JP6284436B2 - カプセル型内視鏡システム、位置決定方法およびプログラム - Google Patents
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Description
〔カプセル型内視鏡システムの概略構成〕
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。
次に、図1で説明したカプセル型内視鏡装置2の詳細な構成について説明する。図2は、カプセル型内視鏡装置2の機能構成を示すブロック図である。
次に、図1で説明した画像処理装置5の構成について説明する。図3は、画像処理装置5の機能構成を示すブロック図である。
次に、上述した画像処理装置5が実行する処理について説明する。図4は、画像処理装置5が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
ステップS206において、位置決定部565は、理論値算出部564が算出した各受信アンテナ31(n)の受信強度の理論値Vtn(i)と、各受信アンテナ31(n)における現実の受信強度(測定値)Vnとの差の絶対値の和M(i)を、次式(15)によって算出する。
ステップS104において、軌跡算出部566は、位置決定部565が決定したカプセル型内視鏡装置2の位置と、これまでに記録部54に格納されたカプセル型内視鏡装置2の位置とをもとに、時間的に前後するカプセル型内視鏡装置2の位置を接続することにより、カプセル型内視鏡装置2の被検体100内における移動軌跡を算出する移動軌跡算出処理を実行する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態2に係るカプセル型内視鏡システムは、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡システム1の画像処理装置5の構成が異なるうえ、実行する処理が異なる。具体的には、本実施の形態2に係る画像処理装置が実行する位置決定処理が異なる。このため、以下においては、本実施の形態2に係る画像処理装置の構成を説明後、画像処理装置が実行する位置決定処理について説明する。なお、上述した実施の形態1に係るカプセル型内視鏡システム1の構成と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図16は、本実施の形態2に係る画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。図16に示す画像処理装置5aは、上述した実施の形態1に係る画像処理装置5の制御部56に換えて、制御部56aを備える。
図17は、画像処理装置5aが実行する位置決定処理の概要を示すフローチャートである。
ステップS306において、理論値算出部564は、格子点Piの位置および向き推定部567が検出したカプセル型内視鏡装置2の向きVcに基づいて、各受信アンテナ31(n)における受信強度の理論値Vtn(i)を算出する。
また、上述した本発明の実施の形態1,2では、画像処理装置に、向き検出部、距離算出部、領域算出部、理論値算出部、位置決定部、軌跡算出部および向き推定部が設けられていたが、これらの機能を受信装置に設けてもよい。即ち、受信装置は、各受信アンテナが受信した無線信号の受信強度を算出する受信強度算出部と、受信アンテナユニットに対するカプセル型内視鏡装置の向きを検出する向き検出部と、受信強度算出部が算出した各受信アンテナの受信強度と向き検出部が検出した向きとに基づいて、各受信アンテナとカプセル型内視鏡装置との距離を算出する距離算出部と、複数の受信アンテナに対して距離算出部が算出した距離を半径とする複数の球のうち少なくとも3つの球の表面が重なり合う交点を含む領域をそれぞれ算出する領域算出部と、領域算出部が算出した領域内で設定される複数の点の各々に基づいて、この複数の点の各々にカプセル型内視鏡装置が存在すると想定した場合に各受信アンテナが受信する無線信号の受信強度の理論値を算出する理論値算出部と、複数の点の中から、理論値算出部が算出した理論値と受信強度算出部が算出した受信強度との差が最小となる点を、カプセル型内視鏡装置の位置として決定する位置決定部と、を備えてもよい。
また、上述した実施の形態1,2では、位置決定部が領域算出部によって取得された領域内における複数の点の中から、各点の理論値算出部が算出した理論値と受信装置が算出した各受信アンテナの受信強度との誤差が最小となる点を、カプセル型内視鏡装置の位置として決定していたが、領域算出部によって取得された領域内における複数の点の中から、各点の位置に応じて各受信アンテナの測定誤差を加味したパラメータが付与された受信強度と理論値との誤差が最小となる点を、カプセル型内視鏡装置の位置として決定してもよい。これにより、より精度の高い位置検出を行うことができる。
2 カプセル型内視鏡装置
3 受信アンテナユニット
4 受信装置
5,5a 画像処理装置
30 シート部
31 受信アンテナ
32 アンテナケーブル
33 第1の地磁気センサ
41 受信表示部
42 操作部
51 クレードル
52 操作入力部
53 表示部
54,210 記録部
55 出力部
56,56a 制御部
100 被検体
200 筐体
200a 筒部
200b,200c ドーム部
201 電源部
202 光学系
203 撮像部
204 照明部
205 信号処理部
206 送信部
207 送信アンテナ
208 受信アンテナ
209 復調部
211 タイマ
212 第2の地磁気センサ
213 カプセル制御部
561 向き検出部
562 距離算出部
563 領域算出部
564 理論値算出部
565 位置決定部
566 軌跡算出部
567 向き推定部
Claims (9)
- 被検体内を撮像して画像データを生成し、該画像データを含む無線信号を外部へ送信するカプセル型内視鏡装置と、複数の受信アンテナを有し、該複数の受信アンテナを介して前記カプセル型内視鏡装置から送信された前記無線信号を受信する受信アンテナユニットと、前記受信アンテナユニットを介して前記無線信号に含まれる前記画像データを表示または記録する画像処理装置と、を備えたカプセル型内視鏡システムにおいて、
前記受信アンテナユニットに設けられ、地磁気を検出して第1の地磁気データを生成する第1の地磁気センサと、
前記カプセル型内視鏡装置に設けられ、地磁気を検出して第2の地磁気データを生成する第2の地磁気センサと、
前記複数の受信アンテナそれぞれが受信した前記無線信号の受信強度を算出する受信強度算出部と、
前記第1の地磁気データと前記第2の地磁気データとに基づいて、前記受信アンテナユニットに対する前記カプセル型内視鏡装置の向きを検出する向き検出部と、
前記複数の受信アンテナそれぞれの前記受信強度と前記向きとに基づいて、前記複数の受信アンテナそれぞれと前記カプセル型内視鏡装置との距離を算出する距離算出部と、
前記複数の受信アンテナそれぞれに対して、前記距離を半径とする少なくとも3つの球の表面が重なり合う交点を含む領域を算出する領域算出部と、
前記領域内で設定される複数の点それぞれに対して、該複数の点それぞれに前記カプセル型内視鏡装置が存在すると想定した場合に前記複数の受信アンテナそれぞれが受信する前記無線信号の受信強度の理論値を算出する理論値算出部と、
前記複数の点の中から、前記理論値と前記受信強度との差が最小となる点を、前記カプセル型内視鏡装置の位置として決定する位置決定部と、
を備えたことを特徴とするカプセル型内視鏡システム。 - 前記理論値算出部は、前記複数の点それぞれと前記向きとに基づいて、前記理論値を算出することを特徴とする請求項1に記載のカプセル型内視鏡システム。
- 前記複数の点の各々と前記複数の受信アンテナそれぞれとの位置関係、および前記複数の受信アンテナそれぞれが受信した前記受信強度に基づいて、前記複数の点それぞれにおける前記カプセル型内視鏡装置の向きを推定する向き推定部をさらに備え、
前記理論値算出部は、前記複数の点それぞれと、前記向き推定部が推定した前記向きとに基づいて、前記理論値を算出することを特徴とする請求項1に記載のカプセル型内視鏡システム。 - 前記位置決定部は、前記複数の点それぞれの位置に応じて前記複数の受信アンテナそれぞれの測定誤差を加味したパラメータが付与された前記受信強度と前記理論値との差が最小となる点を、前記カプセル型内視鏡装置の位置として決定す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カプセル型内視鏡システム。
- 前記第1の地磁気センサが地磁気を検出する検出タイミングおよび前記第2の地磁気センサが地磁気を検出する検出タイミングは、前記カプセル型内視鏡装置が前記被検体の体内を撮像する撮像タイミングと同期することを特徴とする請求項1に記載のカプセル型内視鏡システム。
- 前記画像データと、前記第1の地磁気データと、前記第2の地磁気データと、前記複数の受信アンテナそれぞれが受信した前記無線信号の受信強度と、を関連付けて記録する記録部をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のカプセル型内視鏡システム。
- 前記記録部は、前記位置決定部が決定した前記カプセル型内視鏡装置の位置を示す位置情報と、前記画像データと、を関連付けて記録することを特徴とする請求項6に記載のカプセル型内視鏡システム。
- 被検体内を撮像して画像データを生成し、該画像データを含む無線信号を外部へ送信するカプセル型内視鏡装置と、複数の受信アンテナを有し、該複数の受信アンテナを介して前記カプセル型内視鏡装置から送信された前記無線信号を受信する受信アンテナユニットと、前記受信アンテナユニットを介して前記無線信号に含まれる前記画像データを表示または記録する画像処理装置と、前記受信アンテナユニットに設けられ、地磁気を検出して第1の地磁気データを生成する第1の地磁気センサと、前記カプセル型内視鏡装置に設けられ、地磁気を検出して第2の地磁気データを生成する第2の地磁気センサと、を備えたカプセル型内視鏡システムが実行する位置決定方法であって、
前記複数の受信アンテナそれぞれが受信した前記無線信号の受信強度を算出する受信強度算出ステップと、
前記第1の地磁気データと前記第2の地磁気データとに基づいて、前記受信アンテナユニットに対する前記カプセル型内視鏡装置の向きを検出する向き検出ステップと、
前記複数の受信アンテナそれぞれの前記受信強度と前記向きとに基づいて、前記複数の受信アンテナそれぞれと前記カプセル型内視鏡装置との距離を算出する距離算出ステップと、
前記複数の受信アンテナそれぞれに対して、前記距離を半径とする少なくとも3つの球の表面が重なり合う交点を含む領域を算出する領域算出ステップと、
前記領域内で設定される複数の点それぞれに対して、該複数の点それぞれに前記カプセル型内視鏡装置が存在すると想定した場合に前記複数の受信アンテナそれぞれが受信する前記無線信号の受信強度の理論値を算出する理論値算出ステップと、
前記複数の点の中から、前記理論値と前記受信強度との差が最小となる点を、前記カプセル型内視鏡装置の位置として決定する位置決定ステップと、
を含むことを特徴とする位置決定方法。 - 被検体内を撮像して画像データを生成し、該画像データを含む無線信号を外部へ送信するカプセル型内視鏡装置と、複数の受信アンテナを有し、該複数の受信アンテナを介して前記カプセル型内視鏡装置から送信された前記無線信号を受信する受信アンテナユニットと、前記受信アンテナユニットを介して前記無線信号に含まれる前記画像データを表示または記録する画像処理装置と、前記受信アンテナユニットに設けられ、地磁気を検出して第1の地磁気データを生成する第1の地磁気センサと、前記カプセル型内視鏡装置に設けられ、地磁気を検出して第2の地磁気データを生成する第2の地磁気センサと、を備えたカプセル型内視鏡システムに、
前記複数の受信アンテナそれぞれが受信した前記無線信号の受信強度を算出する受信強度算出ステップと、
前記第1の地磁気データと前記第2の地磁気データとに基づいて、前記受信アンテナユニットに対する前記カプセル型内視鏡装置の向きを検出する向き検出ステップと、
前記複数の受信アンテナそれぞれの前記受信強度と前記向きとに基づいて、前記複数の受信アンテナそれぞれと前記カプセル型内視鏡装置との距離を算出する距離算出ステップと、
前記複数の受信アンテナそれぞれに対して、前記距離を半径とする少なくとも3つの球の表面が重なり合う交点を含む領域を算出する領域算出ステップと、
前記領域内で設定される複数の点それぞれに対して、該複数の点それぞれに前記カプセル型内視鏡装置が存在すると想定した場合に前記複数の受信アンテナそれぞれが受信する前記無線信号の受信強度の理論値を算出する理論値算出ステップと、
前記複数の点の中から、前記理論値と前記受信強度との差が最小となる点を、前記カプセル型内視鏡装置の位置として決定する位置決定ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
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