JP5160621B2 - カプセル型内視鏡システム - Google Patents

Description

この発明は、被検体の体内に導入されるカプセル型内視鏡によって撮像された画像データを所定の電波を介してこのカプセル型内視鏡から受信する受信装置を用いたカプセル型内視鏡システムに関するものである。

近年、内視鏡の分野においては、撮像機能と無線通信機能とが設けられた飲込み型の内視鏡であるカプセル型内視鏡が登場し、このカプセル型内視鏡によって撮像された被検体内の画像データを取得するカプセル型内視鏡システムが開発されている。このカプセル型内視鏡システムにおいて、カプセル型内視鏡は、観察（検査）のために被検体の口から飲込まれた後、この被検体から自然排出されるまでの間、この被検体内たとえば胃または小腸等の臓器の内部をその蠕動運動に従って移動するとともに、所定間隔たとえば０．５秒間隔でこの被検体内を撮像するように機能する。

カプセル型内視鏡が被検体内を移動する間、このカプセル型内視鏡によって撮像された画像データは、順次無線通信によって外部に送信され、外部に設けられた受信アンテナを介して受信装置に受信される。この受信装置は、受信アンテナを介して順次受信した無線信号に基づいて画像データを生成し、これによって、カプセル型内視鏡による被検体内の画像データを取得できる。この受信装置は、取得した画像データをメモリに順次格納する。被検体は、この無線通信機能とメモリ機能とを有する受信装置を携帯することによって、カプセル型内視鏡を飲込んでから自然排出するまでの間に亘り、自由に行動できる。その後、医者または看護士は、受信装置のメモリに格納された画像データを表示装置に取り込ませ、得られた画像データに基づく被検体内の画像たとえば臓器画像を表示装置のディスプレイに表示させる。医者または看護士は、ディスプレイに表示された臓器画像等を用い、被検体の診断を行うことができる（たとえば特許文献１参照）。

このようなカプセル型内視鏡システムでは、カプセル型内視鏡は無線信号を受信装置に送信することによって画像データ等の各種データを受信装置に送信しているので、通信途上でのノイズ等に起因して通信エラーが発生する恐れがある。このような通信エラーを検出して訂正する方法としては、一般的に、データ送信側であるカプセル型内視鏡が、送信対象のデータに関するエラー訂正符号を算出し、このエラー訂正符号を本来送信すべきデータに付加して送信し、受信装置が、カプセル型内視鏡から送信されたデータを受信するとともに、この受信したデータに付加されたエラー訂正符号をもとに、この受信したデータのエラーを検出して訂正する。

特開２００１−２３１１８６号公報

しかしながら、上述したカプセル型内視鏡システムでは、送信装置であるカプセル型内視鏡が上述したエラー訂正符号を算出して送信対象のデータに付加する処理を行うようにすれば、カプセル型内視鏡の内部回路が増大し、カプセル型内視鏡の消費電力の増大を招くという問題点があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、カプセル型内視鏡本体の消費電力を増大させることなく、簡易に通信エラーを検出もしくは補正できるカプセル型内視鏡システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるカプセル型内視鏡システムは、被検体の内部に導入され、該被検体の内部の画像データを撮像するとともに該画像データを含む無線信号を送信するカプセル型内視鏡と、該無線信号を受信し、受信した該無線信号をもとに前記画像データを取得する受信装置とを備えたカプセル型内視鏡システムにおいて、前記カプセル型内視鏡は、該カプセル型内視鏡の固有情報を格納するパラメータ記憶手段と、前記画像データを送信する際の送信単位となるラインのそれぞれに前記固有情報の少なくとも一部を含め、前記画像データとともに前記ライン毎に含まれる前記固有情報を前記無線信号として順次送信する送信手段とを備え、前記受信装置は、前記送信手段から順次送信された前記画像データを取得し、前記ライン毎に含まれる前記固有情報をもとに、前記画像データの有効または無効を判断する制御手段を備え、前記制御手段は、所定のライン数の前記画像データを取得した際、前記ライン毎に含まれる前記固有情報の取得回数が所定の閾値以上である場合に、前記所定のライン数の前記画像データが有効であると判断することを特徴とする。

この発明によれば、カプセル型内視鏡の消費電力を増大することなく、カプセル型内視鏡からの無線信号がその伝搬経路上で受けるノイズ干渉あるいは他の無線信号との混信に起因する通信エラーを検出でき、検出した通信エラーを容易に補正できる受信装置を用いたカプセル型内視鏡システムを実現できるという効果を奏する。

以下、図面を参照して、この発明にかかる受信装置およびこれを用いたカプセル型内視鏡システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。

図１は、この発明の実施の形態であるカプセル型内視鏡システムの一構成例を模式的に例示する模式図である。図１に示すように、このカプセル型内視鏡システムは、被検体１内の通過経路に沿って移動するとともに被検体１内を撮像するカプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２によって撮像された画像データを受信する受信装置３と、カプセル型内視鏡２によって撮像された画像データをもとに被検体１内の画像を表示する表示装置４と、受信装置３と表示装置４との間の情報の受け渡しを行うための携帯型記録媒体５とを備える。受信装置３は、カプセル型内視鏡２によって送信された無線信号を受信する受信アンテナ３ａ〜３ｈが設けられる。

表示装置４は、カプセル型内視鏡２によって撮像された被検体１内の画像等を表示するためのものであり、携帯型記録媒体５を媒介にして得られる画像データ等に基づいた画像たとえば被検体１内の臓器等の画像を表示するワークステーション等のような構成を有する。表示装置４は、ＣＲＴディスプレイまたは液晶ディスプレイ等によって画像を表示してもよいし、プリンタ等のように他の媒体に画像を出力してもよい。また、表示装置４は、医者または看護士がカプセル型内視鏡２による被検体内の臓器等の画像に基づいて診断を行うための処理機能を有する。

携帯型記録媒体５は、コンパクトフラッシュ（登録商標）またはスマートメディア等の携帯可能な記録メディアである。携帯型記録媒体５は、受信装置３および表示装置４に対して着脱可能であって、両者に対する装着時に情報の出力および記録が可能な構造を有する。具体的には、携帯型記録媒体５は、受信装置３に装着された場合、受信装置３がカプセル型内視鏡２から受信した被検体１内の画像データ等を逐次記憶できる。また、携帯型記録媒体５は、カプセル型内視鏡２が被検体１から排出された後、受信装置３から取り出されて表示装置４に装着され、記憶した画像データ等が表示装置４によって読み出される。携帯型記録媒体５を用いて受信装置３と表示装置４とのデータの受け渡しを行うことによって、被検体１は、受信装置３と表示装置４とが有線接続された場合と異なり、カプセル型内視鏡２が被検体１の内部を移動中であっても、受信装置３を携帯した状態で自由に行動できる。

カプセル型内視鏡２は、被検体１に飲込まれることによって被検体１内の食道を通過し、消化管腔の蠕動によって体腔内を進行する。これと同時に、カプセル型内視鏡２は、被検体１の体内の画像を逐次撮像し、得られた被検体１内の画像データ等を受信装置３側に逐次送信する。

図２は、カプセル型内視鏡２の一構成例を模式的に例示するブロック図である。カプセル型内視鏡２は、被検体１の内部を撮像する際に撮像領域を照明する照明部２０と、照明部２０の駆動を制御する照明部駆動回路２１と、照明部２０によって照明された領域からの反射光像を撮像する撮像部２２と、撮像部２２の駆動を制御する撮像部駆動回路２３とを備える。また、カプセル型内視鏡２は、撮像部２２によって撮像された画像データとホワイトバランスデータ（ＷＢデータ）等のパラメータとを重畳した画像信号を生成する画像処理部２４と、このパラメータを予め記憶するパラメータ記憶部２５と、画像処理部２４によって生成された画像信号を変調して無線信号を生成する送信回路２６と、送信回路２６から出力された無線信号を外部に出力する送信アンテナ２７と、照明部駆動回路２１、撮像部駆動回路２３、画像処理部２４、および送信回路２６の駆動を制御する制御部２８と、各構成要素に対して駆動電力を供給する電力供給部２９とを備える。

照明部２０は、ＬＥＤ等の発光素子を用いて実現され、撮像部２２によって撮像される領域に対して照射光を出力して照明する。撮像部２２は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等の撮像素子を用いて実現され、照明部２０によって照明された領域からの反射光を受光することによって、この領域の画像を撮像する。撮像部２２は、得られた画像データを画像処理部２４に出力する。制御部２８は、照明部２０による撮像領域の照明タイミングと撮像部２２による撮像領域の撮像タイミングとを同期するように、照明部駆動回路２１および撮像部駆動回路２３を制御する。

画像処理部２４は、撮像部２２によって撮像された画像データを含む画像信号を生成する。この場合、画像処理部２４は、画像データを圧縮せずに画像信号を生成する。パラメータ記憶部２５は、ＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリＩＣを用いて実現され、画像データに関するカプセル型内視鏡２に固有のパラメータたとえばＷＢデータおよびカプセルＩＤデータが予め記録される。画像処理部２４は、パラメータ記憶部２５に格納されたカプセルＩＤデータおよびＷＢデータを読み出し、読み出したカプセルＩＤデータおよびＷＢデータと圧縮されていない画像データとを重畳した画像信号を生成する。画像処理部２４は、生成した画像信号を送信回路２６に送信する。なお、このカプセルＩＤデータは、カプセル型内視鏡２に固有の情報であって、カプセル型内視鏡２を特定するための特定情報である。

送信回路２６は、画像処理部２４によって生成された画像信号に対して所定の変調処理および電力増幅処理等を行い、この画像信号に対応する無線信号を生成する。この無線信号には、圧縮されていない画像データが含まれる。送信回路２６は、生成した無線信号を送信アンテナ２７に出力する。送信アンテナ２７は、送信回路２６から入力された無線信号を外部に出力する。この場合、カプセル型内視鏡２は、圧縮されていない画像データを含む状態（非圧縮状態）でこの無線信号を外部に出力することになる。

つぎに、受信装置３について説明する。受信装置３は、上述したように、受信アンテナ３ａ〜３ｈが電気的に接続される。受信アンテナ３ａ〜３ｈは、たとえばループアンテナを用いて実現され、図１に示したように、被検体１の体表上の所定位置たとえばカプセル型内視鏡２の通過経路に対応する位置に配置される。受信アンテナ３ａ〜３ｈは、この配置状態において、カプセル型内視鏡２によって送信された無線信号を受信するためのものである。なお、受信装置３と電気的に接続される受信アンテナは、１以上望ましくは複数であればよく、特に４つに限定されない。

受信装置３は、受信アンテナ３ａ〜３ｈのいずれかを介して受信された無線信号の受信処理を行うためのものである。受信装置３は、被検体１に複数の受信アンテナが配置されることによって、被検体１内でのカプセル型内視鏡２の位置に応じ、無線信号の受信に適した位置の受信アンテナを介してカプセル型内視鏡２による画像データを取得できる。

図３は、この発明の実施の形態である受信装置３の一構成例を模式的に例示するブロック図である。図３に示すように、受信装置３は、複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈの中から無線信号の受信に適した受信アンテナを選択するアンテナ選択部３０と、アンテナ選択部３０によって選択された受信アンテナ３ａ〜３ｈのいずれか一つを介して受信された無線信号に復調処理等を行う受信回路３１と、受信回路３１から入力された信号をもとに画像データに関する処理を行う画像処理部３２とを有する。また、受信装置３は、受信装置３の各構成部の駆動を制御する制御部３３と、画像データ等の抽出された情報を記憶する記憶部３４と、受信装置３の各構成部の駆動電力を供給する電力供給部３５とを有する。

アンテナ選択部３０は、複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈのそれぞれと電気的に接続され、受信アンテナ３ａ〜３ｈのいずれかを選択し、選択した受信アンテナを介して受信された無線信号を受信回路３１に出力する。この場合、アンテナ選択部３０は、たとえば受信アンテナ３ａ〜３ｈのそれぞれを介して受信された無線信号の受信電界強度を検出し、検出した各受信電界強度を比較することによって、最も高い受信電界強度の無線信号を受信した受信アンテナを選択する。

受信回路３１は、アンテナ選択部３０から入力された無線信号に対して復調処理等を行うためのものである。具体的には、受信回路３１は、カプセル型内視鏡２によって送信された無線信号を受信した場合、この無線信号に含まれる画像信号を復元する。受信回路３１は、得られた画像信号を画像処理部３２に出力する。

画像処理部３２は、受信回路３１から入力された画像信号に含まれる画像データの画素欠陥を検出して補正する処理を行い、補正した画像データをもとにフレーム単位の画像データを生成する処理を行うためのものである。画像処理部３２は、図３に示すように、受信回路３１から入力された画像信号を画像データとパラメータとに分離する信号分離部３２１と、信号分離部３２１によって分離抽出された画像データの画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正部３２２と、信号分離部３２１によって分離抽出されたパラメータをもとにＷＢデータとカプセルＩＤデータとを検出するパラメータ検出部３２３と、画素欠陥補正部３２２によって補正された画像データとパラメータ検出部３２３によって検出されたＷＢデータ等をもとにフレーム単位の画像データを生成する画像信号処理部３２４と、画像信号処理部３２４によって生成された画像データに対して所定の画像圧縮処理を行う画像圧縮部３２５とを有する。

信号分離部３２１は、受信回路３１から入力された画像信号を画像データとパラメータとに分離するためのものである。この画像信号は、カプセル型内視鏡２によって生成出力された画像信号である場合、上述したように、カプセル型内視鏡２によって撮像された画像データとパラメータたとえばカプセルＩＤデータおよびＷＢデータとが重畳されている。図４は、カプセル型内視鏡２が画像信号を送信するときに送信単位となる送信データのデータフォーマットを模式的に例示する模式図である。この送信単位は、撮像部２２によって撮像された画像の１ラインに対応しており、単位構成内には、図４に示すように、１フレームの画像データに含まれる水平方向のラインの先頭を示す水平識別データＤ１と、水平識別データＤ１の直後に重畳されたカプセルＩＤデータＤ２と、カプセルＩＤデータＤ２の直後に重畳されたＷＢデータＤ３と、ＷＢデータＤ３の直後に重畳された非圧縮状態の画像データＤ４とが含まれる。この場合、信号分離部３２１は、所定の水平同期信号を用いて水平識別データＤ１を検出することによって、この画像信号の水平方向の同期を取る。その後、信号分離部３２１は、カプセルＩＤデータＤ２とＷＢデータＤ３とをパラメータ信号として抽出分離し、このパラメータ信号をパラメータ検出部３２３に出力する。これと同時に、信号分離部３２１は、画像データＤ４を画像データ信号として抽出分離し、この画像データ信号を画素欠陥補正部３２２に出力する。なお、信号分離部３２１は、受信回路３１から受信した全ての画像信号に対し、かかる信号分離処理を行う。

画素欠陥補正部３２２は、信号分離部３２１によって分離抽出された画像データの画素欠陥を検出して補正するためのものである。ここで、画素欠陥とは、撮像部２２に用いられるＣＣＤ等の固体撮像素子の半導体の局所的な結晶欠陥、静電破壊、または経年劣化等によって生じる。欠陥の発生した画素では、入射光量に応じた電気信号に一定のバイアスが重畳されて出力されるため、撮像される画像上では、画素欠陥が白点または黒点となって現れる、すなわち画素単位のエラーとして現れる。画素欠陥補正部３３２は、このような画素欠陥すなわち画素単位のエラーの生じた画素を検出して補正する処理を行う。画素欠陥補正部３２２は、信号分離部３２１によって分離抽出された画像データの画素欠陥を検出する画素欠陥検出部３２２ａを有する。画素欠陥検出部３２２ａは、信号分離部３２１から入力された画像データを構成する各画素の画素値をもとに画素欠陥を検出する。

たとえば、画素欠陥検出部３２２ａは、ライン単位の画像データに配列された水平方向の各画素の画素値を検出し、それぞれの画素の左右に隣接する同色画素との画素値を比較し、この比較結果が所定のしきい値以上であれば、当該画素を画素欠陥として検出する。ところで、カプセル型内視鏡２によって出力された無線信号が受信装置３に受信されるまでの間に受けるノイズ等に起因してこの無線信号の画像データ部分に通信エラーが生じた場合も、画像上に画素欠陥と同様な画素単位のエラーが生じる。このため、受信装置３が受信する画像データには、カプセル型内視鏡２の撮像部２２に固有な画素欠陥と、通信エラーによって生じる画素単位のエラーである画素欠陥との両方が含まれることになる。したがって、画素欠陥検出部３２２ａは、カプセル型内視鏡２の撮像部２２に固有で固定の画素位置に存在する画素欠陥のみならず、カプセル型内視鏡２によって出力された無線信号が受信アンテナ３ａ〜３ｈのいずれかを介して受信されるまでの間に受けるノイズ干渉に起因して画像データのランダムな画素位置に発生する画素欠陥と同様の画素単位の通信エラーも、画素欠陥として検出できることになる。なお、画素欠陥検出部３２２ａは、複数のラインの画像データに配列された垂直方向の各画素の画素値を検出し、それぞれの画素の上下に隣接する同色画素との画素値を比較し、この比較結果が所定のしきい値以上であれば、当該画素を画素欠陥として検出してもよい。

画素欠陥補正部３２２は、画素欠陥検出部３２２ａによって検出された画素欠陥を補正する処理を行う。この場合、画素欠陥補正部３２２は、たとえば画素欠陥が検出された画素の水平方向に隣接する同色画素の平均値を画素欠陥画素の画素値として置き換えることによって、この画素欠陥を補正する。なお、画素欠陥補正部３２２は、画素欠陥が検出された画素の垂直方向に隣接する同色画素の平均値を画素欠陥画素の画素値として置き換えることによって、この画素欠陥を補正してもよい。ここで、画素欠陥検出部３２２ａは、撮像部２２に固有な画素欠陥を検出しかつノイズ干渉に起因する通信エラーによって生じる画素単位のエラーである画素欠陥を検出するので、画素欠陥補正部３２２は、撮像部２２に固有な画素欠陥を補正しかつノイズ干渉に起因する動的な画素欠陥すなわち画素単位の通信エラーを補正することができる。その後、画素欠陥補正部３２２は、画素欠陥を補正済みの画像データを画像信号処理部３２４に順次出力する。

なお、画素欠陥検出部３２２ａは、撮像部２２に固有の画素欠陥を動的に検出しているが、この固有の画素欠陥が生じる画素欠陥位置を示すアドレス情報に基づいてこの固有の画素欠陥を検出する構成としてもよい。すなわち、この固有の画素欠陥が生じる画素欠陥位置をカプセル型内視鏡２の製造時に予め検出し、検出した画素欠陥位置を示す画素のアドレス情報をカプセル型内視鏡２のパラメータ記憶部２５に格納しておく。カプセル型内視鏡２は、上述したＷＢデータまたはカプセルＩＤデータと同様にこのアドレス情報を画像信号に重畳して無線送信するようにし、受信装置３は、カプセル型内視鏡２から画像信号とともにこのアドレス情報を受信し、画素欠陥検出部３２２ａが、この受信したアドレス情報に基づいてこの固有の画素欠陥を検出してもよい。

また、画素欠陥検出部３２２ａは、複数のフレーム単位の画像データについて上述したように画素欠陥を検出する処理を行い、これら複数のフレーム単位の画像データにおける同一画素位置に画素欠陥を検出した場合、この同一画素位置を撮像部２２に固有な画素欠陥が発生した画素位置として記憶し、その後、この画素位置についての画素欠陥の検出処理を行わないようにしてもよい。この場合、画素欠陥検出部３２２ａは、この記憶した画素位置を示す情報を画素欠陥補正部３２２に送信するようにし、画素欠陥補正部３２２は、画素欠陥検出部３２２が画素欠陥の検出処理を行わなくとも、この情報に基づく画素位置の画素欠陥を補正するようにしてもよい。また、画素欠陥検出部３２２ａは、この記憶した画素位置をもとに、画素欠陥補正部３２２に対し、この画素位置の画素欠陥を補正する制御を行うようにしてもよい。

パラメータ検出部３２３は、信号分離部３２１から入力されたパラメータ信号をもとにＷＢデータとカプセルＩＤデータとを検出するためのものである。パラメータ検出部３２３は、受信したパラメータ信号をもとに検出したＷＢデータを画像信号処理部３２４に出力する。また、パラメータ検出部３２３は、受信したパラメータ信号をもとに検出したカプセルＩＤデータを制御部３３に出力する。

画像信号処理部３２４は、画素欠陥補正部３２２によって補正された画像データとパラメータ検出部３２３によって検出されたＷＢデータ等をもとに所定の画像処理を行い、フレーム単位の画像データを生成するためのものである。具体的には、画像信号処理部３２４は、画素欠陥補正部３２２から順次入力された各画像データとパラメータ検出部３２３から入力されたＷＢデータをもとに、これら各画像データのホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正処理を行う。また、画像信号処理部３２４は、画素欠陥補正部３２２から入力された各画像データに対するガンマ補正処理および輪郭強調処理等の画像処理をさらに行う。

また、画像信号処理部３２４は、所定の画像処理を行った所定数の画像データを用いてフレーム単位の画像データ（受信画像データ）を生成する。画像信号処理部３２４は、カプセル型内視鏡２が所定のフレームライン数の画像データを送信した場合、この所定のフレームライン数と同数のライン単位の画像データを用いて受信画像データを生成する。なお、このフレームライン数は、１フレームに含まれる水平方向のライン数である。すなわち、１フレームの画像データは、フレームライン数と同数のライン単位の画像データによって構成される。

画像信号処理部３２４によって生成された受信画像データは、画像圧縮部３２５に順次入力される。画像圧縮部３２５は、画像信号処理部３２４から順次入力された各受信画像データに対して所定の画像圧縮処理を行い、これらの各受信画像データを圧縮する。画像信号処理部３２４は、圧縮した受信画像データを制御部３３に出力する。

一方、記憶部３４は、上述した携帯型記録媒体５を着脱可能に装着でき、制御部３３の制御に基づく情報たとえば画像信号処理部３２４によって生成された受信画像データを携帯型記録媒体５に順次書き込む。なお、記憶部３４は、ＲＡＭまたはフラッシュメモリ等のメモリＩＣを有することによって記憶部３４自体が情報を記憶するように構成されてもよい。

電力供給部３５は、受信装置３が図１に示したように被検体１に携帯された状態であっても、受信装置３の各構成部に駆動電力を供給する。なお、電力供給部３５としては、乾電池、リチウムイオン二次電池、またはニッケル水素電池等を例示することができる。また、電力供給部３５は、充電式であってもよい。

制御部３３は、各種処理プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、各種処理プログラム等が予め記録されたＲＯＭと、各処理の演算パラメータまたはカプセルＩＤデータ等を記憶するＲＡＭとを用いて実現される。制御部３３は、受信装置３の各構成部の駆動を制御する。制御部３３は、たとえば画像圧縮部３２５から入力された受信画像データ等を記憶部３４に記憶させる。この場合、制御部３３は、パラメータ検出部３２３によって検出されたライン単位の画像データ毎のカプセルＩＤデータをもとに、画像データを送信したカプセル型内視鏡を特定するための画像ＩＤを決定し、決定した画像ＩＤと受信した受信画像データとを対応付けて記憶部３４に記憶させる。図５は、決定した画像ＩＤと受信した受信画像データとを対応付けて記憶部３４に記憶させるまでの処理手順を例示するフローチャートである。

制御部３３は、フレームの画像受信を開始する毎に図５に示す処理手順を行い、画像の各ライン受信毎にパラメータ検出部３２３によって検出されるカプセルＩＤをもとに、受信した各フレームの画像ＩＤを決定し、決定した画像ＩＤと受信した画像データとを対応付けて記憶部３４に記憶する制御を行う。すなわち、制御部３３は、まず、カプセルＩＤを取得したライン数を示す取得回数ｉを初期化してこの取得回数ｉを「０」に設定する（ステップＳ１０１）。

つぎに、制御部３３は、パラメータ検出部３２３がライン受信毎に水平識別データＤ１に引き続き検出するカプセルＩＤデータＤ２に基づくカプセルＩＤを取得する（ステップＳ１０２）。この場合、制御部３３は、保有するメモリエリア（図示せず）に取得したカプセルＩＤを記憶する。さらに、制御部３３は、取得回数ｉをカウントアップする処理を行って、この取得回数ｉに「１」を加算する（ステップＳ１０３）。

その後、制御部３３は、取得回数ｉが予め設定された取得回数ｎに達するまで、上述したステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理手順を繰り返す。ここで、この取得回数ｎは、カプセル型内視鏡２によって送信される画像データの１フレームの垂直方向ライン数（以下、フレームライン数と記す）に相当する。すなわち、制御部３３は、取得回数ｉがフレームライン数に達したか否かを判断し、取得回数ｉがフレームライン数すなわち取得回数ｎに達していないと判断した場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、上述したステップＳ１０２以降の処理手順を繰り返す。

一方、制御部３３は、取得回数ｉがフレームライン数すなわち取得回数ｎに達したと判断した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、取得したカプセルＩＤの内、最も多く受信したカプセルＩＤすなわち最多取得頻度のカプセルＩＤを受信画像データの画像ＩＤとして決定する（ステップＳ１０５）。

その後、制御部３３は、画像圧縮部３２５から入力された受信画像データとステップＳ１０７において決定した画像ＩＤとを対応付けて記憶部３４に転送し、この画像ＩＤを対応付けた状態の受信画像データを記憶するように記憶部３４を制御する（ステップＳ１０６）。

ここで、制御部３３は、パラメータ検出部３２３から取得回数ｎと同じ回数受信したカプセルＩＤデータのうち、上述したノイズ干渉に起因して文字化け等の通信エラーが発生したカプセルＩＤデータを受信した場合であっても、残りの正常な状態で受信したカプセルＩＤデータに基づくカプセルＩＤを上述した最多取得頻度のカプセルＩＤとして決定できる。すなわち、制御部３３は、カプセルＩＤデータに関するフレーム単位の通信エラーを補正することができ、正常なカプセルＩＤに対応する画像ＩＤを受信画像データと対応付けて記憶部３４に格納できる。

一方、制御部３３は、パラメータ検出部３２３によって検出されたライン単位の画像データ毎のカプセルＩＤデータをもとに、画像信号処理部３２４によって生成された受信画像データが有効画像であるか無効画像であるかを判断することもできる。なお、この有効画像とは、被検体１を検査する上で有効な画像データすなわちカプセル型内視鏡２によって撮像された正常な画像データである。一方、この無効画像とは、被検体１を検査する上で有効ではない画像データたとえば上述したノイズ干渉に起因する通信エラーが発生した異常な画像データである。

図６は、取得した受信画像データを有効画像または無効画像と判断し、有効画像と判断した受信画像データを記憶部３４に記憶させるまでの処理手順を例示するフローチャートである。図６において、制御部３３は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１０６と同様の処理手順を行って、取得回数ｎ分のカプセルＩＤを取得し、これら全てのカプセルＩＤのうちの最多取得頻度のカプセルＩＤを画像ＩＤとして決定する（ステップＳ２０１〜Ｓ２０５）。

つぎに、制御部３３は、ステップＳ２０７において決定した画像ＩＤに対応するカプセルＩＤの最大取得頻度と判定基準情報として制御部３３に予め記録された取得回数ｍとを比較し、この最多取得頻度が取得回数ｍ以上である場合（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、画像信号処理部３２４によって生成された受信画像データを有効画像と判断する（ステップＳ２０７）。その後、制御部３３は、この有効画像と判断した有効な受信画像データと上述したステップＳ２０５において決定した画像ＩＤとを対応付けて記憶部３４に転送し、この画像ＩＤを対応付けた状態の有効な受信画像データを記憶するように記憶部３４を制御する（ステップＳ２０８）。

一方、制御部３３は、上述した最大取得頻度と取得回数ｍとを比較し、この最多取得頻度が取得回数ｍ未満である場合（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、画像信号処理部３２４によって生成された受信画像データを無効画像と判断する（ステップＳ２０９）。その後、制御部３３は、この無効画像と判断した無効な受信画像データを消去し（ステップＳ２１０）、記憶部３４に記憶させない。

ここで、制御部３３は、パラメータ検出部３２３から取得回数ｎと同じ回数分受信したカプセルＩＤデータに基づくカプセルＩＤのうち、最も取得頻度が多い正常な同一カプセルＩＤを上述した最多取得頻度のカプセルＩＤとして決定できる。このため、制御部３３は、上述したノイズ干渉に起因して文字化け等の通信エラーが発生したカプセルＩＤデータを受信した場合であっても、この最多取得頻度のカプセルＩＤを受信画像データの画像ＩＤとして決定することによって、この通信エラーを補正することができる。

さらに、制御部３３は、決定した画像ＩＤに対応するカプセルＩＤの最多取得頻度と判定基準である取得回数ｍとを比較した結果をもとに、取得した受信画像データを有効画像または無効画像と判断する。このため、カプセル型内視鏡２からの無線信号が別のカプセル型内視鏡からの無線信号と混信した状態で受信装置３に受信される通信エラーが発生した場合であっても、制御部３３は、最多取得頻度のカプセルＩＤに対応するライン単位の画像データが取得回数ｍと同数以上含まれる受信画像データすなわち受信した画像に所定ライン数ｍ以上の同一カプセル型内視鏡からの画像データが含まれている画像データを有効画像と判断し、それ以外の受信画像データを無効画像と判断できる。これによって、制御部３３は、このようなフレーム単位の通信エラーを補正することができ、有効画像と判断した有効な受信画像データを無効な受信画像データと区別して記憶部３４に順次格納できる。

なお、上述した取得回数ｍは、画像信号処理部３２４によって生成される受信画像データのフレームライン数ｎの過半数であることが望ましい。これによって、制御部３３は、最多取得頻度のカプセルＩＤに対応するライン単位の画像データがフレームライン数ｎの過半数以上含まれる受信画像データを有効画像と判断でき、有効画像と無効画像との判断精度をさらに高めることができる。

また、この発明の実施の形態では、カプセル型内視鏡２を特定する特定情報としてカプセルＩＤデータを用いていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、カプセル型内視鏡２に固有の情報たとえばＷＢデータをこの特定情報として用いてもよい。この場合、制御部３３は、このカプセル型内視鏡２に固有の情報をもとに画像ＩＤを決定すればよい。

さらに、この発明の実施の形態では、カプセル型内視鏡２が画像信号を生成する場合、水平識別データの直後にカプセルＩＤデータを重畳し、このカプセルＩＤデータの直後にＷＢデータを重畳していたが、この発明はこれに限定されるものではなく、カプセルＩＤおよびＷＢデータ等のパラメータは、水平識別データと画像データとの間の領域に重畳されればよく、その順序は一連の画像データにおいて一定であればよい。

また、この発明の実施の形態では、無効画像と判断した受信画像データを記憶部３４に格納せずに消去していたが、この発明はこれに限定されるものではなく、無効画像と判断した受信画像データに対して無効画像である旨を示すＩＤコード等の無効画像特定情報を対応付け、この無効画像特定情報を対応付けた状態でこの受信画像データを記憶部３４に格納してもよい。

以上、説明したように、この発明の実施の形態では、受信装置がカプセル型内視鏡によって送信された画像データを受信する毎に、受信した各画像データを構成する各画素の画素値に基づいて画素欠陥を検出し、画素欠陥が検出された画素の水平方向に隣接する同色画素の画素値をもとに補間処理を行って、この画素欠陥を補正するように構成している。したがって、カプセル型内視鏡の消費電力を増大することなく、カプセル型内視鏡の撮像素子に固有な画素欠陥を検出でき、さらにカプセル型内視鏡からの無線信号がその伝搬経路上でノイズ干渉を受けることに起因する画素単位の通信エラーとしての動的な画素欠陥も検出でき、この固有な画素欠陥を補正するとともに、このノイズ干渉に起因する動的な画素欠陥として現れる画素単位の通信エラーを簡易に補正できる受信装置およびこれを用いたカプセル型内視鏡システムを実現することができる。

さらに、カプセル型内視鏡によって撮像されたフレーム単位の画像データを構成するライン単位の画像データ毎にカプセル型内視鏡の特定情報を取得し、この特定情報を取得した回数をもとに、フレーム単位の画像データを特定する画像特定情報を決定しているので、上述したノイズ干渉に起因する文字化け等の通信エラーが一部のカプセル型内視鏡の特定情報に発生した場合であっても、このカプセル型内視鏡の特定情報に対応する画像特定情報をフレーム単位の画像データに容易に対応付けることができ、これによって、この文字化け等の通信エラーを補正することができる。

また、この特定情報を取得した回数をもとに、取得したフレーム単位の画像データが有効画像であるか無効画像であるかを判断しているので、このカプセル型内視鏡によるフレーム単位の画像データとノイズである別のカプセル型内視鏡による画像データとの混信に起因する通信エラーが発生した場合であっても、取得すべき画像データを所定ライン数含んだフレーム単位の画像データを有効画像と判断でき、それ以外を無効画像と判断できる。これによって、取得したフレーム単位の画像データ毎に有効画像と無効画像とを区別して順次格納でき、この混信に起因するフレーム単位の通信エラーを容易に補正することができる。このことは、混信に起因する無効な画像が表示装置４での観察等に用いられることを防止することに繋がる。

この発明の実施の形態であるカプセル型内視鏡システムの一構成例を模式的に例示する模式図である。 カプセル型内視鏡システムを構成するカプセル型内視鏡の一構成例を模式的に例示するブロック図である。 この発明の実施の形態である受信装置の一構成例を模式的に例示するブロック図である。 画像信号の送信単位のデータフォーマットを模式的に例示する模式図である。 画像ＩＤと受信画像データとを対応付けて記憶部に格納するまでの処理手順を例示するフローチャートである。 受信画像データを有効画像または無効画像と判断する処理手順を例示するフローチャートである。

１ 被検体
２ カプセル型内視鏡
３ 受信装置
３ａ〜３ｈ 受信アンテナ
４ 表示装置
５ 携帯型記録媒体
２０ 照明部
２１ 照明部駆動回路
２２ 撮像部
２３ 撮像部駆動回路
２４，３２ 画像処理部
２５ パラメータ記憶部
２６ 送信回路
２７ 送信アンテナ
２８，３３ 制御部
２９，３５ 電力供給部
３０ アンテナ選択部
３１ 受信回路
３４ 記憶部
３２１ 信号分離部
３２２ 画素欠陥補正部
３２２ａ 画素欠陥検出部
３２３ パラメータ検出部
３２４ 画像信号処理部
３２５ 画像圧縮部
Ｄ１ 水平識別データ
Ｄ２ カプセルＩＤデータ
Ｄ３ ＷＢデータ
Ｄ４ 画像データ

Claims (1)

1. 被検体の内部に導入され、該被検体の内部の画像データを撮像するとともに該画像データを含む無線信号を送信するカプセル型内視鏡と、該無線信号を受信し、受信した該無線信号をもとに前記画像データを取得する受信装置とを備えたカプセル型内視鏡システムにおいて、
   前記カプセル型内視鏡は、該カプセル型内視鏡の固有情報を格納するパラメータ記憶手段と、前記画像データを送信する際の送信単位となるラインのそれぞれに前記固有情報の少なくとも一部を含め、前記画像データとともに前記ライン毎に含まれる前記固有情報を前記無線信号として順次送信する送信手段とを備え、
   前記受信装置は、前記送信手段から順次送信された前記画像データを取得し、前記ライン毎に含まれる前記固有情報をもとに、前記画像データの有効または無効を判断する制御手段を備え、
   前記制御手段は、所定のライン数の前記画像データを取得した際、前記ライン毎に含まれる前記固有情報の取得回数が所定の閾値以上である場合に、前記所定のライン数の前記画像データが有効であると判断す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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