JP2006314805A - 画像ストリームを表示する方法、撮像器の出力を表示するためのシステム、および画像ストリームを表示するためのシステム - Google Patents

Abstract

【課題】生体内撮像装置によって取り込まれた画像ストリームを表示するための及び統合された態様で画像ストリームを表示するためのシステム並びに方法を提供する。
【解決手段】複数の画像フレームを受けるステップと、少なくとも２つの画像フレーム間の予め定められた量の類似点を判断するステップと、予め定められた量の類似点が得られた場合に少なくとも２つの画像フレームを単一の画像フレームに統合することにより修正された画像ストリームを表示するステップとを含む。
【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２００５年５月１３日出願の米国特許仮出願番号第６０／６８０，５２６号の利益を請求する。

発明の分野
この発明は、生体内撮像装置により取り込まれた画像ストリームを表示するためのシステムおよび方法に関する。より特定的には、統合された態様で画像ストリームを表示するためのシステムおよび方法に関する。

発明の背景
体内の管または腔の検知のための、および情報（たとえば、画像データ、ｐＨデータ、温度情報、圧力情報）を収集するための装置ならびに方法は、当該技術分野において公知である。そのような公知の装置は、とりわけ、自律型であってたとえば自然な蠕動運動により受動的に胃腸（ＧＩ）を移動し得る嚥下可能撮像装置を含み得る。

そのような装置によって取り込まれる画像は、たとえば無線送信により外部受信／記録に送信され、次いで典型的には画像ストリームとして表示され得る。時には、画像ストリームは、動画として表示され得る。

発明の概要
この発明のいくつかの実施例に従うと、体内腔に沿って取り込まれた画像の進行を提示し得る画像ストリームが構成され得る。この発明の一実施例に従うと、画像ストリームの場面の変化速度が規制され得る。この発明の別の実施例に従うと、画像ストリームは、重複を低減しながら／なくしながら、取り込まれた画像情報のすべてを表示し得る。この発明の実施例に従うと、画像ストリームは、たとえば、重複した情報なしに新しい情報を何らなくすことなく、体内腔を通した安定した閲覧を提供することにより、閲覧時間を短縮し、画像フレームの視野を増大し、より快適な閲覧を提供する。

この発明のいくつかの実施例に従うと、統合された画像フレームは標準の形状およびサイズに変形される。この発明の他の実施例に従うと、統合された画像の規定された中心領域は、変形なしに維持され得る。この発明のさらに他の実施例に従うと、表示のストリーミング速度は、表示される現在の画像フレームの内容に基づいて規制され得る。

この発明は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から、より完全に理解され認識されるであろう。

例示の簡略化および明確化のために、図面に示す要素は必ずしも厳密にまたは一定の縮尺で描かれていないことが認識されるであろう。たとえば、要素のいくつかのダイメンションは明確化のために他の要素に対して誇張されているか、もしくは１つの機能ブロックまたは要素内に複数の物理的構成要素が含まれ得る。さらに、適切と考えられる場合には、対応のまたは類似の要素を示すために参照番号は図面を通して繰り返される。

発明の詳細な説明
以下の説明において、この発明のさまざまな局面が説明される。説明の目的で、この発明の完全な理解をもたらすために特定の構成および細部が提示される。しかしながら、当業者には、ここに提示される細部なしにこの発明を実施し得ることもまた認識されるであろう。さらに、この発明を分かりにくくしないように、周知の特徴は省略されるかまたは簡略化され得る。

この発明の装置、システムおよび方法は、図１に示されるような、および／またはここに引用により全体が援用される２００１年９月１３日発行の「生体内撮像のための装置およびシステム」と題されるＷＯ０１／６５９９５に記載の撮像システムまたは装置に用い得る。しかしながら、この発明に従った装置、システムおよび方法は、体内腔または腔からのデータを提供するどのような装置にも用い得る。たとえば、この発明に従った装置、システムおよび方法は、ＣＭＯＳ撮像カメラ以外のカメラを用いた撮像装置に用い得る。代替的な実施例においては、ＣＣＤのような別のタイプの公知の撮像カメラを用い得る。この発明に従ったシステムおよび方法を用い得る撮像システムおよび装置のさらなる例は、ここに引用により全体が援用される「生体内ビデオカメラシステム」と題される米国特許第５，６０４，５３１号に説明される。さらなる実施例においては、この発明に従ったシステムおよび方法は、人間の身体内の画像情報以外の情報、たとえば圧力またはｐＨ情報、送信装置の場所についての情報、もしくは他の情報、を取り込む装置およびシステムで用い得る。

たとえばＧＩ管を受動的に移動する自律型生体内撮像装置は、順序立った、実質的に予想可能な、および／または円滑な態様で、および／または規制された／ほぼ一貫した速度で、および／または安定したペースで、ＧＩ管の１つ以上の体内腔を通って前進／進行し得る。そのような画像装置として、画像を固定速度で取り込むことは、安定したストリームでまたは体内腔の安定した周期的間隔で体内腔全体を表示し得る画像ストリームを生成し得る。そのような内腔の例は、体内腔壁が生体内撮像装置を実質的に抱え込んで、体内腔壁に対するその配向を維持し、円滑で周期的な蠕動圧力波が安定した予想可能な態様で撮像装置を下流に前進させる、小腸であり得る。小腸に加えて、他の体内腔も、生体内撮像装置の円滑な前進を促進し得る。

他の体内腔において、装置の進行は、カオス的／ランダム／予想困難であり、順序立った態様でのデータの収集を容易にしないか、または体内腔全体のおよび／または体内腔の周期的間隔での順序立った走査をもたらさないおそれがある。たとえば、生体内装置は体内腔の１つ以上の場所または部分に、たとえば延長された期間にわたり停滞して、その後体内腔の別の部分を急速に進行し得る。固定された周期的速度で取り込まれ得る画像データは、装置が停滞した部分においては重複しており、装置が急速に進行した部分においてはまばらである可能性がある。そのような内腔の例は、結腸および／または胃および／または他の容積の大きな体内腔である。結腸および胃は、一般に、たとえば小腸よりも大きな直径を有し、体内腔壁に対するその配向の連続的な維持を容易にしないおそれがある。さらに、結腸および／または胃の蠕動運動は、不規則でありおよび／またはより低い頻度で生じ得る。他の例においては、生体内装置の停滞または配向の変化は、小腸および／または食道においても生じ得る。他の体内腔は、撮像装置の予想不可能なおよび／または安定しない前進をもたらし得る。

体内腔、たとえば結腸および／または胃を通って受動的に移動する生体内装置から取り込まれる画像ストリームを検討することは、ある部分での画像データのいくつもの繰返しと、他の部分における高速な進行とにより、手間と時間とがかかるおそれがある。たとえ
ば、体内腔の一部分において、大量のまたは重複した量の画像データが取り込まれる一方で、別の部分においてはほとんどデータが取り込まれないおそれがある。さらに、そのような画像データを閲覧する間、体内腔を通る進行速度の見積もり、またはフレーム取り込み速度と体内腔を通る進行との相関は、進行の不規則な性質に起因して困難であり得る。

生体内装置が停滞したであろう部分において２つ以上の画像を統合する一方で、たとえば生体内撮像装置の顕著な前進があった領域においては元の画像フレームを維持することが有効であろう。この発明の一実施例に従うと、部分的に統合された画像フレームと、部分的に元の画像フレームとからなる修正された画像ストリームが構成され得る。この発明の別の実施例においては、修正された画像フレームは、修正された画像ストリームおよび／または統合画像ストリームにおける各統合画像フレームが２つ以上の画像の統合である、統合画像データのストリームからなってもよい。

この発明のいくつかの実施例に従うと、画像ストリームを検討するのに要求される視覚化時間を短縮し、体内腔に沿って取り込まれた画像の円滑および／または安定した進行を示し得る、修正された画像ストリームが構成され得る。この発明の一実施例に従うと、画像ストリームにおける場面の変更速度が規制され得る。この発明の一実施例に従うと、修正された画像ストリームは、重複を低減しながら／なくしながら、取り込まれた画像情報のすべてを表示し得る。修正された画像ストリームは、たとえば、重複した情報なしに新しい情報を何らなくすことなく体内腔を通した安定した閲覧を提供することにより、閲覧時間を短縮し、より快適な閲覧を提供し得る。

この発明の一実施例に従うと、画像ストリームの連続するフレームが、潜在的な重なり合う領域について検査され得る。画像フレーム、たとえば画像フレームｎ＋１と、たとえば画像フレームｎとが比較されるが、ここで画像フレームｎを基準画像フレームと称する。いくつかの例においては、変換、たとえば並進変換、スケーリング変換、シア変換、アフィン変換、射影変換、および／または、画像ストリーム内の場面間のばらつきを表わし得る他の多項式変換を、比較を容易にするために用い得る。もし重なり合いが識別されれば、画像はマージされ得る。次いで、画像フレームｎ＋２が、重なり合う領域について現在のマージされた画像と比較される。このプロセスは、後の画像フレームがマージされた画像フレームと重なり合う領域を何ら共有しなくなるまで継続し得る。その時点で、新しい基準画像フレームが定義されて、プロセスが繰り返されて、修正された画像ストリームにおける第２の統合された画像フレームが形成される。他の例においては、基準画像フレームは先行の画像フレームおよび／または基準画像フレームのいくつか前または後に取り込まれた画像フレームと比較され得る。画像ストリームにおける画像フレームを統合する他の好適な方法を用い得る。画像の位置合わせおよびマージは、当該技術分野において公知である方法により行ない得る。この発明のいくつかの実施例においては、画像ストリームは１０，０００個のオーダの大きさでフレームを含み、たとえば、１００個のオーダの大きさのフレームが、１つの画像に統合されおよび／またはマージされ得る。この発明の他の実施例においては、画像フレームは他のサイズであって、１つにマージされる画像の数は典型的には他のサイズであり得る。例示の目的で、修正された画像ストリームは、５０画像の統合の結果であり得る第１の統合された画像フレームを有してもよく、修正された画像ストリーム内の第２の統合された画像フレームは２００画像の統合の結果であって、修正された画像ストリーム内の第３の画像フレームは元の画像ストリームからの単一のフレームであってもよい。修正された画像ストリームの表示の間に、ストリーミング速度は一定であるか、または１つ以上のパラメータ、たとえば画像パラメータにしたがって可変であり得る。一実施例に従うと、統合は処理ユニット１４において行なわれる。

この発明の実施例に従った、画像ストリームからの５つの画像フレームを統合することによって構成される統合された画像の概略図である図２を参照する。統合された画像１０
０は、元の画像フレーム１０１−１０５によって構成され得る。他の実施例においては、より多くのまたは少ない画像が統合され得る。よって、重複するデータが統合される一方で、新しいデータは保存され得る。図２において、画像フレーム１０１−１０５が、円形形状を有するのが示される。この発明の他の実施例においては、画像フレームは、たとえば正方形または長方形または他の何らかの形状である、代替的な形状を有し得る。統合された画像の結果として生じる形状は不規則であってもよい。

この発明のいくつかの実施例においては、統合された画像フレームの各々の形状を、均一な形状およびサイズに変形することが望まれるであろう。画像ストリーム内の統合された画像フレームの各々は異なった形状となり得るので、フレームのいくつかが異なったサイズおよび形状を有する、典型的には動画ストリームである画像ストリームを閲覧するのは、ぎこちなく、集中できず、および／または快適ではないであろう。ここで、この発明の実施例に従った、規定された中心点および中心領域を備えた統合された画像の概略図である図３を参照する。この発明のいくつかの実施例に従うと、規定された形状、たとえば長方形８０が統合された画像１００を取り囲むように構成される。中心点７０が、長方形８０の中央として規定され得る。その中心点の周りに中心領域、たとえば、同心円１２０が規定され得る。この発明のいくつかの実施例に従うと、統合された画像１００を標準の画像形状およびサイズに変形する場合、中心領域、たとえば円１２０内の画像データは変形されない一方で、規定された中心領域外の画像データは変形され得る。一例においては、円状の取り込まれた画像フレームは、１２８ピクセルの半径を有し、規定された中心領域は６４ピクセルの半径を有し得る。他の好適なサイズおよび／または形状の画像フレームおよび中心領域をも用い得る。

この発明のいくつかの実施例に従うと、中心領域１２０外の画像データの変形は、中心点７０から放射状であり得る。ここで、規定された形状に変形された、統合された画像の概略図である図４を参照する。統合された画像フレーム１００は、形状２００に変形され得る。この発明のいくつかの実施例に従うと、変形は中心領域１２０（図３）外のみで行なわれ得る。変形なしに中心部分１２０を維持することにより、表示される画像の品質が向上し、変形はあまり気づかれない周辺領域に限定され得る。放射状の変形は中心領域１２０外で行なわれ、それにより放射状線７７に沿ったピクセルが、変形のために放射状線７７上の別のポイントに変位され得る。別の実施例に従うと、放射状線に沿ったピクセルは、放射状線７７から遠ざかるように移動され得る。統合された画像を標準の形状およびサイズに変形することは、統合された画像を含む統合された画像ストリームのより快適な閲覧をもたらし得る。この発明の実施例に従うと、画像は取り込まれた画像情報のすべてを維持するように、クロッピングなしにマージされ得る。この発明の他の実施例に従うと、クロッピングなしに画像を統合することは、統合された画像の視野を拡大する効果を有し得る。いくつかの例においては、変形はいくつかの補間方法、たとえば当該技術分野において公知である補間方法を含み得る。

いくつかの実施例に従うと、生体内画像の動画を短縮するための方法が提供される。この発明の実施例に従うと、動画は（上で説明されたカプセルのような）自律型生体内撮像装置によって撮影された画像フレームから構成され得る。動画は、元のフレームの組合わせを含む１つ以上の修正されたフレームを含み得る。動画は、図１のモニタ上などにに表示され得る。いくつかの実施例に従うと、修正されたフレームは予め定められたサイズまたは形状に変形され得る。たとえば、２つ以上の元フレームの組合わせを含み得る修正されたフレームは、元のフレームの形状およびサイズとなるように変形される。

当業者には、この発明が上に特定的に示され説明されたものに限定されないことが認識されるであろう。そうではなく、この発明の範囲は添付の特許請求の範囲のみによって限定される。

この発明の一実施例に従った生体内撮像システムの概略図である。 この発明の実施例に従った、５つの画像フレームを統合することによって構成される画像の概略図である。 この発明の実施例に従った、規定された中心点および中心領域を備えた統合された画像の概略図である。 この発明の実施例に従った、規定された形状に変形された、統合された画像の概略図である。

符号の説明

４３ 電源、１２ 受信機、１４ 処理ユニット、１８ ディスプレイ。

Claims (17)

1. 画像ストリームを表示する方法であって、
   ａ）複数の画像フレームを受けるステップと、
   ｂ）少なくとも２つの画像フレーム間の予め定められた量の類似点を判断するステップと、
   ｃ）前記予め定められた量の類似点が得られた場合に、少なくとも２つの画像フレームを単一の画像フレームに統合することにより、修正された画像ストリームを表示するステップとを含む、方法。
2. 前記複数の画像フレームは、体内腔の中の送信機から受信される、請求項１に記載の方法。
3. 前記修正された画像ストリームは、体内腔を通る安定した前進に沿って取り込まれた画像の進行を示す、請求項２に記載の方法。
4. 前記複数の画像フレームの連続するフレームを重複する部分について検査するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 統合された画像を生成するために、画像を変形するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 画像ストリームを表示する方法であって、
   ａ）複数の画像フレームを受けるステップと、
   ｂ）少なくとも２つの画像フレーム間の予め定められた量の類似点を判断するステップと、
   ｃ）前記予め定められた量の類似点が得られた場合に、少なくとも２つの画像フレームの一部を単一の画像フレームに統合するステップと、
   ｄ）前記統合された画像の少なくとも一部を含む修正された画像ストリームを表示するステップとを含む、方法。
7. 前記統合された画像の一部を予め定められた形状およびサイズに変形するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記複数の画像フレームは、体内腔の中の送信機から受信される、請求項７に記載の方法。
9. 前記修正された画像ストリームは、体内腔に沿って取り込まれた画像の進行を示す、請求項６に記載の方法。
10. 前記複数の画像フレームの連続するフレームを重複する部分について検査するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
11. 撮像器の出力を表示するためのシステムであって、
    ａ）複数の画像フレームを受信するための受信機と、
    ｂ）少なくとも２つの画像フレーム間の予め定められた量の類似点を判断するためのコンパレータと、
    ｃ）前記予め定められた量の類似点が得られた場合に、少なくとも２つの画像フレームを単一の画像フレームに統合することにより、修正された画像ストリームを表示するためのディスプレイとを含む、システム。
12. 前記複数の画像フレームを送信するための送信機をさらに含む、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記複数の画像フレームの連続するフレームを重複する部分について検査するための検査部をさらに含む、請求項１１に記載のシステム。
14. 画像ストリームを表示するためのシステムであって、
    ａ）複数の画像フレームを受けるための受信機と、
    ｂ）少なくとも２つの画像フレーム間の予め定められた量の類似点を判断するためのコンパレータと、
    ｃ）前記予め定められた量の類似点が得られた場合に、少なくとも２つの画像フレームの一部を単一の画像フレームに統合することにより、修正された画像ストリームを表示するためのディスプレイとを含む、システム。
15. 前記複数の画像フレームを体内腔の中から送信するための送信機をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記複数の画像フレームの連続するフレームを重複する部分について検査するための検査部をさらに含む、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記統合された画像の少なくとも一部を予め定められた形状およびサイズに変形するための変形部をさらに含む、請求項１６に記載のシステム。
    
    
    

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