JP4956694B2 - 情報処理装置及びカプセル型内視鏡システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。このカプセル型内視鏡システム1は、被検体10の体内に導入されて撮像を行い、体内画像の画像データを受信装置3に無線送信するカプセル型内視鏡2と、カプセル型内視鏡2から無線送信された体内画像データを受信する受信装置3と、受信装置3が受信した体内画像データに基づいて体内画像を表示する情報処理装置5とを備える。
ステップS101において、受信装置3がクレードル5aに装着されると(ステップS101:Yes)、受信装置3のメモリ33に格納された体内画像データ及びその関連情報の情報処理装置5への転送が開始される(ステップS102)。転送された体内画像データ等は、一時記憶部52に格納される。なお、受信装置3がクレードル5aに装着されない場合(ステップS101:No)、情報処理装置5は、受信装置3が装着されるのを待機する。
例えば、被検体10内でカプセル型内視鏡2が往復運動することにより、同じ箇所が重複して撮像された場合、体内画像間の相関度は非常に高くなるものと考えられる。
例えば、被検体10内の腸の動きはあるものの、カプセル型内視鏡2が滞留して移動距離が短かった場合や、ある程度の範囲内をカプセル型内視鏡2が往復運動して、比較的近傍の箇所が撮像された場合には、相関度は中程度〜高くなるものと考えられる。
例えば、腸管内の異なる箇所が撮像された場合であっても、腸の蛇行により位置が重なっている場合には、体内画像同士の位置は近いと判断される。この場合、体内画像間の相関度は低くなる。
例えばポイントdについて判定する場合、検出された軌跡T3の両端のポイントc及びポイントbにおける体内画像に基づき、補間画像を作成する。この補間画像は、体内画像相互の位置関係(体内画像間の距離等)を考慮して作成すると良い。例えば、図8に示すように、ポイントdを軌跡T3に投影した位置d’における補間画像を作成する。そして、この補間画像とポイントdにおける体内画像との類似度を算出する。類似度としては、相関係数や明るさの変化率やそれらの組み合わせ等、様々な指標を用いることができる。例えば、相関係数が大きいほど類似度は高くなる。また、明るさの変化率が低いほど類似度は高くなる。類似度が高い場合、軌跡T3はポイントdを経由すると判定される。一方、類似度が低い場合、軌跡T3はポイントdを経由しないと判定される。
オプティカルフローとは、異なる時刻に撮像された2枚の画像間に映る同一の対象(被写体位置)の対応付けを行い、その移動量をベクトルデータとして表したもののことである。なお、オプティカルフローの算出方法としては、ブロックマッチングや勾配法等の既知の方法が用いられる。ポイントdについて判定する場合には、ポイントdがポイントcとポイントbとの間に位置すると仮定して、ポイントcとポイントdとの間、及びポイントdとポイントbとの間についてオプティカルフローを算出し、それらのオプティカルフローが滑らかに繋がるか否かを判定する。滑らかに繋がる場合、軌跡T3はポイントdを経由すると判定される。一方、滑らかに繋がらない場合、軌跡T3はポイントdを経由しないと判定される。
例えばポイントdについて判定する場合、ポイントcにおける体内画像とポイントdにおける体内画像との間、及びポイントdにおける体内画像とポイントbにおける体内画像との間でそれぞれブロックマッチングを行い、マッチングするテンプレートの個数を求める。ポイントcとポイントdとの間、及びポイントdとポイントbとの間でそれぞれマッチングするテンプレートの個数が所定の閾値以上である場合、ポイントdはポイントc及びポイントbの双方と相関が高く、軌跡T3はポイントdを経由すると判定される。一方、ポイントcとポイントdとの間、及びポイントdとポイントbとの間のいずれか、又は両方で、マッチングするテンプレートの個数が閾値未満である場合、軌跡T3はポイントdを経由しないと判定される。或いは、マッチングするテンプレートの個数の代わりに、ブロックマッチングを行った際の相関係数の総和や相関係数の最大値を求め、それらの値と所定の閾値とを比較することにより、軌跡T3がポイントdを経由するか否かを判定しても良い。
被検体10内においては、カプセル型内視鏡2が1箇所に留まって回転運動をする場合がある。このような場合、図6に示すフローチャートに従って体内画像の点検を行うと、点検済みの体内画像が近傍に存在するが(ステップS112:Yes)、点検対象の体内画像と比較対象の体内画像との相関度が低い(ステップS122:No)という結果が出てしまう。このようなケースを適切に検出する場合には、ステップS121において、一方の体内画像を回転させてから相関度も算出すれば良い。このときの回転角は、体内画像データの関連情報としてカプセル型内視鏡2の向き(回転角)情報を取得し、この情報に基づいて決定すれば良い。なお、カプセル型内視鏡2の向き情報は、例えば、カプセル型内視鏡2に、回転軸に対して偏在するように磁石を設け、この磁石によって形成される磁場を検出する方法等、既知の様々な方法を用いて取得することができる。その結果、両体内画像相関度が高いという判定が得られた場合には(ステップS122:Yes)、それらの体内画像を、撮像位置が近接するグループ又は撮像位置が同一のグループに属する体内画像として扱えば良い。
次に、本発明の実施の形態2に係るカプセル型内視鏡システムについて説明する。実施の形態2に係るカプセル型内視鏡システムは、図4に示す情報処理装置5の代わりに、図10に示す情報処理装置6を備える。また、情報処理装置6は、図4に示す入れ替え部55、相関度算出部56、及び軌跡算出部57の代わりに、軌跡算出部65、入れ替え部66、及び相関度算出部67を備える。その他の構成については、図1〜図4に示すものと同様である。
2 カプセル型内視鏡
2a 光学ドーム
2b 容器
3 受信装置
4 アンテナユニット
5 情報処理装置
5a クレードル
5b 操作入力デバイス
6 情報処理装置
10 被検体
21 撮像部
21a 撮像素子
21b 光学系
22 照明部
23 回路基板
24 信号処理部
25、33 メモリ
26 送信部
27 アンテナ
28、37 バッテリ
31 受信部
32 信号処理部
34 インタフェース部
35 操作部
36 表示部
41a 受信アンテナ
51 インタフェース部
52 一時記憶部
53 画像処理部
54 位置情報取得部
55、66 入れ替え部
56、67 相関度算出部
57、65 軌跡算出部
58 検査情報作成部
59 記憶部
60 表示制御部
61 表示部
100 読影画面
101 患者情報領域
102 診察情報領域
103 主表示領域
104 再生操作ボタン群
105 サムネイル領域
106 タイムバー
107 カラーバー
108 軌跡表示領域
110 被検体画像
Claims (13)
- 被検体の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡から、該カプセル型内視鏡と無線通信を行う受信装置を介して取得され、撮像時刻順に並ぶ一群の体内画像データについて画像処理を施す情報処理装置であって、
前記体内画像データと、該体内画像データに関連付けられ、前記被検体内における前記カプセル型内視鏡の位置に関連する情報とを格納する記憶部と、
前記位置に関連する情報に基づいて、当該体内画像の撮像時における前記カプセル型内視鏡の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて、前記体内画像の並び順を入れ替える入れ替え部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記体内画像データに基づいて、所定の体内画像間の相関度を算出する相関度算出部をさらに備え、
前記入れ替え部は、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報と、前記相関度算出部により算出された前記相関度とに基づいて、前記体内画像の並び順を入れ替えることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記入れ替え部は、点検対象である第1の体内画像の位置座標の所定範囲内に点検済みの第2の体内画像の位置座標が存在し、且つ、前記第1の体内画像と前記第2の体内画像との相関度が基準より高い場合に、前記第1及び第2の体内画像、並びに、該第2の体内画像の直前又は直後に並んでいる第3の体内画像の前記並び順を入れ替えることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記相関度は、固定ブロックの相関値、ブロックマッチング法により求められたテンプレートの移動量、又は、体内画像の明るさ変化率に基づいて判定されることを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記入れ替え部は、前記第1、第2、及び第3の体内画像の位置座標を連結する経路が最短となるように、前記並び順を入れ替えることを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記入れ替え部によって入れ替えられた並び順に基づいて前記体内画像を表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記位置情報と、前記入れ替え部によって入れ替えられた前記体内画像の並び順とに基づいて、前記カプセル型内視鏡の軌跡を算出する軌跡算出部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記軌跡算出部は、前記記憶部に格納された前記位置に関する情報に基づいて前記カプセル型内視鏡の軌跡を算出し、前記入れ替え部によって入れ替えられた前記並び順に従って、前記軌跡を修正することを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置。
- 前記入れ替え部は、点検対象である第1の体内画像の位置座標の所定範囲内を、算出された軌跡の部分が通過する場合に、当該軌跡の部分の異なる端点を位置座標とする第2及び第3の体内画像に基づいて前記軌跡の部分が前記第1の体内画像の位置座標を経由するか否かの判定を行い、前記軌跡の部分が前記第1の体内画像の位置座標を経由する場合に、前記第1、第2、及び第3の体内画像の前記並び順を入れ替えることを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置。
- 前記判定は、前記第1の体内画像と前記第2及び第3の体内画像間の補間画像との類似度、オプティカルフロー、又はブロックマッチング法により求められたテンプレートの移動ベクトルに基づいて行われることを特徴とする請求項9に記載の情報処理装置。
- 前記入れ替え部は、前記位置情報及び前記相関度に基づいて、撮像位置が近接する体内画像群又は撮像位置が同一の体内画像群を特定する特定部を有することを特徴とする請求項6に記載の情報処理装置。
- 前記表示部は、前記特定部により特定された体内画像群の一部を間引きして表示することを特徴とする請求項11に記載の情報処理装置。
- 被検体の体内に導入されて撮像を行い、該被検体の体内画像を表す体内画像データを生成するカプセル型内視鏡と、
前記カプセル型内視鏡により生成された体内画像データを無線通信により受信する受信装置と、
請求項1に記載の情報処理装置と、
を備えることを特徴とするカプセル型内視鏡システム。
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