JP4914600B2 - 生体内画像取得装置、受信装置および生体内情報取得システム - Google Patents

生体内画像取得装置、受信装置および生体内情報取得システム Download PDF

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Description

本発明は、複眼型のカプセル型内視鏡などの生体内画像取得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（人体）から自然排出されるまでの観察期間、たとえば食道、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、撮像機能を用いて所定の撮像レートで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、順次無線通信などの無線通信機能により、被検体の外部に送信され、外部の受信機内に設けられたメモリに蓄積される。観察後は、医者もしくは看護士によって、受信機のメモリに蓄積された画像データをもとに、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（特許文献１参照）。
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、これら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、たとえば食道などの観察時の視野拡大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（特許文献２参照）。この複眼型のカプセル型内視鏡は、体腔内を照明するＬＥＤなどの照明手段とこの照明された体腔内の画像を撮像するＣＣＤなど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など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載されているのみであり、これらの画像データを送信する送信制御や画像表示時における表示制御などに関しては言及されておらず、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、受信された画像データが、いずれの撮像素子で撮像された画像データであるかを受信側で容易に認識可能にすることができる生体内画像取得装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、撮像された画像が生体内画像取得装置のいずれの方向の画像かを認識可能に表示することにある。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる生体内画像取得装置は、画像データを取得するための第１の撮像手段と、前記第１の撮像手段により取得する画像データとは独立して構成される画像データを取得するための第２の撮像手段と、前記第１および第２の撮像手段から画像データをそれぞれ受けて、撮像手段を特定し得る識別データを各画像データに含ませた送信用データを生成する送信用データ生成手段と、を具備することを特徴とする。
また、本発明にかかる生体内画像取得装置は、上記発明において、前記第１の撮像手段における撮像視野を照明する第１の照明手段と、前記第２の撮像手段における撮像視野を照明する第２の照明手段と、前記第１の撮像手段、前記第１の照明手段、前記第２の撮像手段、前記第２の照明手段それぞれの駆動タイミングを制御する制御部と、をさらに具備し、前記制御部は、前記第１の照明手段の消灯中に、前記第１の撮像手段により取得した画像データを前記送信データ生成手段へ出力し、かつ前記第２の撮像手段の消灯中に、前記第２の撮像手段により取得した画像データを前記送信データ生成手段へ出力するよう制御することを特徴とする。
また、本発明にかかる生体内画像取得装置は、上記発明において、前記制御部は、前記第１の撮像手段により取得した画像データを前記送信データ生成手段へ出力してから、前記第２の照明手段を点灯するとともに前記第２の撮像手段により撮像し、その後、前記第２の照明手段を消灯させるよう制御するとともに、前記第２の撮像手段により取得した画像データを前記送信データ生成手段へ出力してから、前記第１の照明手段を点灯するとともに前記第１の撮像手段により撮像し、その後、前記第１の照明手段を消灯させるよう制御することを特徴とする。
本発明にかかる生体内画像取得装置は、第１および第２の撮像手段から画像データをそれぞれ受けて、送信用データ生成手段で前記撮像手段を特定し得る識別データを各画像データに含ませた送信用データを生成するので、被検体の外部の受信装置にてこの送信用データを受信すると、生成された識別データをもとに、この受信した画像データがいずれの撮像手段によって撮像された画像データであるかを受信側で容易に認識することが可能となるという効果を奏する。
以下に、本発明にかかる生体内画像取得装置の実施の形態を図１〜図９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、本発明にかかる無線型の生体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。この生体内情報取得システムは、生体内画像取得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において、無線型の生体内情報取得システムは、被検体１の体腔内に導入され、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、被検体１の外部に配置され、カプセル型内視鏡３から無線送信された映像信号としての体腔内画像データを受信する受信装置２とを備える。また、生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の表示を行う表示装置４を備え、受信装置２と表示装置４との間のデータの受け渡しは、受信装置２と表示装置４とを有線または無線接続することによって行う。
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など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など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、たとえば、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、受信装置２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などの構成を有する。具体的には、表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成としてもよいし、プリンタなどのように、他の媒体に画像を出力する構成としてもよい。
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第１および第２の照明手段としての照明部、たとえばＬＥＤ１１ａ，１１ｂと、体腔内の画像を撮像する第１および第２の撮像手段としての撮像素子、たとえばＣＣＤ１２ａ，１２ｂとを有する撮像部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をぞれぞれ覆い透明で半球ドーム形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を凹凸係合部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が配設される円筒形状の胴部筐体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上に載置されてＬＥＤ１１ａ，１１ｂからの照明光によって照明された範囲（撮像視野範囲）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および可動レンズ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上に載置され、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制御するための制御部２６ａ，２６ｂが載置され、さらに、一方の撮像ブロック１４ａの制御部２６ａには外部と無線通信を行うためのアンテナなどからなる無線部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、たとえば胴部筐体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、発電式電池などを用い得る。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弾性部材としての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と制御部２６ｂとは電池２９外部を通したケーブルなど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、たと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。
次に、図３を用い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。図において、制御部２６ａは、たとえばカプセル型内視鏡３の前側（図２中、左側）に設けられ、対をなすＬＥＤ１１ａとＣＣＤ１２ａとを制御するためのものであり、ＬＥＤ１１ａ、ＣＣＤ１２ａにそれぞれ対応するＬＥＤ駆動回路４１ａ、ＣＣＤ駆動回路４２ａを有する。また、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やシンクジェネレータ（図示せず）を有する制御回路４５ａを備え、制御回路４５ａでは、これらのタイミングジェネレータおよびシンクジェネレータ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の動作や動作タイミングなどを制御する。
また、制御部２６ｂは、たとえばカプセル型内視鏡３の後側（図２中、右側）に設けられ、対をなすＬＥＤ１１ｂとＣＣＤ１２ｂとを制御するためのものであり、ＬＥＤ１１ｂ、ＣＣＤ１２ｂにそれぞれ対応するＬＥＤ駆動回路４１ｂ、ＣＣＤ駆動回路４２ｂを有する。また、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やシンクジェネレータ（図示せず）を有する制御回路４５ｂを備え、制御回路４５ｂは、これらのタイミングジェネレータおよびシンクジェネレータ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の動作や動作タイミングなどを制御する。
ここで、制御回路４５ａ，４５ｂは、制御回路４５ａがマスタで、制御回路４５ｂがスレーブとなる主従関係にあり、制御回路４５ｂは、制御回路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がたとえばハイレベルの間だけ動作するように、制御回路４５ａに従動して制御動作を実行する。
また、無線部２７は、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂで撮像された画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手段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。
図４は、制御回路４５ａ，４５ｂにより制御される画像データの出力タイミングを示す概略タイムチャートである。図において、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３は、ＣＣＤ１２ａから出力されるフレーム単位の前側の画像データであり、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、ＣＣＤ１２ｂから出力されるフレーム単位の後側の画像データである。制御回路４５ａ，４５ｂは、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂを交互に順次駆動させるとともに、ＬＥＤ１１ａ，１１ｂの点灯タイミングと、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂの出力タイミングとが異なるようにタイミング制御する。すなわち、ＣＣＤ１２ａと対をなすＬＥＤ１１ａを所定時間点灯させ、その後のＣＣＤ１２ａからの前側の画像データの出力動作終了後に、ＣＣＤ１２ｂと対をなすＬＥＤ１１ｂを所定時間点灯させ、その後のＣＣＤ１２ｂからの後側の画像データの出力動作を行い、以後、このような動作制御を繰り返す。
より具体的には、制御回路４５ａは、両ジェネレータから出力される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。そして、ＬＥＤ１１ａが消灯したタイミングで、制御回路４５ａは、ＣＣＤ駆動回路４２ａを介してＣＣＤ１２ａから送信モジュール４６に対してフレーム単位の画像データＢ１，Ｂ２，Ｂ３の出力動作を実行させる。この出力動作が終了すると、制御回路４５ａは、制御回路４５ｂ、送信モジュール４６に対してイネーブル信号ＥＢを出力し（ハイレベル）、制御回路４５ｂによる制御に切り換える。
制御回路４５ｂは、イネーブル信号ＥＢ（ハイレベル）の入力によって制御動作を実行し、両ジェネレータから出力される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。そして、ＬＥＤ１１ｂが消灯したタイミングで、制御回路４５ｂは、ＣＣＤ駆動回路４２ｂを介してＣＣＤ１２ｂから送信モジュール４６に対してフレーム単位の画像データＣ１，Ｃ２，Ｃ３の出力動作を実行させる。この出力動作が終了するタイミングで、制御回路４５ａは、イネーブル信号ＥＢをローレベルに切り換えて、制御回路４５ａ側による制御に切り換える。以後、これらの動作制御を繰り返す。また、回路構成上、制御回路４５ｂから出力終了時に制御回路４５ａに対して終了信号を出力することによって、制御回路４５ａがイネーブル信号ＥＢをローレベルに切り換えるようにしてもよい。
このような動作によって、送信モジュール４６に対しては、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂから交互に順次出力されるフレーム単位の画像データＢ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｃ２，Ｂ３，Ｃ３が入力され、ＲＦデータとしての送信出力に供される。送信モジュール４６は、本発明にかかる送信用データ生成手段としての機能も有し、制御回路４５ａから入力するイネーブル信号ＥＢのレベルに応じて、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂから入力する画像データに、撮像したＣＣＤを特定し得る識別データをそれぞれ含ませた送信用データを生成し、この送信用データに基づいたＲＦデータ（無線データ）を無線送信する。なお、この実施の形態では、ＣＣＤ１２ａにより取得した画像データと、ＣＣＤ１２ｂにより取得した画像データとは、独立して構成されている。また、ＣＣＤ１２ａにより取得した画像データには識別データを含ませ、ＣＣＤ１２ｂにより取得した画像データにはゼロ（何も含ませない）の識別データを含ませるようにしてもよいし、それぞれの画像データに実際に識別データを付与してもよい。
すなわち、送信モジュール４６は、ローレベルのイネーブル信号ＥＢの入力後に入力する画像データＢ１，Ｂ２，Ｂ３に対しては、ＣＣＤ１２ａで撮像された前側の画像データと判断して、ＣＣＤ１２ａで撮像されたことを示す識別データ、たとえば“０１”の識別データをこの画像データＢ１，Ｂ２，Ｂ３に付加して送信する。また、送信モジュール４６は、ハイレベルのイネーブル信号ＥＢの入力後に入力する画像データＣ１，Ｃ２，Ｃ３に対しては、ＣＣＤ１２ｂで撮像された後側の画像データと判断して、ＣＣＤ１２ｂで撮像されたことを示す識別データ、たとえば“１０”の識別データをこの画像データＣ１，Ｃ２，Ｃ３に付加して送信する。このフレームにおいて、識別データは、たとえば各画像データの前段に付加されており、さらに各ＣＣＤの画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や色処理のためのデータなども付加されている。これら識別データを含む各種データが付加された図４に示す画像データＢ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｃ２，Ｂ３，Ｃ３は、フレーム単位で、かつ所定間隔で送信モジュール４６から送信される。
次に、受信装置２および表示装置４の内部回路構成について説明する。図５は、受信装置２および表示装置４の内部回路構成を示す概略ブロック図である。なお、この実施の形態では、無線ユニット２ａと受信本体ユニット２ｂとの回路構成を１つのブロックとして図４に示す。この受信装置２は、受信手段としての受信モジュール３４と、アンテナＡ１〜Ａｎを備えている。受信モジュール３４は、アンテナＡ１〜Ａｎにて捕捉された電波の信号を増幅して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。
また、受信装置２は、識別手段としての識別部３６を有する制御部３５と、圧縮手段としての機能を有する画像処理部３７と、記憶手段としての機能し、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂ毎に分割された記憶領域を有する記録部３８と、出力手段としての機能を有する入出力インターフェース（入出力Ｉ／Ｆ）３９とを備え、これら構成部位は、受信本体ユニット２ｂ部分により構成されている。
受信モジュール３４は、カプセル型内視鏡３から送信されたフレーム構成の画像データをアンテナＡ１〜Ａｎを介して受信しており、この受信したフレームのうちの識別データを識別部３６に出力し、画像データを画像処理部３７に出力している。
制御部３５は、各構成部位の動作や動作タイミングなどを制御するとともに、各構成部位に電力を供給している。識別部３６は、受信モジュール３４から入力する識別データがＣＣＤ１２ａを示すデータかＣＣＤ１２ｂを示すデータかを判別しており、この判別結果を制御部３５および画像処理部３７に通知している。すなわち、識別部３６は、入力する識別データが“０１”の場合には、ＣＣＤ１２ａを示す識別データと判断し、また入力する識別データが“１０”の場合には、ＣＣＤ１２ｂを示す識別データと判断して、この判断結果を制御部３５および画像処理部３７に通知する。
画像処理部３７は、識別部３６での判断結果がＣＣＤ１２ａを示す場合には、受信した画像データがＣＣＤ１２ａで撮像された画像データと判断し、当該画像データに付加されたホワイトバランス係数のデータや色処理のデータをもとに、画像データのホワイトバランス調整の処理や画像データの色調整を行う。また、画像処理部３７は、この画像データに動画圧縮をかけ、圧縮率を上げた後に、この画像データを記録部３８におけるＣＣＤ１２ａの画像データ用の記憶領域に格納させる。
また、画像処理部３７は、識別部３６での判断結果がＣＣＤ１２ｂを示す場合には、受信した画像データがＣＣＤ１２ｂで撮像された画像データと判断し、当該画像データに付加されたホワイトバランス係数のデータや色処理のデータをもとに、画像データのホワイトバランス調整の処理や画像データの色調整を行う。また、画像処理部３７は、この画像データに動画圧縮をかけ、圧縮率を上げた後に、この画像データを記録部３８におけるＣＣＤ１２ｂの画像データ用の記憶領域に格納させる。
記録部３８は、たとえばハードディスク装置などによって実現され、各種画像などを保持する。たとえば、記録部３８は、２つの分割された記憶領域を有し、カプセル型内視鏡３のＣＣＤ１２ａによって撮像された画像データとＣＣＤ１２ｂによって撮像された画像データを別々の記憶領域に格納している。画像データは、たとえば画像ごとに、受信装置２における画像データの受信順にしたがってフレーム番号と時間が付与されている。
制御部３５は、受信装置２の各構成部位の動作および動作タイミングを制御している。また、制御部３５は、記録部３８の各記憶領域に記憶された画像データの読み出し制御を行っており、たとえば各記憶領域に記憶されたＣＣＤ１２ａ，１２ｂ毎に画像データを読み出している。
入出力インターフェース３９は、たとえばパーソナルコンピュータ向けのシリアル・インターフェースであるＵＳＢからなり、記録部３８から読み出されたＣＣＤ１２ａ，１２ｂ毎に画像データを表示装置４に出力している。
表示装置４は、取込手段としての機能を有する入出力インターフェース（入出力Ｉ／Ｆ）５０と、表示制御を行う表示制御手段としての機能を有するコントローラ５１と、画像データの表示を行う表示装置５２とを備え、入出力インターフェース５０によって取り込まれたデータに基づいてコントローラ５１が表示装置５２に画像表示させる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。
表示装置５２は、図６の表示画面の一例に示すように、表示画面に画像表示領域（ウィンドウ）Ｗが表示される。このウィンドウＷには、大きくは、体腔内画像を表示する体腔内画像表示領域Ａ１、サムネイル画像を表示するサムネイル画像表示領域Ａ２、検査ＩＤや患者ＩＤなどの識別情報を表示する識別情報表示領域Ａ３、タイムバーＡ４が設けられている。サムネイル画像表示領域Ａ２は、体腔内画像表示領域Ａ１の下方の領域に、識別情報表示領域Ａ３は、体腔内画像表示領域Ａ１の向かって左側の領域に、タイムバーＡ４は、体腔内画像表示領域Ａ１とサムネイル画像表示領域Ａ２との間の領域にそれぞれ設けられている。また、体腔内画像表示領域Ａ１とタイムバーＡ４の間には、再生ボタンなどの動画表示制御ボタン群が設けられている。
コントローラ５１は、入出力インターフェース５０によって取り込まれた画像データに基づく画像Ｐｂを、所望の再生フレームレート（画像を再生するための表示レート）で体腔内画像表示領域Ａ１に順次表示させる。この画像表示の際に、コントローラ５１は、まず入出力インターフェース５０によって先に取り込まれたＣＣＤ１２ａからの画像を順次表示させるように表示制御した後に、後から取り込まれたＣＣＤ１２ｂからの画像を順次表示させるように表示制御する。これにより、体腔内画像表示領域Ａ１には、ＣＣＤ１２ａからの画像と、ＣＣＤ１２ｂからの画像とが時分割で順次表示されることとなる。なお、入出力インターフェース５０に取り込まれる画像データの順番としては、ＣＣＤ１２ｂからの画像が先に取り込まれても、ＣＣＤ１２ａからの画像が後から取り込まれてもよく、表示の順番としてもＣＣＤ１２ｂからの画像が先に表示させてもよい。
このように、この実施の形態では、複数のＣＣＤで取得される画像データに、撮像したＣＣＤを識別するための識別データを付加して送信し、被検体外部の受信装置にて画像データを受信すると、識別部が付加された識別データをもとに画像データがいずれのＣＣＤによって撮像された画像データであるか判断するので、いずれのＣＣＤによって撮像された画像データであるかを受信側で容易に認識することができる。
また、この実施の形態では、画像データを識別部により識別されたＣＣＤ毎に分けて記録部の記憶領域に記憶し、これら記憶領域に記憶されたＣＣＤ毎の画像データを表示装置に出力して時分割での表示を可能にするので、一連の連続した画像として表示装置に表示することが可能となり、医師などによる画像の認識がさらに容易になるという利点もある。
なお、この実施の形態では、送信モジュール４６に付加手段の機能を設けたが、本発明はこれに限らず、たとえば制御部２６ａ，２６ｂに付加手段の機能を設けてもよい。また、この実施の形態では、各撮像ブロック１４ａ，１４ｂがカプセル型内視鏡３の進行方向前後の画像を撮像する構成としたが、本発明はこれに限らず、各撮像ブロック１４ａ，１４ｂが、たとえば進行方向左右の画像を撮像するようにカプセル型内視鏡３内に配設されてもよいし、または各撮像ブロック１４ａ，１４ｂの光軸方向（撮像方向）がカプセル型内視鏡３自身の軸心に対して、平行ではなく斜め方向となるようにカプセル型内視鏡３内に配設されてもよい。
（実施の形態２）
なお、上述した実施の形態１では、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂで撮像された画像データを、それぞれ個別に受信装置に送信していたが、本発明はこれに限らず、たとえば図７に示すように、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂで撮像されたカプセル型内視鏡３の前後方向の画像データを、１対の画像データとして送信することも可能である。図７は、送信モジュール４６の送信タイミングの一例を示す概略タイムチャートである。この実施の形態では、たとえばＣＣＤ１２ａ，１２ｂによって撮像された撮像時間の最も近い画像データＢ１とＣ１、画像データＢ２とＣ２、画像データＢ３とＣ３同士を、それぞれ１対の画像データとしてフレーム構成にして送信モジュール４６から送信する。この場合には、同時に送信する画像データのいずれがＣＣＤ１２ａまたはＣＣＤ１２ｂで撮像された画像データであるかを認識できるように、たとえばそれぞれの画像データの前段に識別データを付加するなどして、識別可能な状態にしてもよい。
受信装置２側では、受信したこれら画像データＢ１とＣ１、画像データＢ２とＣ２、画像データＢ３とＣ３を１対のまま記録部３８に記憶させてもよいし、実施の形態１と同様に撮像したＣＣＤ１２ａ，１２ｂ毎に分けて記憶させてもよい。また、表示装置４では、これら１対の画像データＢ１とＣ１、画像データＢ２とＣ２、画像データＢ３とＣ３に基づく画像を同時に順次表示させてもよいし、実施の形態１と同様に時分割で順次表示させてもよい。
このように、この実施の形態では、異なるＣＣＤで撮像された撮像時間の最も近い２つの画像データを、１対の画像データとして１つのフレームで送信するので、たとえば各画像データを別々のフレームで送信する実施の形態１の場合に比べて、フレーム間の送信間隔が少なくなり、画像データ全体の送信時間が削減できるという効果を奏する。
また、この実施の形態では、受信した画像データの記憶および表示は、１対のまま行ってもよいし、別々に行ってもよいので、画像の記憶および観察での汎用性がさらに高くなるという効果も奏する。
（実施の形態３）
図８は、図５に示した表示装置５２の表示画面の他例を示す図である。この表示装置において、実施の形態１の表示装置５２と異なる点は、体腔内画像表示領域Ａ１にＣＣＤ１２ａで撮像された画像Ｐｂ１と、ＣＣＤ１２ｂで撮像された画像Ｐｂ２とを同時に表示させる点である。
この実施の形態では、たとえば受信装置２で画像データを受信した受信時間を画像データに付加して表示装置４に出力し、表示装置４では、この受信時間の最も近い画像Ｐｂ１，Ｐｂ２同士をそれぞれ１対の画像として、体腔内画像表示領域Ａ１に同時に表示する。すなわち、表示装置では、コントローラ５１がこの受信時間を解析して、図４に示した画像データＢ１とＣ１、画像データＢ２とＣ２、画像データＢ３とＣ３に基づく画像Ｐｂ１，Ｐｂ２を、体腔内画像表示領域Ａ１に同時にかつ順次表示させるように表示制御を行う。
このように、この実施の形態では、異なるＣＣＤで撮像された画像を表示装置に同時に表示させることができるので、画像の観察での汎用性がさらに高くなるという効果を奏する。なお、実施の形態２に示した１対の画像を同時に表示させる場合にも、この実施の形態３の表示を応用することが可能である。
（実施の形態４）
この実施の形態４では、表示装置４のコントローラ５１が、入出力インターフェース５０で取り込んだ画像をもとに各ＣＣＤ１２ａ，１２ｂで撮像した画像がカプセル型内視鏡３の前方向の画像なのか、後方向の画像なのか判断する場合を説明する。コントローラ５１は、方向検知手段としての機能を有し、取得した画像がカプセル型内視鏡３の前または後のいずれの方向を示す画像なのかを、動きベクトルで推測する。この動きベクトルによる方向の推測では、既存のテンプレートマッチングを行う。
すなわち、あるフレームｆ（ｔ）におけるマスタ画像（テンプレート）と、フレームｆ（ｔ）の次のフレームｆ（ｔ＋１）の画像を重ね合わせ、フレームｆ（ｔ）のテンプレートと画素値が最も近いところを検出することによって、フレームｆ（ｔ＋１）からテンプレートを探し出し、動きベクトルを求める。この動きベクトルは、ＣＣＤ１２ａまたはＣＣＤ１２ｂの連続する画像毎に求められる。
次に、コントローラ５１は、連続する画像毎に求めた上記動きベクトルの方向の累積値を求め、この方向の累積値がたとえば画像全体の中央付近から外側方向に向かっているか、または画像全体の外側方向から中央付近に向かっているかを検知して、外側方向に向かっている場合には、カプセル型内視鏡３の前方向の画像群、中央付近に向かっている場合には、カプセル型内視鏡３の後方向の画像群と判断する。
次に、コントローラ５１は、たとえばＣＣＤ１２ｂが撮像した各画像Ｐｂ２が、カプセル型内視鏡３の後方向の画像群と判断した場合、各画像Ｐｂ２を図９に示すように、点線の対角線で区切って４つの三角形状の画像Ｐｂ２１〜Ｐｂ２４にそれぞれ分割する。さらにコントローラ５１は、体腔内画像表示領域Ａ１にＣＣＤ１２ａが撮像したカプセル型内視鏡３前方向の画像Ｐｂ１を順次表示するとともに、この画像Ｐｂ１と受信時間の最も近い画像Ｐｂ２の分割された画像Ｐｂ２１〜Ｐｂ２４を、この画像Ｐｂ１の四辺に重ねて順次表示させるように表示制御を行う。これにより、表示装置４では、見かけ上、前方の画像が後方向に流れていくように立体的に表示される。
なお、ＣＣＤ１２ａ，１２ｂの上下左右方向は、撮像面の２次元走査（たとえば、左から右の走査を上から下に繰り返すなど）の方向により定義されるもので、この２次元走査の方向の違いによって、カプセル型内視鏡３の前方向の画像と分割された後方向の画像の組み合わせは、異なってくる。この実施の形態では、たとえばＣＣＤ１２ａの２次元走査が右から左の走査を上から下に繰り返すもので、ＣＣＤ１２ｂの２次元走査が左から右の走査を上から下に繰り返すものの場合を示している。
このように、この実施の形態では、連続する画像毎に求めた動きベクトルの方向の累積値から、画像がカプセル型内視鏡前方向の画像なのか、後方向の画像なのかを判断し、これら前後方向の画像を表示装置に表示させるので、カプセル型内視鏡（生体内画像取得装置）からの前後方向の画像データを認識可能に表示することができる。
また、この実施の形態では、これら前後方向の画像を表示する際に、前方向の画像を中心にし、その周辺に分割した後方向の画像を重ね合わせて表示装置の表示領域に表示させるので、各ＣＣＤによって撮像された画像を見かけ上、立体的に表示させることができ、さらに汎用性の高い生体内情報取得システムを提供することが可能となる。
（付記項１）
識別データが付加された画像データを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された画像データが、いずれの撮像手段で撮像された画像データであるかを、前記付加された識別データをもとに識別する識別手段と、
分割された記憶領域を有し、前記画像データを前記識別手段により識別された前記撮像手段毎に分けて前記記憶領域に記憶する記憶手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
（付記項２）
前記受信手段により受信された画像データに対して、前記識別手段で識別された前記撮像手段の画像データ毎に動画圧縮を行う圧縮手段を、
さらに備えることを特徴とする付記項１に記載の受信装置。
（付記項３）
前記記憶手段に記憶された前記撮像手段毎の前記画像データを順次出力する出力手段を、
さらに備えることを特徴とする付記項１または２に記載の受信装置。
（付記項４）
画像データを取得するための第１の撮像手段と、前記第１の撮像手段により取得する画像データとは独立して構成される画像データを取得するための第２の撮像手段と、前記第１および第２の撮像手段から画像データをそれぞれ受けて、前記撮像手段を特定し得る識別データを各画像データに含ませた送信用データを生成する送信用データ生成手段と、前記送信用データ生成手段によって生成された送信用データをもとに無線送信する送信手段と、を有する生体内画像取得装置と、前記送信手段により送信されたデータを受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記データに含まれる画像データが、前記撮像手段のうちのいずれの撮像手段で撮像された画像データであるかを、前記生成された識別データをもとに識別する識別手段と、分割された記憶領域を有し、前記画像データを前記識別手段により識別された前記撮像手段毎に分けて前記記憶領域に記憶する記憶手段と、を有する受信装置と、
を備えることを特徴とする生体内情報取得システム。
（付記項５）
前記送信手段は、前記複数の撮像手段により撮像された画像データを１対の画像データとして送信することを特徴とする付記項４に記載の生体内情報取得システム。
（付記項６）
前記受信装置は、前記受信手段により受信された画像データに対して、前記識別手段で識別された前記撮像手段の画像データ毎に動画圧縮を行う圧縮手段を、さらに有することを特徴とする付記項４に記載の生体内情報取得システム。
（付記項７）
前記受信装置は、前記記憶手段に記憶された前記撮像手段毎の前記画像データを順次出力する出力手段をさらに有し、
前記出力手段により順次出力された前記画像データを取り込む取込手段と、前記取込手段で取り込んだ前記画像データを前記撮像手段毎に異なる表示領域に表示するように表示制御する表示制御手段と、を有する画像表示装置を、さらに備えることを特徴とする付記項４または６に記載の生体内情報取得システム。
（付記項８）
前記画像表示装置は、連続する画像毎に動きベクトルを求め、前記動きベクトルに基づいて前記受信装置から順次取り込まれる画像が、前記体腔内における前記生体内画像取得装置のいずれの方向の画像か検知する方向検知手段を、さらに備えることを特徴とする付記項７に記載の生体内情報取得システム。
本発明にかかる生体内情報取得システムの構成概念を示すシステム概念図である。 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。 図３に示した制御回路により制御される画像データの出力タイミングの一例を示す概略タイムチャートである。 受信装置および表示装置の内部回路構成を示す概略ブロック図である。 図５に示した表示装置の表示画面の一例を示す図である。 画像データの送信タイミングの一例を示す概略タイムチャートである。 図５に示した表示装置の表示画面の他例を示す図である。 表示装置の表示画面に表示される画像の一例を示す図である。
符号の説明
１ 被検体
２ 受信装置
２ａ 無線ユニット
２ｂ 受信本体ユニット
３ カプセル型内視鏡
４ 表示装置
１１ａ，１１ｂ ＬＥＤ
１２ａ，１２ｂ ＣＣＤ
１３ａ，１３ｂ 撮像部
１４ａ，１４ｂ 撮像ブロック
１５ 電源部
１６ カプセル型筐体
１６ａ，１６ｂ 先端カバー筐体
１６ｃ 胴部筐体
１７ａ，１７ｂ 凹凸係合部
１８ａ，１８ｂ 撮像基板
１９ａ，１９ｂ 固定レンズ
２０ａ，２０ｂ 可動レンズ
２１ａ，２１ｂ 結像レンズ
２２ａ，２２ｂ 固定枠
２３ａ，２３ｂ 可動枠
２４ａ，２４ｂ ピント調整部
２５ａ，２５ｂ 照明基板
２６ａ，２６ｂ，３５ 制御部
２７ 無線部
２８ 無線基板
２９ 電池
３０ａ，３０ｂ ばね部材
３１ａ，３１ｂ 位置決め部
３４ 受信モジュール
３６ 識別部
３７ 画像処理部
３８ 記録部
３９，５０ 入出力インターフェース（入出力Ｉ／Ｆ）
４１ａ，４１ｂ ＬＥＤ駆動回路
４２ａ，４２ｂ ＣＣＤ駆動回路
４５ａ，４５ｂ 制御回路
４６ 送信モジュール
４７ 送信アンテナ
５１ コントローラ
５２ 表示装置
Ａ１〜Ａｎ 受信用アンテナ

Claims (11)

  1. 画像データを取得するための第１の撮像手段と、
    前記第１の撮像手段により取得する画像データとは独立して構成される画像データを取得するための第２の撮像手段と、
    前記第１および第２の撮像手段から画像データをそれぞれ受けて、前記第１または第２の撮像手段を特定し得る識別データを各画像データに含ませ、前記第１および第２の撮像手段によりそれぞれ撮像された画像データのうち、撮像された撮像時間の最も近い１対の画像データを１つのフレームとして送信用データを生成する送信用データ生成手段と、
    前記送信用データ生成手段によって生成された前記１対の画像データを含む送信用データに基づいた無線データを外部に無線送信する送信手段と、
    を具備することを特徴とする生体内画像取得装置。
  2. 前記第１の撮像手段における撮像視野を照明する第１の照明手段と、
    前記第２の撮像手段における撮像視野を照明する第２の照明手段と、
    前記第１の撮像手段、前記第１の照明手段、前記第２の撮像手段、前記第２の照明手段それぞれの駆動タイミングを制御する制御部と、
    をさらに具備し、
    前記制御部は、前記第１の照明手段の消灯中に、前記第１の撮像手段により取得した画像データを前記送信用データ生成手段へ出力し、かつ前記第２の照明手段の消灯中に、前記第２の撮像手段により取得した画像データを前記送信用データ生成手段へ出力するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の生体内画像取得装置。
  3. 前記制御部は、前記第１の撮像手段により取得した画像データを前記送信用データ生成手段へ出力してから、前記第２の照明手段を点灯するとともに前記第２の撮像手段により撮像し、その後、前記第２の照明手段を消灯させるよう制御するとともに、
    前記第２の撮像手段により取得した画像データを前記送信用データ生成手段へ出力してから、前記第１の照明手段を点灯するとともに前記第１の撮像手段により撮像し、その後、前記第１の照明手段を消灯させるよう制御することを特徴とする請求項２に記載の生体内画像取得装置。
  4. 前記識別データは、前記画像データの前段に付加され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生体内画像取得装置。
  5. 画像データを取得するための第１の撮像手段と、前記第１の撮像手段により取得する画像データとは独立して構成される画像データを取得するための第２の撮像手段と、前記第１および第２の撮像手段から画像データをそれぞれ受けて、前記第１または第２の撮像手段を特定し得る識別データを各画像データに含ませ、前記第１および第２の撮像手段によりそれぞれ撮像された画像データのうち、撮像された撮像時間の最も近い１対の画像データを１つのフレームとして送信用データを生成する送信用データ生成手段と、前記送信用データ生成手段によって生成された前記１対の画像データを含む送信用データに基づいた無線データを外部に無線送信する送信手段と、を具備する生体内画像取得装置から送信される前記送信用データを受信する受信装置であって、
    前記無線データを受信する受信手段と、
    前記受信手段により受信された前記無線データに含まれる画像データが、複数の撮像手段のうちのいずれの撮像手段で撮像された画像データであるかを、前記識別データをもとに識別する識別手段と、
    分割された記憶領域を有し、前記画像データを前記識別手段により識別された前記撮像手段毎に分けて前記記憶領域に記憶する記憶手段と、
    を備えることを特徴とする受信装置。
  6. 前記受信手段により受信された画像データに対して、前記識別手段で識別された前記撮像手段の画像データ毎に動画圧縮を行う圧縮手段をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
  7. 前記記憶手段に記憶された前記撮像手段毎の前記画像データを順次出力する出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項５または６に記載の受信装置。
  8. 画像データを取得するための第１の撮像手段と、前記第１の撮像手段により取得する画像データとは独立して構成される画像データを取得するための第２の撮像手段と、前記第１および第２の撮像手段から画像データをそれぞれ受けて、前記第１または第２の撮像手段を特定し得る識別データを各画像データに含ませ、前記第１および第２の撮像手段によりそれぞれ撮像された画像データのうち、撮像された撮像時間の最も近い１対の画像データを１つのフレームとして送信用データを生成する送信用データ生成手段と、前記送信用データ生成手段によって生成された前記１対の画像データを含む送信用データに基づいた無線データを無線送信する送信手段と、を有する生体内画像取得装置と、
    前記送信手段により送信された前記無線データを受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記無線データに含まれる画像データが、前記第１または第２の撮像手段のうちのいずれの撮像手段で撮像された画像データであるかを、前記生成された識別データをもとに識別する識別手段と、分割された記憶領域を有し、前記画像データを前記識別手段により識別された前記撮像手段毎に分けて前記記憶領域に記憶する記憶手段と、を有する受信装置と、
    を備えることを特徴とする生体内情報取得システム。
  9. 前記識別データは、前記画像データの前段に付加されることを特徴とする請求項８に記載の生体内情報取得システム。
  10. 前記受信装置は、前記受信手段により受信された画像データに対して、前記識別手段で識別された前記撮像手段の画像データ毎に動画圧縮を行う圧縮手段を、さらに有することを特徴とする請求項８に記載の生体内情報取得システム。
  11. 前記受信装置は、前記記憶手段に記憶された前記撮像手段毎の前記画像データを順次出力する出力手段をさらに有し、
    前記出力手段により順次出力された前記画像データを取り込む取込手段と、前記取込手段で取り込んだ前記画像データを前記撮像手段毎に異なる表示領域に表示するように表示制御する表示制御手段と、を有する画像表示装置を、さらに備えることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の生体内情報取得システム。
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