ＲＳ３”，“ＲＳ４”を含む６バイトのデータを受信する。誤り訂正部７２は、受信した６バイトのデータを用いることで、垂直同期信号ＶＤを示す符号に対してリードソロモン符号“ＲＳ３”，“ＲＳ４”により誤り訂正処理を施す。符号比較部７３は、誤り訂正された垂直同期信号ＶＤを示す符号が、本来の垂直同期信号ＶＤを示す符号“５５ ００ ＦＦ ５５”に一致するか否かを比較判定し、一致する場合には、符号比較部７３は、正しく検出したものとして、該垂直同期信号ＶＤのパルスを前述したように画像生成部６４やＷＢ，ＩＤ位置検出部６５に対して出力する。これにより、垂直同期信号ＶＤを示す符号にビット誤りがあっても正しい垂直同期信号ＶＤの検出が可能となり、ホワイトバランス係数の情報“ＷＢ”、カプセル固有ＩＤ情報“ＩＤ”の配置位置も正しく検出することができる。また、符号比較部７３は、同期符号位置検出シフトレジスタ７１に対しても垂直同期信号ＶＤを出力し、カウンタをリセットさせる。

さらに、同期符号位置検出シフトレジスタ７１は、クロックに応じて入力される映像信号Ｓ１をシフトしながら、カウント値ＶＣＯＵＮＴ，ＨＣＯＵＮＴから水平同期信号ＨＤを示す符号が存在すべきカウント値ＶＣＯＵＮＴ“１１”、カウント値ＨＣＯＵＮＴ“０”〜“３”に達したかを検出し、達した場合には、直後のリードソロモン符号“ＲＳ５”，“ＲＳ６”を含む６バイトのデータを受信する。誤り訂正部７２は、受信した６バイトのデータを用いることで、水平同期信号ＨＤを示す符号に対してリードソロモン符号“ＲＳ５”，“ＲＳ６”により誤り訂正処理を施す。符号比較部７３は、誤り訂正され水平同期信号ＨＤを示す符号が、本来の水平同期信号ＨＤを示す符号“５５ ＡＡ ＦＦ ５５”に一致するか否かを比較判定し、一致する場合には、符号比較部７３は、正しく検出したものとして、該水平同期信号ＨＤのパルスを前述したように画像生成部６４に対して出力する。これにより、水平同期信号ＨＤを示す符号にビット誤りがあっても正しい水平同期信号ＨＤの検出が可能となり、ライン同期を確実にとることができる。また、符号比較部７３は、同期符号位置検出シフトレジスタ７１に対しても水平同期信号ＨＤを出力し、カウンタをリセットさせる。

実施の形態１に係る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。 実施の形態１に係るカプセル型内視鏡の構成を模式的に示すブロック図である。 実施の形態１に係る受信装置の構成を模式的に示すブロック図である。 実施の形態１に係る信号処理回路の構成を模式的に示すブロック図である。 実施の形態１に係る受信装置の受信動作を示すタイミングチャートである。 実施の形態２に係る信号処理回路の構成を模式的に示すブロック図である。 実施の形態２に係る受信装置の受信動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

２ 受信装置
３ カプセル型内視鏡
２１ ＣＣＤ
２２ 信号処理回路
６５ ＷＢ，ＩＤ位置検出部
６７ 誤り訂正部
６８ 画像処理部
７１ 同期符号位置検出シフトレジスタ
７２ 誤り訂正部

Claims (11)

1. 移動する送信装置から送信される無線信号であって少なくとも映像信号による情報本体を含む情報本体部と同期用の情報並びに該送信装置固有のパラメータ情報を含む付加部とを有したフレーム構成の無線信号を、アンテナを用いて受信する受信装置であって、
   受信した無線信号中から、直後に誤り訂正符号が付加されて送信されてくるフレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されている前記パラメータ情報の配置位置を検出する検出部と、
   検出された前記パラメータ情報の配置位置の直後に付加されている誤り訂正符号を用いて前記パラメータ情報の誤り訂正を行うパラメータ情報誤り訂正部と、
   誤り訂正された前記パラメータ情報を用いて前記情報本体部の映像信号に対して画像処理を施す画像処理部と、
   を備えたことを特徴とする受信装置。
2. 受信した無線信号中から、直後に誤り訂正符号が付加されて送信されてくるフレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて前記パラメータ情報と特定の配置関係を有する垂直同期信号を示す符号の配置位置を検出する垂直同期符号位置検出部と、
   検出された垂直同期信号を示す符号の配置位置の直後に付加されている誤り訂正符号を用いて前記垂直同期信号を示す符号の誤り訂正を行う垂直同期用誤り訂正部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 受信した無線信号中から、直後に誤り訂正符号が付加されて送信されてくるフレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されている水平同期信号を示す符号の配置位置を検出する水平同期符号位置検出部と、
   検出された水平同期信号を示す符号の配置位置の直後に付加されている誤り訂正符号を用いて前記水平同期信号を示す符号の誤り訂正を行う水平同期用誤り訂正部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。
4. 前記パラメータ情報は、前記送信装置を確定するための固有ＩＤ情報を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の受信装置。
5. 前記パラメータ情報は、前記送信装置において映像信号を得るための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を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の受信装置。
6. 前記パラメータ情報は、前記送信装置において映像信号を得るための撮像素子の画素欠陥のアドレスを示すデータを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の受信装置。
7. 前記誤り訂正符号は、リードソロモン符号であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の受信装置。
8. 少なくとも撮像して得た映像信号による情報本体を含む情報本体部と同期用の情報並びに当該送信装置固有のパラメータ情報を含む付加部とを有したフレーム構成の無線信号を送信し、アンテナを備えた受信装置に受信させる送信装置であって、
   フレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて送信出力される前記パラメータ情報の直後に該パラメータ情報に対する誤り訂正符号を付加して出力する信号処理部を備えたことを特徴とする送信装置。
9. 前記信号処理部は、前記パラメータ情報と特定の配置関係を有するようにフレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて送信出力される垂直同期信号を示す符号の直後に該垂直同期信号を示す符号に対する誤り訂正符号を付加して出力することを特徴とする請求項８に記載の送信装置。
10. 前記信号処理部は、フレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて送信出力される水平同期信号を示す符号の直後に該水平同期信号を示す符号に対する誤り訂正符号を付加して出力することを特徴とする請求項８または９に記載の送信装置。
11. 少なくとも撮像して得た映像信号による情報本体を含む情報本体部と同期用の情報並びに当該送信装置固有のパラメータ情報を含む付加部とを有したフレーム構成の無線信号を送信する送信装置と、移動する前記送信装置から送信される前記無線信号をアンテナを用いて受信する受信装置とを備えた送受信システムであって、
    前記送信装置は、
    フレーム構成上の配置位置があらかじめ規定されて送信出力される前記パラメータ情報の直後に該パラメータ情報に対する誤り訂正符号を付加して出力する信号処理部を備え、
    前記受信装置は、
    受信した無線信号中から、前記パラメータ情報の配置位置を検出する検出部と、
    検出された前記パラメータ情報の配置位置の直後に付加されている誤り訂正符号を用いて前記パラメータ情報の誤り訂正を行うパラメータ情報誤り訂正部と、
    誤り訂正された前記パラメータ情報を用いて前記情報本体部の映像信号に対して画像処理を施す画像処理部と、
    を備えたことを特徴とする送受信システム。

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