JP2005304595A - 受信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】映像信号を含むフレームの送信中に発生したカプセル型内視鏡から受信装置へのカプセルIDやホワイトバランスデータの送信エラーによる画像の無効化を防止すること。
【解決手段】カプセル型内視鏡3から映像信号とともに無線送信されるカプセルIDとWBデータを受信回路11で抽出して、制御部Cに出力し、この制御部Cで所定期間連続してこれらデータの同一性を判断し、同一の場合には、制御部Cがこの時のWBデータをロックし、これ以降はこのロックしたWBデータを用いて、信号処理回路12が受信した映像信号の画像処理を行う。
【選択図】 図3

Description

本発明は、被検体内に導入された被検体内導入装置、たとえば飲み込み型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複数のアンテナを用いて受信する受信装置に関し、特に受信した無線映像信号の画像処理を行う受信装置に関するものである。
近年、内視鏡の分野では、撮像機能と無線通信機能とが装備された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は、観察(検査)のために被検体である被検者の口から飲み込まれた後、被検者の生体から自然排出されるまでの観察期間、たとえば胃、小腸などの臓器の内部(体腔内)をその蠕動運動に伴って移動し、撮像機能を用いて順次撮像する構成を有する。
また、これら臓器内を移動するこの観察期間、カプセル型内視鏡によって体腔内で撮像された画像データは、順次Bluetoothなどの無線通信機能により、被検体の外部に送信され、外部の受信装置内に設けられたメモリに蓄積される。被検者がこの無線通信機能とメモリ機能を備えた受信装置を携帯することにより、被検者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの観察期間であっても、不自由を被ることなく自由に行動が可能になる。観察後は、医者もしくは看護士によって、受信装置のメモリに蓄積された画像データに基づいて、体腔内の画像をディスプレイなどの表示手段に表示させて診断を行うことができる。
一般に、受信装置は、カプセル型内視鏡から送信される映像信号を受信するための複数のアンテナを被検体外部に分散配置し、映像信号の受信誤りが少ない1つのアンテナを選択切り替えして映像信号を受信し、この映像信号を画像処理するようにしている。なお、特許文献1には、カプセルの製造番号などの固有番号に対応したカプセルIDを、カプセルの映像信号に重畳してフレーム構成で外部に送信することで、識別子設定のためのカプセル側スイッチを不要にし、識別子の情報量を小さくする医療装置が記載されている。
特開2003−325439号公報
しかしながら、この特許文献1では、映像信号を含むフレームの通信中にホワイトバランスデータの送信エラーが起こると、そのフレームデータ全てが無効化されてしまい、受信側の体外装置で正常な画像を記録することができないという問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、映像信号を含むフレームの送信中に発生したカプセル型内視鏡から受信装置へのホワイトバランスデータの送信エラーによる画像の無効化を防止することができる受信装置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、本発明にかかる受信装置は、移動する送信装置から無線送信される映像信号を受信する受信装置において、前記送信装置から前記映像信号とともに、前記無線送信される色調整用情報および前記送信装置の識別情報を受信する受信手段と、前記受信手段が所定期間、前記色調整用情報および前記識別情報の少なくとも一方が同一の情報を連続して受信した場合、または最も多く受信した場合に、前記色調整用情報をロックするロック制御手段と、前記ロックされた色調整用情報に基づいて、前記受信した映像信号の画像処理を行う画像処理手段と、を備えることを特徴とする。
また、請求項2の発明にかかる受信装置は、上記発明において、前記ロック制御手段は、前記ロック後に、前記受信手段によって受信された前記識別情報が、前記ロック時の情報と異なる場合に、前記色調整用情報のロックを解除し、前記画像処理手段は、前記受信された色調整用情報に基づいて、前記受信した映像信号の画像処理を行うことを特徴とする。
また、請求項3の発明にかかる受信装置は、移動する送信装置から無線送信される映像信号を受信する受信装置において、前記送信装置から前記映像信号とともに、前記無線送信される色調整用情報を受信する受信手段と、前記受信手段が所定期間、同一内容の色調整用情報を連続して受信した場合、または最も多く受信した場合に、前記色調整用情報をロックするロック制御手段と、前記ロックされた色調整用情報に基づいて、前記受信した映像信号の画像処理を行う画像処理手段と、を備えることを特徴とする。
本発明にかかる受信装置は、送信装置から映像信号とともに無線送信される色調整用情報(ホワイトバランスデータ:以下、「WBデータ」という)と送信装置の識別情報(以下、「カプセルID」という)の少なくとも一方の同一情報を、所定期間連続して受信装置が受信した場合に、WBデータをロックし、これ以降はロックしたWBデータを用いて受信した映像信号の画像処理を行うことで、映像信号を含むフレームの送信中に発生したカプセル型内視鏡から受信装置へのホワイトバランスデータの送信エラーによる画像の無効化を防止することができるという効果を奏する。
以下に、本発明にかかる受信装置の実施の形態を図1〜図5の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1にかかる受信装置を備えた無線型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において、無線型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、無線型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との間でデータの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、受信される無線信号の処理などを行う外部装置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など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など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、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタなどのように、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、両者に対して挿着された時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。この実施の形態では、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の内部の撮像が終了した後には、外部装置2bから取り出されて表示装置4に挿着され、この表示装置4によって、携帯型記録媒体5に記録されたデータが読み出される構成を有する。たとえば、外部装置2bと表示装置4とのデータの受け渡しを、コンパクトフラッシュ(登録商標)メモリなどから構成される携帯型記録媒体5によって行うことで、外部装置2bと表示装置4との間が有線で直接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ず、たとえば外部装置2bに内蔵型の他の記録装置、たとえばハードディスクを用い、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。
次に、図2のブロック図を用いて受信装置の構成について説明する。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の画像データを受信する機能を有する。図2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、受信ジャケット2aを介して受信された無線信号の処理などを行う外部装置2bとを備える。なお、各受信用アンテナA1〜Anは、直接被検体1の外表面に貼付して、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。すなわち、外部装置2bは、図2に示すように、各受信用アンテナA1〜Anの接続切り替えを行う切替スイッチSWと、この切替スイッチSWの後段に接続され、切替スイッチSWによって切り替え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、制御手段としての選択制御部C1を有し、信号処理回路12、A/D変換部16、携帯型記録媒体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N1および映像受信アンテナ番号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、たとえば市販の乾電池からなり、上述した各内部機器への電力供給を行う。
外部装置2bの切替スイッチSWは、切替制御部SCからの切替指示に基づき、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。ここで、切替スイッチSWは、受信用アンテナA1〜Anの配置位置にそれぞれ対応して各受信用アンテナA1〜Anを接続するアンテナ切替手段としての接続部CONを有する。
この接続部CONは、各コネクタCON1〜CONnの接続状態を検知する検知機能を有している。たとえば、コネクタCON1に対して、接続部CONは、アンテナ未接続検知部を有しており、コネクタCON1が接続部CONに接続された時に、検知信号としての電圧信号が選択制御部C1に出力される構成を備えており、他のコネクタCON2〜CONnに対しても同様なアンテナ未接続検知部を有する。したがって、選択制御部C1は、この電圧信号の有無を検知することによって、コネクタCON1、すなわち受信用アンテナA1が接続されているか否かを判断することができる。同様な検知部を各コネクタCON2〜CONnに対応させて持たせることによって、選択制御部C1は、各受信用アンテナA1〜Anの接続状態の有無を判別することができる。
さて、図2において、受信手段としての受信回路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、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、強度受信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N2、強度受信アンテナ番号N1とする信号S4として切替制御部SCに出力する。ここで、選択制御部C1が切替対象の受信用アンテナとして設定するのは、信号S6をもとに現に接続された受信用アンテナA1〜Anのみを対象とする。また、制御部Cは、強度受信期間の受信電界強度および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腔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N1と映像受信アンテナ番号N2とを保持し、強度受信期間には強度受信アンテナ番号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、映像受信期間には映像受信アンテナ番号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。
また、受信回路11は、受信したフレーム中のカプセルIDとWBデータの抽出および出力を、受信したフレーム毎に行う。制御部Cは、ロック制御手段としての機能を備え、入力するカプセルIDとWBデータが、同一内容かどうか判断している。そして制御部Cは、図示しない内部メモリを有し、入力するカプセルIDとWBデータを、この内部メモリに記憶させるとともに、監視しており、同一のカプセルIDとWBデータが所定期間、連続して入力すると、WBデータ(たとえばWB係数値)をその同一内容のWBデータに固定(ロック)する。そして、制御部Cは、ロック後はロックしたWBデータを、ロック前は受信したWBデータを信号処理回路12に出力しており、画像処理手段としての機能を備える信号処理回路12は、このWBデータに基づいて、受信回路11から入力する映像信号S1の画像処理を行うことができる。
すなわち、信号処理回路12は、図3のブロック図に示すように、受信回路11から入力する映像信号S1のWB調整を行うWB調整部12aと、WB調整が行われた映像の再現処理を行う同時化部12bと、再現された映像の圧縮を行う圧縮部12cとを備える。すなわち、WB調整部12aは、制御部Cから入力するWBデータに基づいて、映像信号S1のWB調整を行ない、この映像信号を同時化部12bに出力し、同時化部12bは、各画素についてR、G、Bの色情報を得る画像再現処理を行う。また、圧縮部12cは、この画像再現された映像データを、たとえばJPEGやMPEGの符号化などの圧縮をして制御部Cに出力する。制御部Cは、この圧縮された映像データを記録手段としての記憶部13に記録させている。
次に、図3に示した要部における画像処理動作の一例を、図4のフローチャートに基づいて説明する。図4において、まずシステムの初期設定などが終了すると、制御部Cは、WBデータのロックを解除する(ステップ101)。そして、受信回路11は、映像信号を含むフレームの受信を行い、このフレーム中からカプセルIDおよびWBデータを抽出して、制御部Cに出力する(ステップ102)。制御部Cでは、受信回路11からのカプセルIDおよびWBデータを取り込み、内部メモリに記憶させるとともに、所定期間同一のカプセルIDと同一のWBデータが連続したかどうか判断する(ステップ103)。
ここで、まず初めは、所定期間同一のカプセルIDと同一のWBデータが連続していないので、制御部Cは、WBデータがロック済みかどうか判断する(ステップ104)。
ここで、制御部Cは、WBデータがロック済みでない場合には、受信したWBデータを信号処理回路12に出力して、このWBデータに基づく、映像信号の画像処理を信号処理回路12に行わせ、この画像処理された映像データを記憶部13に記録する(ステップ105)。また、WBデータがロック済みの場合には、ロックしたWBデータを信号処理回路12に出力して、このWBデータに基づく、映像信号の画像処理を信号処理回路12に行わせ、この画像処理された映像データを記憶部13に記録する(ステップ107)。
また、ステップ103において、所定期間カプセルIDとWBデータの受信が行われ、所定期間同一のカプセルIDと同一のWBデータが連続した場合には、制御部Cは、この同一のWBデータをロックし(ステップ106)、ロックしたWBデータを信号処理回路12に出力して、このWBデータに基づく、映像信号の画像処理を信号処理回路12に行わせ、この画像処理された映像データを記憶部13に記録する(ステップ107)。この実施の形態では、フレームの受信毎に、所定期間におけるカプセルIDとWBデータの同一の連続性が判断されており、ステップ106のWBデータロックの動作は、この判断の度に行われ、新たなWBデータが常に更新されるように設定されている。したがって、カプセルIDとWBデータが変化しても、ステップ103において、所定期間同一の連続性が判断されれば、その変化した新たなWBデータが、画像処理の基として制御部Cによってロックされることとなる。
このように、この実施の形態では、所定期間に同一のカプセルIDおよびWBデータを受信した場合には、同一のWBデータをロックし、この時のWBデータに基づいて、受信する映像信号の画像処理を行うことで、映像信号の受信中にカプセルIDやWBデータの通信エラーが発生して、カプセルIDやWBデータが一時的に変化してしまっても、映像信号を含むフレームの送信中に発生したカプセル型内視鏡から受信装置へのカプセルIDやホワイトバランスデータの送信エラーによる画像の無効化を防止することができる。
なお、この実施の形態では、同一のカプセルIDおよびWBデータが所定期間連続した場合に、WBデータをロックするように設定したが、本発明はこれに限らず、たとえばカプセルIDとWBデータのいずれか一方が所定期間連続した場合に、WBデータをロックするように設定することも可能である。なお、この同一内容のWBデータの連続性のみを判断する場合、受信回路11におけるカプセルIDの抽出と出力は不要である。
また、この発明では、所定期間内に同一のカプセルIDおよびWBデータが受信される頻度を検出し、最も多く受信された頻度の高い組のWBデータをロックするように設定することも可能である。さらに、この実施の形態では、WBデータがロック済みでない場合には、受信したWBデータで画像処理を行うように設定したが、予め決められた平均的なWBデータを使用して画像処理を行うようにすることも可能である。
(実施の形態2)
図5は、図3に示した要部における処理動作の他例を説明するためのフローチャートである。なお、この実施の形態における受信装置の要部におけるブロック構成は、図3と同様である。
この実施の形態おいて、実施の形態1と異なる点は、実施の形態1に示したロック条件(所定期間中、同一のカプセルIDおよびWBデータを連続して受信)のうち、WBデータのロック後に、ロック時のカプセルIDと受信したカプセルIDが異なる場合に、WBデータのロックを解除することを特徴とする。すなわち、図4のフローチャートにおいて、実施の形態1と同様に、制御部CがWBデータのロックを解除すると(ステップ201)、受信回路11は、受信したフレーム中からカプセルIDおよびWBデータを抽出して、制御部Cに出力する(ステップ202)。制御部Cは、カプセルIDおよびWBデータが入力すると、すでにWBデータがロック済みかどうか判断する(ステップ203)。
ここで、まず初めは、WBデータがロックされていないので、次に制御部Cは、入力したカプセルIDおよびWBデータが上記ロック条件を満たしているかどうか判断する(ステップ204)。
ここでは、まだ上記ロック条件を満たしていないので、受信したフレーム中に含まれているWBデータを信号処理回路12に出力して、このWBデータに基づく、映像信号の画像処理を信号処理回路12に行わせる(ステップ205)。また、ロック条件を満たした場合には、その時のWBデータをロックし(ステップ208)、ロックしたWBデータを信号処理回路12に出力して、このWBデータに基づく、映像信号の画像処理を信号処理回路12に行わせ、この画像処理された映像データを記憶部13に記録する(ステップ207)。
また、ステップ203において、WBデータが既にロックされている場合には、受信したカプセルIDがロック時のカプセルIDと同一かどうか判断する(ステップ206)。
ここで、受信したカプセルIDとロック時のカプセルIDとが同一の場合には、ロックしたWBデータを信号処理回路12に出力して、このWBデータに基づく、映像信号の画像処理を信号処理回路12に行わせ、この画像処理された映像データを記憶部13に記録する(ステップ207)。また、受信したカプセルIDとロック時のカプセルIDとが同一でない場合には、現在ロックされているWBデータのロックを解除して(ステップ209)、受信したWBデータを信号処理回路12に出力して、このWBデータに基づく、映像信号の画像処理を信号処理回路12に行わせ、この画像処理された映像データを記憶部13に記録する(ステップ205)。
このように、この実施の形態では、所定期間に同一のカプセルIDおよびWBデータを受信した場合には、同一のWBデータをロックし、この時のWBデータに基づいて、受信する映像信号の画像処理を行うことで、映像信号の受信中にカプセルIDやWBデータの通信エラーが発生して、カプセルIDやWBデータが変化してしまっても、実施の形態1と同様に、映像信号を含むフレームの送信中に発生したカプセル型内視鏡から受信装置へのカプセルIDやホワイトバランスデータの送信エラーによる画像の無効化を防止することができる。また、この実施の形態では、ロック条件を満たす前、および受信したカプセルIDがロック時のカプセルIDと異なる場合には、ロックを解除して受信したWBデータに基づいて、映像信号の画像処理を行うので、カプセルIDが異なった場合などに対して、適切なWBデータで画像処理を行うことができ、さらに柔軟に送信エラーに対応できて、画像の無効化を防止することができる。
なお、この実施の形態では、映像信号のフレーム送信の途中で、受信したカプセルIDがロック時のカプセルIDと異なる場合には、ロックを解除して受信したWBデータに基づいて、映像信号の画像処理を行って記憶部に記録するように設定したが、本発明はこれに限らず、たとえば他のカプセルIDを受信した場合には、その映像データを記憶部に記録しないように設定することもできる。この場合には、映像データの記録を行わないので、他のカプセル型内視鏡からの映像データの混入や映像データの取り違えを防止することができる。また、この変形例は、実施の形態1にも応用が可能である。
また、本発明では、実施の形態1の変形例として示した所定期間内に同一のカプセルIDおよびWBデータが受信される頻度を検出し、最も多く受信された頻度の高い組のWBデータをロックするように設定することを、実施の形態2に応用することも可能である。
実施の形態1にかかる受信装置を備えた無線型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に示した受信装置の構成を示すブロック図である。 図2に示した要部の構成を示すブロック図である。 図3に示した要部における画像処理動作の一例を説明するためのフローチャートである。 同じく、要部における処理動作の他例を説明するためのフローチャートである。
符号の説明
1 被検体
2 受信装置
2a 受信ジャケット
2b 外部装置
3 カプセル型内視鏡
4 表示装置
5 携帯型記録媒体
11 受信回路
12 信号処理回路
12a WB調整部
12b 同時化部
12c 圧縮部
13 記憶部
14 表示部
15 サンプルホールド回路
16 A/D変換部
17 電力供給部
A1〜An 受信用アンテナ
C 制御部
C1 選択制御部
CON 接続部
CON1〜CONn コネクタ
SC 切替制御部
SW 切替スイッチ

Claims (3)

  1. 移動する送信装置から無線送信される映像信号を受信する受信装置において、
    前記送信装置から前記映像信号とともに、前記無線送信される色調整用情報および前記送信装置の識別情報を受信する受信手段と、
    前記受信手段が所定期間、前記色調整用情報および前記識別情報の少なくとも一方が同一の情報を連続して受信した場合、または最も多く受信した場合に、前記色調整用情報をロックするロック制御手段と、
    前記ロックされた色調整用情報に基づいて、前記受信した映像信号の画像処理を行う画像処理手段と、
    を備えることを特徴とする受信装置。
  2. 前記ロック制御手段は、前記ロック後に、前記受信手段によって受信された前記識別情報が、前記ロック時の情報と異なる場合に、前記色調整用情報のロックを解除し、
    前記画像処理手段は、前記受信された色調整用情報に基づいて、前記受信した映像信号の画像処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
  3. 移動する送信装置から無線送信される映像信号を受信する受信装置において、
    前記送信装置から前記映像信号とともに、前記無線送信される色調整用情報を受信する受信手段と、
    前記受信手段が所定期間、同一内容の色調整用情報を連続して受信した場合、または最も多く受信した場合に、前記色調整用情報をロックするロック制御手段と、
    前記ロックされた色調整用情報に基づいて、前記受信した映像信号の画像処理を行う画像処理手段と、
    を備えることを特徴とする受信装置。
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