JP6974593B2 - 内視鏡装置、画像圧縮装置の作動方法およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明の一態様の画像圧縮装置の作動方法は、内視鏡の撮像部で取得した画像データを圧縮する方法であって、前記画像圧縮装置は、圧縮パラメータを用いて前記画像データに対して複数の単位領域毎に圧縮処理を行い、1つの前記画像データから複数の圧縮データを生成し、所定の大きさの記憶容量を有する記憶部に前記複数の圧縮データの各々を記憶し、記憶された前記複数の圧縮データの各々のデータ量の総和を求めることを含む演算を行って算出した算出データ量が、前記画像データの伝送経路における転送可能なデータ量である転送可能データ量に基づいて規定される第1の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第1の圧縮パラメータを生成し、前記複数の圧縮データの各々のデータ量の最大値が前記記憶容量に基づいて規定される第2の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第2の圧縮パラメータを生成し、前記第1の圧縮パラメータと前記第2の圧縮パラメータを比較して、圧縮後のデータ量が小さくなるパラメータを選択パラメータとして選択し、前記圧縮パラメータ用いて、新たに取得した前記画像データを圧縮する。
本発明の一態様のプログラムは、内視鏡の撮像部で取得した画像データを圧縮するためのプログラムであって、圧縮パラメータを用いて前記画像データに対して複数の単位領域毎に圧縮処理を行い、1つの前記画像データから複数の圧縮データを生成し、所定の大きさの記憶容量を有する記憶部に前記複数の圧縮データの各々を記憶させることと、記憶された前記複数の圧縮データの各々のデータ量の総和を求めることを含む演算を行って算出した算出データ量が、前記画像データの伝送経路における転送可能なデータ量である転送可能データ量に基づいて規定される第1の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第1の圧縮パラメータを生成することと、前記複数の圧縮データの各々のデータ量の最大値が前記記憶容量に基づいて規定される第2の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第2の圧縮パラメータを生成することと、前記第1の圧縮パラメータと前記第2の圧縮パラメータを比較して、圧縮後のデータ量が小さくなるパラメータを選択パラメータとして選択することと、前記圧縮パラメータ用いて、新たに取得した前記画像データを圧縮することと、をコンピュータに実行させる。
(内視鏡装置の構成)
始めに、本発明の第1の実施の形態に係わる内視鏡装置の概略の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係わる内視鏡装置1の全体構成を示す説明図である。本実施の形態に係わる内視鏡装置1は、バッテリ駆動型の携帯型内視鏡であるワイヤレス内視鏡2を備えたワイヤレス内視鏡装置である。以下、ワイヤレス内視鏡2を単に内視鏡2と記す。
次に、図2を参照して、内視鏡2、プロセッサ3および画像圧縮装置5の構成について詳しく説明する。図2は、内視鏡2、プロセッサ3および画像圧縮装置5の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態では、画像圧縮装置5の一部は内視鏡2に設けられ、画像圧縮装置5の他の一部はプロセッサ3に設けられている。図2に示したように、画像圧縮装置5は、内視鏡2に設けられた圧縮処理制御部51および記憶部52と、プロセッサ3に設けられた圧縮パラメータ演算部53とを有している。
次に、図3を参照して、圧縮パラメータ演算部53の構成について説明する。図3は、圧縮パラメータ演算部53の構成を示す機能ブロック図である。圧縮パラメータ演算部53は、第1の圧縮パラメータ生成部53Aと、第2の圧縮パラメータ生成部53Bと、圧縮パラメータ判断部53Cとを有している。なお、圧縮パラメータ演算部53は画像圧縮装置5の一部であることから、画像圧縮装置5が第1の圧縮パラメータ生成部53A、第2の圧縮パラメータ生成部53Bおよび圧縮パラメータ判断部53Cを有しているとも言える。また、圧縮パラメータ演算部53はプロセッサ3に設けられていることから、第1の圧縮パラメータ生成部53A、第2の圧縮パラメータ生成部53Bおよび圧縮パラメータ判断部53Cもプロセッサ3に設けられていると言える。
次に、図2および図4を参照して、内視鏡2における画像データ処理手順について説明する。図4は、内視鏡2における画像データ処理手順を示すフローチャートである。内視鏡2における画像データ処理は、圧縮処理制御部51おける圧縮処理を含んでいる。
以下、図2および図8を参照して、ステップS15,S16における一連の処理について詳しく説明する。図8は、画像データおよび圧縮データを模式的に示す説明図である。圧縮処理制御部51は、1つの画像データに対して、複数の単位領域毎に圧縮処理を行い、1つの画像データから複数の圧縮データを生成する。図8において符号100は1つの画像データを示している。画像データ100は、1フレーム分の画像に対応する。
次に、図2および図5を参照して、プロセッサ3における画像データ処理手順について説明する。図5は、プロセッサ3における画像データ処理手順を示すフローチャートである。プロセッサ3における画像データ処理は、第1の圧縮パラメータ生成部53Aにおける第1の暫定圧縮パラメータQ1の生成処理、第2の圧縮パラメータ生成部53Bにおける第2の暫定圧縮パラメータQ2の生成処理、および圧縮パラメータ判断部53Cにおける選択パラメータQ3の選択処理を含んでいる。
以下、ステップS24における圧縮パラメータに関する一連の演算処理(以下、圧縮パラメータ演算処理と言う。)について詳しく説明する。圧縮パラメータ演算処理では、第1の圧縮パラメータ生成部53Aにおける第1の暫定圧縮パラメータ生成処理と、第2の圧縮パラメータ生成部53Bにおける第2の暫定圧縮パラメータ生成処理と、圧縮パラメータ判断部53Cにおける選択パラメータQ3の選択処理が実行される。第1の暫定圧縮パラメータ生成処理と第2の暫定圧縮パラメータ生成処理の実行順序は、任意である。選択パラメータQ3の選択処理は、第1の暫定圧縮パラメータ生成処理と第2の暫定圧縮パラメータ生成処理の両方が実行された後に実行される。
始めに、図2、図3および図6を参照して、第1の暫定圧縮パラメータ生成処理について説明する。図6は、第1の暫定圧縮パラメータ生成処理の手順を示すフローチャートである。第1の暫定圧縮パラメータ生成処理は、第1の圧縮パラメータ生成部53Aによって実行される。第1の暫定圧縮パラメータ生成処理では、まず、第1の圧縮パラメータ生成部53Aは、記憶部37に記憶された、1つの画像データから生成された複数の圧縮データの各々のデータ量を取得する(ステップS31)。
なお、式(1)において、Q1(n)は、図5に示したプロセッサ3における画像データ処理の一連の処理がn回(nは1以上の整数)実行される場合に、n回目に算出される第1の暫定圧縮パラメータQ1を表している。また、Q3(n−1)は、n−1回目に選択された選択パラメータQ3を表している。Q3(n−1)は、n−1回目に算出された第1の暫定圧縮パラメータQ1またはn−1回目に算出された第2の暫定圧縮パラメータQ2に対応する。第1の圧縮パラメータ生成部53Aは、記憶部37からQ3(n−1)を読み出して、Q1(n)を算出する。また、A1は、正の定数である。
次に、図2、図3および図7を参照して、第2の暫定圧縮パラメータ生成処理について説明する。図7は、第2の暫定圧縮パラメータ生成処理の手順を示すフローチャートである。第2の暫定圧縮パラメータ生成処理は、第2の圧縮パラメータ生成部53Bによって実行される。第2の暫定圧縮パラメータ生成処理では、まず、第2の圧縮パラメータ生成部53Bは、記憶部37に記憶された、1つの画像データから生成された複数の圧縮データの各々のデータ量の最大値V2を取得する(ステップS41)。
なお、式(2)において、Q2(n)は、図5に示したプロセッサ3における画像データ処理の一連の処理がn回(nは1以上の整数)実行される場合に、n回目に算出される第2の暫定圧縮パラメータQ2を表している。また、前述のように、Q3(n−1)は、n−1回目に選択された選択パラメータQ3を表している。第2の圧縮パラメータ生成部53Bは、記憶部37からQ3(n−1)を読み出して、Q2(n)を算出する。また、A2は、正の定数である。
次に、図3を参照して、選択パラメータの選択処理について説明する。選択パラメータの選択処理は、圧縮パラメータ判断部53Cによって実行される。選択パラメータの選択処理では、まず、圧縮パラメータ判断部53Cは、第1の圧縮パラメータ生成部53Aによって生成された第1の暫定圧縮パラメータQ1と、第2の圧縮パラメータ生成部53Bによって生成された第2の暫定圧縮パラメータQ2を比較する。次に、圧縮パラメータ判断部53Cは、第1の暫定圧縮パラメータQ1と第2の暫定圧縮パラメータQ2のうち、圧縮後のデータ量がより小さくなるパラメータを選択パラメータQ3として選択する。次に、圧縮パラメータ判断部53Cは、記憶部37と、内視鏡2に設けられた記憶部52に対して、選択パラメータQ3を出力する。これにより、選択パラメータの選択処理が終了する。
次に、本実施の形態に係わる内視鏡装置1の作用および効果について説明する。本実施の形態では、前述のように、第1の暫定圧縮パラメータQ1と第2の暫定圧縮パラメータQ2とを比較して、圧縮後のデータ量がより小さくなるパラメータを選択パラメータQ3として選択する。圧縮処理制御部51は、選択パラメータQ3の選択後に、圧縮パラメータQを選択パラメータQ3で更新し、更新した圧縮パラメータQを用いて圧縮処理を行う。これにより、本実施の形態によれば、第1の暫定圧縮パラメータQ1と第2の暫定圧縮パラメータQ2のいずれが選択パラメータQ3として選択された場合であっても、前記算出データ量が第1の目標データ量T1以下になり、複数の圧縮データの各々のデータ量の最大値が第2の目標データ量T2以下になるように圧縮処理することができる。その結果、本実施の形態によれば、圧縮された画像データのデータ量が転送可能データ量以下になり、且つ複数の圧縮データの各々のデータ量が記憶部の記憶容量以下になるように圧縮処理をすることができる。これにより、本実施の形態によれば、画像データの伝送が途絶することを防止することができる。
次に、図10を参照して、本発明の第2の実施の形態に係わるワイヤレス内視鏡装置について説明する。図10は、内視鏡2、プロセッサ3および画像圧縮装置5の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態では、画像圧縮装置5の全体が、内視鏡2に設けられている。すなわち、本実施の形態では、画像圧縮装置5の圧縮処理制御部51および記憶部52に加えて、画像圧縮装置5の圧縮パラメータ演算部53も、内視鏡2に設けられている。
次に、図13を参照して、本発明の第2の実施の形態に係わるワイヤレス内視鏡装置について説明する。図13は、内視鏡2、プロセッサ3および画像圧縮装置5の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態では、画像圧縮装置5の記憶部52は、それぞれ一定の記憶容量を有する複数の部分を含んでいる。図13には、記憶部52が、複数の部分として、第1の部分52Aおよび第2の部分52Bを含む場合の例を示している。第1および第2の部分52A,52Bは、それぞれ、RAM等の書き換え可能な記憶素子によって構成されている。第1の部分52Aの記憶容量と第2の部分52Bの記憶容量は、同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。
Claims (18)
- 被写体を撮像して画像データを生成する撮像部と、
前記画像データを圧縮する画像圧縮装置とを備え、
前記画像圧縮装置は、
圧縮パラメータを用いて前記画像データに対して複数の単位領域毎に圧縮処理を行い、1つの前記画像データから複数の圧縮データを生成する圧縮処理制御部と、
所定の大きさの記憶容量を有し、前記複数の圧縮データの各々を記憶する記憶部と、
前記複数の圧縮データの各々のデータ量の総和を求めることを含む演算を行って算出した算出データ量が、前記画像データの伝送経路における転送可能なデータ量である転送可能データ量に基づいて規定される第1の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第1の圧縮パラメータを生成する第1の圧縮パラメータ生成部と、
前記複数の圧縮データの各々のデータ量の最大値が前記記憶容量に基づいて規定される第2の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第2の圧縮パラメータを生成する第2の圧縮パラメータ生成部と、
前記第1の圧縮パラメータと前記第2の圧縮パラメータを比較して、圧縮後のデータ量が小さくなるパラメータを選択パラメータとして選択する圧縮パラメータ判断部とを有し、
前記圧縮処理制御部は、前記圧縮パラメータを前記選択パラメータで更新することを特徴とする内視鏡装置。 - 前記算出データ量は、前記複数の圧縮データの各々のデータ量の総和であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記算出データ量は、前記複数の圧縮データの各々のデータ量の総和を、前記複数の圧縮データの数で割った値であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記第1の圧縮パラメータ生成部は、前記算出データ量と前記第1の目標データ量との差に応じて、前記第1の圧縮パラメータの大きさを変えることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記第2の圧縮パラメータ生成部は、前記複数の圧縮データの各々のデータ量の最大値と前記第2の目標データ量との差に応じて、前記第2の圧縮パラメータの大きさを変えることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記圧縮パラメータ判断部は、前記第1の圧縮パラメータと前記第2の圧縮パラメータの各々の値を比較して前記選択パラメータを選択することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記記憶部は、更に、前記選択パラメータを記憶することができるように構成され、
前記圧縮処理制御部は、前記記憶部に記憶された前記選択パラメータを取得し、前記圧縮パラメータを、取得した前記選択パラメータで更新することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。 - 前記第1の目標データ量は、前記転送可能データ量に加えて、前記画像データの各色信号の画素値の分布特性、内視鏡シーンおよび無線環境のうちの少なくとも1つに基づいて規定されることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 更に、前記転送可能データ量を逐次的に算出する転送可能データ量算出部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記記憶容量は、一定であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記記憶容量は、変更可能であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。
- 前記記憶容量は、前記記憶部の一部の稼働と休止を制御することによって変更されることを特徴とする請求項11に記載の内視鏡装置。
- 更に、前記記憶部に記憶された前記複数の圧縮データを送信する第1の無線通信部と、
送信された前記複数の圧縮データを受信する第2の無線通信部と、
受信した前記複数の圧縮データに対して所定の画像処理を行う信号処理部と、
前記画像処理の結果を表示する表示部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡装置。 - 更に、前記転送可能データ量を逐次的に算出する転送可能データ量算出部を備え、
前記転送可能データ量算出部は、無線通信の環境に基づいて前記転送可能データ量を算出することを特徴とする請求項13に記載の内視鏡装置。 - 更に、前記撮像部が搭載される内視鏡と、
前記内視鏡に対して物理的に分離されたプロセッサとを備え、
前記第1の圧縮パラメータ生成部、前記第2の圧縮パラメータ生成部、前記圧縮パラメータ判断部、前記第2の無線通信部および前記信号処理部は、前記プロセッサに設けられ、
前記圧縮処理制御部、前記記憶部および前記第1の無線通信部は、前記内視鏡に設けられ、
前記第2の無線通信部は、前記選択パラメータを送信し、
前記第1の無線通信部は、送信された前記選択パラメータを受信することを特徴とする請求項13に記載の内視鏡装置。 - 更に、前記撮像部が搭載される内視鏡と、
前記内視鏡に対して物理的に分離されたプロセッサとを備え、
前記第2の無線通信部および前記信号処理部は、前記プロセッサに設けられ、
前記画像圧縮装置および前記第1の無線通信部は、前記内視鏡に設けられていることを特徴とする請求項13に記載の内視鏡装置。 - 内視鏡の撮像部が生成した画像データを圧縮する画像圧縮装置の作動方法であって、
前記画像圧縮装置は、
圧縮パラメータを用いて前記画像データに対して複数の単位領域毎に圧縮処理を行い、1つの前記画像データから複数の圧縮データを生成し、所定の大きさの記憶容量を有する記憶部に前記複数の圧縮データの各々を記憶し、
記憶された前記複数の圧縮データの各々のデータ量の総和を求めることを含む演算を行って算出した算出データ量が、前記画像データの伝送経路における転送可能なデータ量である転送可能データ量に基づいて規定される第1の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第1の圧縮パラメータを生成し、
前記複数の圧縮データの各々のデータ量の最大値が前記記憶容量に基づいて規定される第2の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第2の圧縮パラメータを生成し、
前記第1の圧縮パラメータと前記第2の圧縮パラメータを比較して、圧縮後のデータ量が小さくなるパラメータを選択パラメータとして選択し、
前記圧縮パラメータ用いて、新たに取得した前記画像データを圧縮する、ことを特徴とする画像圧縮装置の作動方法。 - 内視鏡の撮像部が生成した画像データを圧縮するためのプログラムであって、
圧縮パラメータを用いて前記画像データに対して複数の単位領域毎に圧縮処理を行い、1つの前記画像データから複数の圧縮データを生成し、所定の大きさの記憶容量を有する記憶部に前記複数の圧縮データの各々を記憶させることと、
記憶された前記複数の圧縮データの各々のデータ量の総和を求めることを含む演算を行って算出した算出データ量が、前記画像データの伝送経路における転送可能なデータ量である転送可能データ量に基づいて規定される第1の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第1の圧縮パラメータを生成することと、
前記複数の圧縮データの各々のデータ量の最大値が前記記憶容量に基づいて規定される第2の目標データ量以下になるように圧縮処理するための第2の圧縮パラメータを生成することと、
前記第1の圧縮パラメータと前記第2の圧縮パラメータを比較して、圧縮後のデータ量が小さくなるパラメータを選択パラメータとして選択することと、
前記圧縮パラメータ用いて、新たに取得した前記画像データを圧縮することと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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