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CN102300496B - 被检体内导入装置以及生物体内信息获取系统 - Google Patents

被检体内导入装置以及生物体内信息获取系统 Download PDF

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CN102300496B
CN102300496B CN201080006181.9A CN201080006181A CN102300496B CN 102300496 B CN102300496 B CN 102300496B CN 201080006181 A CN201080006181 A CN 201080006181A CN 102300496 B CN102300496 B CN 102300496B
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Abstract

本发明的生物体内信息获取系统(1)中的胶囊型医疗装置(10)具备：照明部(13)，其照明被检体(100)内部；摄像部(12)，其具有使由照明部(13)照明的被检体(100)内的光学像成像的有效像素区域(Reff)以及遮挡光学像的OB区域(ROB)；以及调光控制部(16、17、18)，其根据有效像素区域(Reff)的图像信号的像素值以及OB区域(ROB)的图像信号的像素值来对来自照明部(13)的光的光量进行调整。

Description

被检体内导入装置以及生物体内信息获取系统
技术领域
本发明涉及一种被检体内导入装置以及生物体内信息获取系统，特别涉及一种被导入到被检体内对被检体内部进行拍摄的被检体内导入装置以及生物体内信息获取系统。
背景技术
以往，存在一种被检体内导入装置，经过口腔被导入到生物体等被检体内来获取被检体内部的图像。在该被检体内导入装置中例如在胶囊型壳体内收容照明部、图像传感器以及发送电路，该发送电路将获取到的图像以无线方式发送到配置在被检体外的接收装置。具备了这种摄像单元的被检体内导入装置以往具有以下结构：在内部执行对获取到的图像中的光学黑色(OpticalBlack：以下称为“OB”)的值进行校正的所谓黑电平校正(以下称为OB校正)(例如参照以下示出的专利文献1)。
例如，装载于被检体内导入装置的图像传感器获取被来自照明部的照明光照射的被摄体的图像。从图像传感器输出的模拟图像信号在通过模拟信号处理部进行相关双采样等信号处理之后，被A/D变换器变换为数字信号。对数字化后的图像信号实施OB校正、偏移校正等数字信号处理之后发送到发送电路，从发送电路通过天线发送到被检体外。此外，能够单纯地将数字信号除以偏移或者对模拟信号进行反馈处理来进行OB校正。
另外，在被检体内导入装置中还装载调光电路，该调光电路调整照明部的光量。该调光电路对使用图像传感器得到的图像信号进行测光处理。在测光处理中，使用预先决定区域的亮度的单纯平均、加权平均、峰值等值或者根据它们的组合算出的值来求出对象图像的明亮度。并不限于此，还能够使用各像素的信号电平本身来求出对象图像的亮度。此外，处理对象的图像信号可以是模拟信号也可以是数字信号。
调光电路根据通过测光处理得到的结果来调整拍摄下一帧时的照明部的光量(发光量、发光时间等)。例如在通过测光处理得到的结果没有到达预先设定的目标值的情况下，调光电路增加拍摄下一帧时的照明部的光量。另一方面，在通过测光处理得到的结果超过预先设定的目标值的情况下，调光电路减少拍摄下一帧时的照明部的光量。这样根据前一帧的图像的亮度来调整拍摄下一帧时的照明部的光量，由此例如即使被检体内导入装置与被摄体之间的距离发生变化的情况等，也能够获取亮度大致保持固定的图像。
专利文献1：日本特开2006-140642号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在使用被检体内导入装置进行OB校正的情况下，随着OB校正的运算而消耗电力增加。因此，需要在被检体内导入装置内装载容量较大的电池，从而产生被检体内导入装置大型化这种问题。特别是，近年来，被检体内导入装置所安装的功能多样化以及复杂化，随之被检体内导入装置的消耗电力增加，因此在被检体内导入装置的设计以及目的上需要避免电池进一步大型化。
作为克服随着OB校正的运算而消耗电力增加的方法，考虑利用生物体内信息获取装置以外的结构、例如从被检体内导入装置接收图像的接收装置或对由接收装置接收到的图像进行显示的显示装置等来进行OB校正。
但是，为了被检体内导入装置在进行拍摄时稳定地进行调光处理，需要使设为测光处理对象的图像信号成为OB校正后的图像信号。因此，在被检体内导入装置的外部进行OB校正的结构中，被检体内导入装置中的调光处理包含OB电平的偏差。其结果，在以往的技术中产生以下问题、即OB校正后的图像的亮度根据每个图像传感器而不同。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种能够以较少计算量进行稳定的调光处理的被检体内导入装置以及生物体内信息获取系统。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，达到目的，本发明的被检体内导入装置被导入到被检体内，该被检体内导入装置的特征在于，具备：照明部，其照明被检体内部；摄像元件，其具有使由上述照明部照明的被检体内的光学像成像的有效像素区域以及遮挡上述光学像的光学黑色区域；以及调光控制部，其根据上述有效像素区域的图像信号的像素值以及上述光学黑色区域的图像信号的像素值来对来自上述照明部的光的光量进行调整。
另外，本发明的生物体内信息获取系统的特征在于，具备：被检体内导入装置以及外部装置，其中，上述被检体内导入装置具备：照明部，其照明被检体内部；摄像元件，其具有使由上述照明部照明的被检体内的光学像成像的有效像素区域以及遮挡上述光学像的光学黑色区域；以及调光控制部，其根据上述有效像素区域的图像信号的像素值以及上述光学黑色区域的图像信号的像素值来对来自上述照明部的光的光量进行调整，上述外部装置接收从上述被检体内导入装置发送过来的上述图像信号并进行显示。
发明的效果
根据本发明，能够根据有效像素区域的图像信号的像素值以及光学黑色区域的图像信号的像素值来对来自照明部的光的光量进行调整，因此能够实现能够以较少计算量进行稳定的调光处理的被检体内导入装置以及生物体内信息获取系统。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的生物体内信息获取系统的概要结构的示意图。
图2是表示本发明的实施方式1的胶囊型医疗装置的概要结构的外观图。
图3是表示本发明的实施方式1的胶囊型医疗装置的概要内部结构的框图。
图4是表示本发明的实施方式1的摄像部的像素区域的一例的图。
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的胶囊型医疗装置的其它方式的概要框图。
图6是表示本发明的实施方式1的胶囊型医疗装置的概要动作的流程图。
图7是表示本发明的实施方式1的变形例1-1的胶囊型医疗装置的概要结构的框图。
图8是表示本发明的实施方式1的变形例1-2的胶囊型医疗装置的概要结构的框图。
图9是表示本发明的实施方式2的胶囊型医疗装置的概要结构的框图。
图10是表示本发明的实施方式2的变形例2-1的胶囊型医疗装置的概要结构的框图。
图11是表示本发明的实施方式2的变形例2-2的胶囊型医疗装置的概要结构的框图。
图12是表示本发明的实施方式3的进行OB校正处理的OB校正电路的结构的概要框图。
图13是表示本发明的实施方式3中的摄像元件的结构的一例的图。
图14是表示在本发明的实施方式4中胶囊型医疗装置所发送的一帧图像信号的概念的图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明用于实施本发明的方式。此外，在以下说明中，各图仅是以能够理解本发明的内容的程度概要地示出形状、大小以及位置关系，因而，本发明并不仅限于在各图中例示的形状、大小以及位置关系。
<实施方式1>
下面，使用附图详细说明本发明的实施方式1的生物体内信息获取系统1的结构以及动作。此外，在本实施方式1中，作为被检体内导入装置，举例说明使用了以下的胶囊型医疗装置10的情况：经口腔被导入到被检体100内部，在贯穿被检体100的从食道至肛门进行移动的过程中获取被检体100内的信息(被检体内信息)。但是，本发明并不限于此，例如能够使用在停滞于被检体100的胃部、肠道等各种器官的状态下获取被检体100内的某些被检体内信息的胶囊型医疗装置等各种被检体内导入装置。另外，在本实施方式中，作为胶囊型医疗装置10所获取到的生物体内信息，例举出使用后述的摄像部12拍摄得到的图像(被检体内图像)。但是，本发明并不限于此，能够将被检体内的温度、压力、pH值等各种信息设为被检体内信息。
(结构)
图1是表示本实施方式1的生物体内信息获取系统1的概要结构的示意图。如图1所示，生物体内信息获取系统1具备：被检体100可吞服大小的胶囊型医疗装置10；接收装置30，其能够接收从该胶囊型医疗装置10以无线信号发送的图像信号；以及信息处理装置50，其能够通过使用了USB(UniversalSerialBus：通用串行总线)线缆等通信线缆59的有线接口、Bluetooth(蓝牙)等无线接口或者快闪存储器(注册商标)等便携式记录介质58等与接收装置30进行数据的输入输出。接收装置30和信息处理装置50是生物体内信息获取系统1的外部装置。
在接收装置30上通过连接线缆39、未图示的平衡-不平衡变换器连接有体外天线20。从胶囊型医疗装置10发送的无线信号通过该体外天线20被输入到接收装置30。
胶囊型医疗装置10例如定期地获取被检体内图像，将获取到的被检体内图像依次发送给接收装置30。因而，在具有以下结构、即通过有线或者无线接口连接接收装置30与信息处理装置50并且将由接收装置30接收到的被检体内图像随时输入到信息处理装置50的情况下，在信息处理装置50中能够将由胶囊型医疗装置10获取到的被检体内图像大致实时地显示给用户。例如在将胶囊型医疗装置10的图像获取周期设为1秒钟两帧的情况下，信息处理装置50至少以1秒钟两个周期的方式从接收装置30获取被检体内图像并进行显示。由此，将被检体内图像大致实时地显示给用户。
另外，图2是表示本实施方式1的胶囊型医疗装置10的概要结构的外观图。如图2所示，胶囊型医疗装置10被收容在胶囊型容器(壳体)内，胶囊型容器(壳体)包含以下部分：大致圆筒形状或者半椭圆球状的容器10b，其一端呈半球状的圆顶形状而另一端开口；以及半球形状的盖子10a，其通过嵌入到容器10b的开口来不透水地密封容器10b内部。该胶囊型容器(10a、10b)大小例如是被检体100可吞服的大小。另外，在本实施方式1中，至少盖子10a由透明的材料形成。
另外，胶囊型医疗装置10具备摄像部12作为对被检体100内部进行拍摄的单元，具备照明部13作为在进行拍摄时照明被检体100内部的单元。摄像部12例如包括摄像元件12-1以及光学系统12-2，其中，该摄像元件12-1是对被检体100内部进行拍摄并生成被检体内图像的图像数据的CCD照相机、CMOS照相机等，该光学系统12-2包括配置在摄像元件12-1的受光面侧的物镜、规定有效像素区域的遮光板等。如图2所示，摄像元件12-1和光学系统12-2被装载于电路基板12-3上，该电路基板12-3具备用于驱动摄像元件12-1和光学系统12-2的驱动电路等。该电路基板12-3被配置在胶囊型容器(10a、10b)内的盖子10a侧。如图2所示，摄像部12的摄像方向以及照明部13的照明方向通过盖子10a而朝向胶囊型医疗装置10的外侧。由此，能够一边通过照明部13照明被检体100内部一边通过摄像部12拍摄被检体100内部。
此外，在电路基板12-3上还装载照明部13以及该照明部13的驱动电路，该照明部13用于在进行拍摄时在被检体100内部照射光。摄像元件12-1和照明部13的驱动电路在来自后述的控制电路11以及调光计算部16的控制下进行动作，例如定期地(例如1秒钟两帧)生成被检体内图像的图像信号，将该图像信号输入到后述的模拟信号处理电路14。此外，在以下说明中，以摄像元件12-1和照明部13分别包括驱动电路而进行说明。
此外，在本实施方式1中，例出具备一组摄像部12和照明部13的胶囊型医疗装置10作为例子，但是本发明并不限于此，例如还能够应用具备多组摄像部和照明部的所谓复眼式胶囊型医疗装置。例如双眼式胶囊型医疗装置具有容器两端有开口的中空的圆柱形状，在各个开口内嵌入透明的盖子。另外，在各个开口处将摄像部和照明部设置成通过盖子朝向胶囊型医疗装置外。
接着，使用图3来说明本实施方式1的胶囊型医疗装置10的概要内部结构。图3是表示本实施方式1的胶囊型医疗装置10的概要内部结构的框图。
如图3所示，胶囊型医疗装置10具备控制电路11、像素部22、照明部13、模拟信号处理电路14、数字信号处理电路15、调光计算部16、目标值存储部17、OB值检测部(黑电平指标检测部)18以及发送电路19。此外，在胶囊型医疗装置10内部装载有未图示的电池和电源电路，将电力提供给胶囊型医疗装置10内的各部。
控制电路11控制胶囊型医疗装置10内的各部。像素部22在来自控制电路11的控制下生成被检体内图像的图像信号，将该图像信号输入到模拟信号处理电路14。此时，照明部13在来自后述的调光计算部16的控制下与摄像部12的摄像定时一致地发射照明光来照明被摄体。
模拟信号处理电路14在来自控制电路11的控制下对输入的模拟图像信号执行相关双采样等模拟信号处理，之后将处理后的图像信号输入到数字信号处理电路15。数字信号处理电路15在来自控制电路11的控制下将输入的模拟图像信号变换为数字图像信号，对变换后的数字图像信号执行OB校正、偏移调整等数字信号处理。另外，数字信号处理电路15将处理后的图像信号分别输入到调光计算部16、OB值检测部18以及发送电路19。发送电路19在来自控制电路11的控制下随时将输入的图像信号作为无线信号而发送到胶囊型医疗装置10外部。
OB值检测部18根据从数字信号处理电路15输入的数字信号处理后的图像信号中的非曝光区域(以下称为OB区域)的一部分或者全部像素的像素值来算出成为对应的摄像部12所生成的图像信号的黑电平的指标的值(以下称为OB值)。此外，后面使用图4详细说明OB区域。
调光计算部16对从数字信号处理电路15输入的数字信号处理后的图像信号中的有效像素区域Reff(或者其一部分)的像素值执行测光处理，获取表示对象帧具有何种亮度、明度的测光值。即，调光计算部16还作为根据由摄像部12生成的图像信号来算出测光值的测光值算出部而发挥功能。
另外，目标值存储部17存储驱动照明部13时的目标值、即驱动照明部13时的驱动量的目标值。调光计算部16根据从前一帧的图像信号中得到的OB值、通过测光处理得到的测光值以及存储在目标值存储部17中的目标值来进行调光计算，由此对拍摄下一帧时从照明部13发射的照明光的光量进行调整，使得作为下一帧而得到的图像信号的黑电平成为目标黑电平。
例如，在调光计算中，对从目标值存储部17读出的目标值加上OB值，由此对照明部13的调光控制中的目标值进行校正。调光计算部16将通过该加法运算得到的校正后的目标值(以下称为校正目标值)与有效像素区域Reff(或者其一部分)的测光值的大小进行比较，根据该比较结果来一边对照明部13进行调光控制一边驱动照明部13，由此对拍摄下一帧时从照明部13发射的照明光的光量进行调整。由此，能够一边排除前一帧的OB值的偏差一边对照明部13进行调光控制。
另外，在调光计算的其它方法中，例如从作为对象的行的有效像素区域Reff(或者其一部分)的测光值中减去OB值，由此对测光值进行校正。调光计算部16将通过该减法运算得到的校正后的测光值(以下称为校正测光值)与从目标值存储部17读出的目标值的大小进行比较，根据该比较结果来一边对照明部13进行调光控制一边驱动照明部13，由此对拍摄下一帧时从照明部13发射的照明光的光量进行调整。由此，与上述同样地，能够一边排除前一帧的OB值的偏差一边对照明部13进行调光控制。
因而，本实施方式1的调光计算部16、目标值存储部17以及OB值检测部18作为调光控制部而发挥功能，该调光控制部根据有效像素区域Reff的图像信号的像素值以及OB区域ROB的图像信号的像素值来对来自照明部13的光的光量进行调整。这样，根据从前一帧获取到的OB值来对有效像素的测光值与目标值之间的偏差进行校正，由此不依赖于被摄体与胶囊型医疗装置10之间的距离、摄像部12的特性、照明部13的特性，而能够进行稳定的调光处理，其结果，能够生成黑电平稳定的图像信号。另外，不需要在胶囊型医疗装置10内对图像信号进行OB校正，因此能够减少胶囊型医疗装置10内的计算量，其结果，能够减少胶囊型医疗装置10的耗电。此外，使OB值接近目标值是指使图像信号的黑电平接近某一固定的电平(目标电平)。
接着，使用图4的附图来详细说明本实施方式1的图像信号中的OB区域。图4是表示本实施方式1中的摄像部12的像素区域的一例的图。
如图4所示，像素区域Rpix包含不被遮光的有效像素区域Reff、充分遮光的OB区域ROB以及作为有效像素区域Reff与OB区域ROB的边界的遮光不充分的瞬态区域Rtran。将OB区域ROB配置成包围有效像素区域Reff。因而，例如包含有效像素区域Reff的第n行的图像信号Dn在行的开头和末端分别包含属于OB区域ROB的多个像素(以下将OB区域ROB中的像素称为OB像素)POB。
从像素部22每次一行依次读出的一帧的图像信号在通过模拟信号处理电路14被输入到数字信号处理电路15之后，被实施规定的数字信号处理，之后输出到发送电路19和OB值检测部18。
OB值检测部18获取从数字信号处理电路15输出的图像信号中的每一行的OB区域ROB的图像信号的值。另外，OB值检测部18使用获取到的每一行的OB区域ROB的图像信号的值中的一个以上的图像信号的值，算出使用于对象行的OB校正的OB值。即，OB值检测部18根据各行中的一个以上的OB像素POB的像素值来算出每一行的OB值。此外，作为OB值，例如可以直接使用各行的水平方向上的特定位置的OB像素POB的像素值，还可以使用各行的OB区域ROB的特定像素值的单纯平均值、加权平均值或者中央值。另外，OB值检测部18将获取到的OB值输入到调光计算部16。
此外，如上所述求出在每一行中使用的OB值，但是本发明并不限于此，例如求出在一行中的每几个像素中使用的OB值、或者在几个行中共用求出的OB值、或者求出在每个特定的二维区域中使用的OB值等能够进行各种变形。
并且，如上所述根据数字图像信号算出OB值，但是本发明并不限于此，也可以根据从模拟信号处理电路14输出的模拟图像信号算出OB值。如图5所示，在这种情况下，对调光计算部16和OB值检测部18输入从模拟信号处理电路14输出的图像信号。调光计算部16对被输入的模拟图像信号执行测光处理来获取针对有效像素的测光值。OB值检测部18从被输入的模拟图像信号中获取OB值，将该OB值输入到调光计算部16。另外，调光计算部16根据被输入的OB值、获取到的测光值以及读出的目标值，来在拍摄下一帧时一边进行调光控制一边驱动照明部13。此外，图5是表示本实施方式1所涉及的胶囊型医疗装置10的其它方式的概要框图。另外，在图5中，能够使用与上述相同的方法对模拟信号进行处理来获取OB值，因此，在此省略详细说明。
(动作)
接着，使用附图详细说明本实施方式1中的胶囊型医疗装置10的动作。图6是表示本发明的实施方式1的胶囊型医疗装置10的概要动作的流程图。
如图6所示，胶囊型医疗装置10在启动后执行动作准备(步骤S101)，当动作准备结束时，首先，例如以存储在未图示的存储器等中的初始值一边驱动照明部13一边驱动摄像部12来拍摄被检体100内部(步骤S102)。接着，胶囊型医疗装置10将由摄像部12生成的模拟图像信号输入到模拟信号处理电路14来执行规定的模拟信号处理(步骤S103)，并且将模拟信号处理后的图像信号输入到数字信号处理电路15来执行规定的数字信号处理(步骤S104)。数字信号处理后的图像信号被输入到发送电路19进行无线发送(步骤S105)，并且被输入到OB值检测部18。
接着，胶囊型医疗装置10在OB值检测部18中执行OB值获取处理(步骤S106)。在OB值获取处理中，OB值检测部18例如上述那样获取各行的水平方向上的特定位置的OB像素POB的像素值作为OB值。但是，并不限于此，例如求出在一行中的每几个像素中使用的OB值、或者在几个行中共用求出的OB值或者求出在每个特定的二维区域中使用的OB值等能够进行各种变形。
接着，胶囊型医疗装置10在调光计算部16中对有效像素区域Reff(或者其一部分)的像素执行测光处理(步骤S107)，获取表示对象帧具有何种亮度、明度的测光值。另外，胶囊型医疗装置10通过对存储在目标值存储部17中的目标值加上在步骤S106中得到的OB值(步骤S108)，来算出校正目标值。接着，胶囊型医疗装置10将由调光计算部16获取到的校正目标值与测光值进行比较(步骤S109)。此外，还可以同时执行步骤S103～S109的处理。
接着，胶囊型医疗装置10判断从前一摄像定时起是否经过了规定时间(例如0.5秒钟)(步骤S110)，在规定时间经过之前待机(步骤S110：“否”)，之后在规定时间经过之后(步骤S110：“是”)，根据步骤S109的校正目标值与测光值的比较结果来一边对照明部13进行调光控制一边驱动照明部13并且驱动像素部22，由此拍摄被检体100内部(步骤S111)。之后，胶囊型医疗装置10返回到步骤S103，之后执行同样的动作。此外，直到装载于胶囊型医疗装置10内部的电池的余量被用尽为止持续进行该动作。
通过具有上述结构以及上述那样进行动作，在本实施方式1中，能够根据有效像素区域Reff的图像信号的像素值(测光值)以及OB区域ROB的图像信号的像素值(OB值)来对来自照明部13的光的光量进行调整，因此即使按每个像素部22不同而OB值产生偏差，也能够自动地校正调光控制的偏差。其结果，能够一边减少胶囊型医疗装置10内部的计算量一边进行稳定的调光处理。
此外，也可以分别与将一帧进行分割得到的多个区域对应地使用多个用于对目标值或者测光值进行校正的OB值。另外，例如应用于通常区域间(各行间等)的OB值的偏差相对于调光的目标值充分小。因此，也可以将针对一帧的OB值设为一个。即，也可以在相同帧的各行中共用OB值。在这种情况下，共用的OB值可以是对一帧中的任一行或者区域求出的OB值，也可以是对多个行或者区域求出的多个OB值的平均值。
另外，在配置在被检体100外的接收装置30或者信息处理装置50中对从胶囊型医疗装置10发送过来的被检体内图像适当地进行OB校正等处理之后显示给用户。
(变形例1-1)
另外，上述实施方式1例如还能够应用于具备多个包含摄像元件和照明部的摄像系统的胶囊型医疗装置、即所谓复眼式胶囊型医疗装置。下面，将使用了双眼式胶囊型医疗装置的情况作为本实施方式1的变形例1-1，使用附图详细进行说明。
图7是表示本变形例1-1的胶囊型医疗装置10A的概要结构的框图。如图7所示，胶囊型医疗装置10A具备构成一侧的摄像系统的像素部22a和照明部13a以及构成另一侧的摄像系统的像素部22b和照明部13b。另外，胶囊型医疗装置10A具备模拟信号处理电路14a和数字信号处理电路15a作为对在一侧的摄像系统中生成的图像信号进行信号处理的处理系统，并且，具备调光计算部16a、目标值存储部17a以及OB值检测部18a作为一边对该摄像系统中的照明部13a进行调光控制一边驱动照明部13a的调光机构。另外，胶囊型医疗装置10A具备模拟信号处理电路14b和数字信号处理电路15b作为对在另一侧的摄像系统中生成的图像信号进行信号处理的处理系统，并且，具备调光计算部16b、目标值存储部17b以及OB值检测部18b作为一边对该摄像系统中的照明部13b进行调光控制一边驱动照明部13b的调光机构。此外，胶囊型医疗装置10A具备用于控制各部的控制电路11以及用于将各摄像系统所生成的信号处理后的图像信号无线发送的发送电路19。
上述各部被收容到胶囊型壳体内，该胶囊型壳体包括两端开口的圆筒状的容器10d、嵌入在容器10d一侧开口内的盖子10a以及嵌入在容器10d另一侧开口内的与盖子10a相同的盖子10c。
摄像部12a/12b、照明部13a/13b、模拟信号处理电路14a/14b、数字信号处理电路15a/15b、调光计算部16a/16b、目标值存储部17a/17b以及OB值检测部18a/18b分别与上述实施方式1的摄像部12、照明部13、模拟信号处理电路14、数字信号处理电路15、调光计算部16、目标值存储部17以及OB值检测部18相同。但是，像素部22a和照明部13a对胶囊型医疗装置10A中的一侧的盖子10a侧进行照明/拍摄。模拟信号处理电路14a和数字信号处理电路15a对由像素部22a生成的图像信号实施规定的信号处理。另外，调光计算部16a和OB值检测部18a对照明部13a进行调光控制，目标值存储部17a存储对照明部13a进行调光控制时的目标值。另一方面，像素部22b和照明部13b对胶囊型医疗装置10A中的另一侧的盖子10c侧进行照明/拍摄。模拟信号处理电路14b和数字信号处理电路15b对由像素部22b生成的图像信号实施规定的信号处理。另外，调光计算部16b和OB值检测部18b对照明部13b进行调光控制，目标值存储部17b存储对照明部13b进行调光控制时的目标值。
这样，本变形例1-1的胶囊型医疗装置10A分别独立地具备一边对多个进行调光控制一边对其进行驱动的调光机构(调光计算部16a/16b及其周边部17a/17b、18a/18b)。由此，在本变形例1-1中，能够根据像素部22a/22b来对与他们对应的摄像系统中的照明部13a/13b进行调光控制，因此即使按摄像元件不同而OB值产生偏差，也能够自动地校正调光控制的偏差。其结果，在具备有多个摄像元件的胶囊型医疗装置中，针对各个摄像元件能够一边减少内部的计算量一边进行稳定的调光处理。
此外，其它结构、动作以及效果与上述实施方式相同，因此，在此省略详细说明。
(变形例1-2)
另外，在上述变形例1-1中，分别独立地设置有一边对多个照明部13a和13b进行调光控制一边对其进行驱动的机构，但是本发明并不限于此，还能够构成为在多个照明部中共用调光机构的一部分或者全部。下面，将该情况作为本实施方式1的变形例1-2，使用附图详细进行说明。
图8是表示本变形例1-2的胶囊型医疗装置10B的概要结构的框图。如图8所示，胶囊型医疗装置10B在与上述变形例1-1相同的胶囊型壳体(10a、10c以及10d)内具备两组摄像系统(像素部22a/22b和照明部13a/13b)、两组摄像系统共用的处理系统(模拟信号处理电路14B和数字信号处理电路15B)以及调光系统(调光计算部16B和OB值检测部18B)。
但是，在本变形例1-2中，对各个摄像系统的照明部13a/13b进行调光控制时的目标值使用与各个像素部22a/22b相应的各自的值。因此，如图8所示，胶囊型医疗装置10B具备目标值存储部17a和目标值存储部17b，该目标值存储部17a存储对照明部13a进行调光时的目标值，该目标值存储部17b存储对照明部13b进行调光时的目标值。
并且，在本变形例1-2中，具备OB值保存部18B-1和OB值保存部18B-2，该OB值保存部18B-1临时保存在对照明部13a进行调光控制时使用的OB值和测光值，该OB值保存部18B-2临时保存在对照明部13b进行调光控制时使用的OB值和测光值。
除此以外，胶囊型医疗装置10B具备控制各部的控制电路11以及将各摄像系统所生成的信号处理后的图像信号无线发送的发送电路19。
像素部22a/22b、照明部13a/13b、模拟信号处理电路14B、数字信号处理电路15B、调光计算部16B、目标值存储部17a/17b以及OB值检测部18B分别与上述实施方式1的像素部22、照明部13、模拟信号处理电路14、数字信号处理电路15、调光计算部16、目标值存储部17以及OB值检测部18相同。
OB值保存部18B-1/18B-2是用于临时保存OB值检测部18B根据由像素部22a/22b生成的图像信号获取到的OB值以及调光计算部16B根据该图像信号获取到的测光值的保存部。该OB值保存部18B-1/18B-2例如由缓冲存储器等构成。
接着，详细说明本变形例1-2的胶囊型医疗装置10B的动作。一侧的摄像系统(以下将该摄像系统称为第一摄像系统)被驱动而像素部22a生成图像信号(以下将由第一摄像系统生成的图像信号称为第一图像信号)，当该图像信号经由模拟信号处理电路14B和数字信号处理电路15B而分别被输入到OB值检测部18B和调光计算部16B时，OB值检测部18B根据被输入的第一图像信号获取OB值(以下将根据第一图像信号获取到的OB值称为第一OB值)，将该OB值输入到调光计算部16B。另一方面，调光计算部16B对被输入的第一图像信号执行测光处理，由此获取测光值(以下将根据第一图像信号获取到的测光值称为第一测光值)。另外，调光计算部16B将被输入的第一OB值和获取到的第一测光值临时保存在OB值保存部18B-1中。
接着，另一侧的摄像系统(以下将该摄像系统称为第二摄像系统)被驱动而像素部22b生成图像信号(以下将由第二摄像系统生成的图像信号称为第二图像信号)，当该图像信号经由模拟信号处理电路14B和数字信号处理电路15B分别被输入到OB值检测部18B和调光计算部16B时，OB值检测部18B根据被输入的第二图像信号获取OB值(以下将根据第二图像信号获取到的OB值称为第二OB值)，将该OB值输入到调光计算部16B。另一方面，调光计算部16B对被输入的第二图像信号执行测光处理，由此获取测光值(以下将根据第二图像信号获取到的测光值称为第二测光值)。另外，调光计算部16B将被输入的第二OB值和获取到的第二测光值临时保存在OB值保存部18B-2中。
接着，第一摄像系统被驱动。此时，调光计算部16B从OB值保存部18B-1读出之前保存的第一OB值和第一测光值，并且从目标值存储部17a读出目标值，根据这些值一边对照明部13a进行调光控制一边对其进行驱动。同时，控制电路11驱动像素部22a来生成下一个第一图像信号。与上述同样地，所生成的第一图像信号经由模拟信号处理电路14B和数字信号处理电路15B被输入到OB值检测部18B和调光计算部16B。与上述同样地，OB值检测部18B根据被输入的第一图像信号获取第一OB值，将该第一OB值输入到调光计算部16B。另外，与上述同样地，调光计算部16B也对被输入的第一图像信号执行测光处理，由此获取第一测光值。之后，调光计算部16B根据新的第一OB值和第一测光值对OB值保存部18B-1内的第一OB值和第一测光值进行更新。
接着，第二摄像系统被驱动。此时，调光计算部16B从OB值保存部18B-2读出之前保存的第二OB值和第二测光值，并且从目标值存储部17b读出目标值，根据这些值一边对照明部13b进行调光控制一边对其进行驱动。同时，控制电路11驱动像素部22b来生成下一个第二图像信号。与上述同样地，所生成的第二图像信号经由模拟信号处理电路14B和数字信号处理电路15B被输入到OB值检测部18B和调光计算部16B。与上述同样地，OB值检测部18B根据被输入的第二图像信号获取第二OB值，将该第二OB值输入到调光计算部16B。另外，与上述同样地，调光计算部16B也对被输入的第二图像信号执行测光处理，由此获取第二测光值。之后，调光计算部16B根据新的第二OB值和第二测光值对OB值保存部18B-2内的第二OB值和第二测光值进行更新。
之后，通过反复进行同样的动作，交替地反复进行第一摄像系统的摄像动作和第二摄像系统的摄像动作。此外，通过了模拟信号处理电路14B和数字信号处理电路15B的第一和第二图像信号还被输入到发送电路19，从发送电路19无线发送到外部的接收装置30。
这样，在本变形例1-2中，多个摄像系统共用调光机构，因此能够使胶囊型医疗装置10B内的结构简化。此外，其它结构、动作以及效果与上述实施方式或者其变形例相同，因此，在此省略详细说明。
<实施方式2>
下面，使用附图详细说明本发明的实施方式2的生物体内信息获取系统的结构以及动作。此外，在以下说明中，对于与上述实施方式或者其变形例相同的结构以及动作，通过其引用来省略重复的说明。
本实施方式2的生物体内信息获取系统与上述实施方式1的生物体内信息获取系统1相同。但是，在本实施方式2中，使用胶囊型医疗装置10C作为被检体内导入装置。
图9是表示本实施方式2的胶囊型医疗装置10C的概要结构的框图。如图9所示，在胶囊型医疗装置10C中，上述实施方式1的胶囊型医疗装置10中的OB值检测部18被替换为OB值存储部(黑电平指标存储部)18C。
OB值存储部18C存储预先(例如生产时等)获取到的OB值。此外，还能够以与上述实施方式1相同的方法来事先获取OB值。这样，例如在出厂前进行调整时预先获取OB值，将该OB值保存在胶囊型医疗装置10C内，由此不需要在每次拍摄时获取OB值，因此能够进一步减少胶囊型医疗装置10C内的计算量。
另外，关于本实施方式2的胶囊型医疗装置10C的动作，能够通过在上述实施方式2中将使用图6说明的动作中的步骤S106的OB值获取处理替换为从OB值存储部18C读出OB值的处理来实现。其它结构、动作以及效果与上述实施方式或者其变形例相同，因此，在此省略详细说明。
(变形例2-1)
另外，如图10所示，本实施方式2的胶囊型医疗装置10C与针对上述实施方式1的变形例1-1同样地，还能够应用于具备多个包含摄像元件和照明部的摄像系统的胶囊型医疗装置、即所谓复眼式胶囊型医疗装置10D。此外，图10是表示本实施方式2的变形例2-1的胶囊型医疗装置10D的概要结构的框图。
在图10中，OB值存储部18Da/18Db与上述实施方式2的OB值存储部18C相同。但是，OB值存储部18Da存储对照明部13a进行调光控制时的OB值，OB值存储部18Db存储对照明部13b进行调光控制时的OB值。其它结构、动作以及效果与上述实施方式或者其变形例相同，因此，在此省略详细说明。
(变形例2-2)
另外，如图11所示，本实施方式2的胶囊型医疗装置10C与针对上述实施方式1的变形例1-2同样地，还能够构成为多个摄像系统共用调光机构(还可以包含处理系统)。此外，图11是表示本实施方式2的变形例2-2的胶囊型医疗装置10E的概要结构的框图。另外，其它结构、动作以及效果与上述实施方式或者其变形例相同，因此，在此省略详细说明。
<实施方式3>
下面，使用附图详细说明本发明的实施方式3的生物体内信息获取系统的结构以及动作。此外，在以下说明中，对于与上述实施方式或者其变形例相同的结构以及动作，通过其引用来省略重复的说明。
本实施方式3的生物体内信息获取系统与上述实施方式1的生物体内信息获取系统1相同。但是，在本实施方式3中，接收装置30或者信息处理装置50中的OB校正处理变为以下处理。
图12是表示本发明的实施方式3的进行OB校正处理的OB校正电路300的结构的概要框图。该OB校正电路300被安装于接收装置30中的未图示的信号处理电路内或者信息处理装置50中的未图示的CPU内。
如图12所示，OB校正电路300具备：帧存储器301，其临时保存被输入的图像信号；OB值算出部302，其根据保存在帧存储器301中的图像信号中的OB区域R3的至少一部分算出各行的OB值；OB值变化趋势判断部303，其根据由OB值算出部302算出的每行的OB值导出一帧中的OB值的变化趋势；OB值生成部304，其根据由OB值变化趋势判断部303导出的一帧中的OB值的变化趋势来生成用于OB校正的OB值；以及OB校正部305，其根据由OB值生成部304生成的OB值来对保存在帧存储器301中的图像信号进行OB校正。
在此，使用图13来说明由OB值算出部302进行的各行的OB值算出处理以及由OB值变化趋势判断部303进行的一帧中的OB值的变化趋势的导出处理。图13是表示本实施方式3中的图像信号的一例的图。此外，在图13中，图像信号由L(1)～L(n)共计n个行构成。
如图13所示，图像信号包含作为被检体内图像而有效的有效像素区域R1、有效像素区域R1周围的瞬态区域R2以及OB区域R3。因此，OB值算出部302使用包含在图像信号的OB区域R3中的在垂直行方向上排列的区域R4中的像素的像素值来算出各行的OB值。
另外，OB值变化趋势判断部303算出由OB值算出部302算出的OB值中的图像信号的前半部分的一个以上行的平均值Apre以及图像信号的后半部分的一个以上行的平均值Apos，根据这两个平均值Apre和Apos的差的绝对值(|Apre-Apos|)导出一帧中的黑电平的波动。即，在两个平均值Apre和Apos的差的绝对值(|Apre-Apos|)大于预先设定的阈值Vth的情况下，OB值变化趋势判断部303判断为一帧中的黑电平的波动较大，在绝对值(|Apre-Apos|)为预先设定的阈值Vth以下的情况下，OB值变化趋势判断部303判断为一帧中的黑电平的波动较小。
OB值生成部304根据由OB值变化趋势判断部303判断得到的判断结果生成用于OB校正的OB值，将该OB值输入到OB校正部305。例如在OB值变化趋势判断部303判断为一帧中的黑电平的波动较大的情况下，OB值生成部304生成由OB值算出部302算出的每一行的OB值作为用于对各行进行OB校正的OB值。另一方面，在OB值变化趋势判断部303判断为一帧中的黑电平的波动较小的情况下，OB值生成部304生成由OB值算出部302算出的所有行的OB值的平均值作为针对一帧的OB值。
OB校正部305从帧存储器301一行一行地读出图像信号，使用从OB值生成部304输入的OB值来对该图像信号执行OB校正。之后，OB校正部305将OB校正后的图像信号发送到后级的未图示的处理部。
通过具有上述结构以及上述那样进行动作，在本实施方式3中，即使在仅能够判断前后行之间的OB值变化的情况下，也能够将OB校正后的图像设为平滑的图像而不会由于OB值变动而受到较大影响。
此外，在本实施方式中，例举了在OB值变化趋势判断部303判断为一帧中的黑电平的波动较大的情况下使用各行的OB值对各行进行OB校正的情况，但是本发明并不限于此，例如还可以OB值生成部304生成几个行的OB值的平均值作为OB值。
另外，如上所述，例举了将本实施方式3应用于本发明的实施方式1的情况，但是本发明并不限于此，当然能够将本实施方式3应用于上述实施方式及其变形例中的任一个中。
<实施方式4>
下面，使用附图详细说明本发明的实施方式4的生物体内信息获取系统的结构以及动作。此外，在以下说明中，对于与上述实施方式或者其变形例相同的结构以及动作，通过其引用来省略重复的说明。
本实施方式4的生物体内信息获取系统与上述实施方式1的生物体内信息获取系统1相同。但是，在本实施方式4中，胶囊型医疗装置10从发送电路19发送的图像信号成为图14示出的信号。此外，图14是表示在本实施方式4中胶囊型医疗装置10所发送的一帧图像信号的概念的图。
在胶囊型医疗装置10以外的结构(例如接收装置30或者信息处理装置50：以下称为接收装置30)中执行OB校正的情况下，需要将用于算出OB值的信息发送到接收装置30。另一方面，在发送图像信号的过程中，在图像信号中的与OB区域R13对应的部分嵌入用于使发送侧和接收侧实现数据交换时的同步的垂直同步信号和水平同步信号。但是，在OB区域R13中嵌入垂直同步信号和水平同步信号的情况下，有时不向接收装置30发送OB区域R13的像素值而在接收装置30中无法算出OB值。
因此，在本实施方式4中具有以下结构：代替OB区域R13而在有效像素区域R11周围的瞬态区域R12中包含垂直同步信号和水平同步信号来发送图像信号。由此，不会使OB区域R13的像素值缺失而能够与图像信号一起发送垂直同步信号和水平同步信号。
但是，并不限于此，还可以例如在图像信号的OB区域R13或者瞬态区域R12中包含在胶囊型医疗装置10中获取到的OB值，在OB区域R13和/或瞬态区域R12的其余区域中包含垂直同步信号和水平同步信号。由此，即使没有发送OB区域R13的像素值，也能够根据接收装置30接收到的OB值来执行OB校正。
另外，如上所述，例举了将本实施方式4应用于本发明的实施方式1中的情况，但是本发明并不限于此，当然能够将本实施方式4应用于上述实施方式及其变形例的任一个中。
另外，上述实施方式仅是用于实施本发明的例子，本发明并不限于这些，根据规格等进行各种变形包含在本发明的范围内，并且根据上述记载在本发明的范围内能够进行其它各种实施方式是显而易见的。
附图标记说明
1：生物体内信息获取系统；12-1：摄像元件；12-2：光学系统；12-3：电路基板；10、10A、10B、10C、10D、10E：胶囊型医疗装置；10a、10c：盖子；10b、10d：容器；11：控制电路；12、12a、12b：摄像部；13、13a、13b：照明部；14、14B、14a、14b：模拟信号处理电路；15、15B、15a、15b：数字信号处理电路；16、16B、16a、16b：调光计算部；17、17a、17b：目标值存储部；18、18B、18a、18b：OB值检测部；18B-1、18B-2：OB值保存部；18C、18Da、18Db：OB值存储部；19：发送电路；20：体外天线；22、22a、22b：像素部；30：接收装置；39：连接线缆；50：信息处理装置；58：便携式记录介质；59：通信线缆；100：被检体；300：OB校正电路；301：帧存储器；302：OB值算出部；303：OB值变化趋势判断部；304：OB值生成部；305：OB校正部；Dn：图像信号；POB：OB像素；R1、R11、Reff：有效像素区域；R2、R12、Rtran：瞬态区域；R3、R13、ROB：OB区域；R4：区域；Rpix：像素区域。

Claims (12)

1.一种被检体内导入装置，被导入到被检体内，该被检体内导入装置的特征在于，具备：
照明部，其照明被检体内部；
摄像元件，其具有使由上述照明部照明的被检体内部的光学像成像的具有规定大小的有效像素区域以及遮挡上述光学像的光学黑色区域；以及
调光控制部，其针对上述有效像素区域，根据上述有效像素区域的图像信号的像素值、上述光学黑色区域的图像信号的像素值以及驱动上述照明部时的驱动量的目标值来对从上述照明部发出的光的光量进行调整，
其中，上述调光控制部包括以下部分：
测光值算出部，其根据上述有效像素区域的图像信号算出测光值；
目标值存储部，其存储上述目标值；
黑电平检测部，其根据包含在上述光学黑色区域内的一个以上的像素值来获取上述图像信号的黑电平的黑电平指标；以及
调光计算部，其根据上述测光值算出部所算出的测光值、存储在上述目标值存储部中的目标值以及上述黑电平检测部所获取到的黑电平指标来对从上述照明部发出的光的光量进行调整。
2.根据权利要求1所述的被检体内导入装置，其特征在于，
上述调光控制部还包括以下部分：
黑电平指标存储部，其存储上述光学黑色区域的图像信号的黑电平的黑电平指标，
其中，上述调光计算部根据上述测光值算出部所算出的测光值、存储在上述目标值存储部中的目标值以及存储在上述黑电平指标存储部中的黑电平指标来对从上述照明部发出的光的光量进行调整。
3.根据权利要求1所述的被检体内导入装置，其特征在于，
上述调光控制部根据上述黑电平指标来校正上述测光值或者上述目标值。
4.根据权利要求1所述的被检体内导入装置，其特征在于，
上述调光控制部根据上述黑电平指标来校正上述目标值，将校正后的该目标值与上述测光值进行比较，根据该比较的结果来对从上述照明部发出的光的光量进行调整。
5.根据权利要求1所述的被检体内导入装置，其特征在于，
上述调光控制部根据上述黑电平指标来校正上述测光值，将校正后的该测光值与上述目标值进行比较，根据该比较的结果来对从上述照明部发出的光的光量进行调整。
6.根据权利要求1所述的被检体内导入装置，其特征在于，
具备多个上述照明部、多个上述摄像元件以及多个上述调光控制部。
7.根据权利要求1所述的被检体内导入装置，其特征在于，
具备多个上述照明部和多个摄像元件，
上述调光控制部对从多个上述照明部分别发出的光的光量进行调整。
8.根据权利要求1所述的被检体内导入装置，其特征在于，
还具备发送部，该发送部对由上述摄像元件生成的图像信号进行无线发送。
9.根据权利要求8所述的被检体内导入装置，其特征在于，
上述发送部在上述有效像素区域的图像信号与上述光学黑色区域的图像信号之间插入同步信号。
10.一种生物体内信息获取系统，其特征在于，具备：
根据权利要求1所述的被检体内导入装置；以及
外部装置，其接收从上述被检体内导入装置发送过来的上述图像信号并进行显示。
11.根据权利要求10所述的生物体内信息获取系统，其特征在于，
上述外部装置具备校正部，该校正部对上述图像信号的黑电平进行校正。
12.根据权利要求11所述的生物体内信息获取系统，其特征在于，
上述校正部包括以下部分：
帧存储器，其保持一帧的上述图像信号；
黑电平校正部，其对保持在上述帧存储器中的图像信号的黑电平进行校正；
黑电平指标算出部，其算出保持在上述帧存储器中的图像信号的各行的黑电平指标；
变化趋势判断部，其判断上述一帧的图像信号中的黑电平指标的变化趋势；以及
黑电平指标生成部，其根据上述变化趋势判断部的判断结果来生成用于上述黑电平校正部对上述图像信号的黑电平进行校正的黑电平指标。
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