JP7123180B2 - ビデオプロセッサ、内視鏡システムの作動方法および内視鏡 - Google Patents
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Description
本発明の一態様の内視鏡は、内視鏡の把持部の温度に関する情報、前記内視鏡により撮像された画像データを送受信する無線通信の無線環境に関する情報および前記内視鏡のバッテリーの残量に関する情報のうちの少なくとも1つの情報を取得するデータ収集部と、複数のパラメータを制御する制御部とを具備し、前記制御部は、前記少なくとも1つの情報に基づいて、前記内視鏡の動作を選択的に制約する制約処理の内容と、前記制約処理によって低下する内視鏡画像を表示するための機能を回復させる回復処理の内容を決定し、前記制約処理のためのパラメータと、前記回復処理に用いられるパラメータとを決定する。
(内視鏡システムの構成)
始めに、本発明の第1の実施の形態に係わる内視鏡システム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システム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システム1は、バッテリー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システムである。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およびパラメータ制御装置5の構成について詳しく説明する。図2は、内視鏡2およびパラメータ制御装置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、パラメータ制御装置5の全体が内視鏡2内に設けられている。
次に、図3を参照して、ビデオプロセッサ3の構成について説明する。図3は、ビデオプロセッサ3および表示部4の構成を示す機能ブロック図である。図3に示したように、ビデオプロセッサ3は、第2の無線通信部31Aと、アンテナ31Bと、第2の画像処理部(以下、単に画像処理部と記す。)32と、主制御部36と、ユーザインタフェース部(以下、ユーザIF部と記す。)37とを含んでいる。
ここで、図4を参照して、内視鏡システム1のハードウェア構成について説明する。図4は、内視鏡システム1のハードウェア構成の一例を示す説明図である。図4に示した例では、内視鏡2は、プロセッサ20Aと、メモリ20Bと、入出力部20Cとを有している。また、ビデオプロセッサ3は、プロセッサ30Aと、メモリ30Bと、入出力部30Cとを有している。
次に、パラメータ制御装置5の動作について説明する。
始めに、図2を参照して、データ収集部51の構成と動作について説明する。データ収集部51は、複数の情報として、把持部2Baの温度に関する情報、第1の無線通信部24Aと第2の無線通信部31Aとの間の無線環境に関する情報およびバッテリー25Aの残量に関する情報のうちの少なくとも1つと、内視鏡シーンに関する情報とを取得する。本実施の形態では、データ収集部51は、温度情報取得部51Aと、無線環境情報取得部51Bと、電池残量情報取得部51Cと、シーン検出部51Eとを含んでいる。温度情報取得部51A、無線環境情報取得部51B、電池残量情報取得部51Cおよびシーン検出部51Eは、内視鏡2に設けられているとも言える。
次に、図2および図3を参照して、パラメータ制御装置5の制御部5Aの動作、すなわち判定部52、パラメータ決定部53およびパラメータ送信部54の動作について説明する。始めに、判定部52の動作について説明する。判定部52は、複数の情報として、温度情報取得部51Aが取得した把持部2Baの温度に関する情報と、無線環境情報取得部51Bが取得した無線環境に関する情報と、電池残量情報取得部51Cが取得したバッテリー25Aの残量に関する情報と、シーン検出部51Eが取得した内視鏡シーンに関する情報を判定する。
次に、パラメータ決定部53の動作について説明する。消費電力削減処理に関連するパラメータ決定部53の動作は、以下の通りである。判定部52によって照明光量変更処理を実行することが決定された場合には、パラメータ決定部53は、消費電力削減処理が実行されない場合に比べて照明部22の照明光量が減少するように、照明光量を規定する照明パラメータを決定する。また、判定部52によって圧縮量変更処理を実行することが決定された場合には、パラメータ決定部53は、消費電力削減処理が実行されない場合に比べて圧縮データのデータ量が減少するように、圧縮パラメータを決定する。
次に、パラメータ送信部54の動作について説明する。パラメータ送信部54は、照明パラメータを照明部22に送信し、圧縮パラメータを圧縮処理部23Aに送信し、第1および第2の明るさパラメータをビデオプロセッサ3の主制御部36に送信する。照明部22は、受信した照明パラメータに基づいて照明部22の照明光量を変更する。圧縮処理部23Aは、受信した圧縮パラメータを用いて圧縮処理を行う。
ここで、制約処理が実行されない場合、すなわち消費電力削減処理および無線伝送量削減処理が実行されない場合に、パラメータ制御装置5が内視鏡2およびビデオプロセッサ3に実行させる処理を、標準処理と言う。判定部52によって、消費電力削減処理の実行条件を満たすことが判定されず、且つ無線伝送量削減処理の実行条件を満たすこと判定されない場合には、判定部52は、標準処理を実行することを決定する。この場合、判定部52は、シーン検出部51Eが取得した内視鏡シーンに関する情報を判定することによって、標準処理の内容を決定してもよい。また、パラメータ決定部53は、判定部52において決定された内容の標準処理に用いられる照明パラメータ、圧縮パラメータ、第1の明るさパラメータおよび第2の明るさパラメータを決定する。
次に、図2、図3、図5ないし図7を参照して、内視鏡システム1の動作のうち、パラメータ制御装置5に関連する一連の動作の具体例について説明する。図5は、内視鏡システム1の動作の一部を示すフローチャートである。図6は、内視鏡システム1の動作の他の一部を示すフローチャートである。図7は、内視鏡システム1の動作の更に他の一部を示すフローチャートである。
次に、各パラメータの設定例について説明する。ここでは、照明パラメータ、圧縮パラメータ、第1の明るさパラメータおよび第2の明るさパラメータを、1以上5以下の値を用いて表す。照明パラメータは、値が1のときに照明光量が最も多くなり、値が5のときに照明光量が最も少なくなるものとする。言い換えると、照明パラメータは、値が1のときに消費電力削減処理の効果が最も小さくなり、値が5のときに消費電力削減処理の効果が最も大きくなる。
照明パラメータ、圧縮パラメータ、第1の明るさパラメータおよび第2の明るさパラメータは、標準処理が実行され、且つ内視鏡シーンが精査シーンである場合に、内視鏡画像の画質と解像度が最も高くなるように設定される。一方、体外シーンでは、内視鏡画像の画質と解像度は低くてもよい。そのため、体外シーンでは、バッテリー25Aの消費電力が最も少なくなるように、照明パラメータおよび圧縮パラメータが設定され、照明パラメータおよび圧縮パラメータの設定に合わせて、第1および第2の明るさパラメータが設定される。スクリーニングシーンでは、内視鏡画像の画質と解像度が体外シーンよりも高くなるが、バッテリー25Aの消費電力が精査シーンよりも少なくなるように、照明パラメータ、圧縮パラメータ、第1の明るさパラメータおよび第2の明るさパラメータが設定される。
ステップS23,S24は、内視鏡シーンが高解像度シーンであることが判定され、且つ照明光量の削減のみで消費電力削減処理を実行可能な場合に実行される。この場合、各パラメータは、消費電力削減処理を実行しながら高画質且つ高解像度の内視鏡画像が得られるように設定される。具体的には、照明パラメータは、消費電力削減処理が実行されない場合に比べて照明部22の照明光量が減少するような値(表2では3.5)に設定される。また、第1の明るさパラメータは、回復処理が実行されない場合に比べてフィルター処理の効果が大幅に強まるような値(表2では4)に設定される。また、第2の明るさパラメータは、回復処理が実行されない場合に比べて乗算処理の効果が大幅に強まるような値(表2では4)に設定される。
ステップS33,S34は、判定部52によって、内視鏡シーンが高解像度シーンであることが判定され、且つ無線環境の悪化が小幅であると判定された場合に実行される。この場合、各パラメータは、無線伝送量削減処理を実行しながら高画質且つ高解像度の内視鏡画像が得られるように設定される。具体的には、圧縮パラメータは、無線伝送量削減処理が実行されない場合に比べて圧縮データのデータ量が小幅に減少するような値(表3では3.25)に設定される。また、第1の明るさパラメータは、回復処理が実行されない場合に比べてフィルター処理の効果が小幅に弱まるような値(表2では2.75)に設定される。また、第2の明るさパラメータは、回復処理が実行されない場合に比べて乗算処理の効果が小幅に強まるような値(表3では3.25)に設定される。
次に、本実施の形態に係わる内視鏡システム1およびパラメータ制御装置5の作用および効果について説明する。本実施の形態では、パラメータ制御装置5の判定部52が、データ収集部51が収集した複数の情報を判定することによって制約処理の内容を決定し、且つ制約処理によって低下する内視鏡画像を表示するための機能、具体的には内視鏡画像の画質を所定のレベル以上に維持する画質維持機能が回復するように内視鏡2およびビデオプロセッサ3のうちの少なくとも一方を動作させる回復処理の内容を決定する。また、パラメータ制御装置5のパラメータ決定部53が、判定部52において決定された内容の制約処理に用いられる1つ以上のパラメータと、判定部52において決定された内容の回復処理に用いられる1つ以上のパラメータとを決定する。本実施の形態によれば、上述のようにパラメータ決定部53によって決定された複数のパラメータによって内視鏡2およびビデオプロセッサ3に制約処理および回復処理を実行させることによって、画質維持機能を回復させることができる。
次に、図8および図9を参照して、本発明の第2の実施の形態に係わる内視鏡システムについて説明する。図8は、本実施の形態に係わる内視鏡システムの内視鏡およびパラメータ制御装置の第1の部分の構成を示す機能ブロック図である。図9は、本実施の形態に係わる内視鏡システムのビデオプロセッサおよびパラメータ制御装置の第2の部分の構成を示す機能ブロック図である。図8および図9に示したように、本実施の形態に係わる内視鏡システムは、第1の実施の形態に係わるパラメータ制御装置5の代わりに、本実施の形態に係わるパラメータ制御装置を備えている。本実施の形態に係わるパラメータ制御装置は、内視鏡2内に設けられた第1の部分105と、ビデオプロセッサ3内に設けられた第2の部分205とを含んでいる。
Claims (17)
- 内視鏡の把持部の温度に関する情報、前記内視鏡により撮像された画像データを送受信する無線通信の無線環境に関する情報および前記内視鏡のバッテリーの残量に関する情報のうちの少なくとも1つの情報を取得するデータ収集部と、
複数のパラメータを制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記少なくとも1つの情報に基づいて、前記内視鏡の動作を選択的に制約する制約処理の内容と、前記制約処理によって低下する内視鏡画像を表示するための機能を回復させる回復処理の内容を決定し、
前記制約処理のためのパラメータと、前記回復処理に用いられるパラメータとを決定することを特徴とするビデオプロセッサ。 - 前記データ収集部は、更に、内視鏡シーンに関する情報を取得することを特徴とする請求項1に記載のビデオプロセッサ。
- 前記制御部によって前記把持部の温度が所定の温度閾値以上であることと前記バッテリーの残量が所定のバッテリー閾値未満であることとのうちの少なくとも一方が判定された場合には、前記制御部は、前記制約処理として消費電力削減処理を実行することを決定し、
前記消費電力削減処理は、被写体を照明する照明部の照明光量を変更する照明光量変更処理と前記画像データが圧縮されて生成された圧縮データのデータ量を変更する圧縮量変更処理のうち、少なくとも前記照明光量変更処理を含み、
前記制御部によって前記照明光量変更処理を実行することが決定された場合には、前記制御部は、前記消費電力削減処理が実行されない場合に比べて前記照明光量が減少するように前記照明光量を規定する照明パラメータを決定し、
前記制御部によって前記圧縮量変更処理を実行することが決定された場合には、前記制御部は、前記消費電力削減処理が実行されない場合に比べて前記圧縮データのデータ量が減少するように前記圧縮データのデータ量を規定する圧縮パラメータを決定することを特徴とする請求項2に記載のビデオプロセッサ。 - 前記制御部によって前記把持部の温度が前記所定の温度閾値以上であることと前記バッテリーの残量が前記所定のバッテリー閾値未満であることとのうちの少なくとも一方が判定され且つ前記内視鏡シーンが高解像度の前記内視鏡画像を要するシーンであることが判定された場合には、前記制御部は、前記照明光量変更処理と前記圧縮量変更処理のうち、前記照明光量変更処理を優先的に実行することを決定することを特徴とする請求項3に記載のビデオプロセッサ。
- 前記制御部は、前記照明光量変更処理のみを実行することを決定することを特徴とする請求項4に記載のビデオプロセッサ。
- 前記制御部は、前記照明光量変更処理による前記バッテリーの消費電力の削減量が、前記圧縮量変更処理による前記バッテリーの消費電力の削減量よりも大きくなるように、前記照明パラメータおよび前記圧縮パラメータを決定することを特徴とする請求項4に記載のビデオプロセッサ。
- 前記制御部は、更に、前記画像データに対して所定の画像処理を行い、
前記画像処理は、前記圧縮データを伸張して生成された伸張画像データの明るさを補正する明るさ補正処理を含み、
前記制御部によって前記消費電力削減処理を実行することが決定された場合には、前記制御部は、前記回復処理として、前記明るさ補正処理の内容を変更することを決定し、前記回復処理が実行されない場合に比べて前記内視鏡画像を明るくする前記明るさ補正処理の効果が強まるように、前記伸張画像データの補正前の明るさと補正後の明るさとの関係を規定する明るさパラメータを決定することを特徴とする請求項3に記載のビデオプロセッサ。 - 前記制御部によって前記内視鏡シーンが高解像度の前記内視鏡画像を要するシーンであることが判定され且つ前記明るさ補正処理の内容を変更することが決定された場合には、前記制御部は、前記回復処理が実行されない場合よりも前記明るさ補正処理の前記効果が強まるが前記内視鏡シーンが高解像度の前記内視鏡画像を要するシーンであることが判定されない場合よりも前記明るさ補正処理の前記効果が弱まるように、前記明るさパラメータを決定することを特徴とする請求項7に記載のビデオプロセッサ。
- 前記制御部によって前記無線通信の転送可能データ量が所定の閾値未満であることが判定された場合には、前記制御部は、前記制約処理として無線伝送量削減処理を実行することを決定し、
前記無線伝送量削減処理は、前記画像データが圧縮されて生成された圧縮データのデータ量を変更する圧縮量変更処理を含み、
前記制御部によって前記無線伝送量削減処理を実行することが決定された場合には、前記制御部は、前記無線伝送量削減処理が実行されない場合に比べて前記圧縮データのデータ量が減少するように、前記圧縮データのデータ量を規定する圧縮パラメータを決定することを特徴とする請求項1に記載のビデオプロセッサ。 - 前記データ収集部は、更に、内視鏡シーンに関する情報を取得し、
前記制御部によって前記内視鏡シーンが高解像度の前記内視鏡画像を要するシーンであることが判定され且つ前記無線伝送量削減処理を実行することが決定された場合には、前記制御部は、前記無線伝送量削減処理が実行されない場合よりも前記圧縮データのデータ量が減少するが前記内視鏡シーンが高解像度の前記内視鏡画像を要するシーンであることが判定されない場合よりも前記圧縮データのデータ量が増加するように、前記圧縮パラメータを決定することを特徴とする請求項9に記載のビデオプロセッサ。 - 前記制御部は、更に、前記画像データに対して所定の画像処理を行い、
前記画像処理は、前記圧縮データを伸張して生成された伸張画像データの明るさを補正する明るさ補正処理を含み、
前記明るさ補正処理は、前記伸張画像データの任意の1つの画素とその周囲にある複数の画素とを含む所定の領域内の複数の画素値と第1の明るさパラメータを用いて前記任意の1つの画素の明るさを補正するフィルター処理と、前記任意の1つの画素の画素値と第2の明るさパラメータを用いて前記任意の1つの画素の明るさを補正する乗算処理とを含み、
前記制御部によって前記無線伝送量削減処理を実行することが決定された場合には、前記制御部は、前記回復処理として、前記回復処理が実行されない場合に比べてその効果を弱めた前記フィルター処理である弱フィルター処理と、前記回復処理が実行されない場合に比べてその効果を強めた前記乗算処理である強乗算処理とを実行することを決定し、前記回復処理が実行されない場合に比べて前記フィルター処理の効果が弱まるように前記第1の明るさパラメータを決定し、前記回復処理が実行されない場合に比べて前記乗算処理の効果が強まるように前記第2の明るさパラメータを決定することを特徴とする請求項9に記載のビデオプロセッサ。 - 前記データ収集部は、更に、内視鏡シーンに関する情報を取得し、
前記制御部によって前記内視鏡シーンが高解像度の前記内視鏡画像を要するシーンであることが判定され且つ前記弱フィルター処理と前記強乗算処理を実行することが決定された場合には、前記制御部は、前記回復処理が実行されない場合よりも前記フィルター処理の効果が弱まるが前記内視鏡シーンが高解像度の前記内視鏡画像を要するシーンであることが判定されない場合よりも前記フィルター処理の効果が強まるように前記第1の明るさパラメータを決定し、前記回復処理が実行されない場合よりも前記乗算処理の効果が強まるが前記内視鏡シーンが高解像度の前記内視鏡画像を要するシーンであることが判定されない場合よりも前記乗算処理の効果が弱まるように前記第2の明るさパラメータを決定することを特徴とする請求項11に記載のビデオプロセッサ。 - 前記データ収集部は、前記把持部の温度に関する情報を取得する温度情報取得部と、前記無線環境に関する情報を取得する無線環境情報取得部と、前記バッテリーの残量に関する情報を取得する電池残量情報取得部と、前記内視鏡シーンに関する情報を取得するシーン検出部とを含み、
前記温度情報取得部と前記電池残量情報取得部は、前記内視鏡に設けられ、
前記無線環境情報取得部と前記シーン検出部は、前記内視鏡および前記ビデオプロセッサのうちの少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のビデオプロセッサ。 - 前記制御部は、前記内視鏡に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のビデオプロセッサ。
- 前記制御部は、前記ビデオプロセッサに設けられていることを特徴とする請求項1に記載のビデオプロセッサ。
- 内視鏡の撮像部で取得した画像データから内視鏡画像を生成する内視鏡システムの作動方法であって、
データ収集部が、前記内視鏡の把持部の温度に関する情報、前記画像データを送受信する無線通信の無線環境に関する情報および前記内視鏡のバッテリーの残量に関する情報のうちの少なくとも1つの情報を取得するステップと、
判定部が、前記少なくとも1つの情報に基づいて、前記内視鏡の動作を選択的に制約する制約処理の内容と、前記制約処理によって低下する前記内視鏡画像を表示するための機能を回復させる回復処理の内容を決定するステップと、
パラメータ決定部が、前記制約処理のためのパラメータと、前記回復処理に用いられるパラメータとを決定するステップと
を含んでいることを特徴とする内視鏡システムの作動方法。 - 内視鏡の把持部の温度に関する情報、前記内視鏡により撮像された画像データを送受信する無線通信の無線環境に関する情報および前記内視鏡のバッテリーの残量に関する情報のうちの少なくとも1つの情報を取得するデータ収集部と、
複数のパラメータを制御する制御部とを具備し、
前記制御部は、
前記少なくとも1つの情報に基づいて、前記内視鏡の動作を選択的に制約する制約処理の内容と、前記制約処理によって低下する内視鏡画像を表示するための機能を回復させる回復処理の内容を決定し、
前記制約処理のためのパラメータと、前記回復処理に用いられるパラメータとを決定することを特徴とする内視鏡。
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