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WO2017221468A1 - 被検体内導入装置、送信方法及びプログラム - Google Patents

被検体内導入装置、送信方法及びプログラム Download PDF

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WO2017221468A1
WO2017221468A1 PCT/JP2017/007962 JP2017007962W WO2017221468A1 WO 2017221468 A1 WO2017221468 A1 WO 2017221468A1 JP 2017007962 W JP2017007962 W JP 2017007962W WO 2017221468 A1 WO2017221468 A1 WO 2017221468A1
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WO
WIPO (PCT)
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image signal
wavelength band
pixel
data
light
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2017/007962
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English (en)
French (fr)
Inventor
和也 古保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
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Publication of WO2017221468A1 publication Critical patent/WO2017221468A1/ja
Priority to US16/210,079 priority patent/US11259691B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041—Capsule endoscopes for imaging
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    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
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    • A61B1/045—Control thereof
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    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0638—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0646—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements with illumination filters

Definitions

  • the present invention relates to an in-subject introduction apparatus, a transmission method, and a program that are introduced into a subject, acquire an in-vivo image in the subject, and transmit the acquired in-vivo image to the outside.
  • endoscopes irradiate a living tissue with white light or narrow band light, and take an image with an imaging unit, whereby a narrow band light image and a white light image capable of observing capillaries and fine patterns on the mucosal surface layer are observed.
  • the technique which can acquire is known (refer patent document 1).
  • the present invention has been made in view of the above, and it is possible to generate a special light image with high gradation without increasing the amount of data even when special light is irradiated. It is an object to provide an introduction apparatus, a transmission method, and a program.
  • an in-vivo introduction device receives first light in a first wavelength band and generates a first image signal, and the first pixel A second pixel that receives light in a second wavelength band different from the wavelength band and generates a second image signal; and receives light in a third wavelength band different from each of the first wavelength band and the second wavelength band; A special pixel that includes at least one of the first wavelength band or the second wavelength band and does not include the third wavelength band.
  • a data processing unit that allocates and outputs at least a part of at least one of the first image signal or the second image signal to the third image signal when the first pixel and the second pixel receive light; and the data processing
  • the first image signal output from the unit, the second image signal It characterized in that it comprises an image signal, and an output unit that outputs the third image signal.
  • the data processing unit receives a part of the first image signal.
  • the first image signal is assigned to the first data area
  • the remainder of the first image signal is assigned to the third data area of the third image signal
  • a part of the second image signal is assigned to the second image signal.
  • the second data area is allocated, and the remainder of the second image signal is allocated to the third data area of the third image signal.
  • the output unit is a signal allocated to the first, second and third data areas. Is output.
  • the data amount of the first, second, and third data regions is more than the data amount of each of the first, second, and third image signals.
  • the data processing unit When the first pixel and the second pixel each receive the special light, the data processing unit generates a data amount that is the same as the data amount of the first data area in the first image signal. Assigning to one data area, assigning at least part of the remaining data amount of the first image signal to the third data area, and assigning the same data amount as the data amount of the second data area in the second image signal. In addition to being allocated to the second data area, at least a part of the remaining data amount of the second image signal is allocated to the third data area and output.
  • the data processing unit may emit illumination light including light in each of the first wavelength band, the second wavelength band, and the third wavelength band.
  • the first pixel, the second pixel, and the third pixel receive light, the first image signal, the second image signal, and the third image signal are converted into a predetermined amount of data and output. To do.
  • the output unit externally outputs the first image signal, the second image signal, and the third image signal output from the data processing unit. It is characterized by transmitting to.
  • the first image signal and the second image are transmitted from the imaging unit.
  • a control unit that outputs only the image signal is further provided.
  • the in-subject introduction device in the above invention, includes a first illumination unit that irradiates illumination light including light in each of the first wavelength band, the second wavelength band, and the third wavelength band; And a second illumination unit for irradiating the special light.
  • the first wavelength band is a blue wavelength band
  • the second wavelength band is a green wavelength band
  • the third wavelength band Is the red wavelength band
  • the special light is the first wavelength band that is the blue wavelength band and is narrower than the blue wavelength band
  • the green wavelength band that is greater than the green wavelength band. It includes at least one light of a narrow second narrow band.
  • the first narrow band is 390 nm to 445 nm
  • the second narrow band is 530 nm to 550 nm.
  • the transmission method according to the present invention also includes a first pixel that receives light in the first wavelength band to generate a first image signal, and receives light in a second wavelength band that is different from the first wavelength band.
  • a second pixel that generates two image signals and a third pixel that receives light in a third wavelength band different from each of the first wavelength band and the second wavelength band and generates a third image signal.
  • a transmission method executed by the intra-subject introduction apparatus including the imaging unit configured to include special light that includes at least one of the first wavelength band or the second wavelength band and does not include the third wavelength band.
  • the first image output from the step No., the second image signal and characterized in that it comprises a and an output step of outputting the third image signal.
  • the program according to the present invention receives a first pixel that receives light in a first wavelength band to generate a first image signal, and receives light in a second wavelength band that is different from the first wavelength band and receives a second light.
  • the special light including at least one of the first wavelength band or the second wavelength band and not including the third wavelength band is transmitted to the first pixel and the second pixel.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the color filter of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing executed by the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram schematically illustrating an overview of a reading process performed by the imaging unit of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram schematically illustrating an overview of a reading process performed by the imaging unit of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image signal after the A / D conversion processing by the A / D conversion unit of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5C is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image signal after the gradation conversion processing by the gradation conversion unit of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5D is a diagram schematically illustrating a bit of each pixel transmitted by the transmission / reception unit of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image signal before the special light gradation conversion process by the gradation conversion unit of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image signal after the special light gradation conversion processing by the gradation conversion unit of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6C is a diagram schematically illustrating a bit of each pixel transmitted by the transmission / reception unit of the capsule endoscope according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an outline of processing executed by the capsule endoscope according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an outline of special light readout processing by the imaging unit of the capsule endoscope according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of an image signal before A / D conversion processing by the A / D conversion unit of the capsule endoscope according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9B is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image signal after the special light gradation conversion processing by the gradation conversion unit of the capsule endoscope according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of an image signal before special light gradation conversion processing by the gradation conversion unit of the capsule endoscope according to the modification of the second embodiment of the present invention. It is.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a capsule endoscope system 1 shown in FIG. 1 includes a capsule endoscope 2 that captures an in-vivo image in a subject 100 and a wireless transmission transmitted from the capsule endoscope 2 that is introduced into the subject 100.
  • a receiving antenna unit 3 that receives a signal
  • a receiving antenna unit 3 that is detachably connected
  • a reception device 4 that records or displays a radio signal received by the receiving antenna unit 3 by performing a predetermined process
  • a capsule-type endoscope An image processing device 5 for processing and / or displaying an image corresponding to an image signal in the subject 100 imaged by the mirror 2.
  • the capsule endoscope 2 has an imaging function for imaging the inside of the subject 100 and a wireless communication function for transmitting in-vivo information including an image signal obtained by imaging the inside of the subject 100 to the receiving antenna unit 3.
  • the capsule endoscope 2 passes through the esophagus in the subject 100 by being swallowed into the subject 100, and moves in the body cavity of the subject 100 by the peristaltic movement of the digestive tract cavity.
  • the capsule endoscope 2 sequentially images the inside of the body cavity of the subject 100 at a minute time interval, for example, 0.5 second interval (2 fps) while moving in the body cavity of the subject 100, and the captured inside of the subject 100 Are sequentially transmitted to the receiving antenna unit 3 by radio.
  • a minute time interval for example, 0.5 second interval (2 fps
  • the receiving antenna unit 3 includes receiving antennas 3a to 3h.
  • the receiving antennas 3a to 3h receive radio signals from the capsule endoscope 2 and transmit them to the receiving device 4.
  • the receiving antennas 3a to 3h are configured using loop antennas.
  • Each of the receiving antennas 3a to 3h is attached to a predetermined position on the external surface of the subject 100, for example, a position corresponding to each organ in the subject 100 that is a passage route of the capsule endoscope 2.
  • the receiving device 4 records an image signal in the subject 100 included in a radio signal received from the capsule endoscope 2 via the receiving antennas 3a to 3h or displays an image corresponding to the image signal in the subject 100. To do.
  • the receiving device 4 records the position information and time information of the capsule endoscope 2 in association with the radio signals received via the receiving antennas 3a to 3h.
  • the receiving device 4 is, for example, introduced from the mouth of the subject 100 until passing through the digestive tract and discharged from the subject 100 while the capsule endoscope 2 is inspected. It is stored in a holder (not shown) and carried by the subject 100.
  • the receiving device 4 is removed from the subject 100 after the examination by the capsule endoscope 2 and is connected to the image processing device 5 in order to transfer an image signal received from the capsule endoscope 2.
  • the image processing apparatus 5 is configured using a computer, a mobile terminal, or the like, and displays a display device 50 that displays an image corresponding to the image signal in the subject 100 transferred from the receiving apparatus 4. And a manipulation input device 52 such as a keyboard or a mouse.
  • the display device 50 is configured using a display panel such as liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence).
  • the cradle 51 displays related information such as an image signal from the receiving device 4 and positional information, time information and identification information of the capsule endoscope 2 associated with the image signal. Transfer to the processor 5.
  • the operation input device 52 inputs a user operation to the computer.
  • the user While operating the operation input device 52, the user observes the living body part inside the subject 100, for example, the esophagus, stomach, small intestine, large intestine, and the like while viewing images in the subject 100 sequentially displayed by the image processing apparatus 5.
  • the subject 100 is diagnosed.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the capsule endoscope 2.
  • the capsule endoscope 2 shown in FIG. 2 irradiates white light to the capsule-type housing 20 formed in a size and shape that can be easily introduced into the digestive tract of a subject and the imaging field of the capsule endoscope 2.
  • a first illumination unit 21 that performs a second illumination unit 22 that irradiates the imaging field of the capsule endoscope 2 with special light, an optical system 23 that forms a subject image, and a subject image formed by the optical system 23
  • the image pickup unit 24 that receives the light and generates an image signal by performing photoelectric conversion, A / D conversion is performed on the analog image signal generated by the image pickup unit 24, and the gradation of the digital image signal is set to a predetermined bit.
  • a data processing unit 25 that converts the number into a number and outputs it, and an image signal after gradation conversion input from the data processing unit 25 is transmitted to the outside via the antenna 27, or a radio signal from the outside is transmitted
  • Transmitting and receiving unit 26 and capsule A recording unit 28 that records various information of the endoscope 2, a control unit 29 that controls each component of the capsule endoscope 2, and a power source that supplies power to each component of the capsule endoscope 2 30.
  • the capsule-type casing 20 is realized by closing both side opening ends of the cylindrical casing 201 with the dome-shaped casings 202 and 203.
  • the dome-shaped casing 203 is formed using a transparent member that can transmit white light emitted by the first illumination unit 21 or special light emitted by the second illumination unit 22.
  • the capsule housing 20 formed by the cylindrical housing 201 and the dome-shaped housings 202 and 203 includes a first illumination unit 21, a second illumination unit 22, an optical system 23, and an imaging system.
  • a unit 24, a data processing unit 25, a transmission / reception unit 26, an antenna 27, a recording unit 28, a control unit 29 and a power supply 30 are included.
  • the 1st illumination part 21 irradiates white light through the dome shape housing
  • the first illumination unit 21 is configured using a white LED (Light Emitting Diode) or the like.
  • the second illumination unit 22 irradiates special light through the dome-shaped housing 203 toward at least a region including the imaging field of view of the capsule endoscope 2 under the control of the control unit 29.
  • special light refers to blue narrow-band light (for example, 390 nm to 445 nm) and green narrow-band light when the capsule endoscope 2 performs narrow-band light observation (NBI). (For example, 530 nm to 550 nm).
  • the optical system 23 focuses reflected light from the mucous membrane of the subject on the imaging surface of the imaging unit 24 to form a subject image.
  • the optical system 23 is configured using one or more lenses, for example, a condenser lens and a focus lens.
  • the imaging unit 24 sequentially generates image signals of the subject image formed by the optical system 23 according to a predetermined frame rate under the control of the control unit 29, and outputs the generated image signal to the data processing unit 25.
  • the imaging unit 24 includes a color filter 241 and an imaging element 242.
  • the color filter 241 transmits light of a predetermined wavelength band.
  • the color filter 241 includes light in a red wavelength band, light in a green wavelength band, and light in a blue wavelength band (for example, red: 600 nm to 700 nm, green: 500 nm to 600 nm, blue: 400 nm to 500 nm). ) Consists of a plurality of filters that pass through each.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the color filter 241.
  • the color filter 241 uses a filter R that transmits light in the red wavelength band, filters Gr and Gb that transmit light in the green wavelength band, and a filter B that transmits light in the blue wavelength band. Configured. Further, the color filter 241 is configured such that the filter R, the filter Gr, the filter Gb, and the filter B are arranged on the light receiving surface of each pixel of the image sensor 242 described later by a Bayer array.
  • the image sensor 242 generates an analog image signal by receiving the subject image formed by the optical system 23 through the color filter 241 and performing photoelectric conversion under the control of the control unit 29 to generate and generate the analog image signal.
  • the analog image signal is output to the data processing unit 25.
  • the image sensor 242 is configured by a plurality of pixels arranged in a two-dimensional lattice, and is configured using, for example, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) or a charge coupled device (CCD).
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • CCD charge coupled device
  • a pixel in which the R filter is disposed on the light receiving surface is an R pixel
  • a pixel in which the Gr filter is disposed on the light receiving surface is a Gr pixel
  • a pixel in which the Gb filter is disposed on the light receiving surface is a Gb pixel
  • B A pixel in which the filter is disposed on the light receiving surface is referred to as a B pixel.
  • a signal output from each of the plurality of B pixels is a first image signal
  • a signal output from each of the plurality of Gr pixels and the plurality of Gb pixels is a second image signal
  • a signal output from each of the plurality of R pixels Is referred to as a third image signal.
  • the data processing unit 25 includes an A / D conversion unit 251 and a gradation conversion unit 252. Under the control of the control unit 29, the data processing unit 25 performs A / D conversion on the analog image signal generated by the imaging unit 24, and converts the gradation of the digital image signal to a predetermined number of bits. Convert and output.
  • the A / D conversion unit 251 is configured using an ASIC, and performs an A / D conversion process that converts an analog image signal input from the imaging unit 24 into a digital image signal under the control of the control unit 29. And output to the gradation converter 252. Specifically, the A / D conversion unit 251 converts an analog image signal input from each of the R pixel, the Gr pixel, the Gb pixel, and the B pixel of the image sensor 242 into a digital image signal having a predetermined number of bits. And output to the gradation converter 252.
  • the predetermined number of bits is 12 bits. The number of bits is not limited to this, and may be changed as appropriate according to the performance of the image sensor 242 and the like.
  • the gradation conversion unit 252 is configured using an ASIC, and converts the digital image signal input from the A / D conversion unit 251 into a predetermined data amount to the transmission / reception unit 26 under the control of the control unit 29. Output.
  • the gradation conversion unit 252 includes a first image signal corresponding to each pixel input from the A / D conversion unit 251 when the R pixel, the Gr pixel, the Gb pixel, and the B pixel receive white light. Then, a 12-bit image signal of the second image signal and the third image signal is converted to 8 bits, and a gradation conversion process for resizing the data amount is performed and output to the transmission / reception unit 26.
  • the gradation conversion unit 252 receives the first image.
  • a gradation conversion process for assigning at least one part of the signal or the second image signal to the third image signal is performed and output to the transmission / reception unit 26.
  • the gradation conversion unit 252 allocates a part of the first image signal to the first data area of the first image signal, and The remainder of one image signal is assigned to the third data area of the third image signal, a part of the second image signal is assigned to the second data area of the second image signal, and the remainder of the second image signal is assigned to the third image signal.
  • the gradation conversion process assigned to the third data area is performed. More specifically, the gradation converting unit 252 assigns the data amount of the upper bits of each of the first image signal and the second image signal to the first data region and the second data region, and also includes the first image signal and the first image signal.
  • the amount of data of the lower bits of each of the two image signals is assigned to the third data area assigned to the third image signal and output.
  • the gradation conversion unit 252 is a high-order bit that has the same data amount as the data amount of the first data area among the 12 bits of the first image signal. Are allocated to the first data area, and the lower 4-bit data quantity, which is the remaining data quantity of the first image signal, is allocated to the third data area. Further, the gradation conversion unit 252 allocates an 8-bit data amount of upper bits, which is the same data amount as the data amount of the second data region, out of the 12 bits of the second image signal to the second data region.
  • the data amount of the lower 4 bits, which is the remaining data amount of the two image signals, is allocated to the third data area.
  • the tone conversion unit 252 may output the tone-converted image signal to the recording unit 28 without outputting the image signal to the transmission / reception unit 26.
  • the transmission / reception unit 26 sequentially wirelessly transmits the image signal after gradation conversion input from the gradation conversion unit 252 to the outside via the antenna 27. Specifically, the transmission / reception unit 26 uses the amount of data per unit time determined in advance by the band to be transmitted and the imaging frame rate of the imaging device 242, and the image after gradation conversion input from the gradation conversion unit 252. The signal is sequentially wirelessly transmitted to the outside via the antenna 27. Note that the transmission / reception unit 26 may perform signal processing such as modulation on the image signal after gradation conversion to generate a radio signal, and transmit the radio signal to the outside. In addition, the transmission / reception unit 26 receives a radio signal transmitted from the outside via the antenna 27, performs a demodulation process on the radio signal, and outputs the radio signal to the control unit 29.
  • the recording unit 28 is configured by using a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or the like, and various programs executed by the capsule endoscope 2, image signals, and the capsule endoscope 2 are processing. Record various information.
  • the recording unit 28 sequentially records the image signals after the gradation conversion input from the gradation conversion unit 252, and the recorded gradation conversion is performed after the capsule endoscope 2 is discharged out of the body.
  • the subsequent image signals may be collectively transmitted to the outside. Further, signal processing such as interpolation and compression may be performed on the recorded image signal after gradation conversion.
  • the control unit 29 is configured using a CPU (Central Processing Unit) or the like, and controls driving of each component of the capsule endoscope 2 and also controls input / output of signals between these components.
  • CPU Central Processing Unit
  • the power source 30 is configured using a storage battery such as a button-type battery or a capacitor, and a switch that is switched by a command from the control unit 29.
  • the power supply 30 supplies power to each component of the capsule endoscope 2.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing executed by the capsule endoscope 2. The following processing may be performed by the control unit 29 outputting an instruction signal to each unit of the capsule endoscope 2 to control each unit.
  • step S101 Yes
  • the 1st illumination part 21 irradiates white light (step S102).
  • the imaging part 24 images the area
  • the imaging unit 24 executes a reading process of reading an image signal from each pixel of the imaging element 242 (step S104).
  • the A / D conversion unit 251 executes A / D conversion processing on the image signal read from the image sensor 242 (step S105).
  • FIG. 5A is a diagram schematically illustrating an outline of a reading process performed by the imaging unit 24.
  • FIG. 5B is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image signal after the A / D conversion processing by the A / D conversion unit 251.
  • the imaging unit 24 reads out and outputs an image signal from each pixel of the imaging element 242 (arrow (A) ⁇ arrow (B) ⁇ arrow (C) ⁇ arrow (D)).
  • the A / D conversion unit 251 executes A / D conversion processing for converting the analog image signal output from the image sensor 242 into a digital image signal by the A / D conversion unit 251.
  • the image signal corresponding to each pixel is converted into a digital image signal having a predetermined number of bits, for example, 12 bits, as shown in FIG. 5B.
  • step S105 the gradation conversion unit 252 performs normal gradation conversion processing on the digital image signal output from the A / D conversion unit 251 so as to obtain a predetermined gradation (step S106). . Thereafter, the transmission / reception unit 26 transmits the image signal after the gradation conversion by the gradation conversion unit 252 to the outside (step S107). After step S107, the capsule endoscope 2 proceeds to step S108 described later.
  • FIG. 5C is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image signal after the gradation conversion processing by the gradation converting unit 252.
  • FIG. 5D is a diagram schematically illustrating the bit of each pixel transmitted by the transmission / reception unit 26. In FIG. 5D, one bit is schematically expressed in a rectangular shape.
  • the gradation conversion unit 252 performs normal gradation conversion processing on the 12-bit digital image signal input from the A / D conversion unit 251 so as to obtain a predetermined gradation. To do. Specifically, as shown in FIG. 5C, the data amounts (8 bits) of the first, second, and third data areas assigned to the first, second, and third image signals are first, second, and second, respectively. And the data amount of each of the third image signals (12 bits). For this reason, the gradation conversion unit 252 lowers the gradation by performing resizing processing from 12 bits to 8 bits of the image signal of each pixel in the image corresponding to the digital image signal (FIG. 5B ⁇ FIG. 5C). Then, as illustrated in FIG. 5D, the transmission / reception unit 26 outputs an image signal of each pixel (R pixel, Gr pixel, Gb pixel, and B pixel) subjected to gradation conversion to 8 bits by the gradation conversion unit 252.
  • step S107 when an end signal instructing the end of observation of the subject is received from the outside via the antenna 27 and the transmission / reception unit 26 (step S108: Yes), the capsule endoscope 2 ends this processing To do.
  • step S108: No when the end signal instructing the end of the observation of the subject is not received from the outside via the antenna 27 and the transmission / reception unit 26 (step S108: No), the capsule endoscope 2 is described above. Return to step S101.
  • step S101 No
  • the second illumination unit 22 emits special light (step S109).
  • the imaging part 24 images the area
  • the imaging unit 24 executes a reading process of reading an image signal from each pixel of the imaging element 242 (step S111).
  • the A / D conversion unit 251 performs A / D conversion processing on the image signal read from the image sensor 242 (step S112).
  • the gradation conversion unit 252 performs special light gradation conversion processing on the digital image signal input from the A / D conversion unit 251 so as to obtain a predetermined gradation (step S113). Thereafter, the transmission / reception unit 26 transmits the image signal after gradation conversion by the gradation conversion unit 252 to the outside (step S114). After step S114, the capsule endoscope 2 proceeds to step S108 described above.
  • FIG. 6A is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image signal before the special light gradation conversion processing by the gradation converting unit 252.
  • FIG. 6B is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image signal after the special light gradation conversion processing by the gradation converting unit 252.
  • FIG. 6C is a diagram schematically illustrating a bit of each pixel transmitted by the transmission / reception unit 26. In FIG. 6C, one bit is schematically expressed in a rectangular shape.
  • the gradation conversion unit 252 is assigned to the image signal generated by the pixel having no sensitivity to special light in the digital image signal input from the A / D conversion unit 251.
  • a special light gradation conversion process is performed in which a part of an image signal of a pixel having sensitivity to special light is assigned to the data area and output.
  • the gradation conversion unit 252 has no sensitivity to narrowband light when the second illumination unit 22 emits narrowband light included in the wavelength bands of blue and / or green as special light.
  • a part of the image signal generated by the Gr pixel, the Gb pixel, and the B pixel is allocated and output to the third data area allocated to the third image signal generated by the pixel.
  • the gradation conversion unit 252 includes the first bit assigned to the first image signal among the 12 bits of the first image signal output from the B pixel.
  • the upper 8-bit data amount that is the same as the data amount of one data area is allocated to the first data area of the first image signal, and the lower 4-bit data amount that is the remaining data amount of the first image signal Are assigned to the third data area assigned to the third image signal and output to the transmitting / receiving unit 26.
  • the tone conversion unit 252 has the same data amount as the data amount of the second data area allocated to the second image signal, out of the 12 bits of each of the second image signal output from each of the Gr pixel and the Gb pixel.
  • the upper 8-bit data amount that is the amount is allocated to the second data area, and the lower 4-bit data amount that is the remaining data amount of the second image signal (Gr pixel and Gb pixel are the lower 2-bit data amount).
  • (Data amount) is assigned to the third data area assigned to the third image signal and output to the transmitting / receiving unit 26 (FIG. 6A ⁇ FIG. 6B). Then, as illustrated in FIG. 6C, the transmission / reception unit 26 assigns an image signal by the gradation conversion unit 252 and the image of each pixel (R pixel, Gr pixel, Gb pixel, and B pixel) subjected to gradation conversion to 8 bits. The signal is sequentially transmitted to the transmission / reception unit 26.
  • the transmission / reception unit 26 sequentially transmits data of an image signal of 10 Gr pixels, an image signal of 10 Gb pixels, and an image signal of 12 bits of B pixels. Thereby, even when the capsule endoscope 2 performs special light observation, the gradation of each of the G pixel and the B pixel can be improved without increasing the data amount of the image data.
  • the B pixel, the Gr pixel, and the Gb pixel receive special light included in each of the blue and / or green wavelength bands irradiated by the second illumination unit 22. Since the data processing unit 25 assigns at least one part of the first image signal or the second image signal to the third image signal and outputs the third image signal to the transmission / reception unit 26, the amount of data can be obtained even when special light is observed. It is possible to generate a special light image with high gradation without increasing.
  • the gradation converting unit 252 allocates a part of the first image signal output from the B pixel to the first data area of the first image signal, and the remainder of the first image signal from the R pixel not sensitive to special light.
  • a part of the second image signal output from the Gr pixel and the Gb pixel is assigned to the second data area of the second image signal, assigned to the third data area of the third image signal assigned to the output third image signal.
  • the second image signal is assigned to the third data area of the third image signal assigned to the third image signal output from the R pixel that is not sensitive to the special light and is output to the transmission / reception unit 26. , Even when observing Koto light, it is possible to generate a high special light image having gradation without increasing the data amount.
  • the B pixel, the Gr pixel, and the Gb pixel receive special light included in the wavelength bands of blue and / or green irradiated by the second illumination unit 22, Of the 12 bits of the first image signal output from the B pixel, the data amount of the upper 8 bits, which is the same data amount as the data amount of the first data area allocated to the first image signal, is used as the first image signal.
  • the lower-order 2 bits of the image signals of the Gr pixel and the Gb pixel are stored in the third data area assigned to the third image signal output from the R pixel by the gradation conversion unit 252.
  • the data amount of the lower 4 bits of the image signal of the B pixel is assigned, but only the data amount of 2 bits out of the 12 bits of the image signal of the B pixel may be assigned.
  • the gradation of each of the G pixel and the B pixel can be improved, and the data amount at the time of transmission can be reduced.
  • the second embodiment has the same configuration as the capsule endoscope system 1 according to the first embodiment described above, and the processing executed by the capsule endoscope 2 is different. Specifically, in the second embodiment, when the capsule endoscope performs special light observation, signal reading is performed only from pixels having sensitivity to special light. In the following, processing executed by the capsule endoscope according to the second embodiment will be described.
  • symbol is attached
  • FIG. 7 is a flowchart showing an outline of processing executed by the capsule endoscope according to the second embodiment of the present invention.
  • steps S201 to S210 correspond to steps S101 to S110 of FIG. 4 described above, respectively.
  • step S211 the imaging unit 24 executes a special light reading process of reading an image signal from only the pixels having sensitivity to the special light from the image sensor 242. Specifically, as shown in FIG. 8, when the NBI narrowband light is irradiated as the special light, the imaging unit 24 has sensitivity to the narrowband light because the R pixel does not have the sensitivity of the narrowband light. An image signal is read from only the Gr pixel, the Gb pixel, and the B pixel and is output to the A / D conversion unit 251. In this case, the imaging unit 24 resets the pixel value of the R pixel.
  • the A / D converter 251 executes A / D conversion processing on the analog image signal read from the image sensor 242 (step S212).
  • FIG. 9A is a diagram schematically illustrating the number of bits of an image signal corresponding to each pixel after A / D conversion processing by the A / D conversion unit 251.
  • the A / D conversion unit 251 converts an analog image signal output from only a pixel having sensitivity to special light from the image sensor 242 into a digital image signal. Execute the process. Specifically, the A / D conversion unit 251 executes A / D conversion processing for converting an analog image signal output from only the Gr pixel, the Gb pixel, and the B pixel into a digital image signal. As a result, the image signal corresponding to each pixel having sensitivity to special light is converted into a digital image signal having a predetermined number of bits, for example, 12 bits.
  • the gradation conversion unit 252 After step S212, the gradation conversion unit 252 performs special light gradation conversion processing on the digital image signal input from the A / D conversion unit 251 so as to obtain a predetermined gradation (step S213). ).
  • FIG. 9B is a diagram schematically illustrating the number of bits of each pixel of the image corresponding to the image signal after the special light gradation conversion processing by the gradation converting unit 252.
  • the gradation conversion unit 252 performs special light gradation conversion processing on a digital image signal output only from pixels having sensitivity to special light input from the A / D conversion unit 251. Let it run. Specifically, the gradation conversion unit 252 outputs the first image signal output from the B pixel to the transmission / reception unit 26 while maintaining the data amount of 12 bits, and outputs the first image signal output from each of the Gr pixel and the Gb pixel. The 12-bit data amount of the two image signals is converted into the upper 10-bit data amount and output to the transmission / reception unit 26 (FIG. 9A ⁇ FIG. 9B).
  • the gradation conversion unit 252 includes 12 of each of the first image signal and the second image signal in the third data area that is blank because the control unit 29 does not read the image signal from the R pixel. Of the bits, a data amount of lower 4 bits (Gr pixel and Gb pixel are data amounts of lower 2 bits) is allocated. Further, the gradation conversion unit 252 converts the data amount of the upper 8 bits out of the 12 bits of each of the first image signal and the second image signal to the second data signal of the first image signal and the second image signal. Assign to image data.
  • the gradation conversion unit 252 can output the first image signal output from the B pixel to the transmission / reception unit 26 with the data amount of 12 bits being output from each of the Gr pixel and the Gb pixel.
  • the 12-bit data amount of the second image signal can be converted into the upper 10-bit data amount and output to the transmission / reception unit 26.
  • step S213 the transmission / reception unit 26 transmits the image signal after the special light gradation conversion process to the outside by the gradation conversion unit 252 (step S214).
  • step S214 the capsule endoscope 2 proceeds to step S208 described later.
  • control unit 29 causes the A / D conversion unit 251 to read out the image signal from only the pixels having sensitivity to the special light and output the image signal to the A / D conversion unit 251. Since the amount of data processed by the unit 251 can be reduced, the power consumption of the capsule endoscope 2 can be suppressed.
  • Embodiment 2 of the present invention even when white light and special light are observed, a special light image with high gradation can be generated and output to the outside.
  • the tone conversion unit 252 transmits and receives the second image signal output from the Gr pixel and the Gb pixel by 10 bits and the first image signal output from the B pixel by 12 bits.
  • the first image signal output from the B pixel may be output to the transmitting / receiving unit 26 with 10 bits.
  • an endoscope apparatus in which an imaging unit is disposed at the distal end of an insertion unit in a subject
  • nasal endoscope in addition to the capsule endoscope used in the description of the present invention, an endoscope apparatus (soft endoscope) in which an imaging unit is disposed at the distal end of an insertion unit in a subject
  • an endoscope apparatus soft endoscope
  • an imaging unit is disposed at the distal end of an insertion unit in a subject
  • nasal endoscope The present invention can also be applied to a mirror apparatus, a rigid endoscope, an imaging apparatus, a medical device, and an industrial endoscope.
  • the arrangement of the color filters is described as a Bayer arrangement, but the present invention is not limited to this, and a known filter arrangement may be used.
  • the special light is light including blue narrow band light (for example, 390 nm to 445 nm) and green narrow band light (for example, 530 nm to 550 nm), but is not limited thereto.
  • AFI Auto Fluorescence Imaging
  • light in a wavelength band for example, 390 nm to 470 nm
  • light in a wavelength band for example, 540 nm to 560 nm
  • a wavelength band for example, 540 nm to 560 nm
  • two red narrow-band lights (for example, 600 nm and 630 nm) are used as special light. It may be light containing.
  • the capsule endoscope when the capsule endoscope performs infrared light observation (IRI: Infra Red Imaging), it may be light including two infrared lights (for example, 790 nm to 820 nm and 905 nm to 970 nm) as special lights. Good. In these cases, a color filter suitable for the observation light may be disposed on the light receiving surface of the image sensor.
  • IRI Infra Red Imaging
  • each processing method by the capsule endoscope in the above-described embodiment can be stored as a program that can be executed by a control unit such as a CPU. .
  • a control unit such as a CPU.
  • it can be stored and distributed in a storage medium of an external storage device such as a memory card (ROM card, RAM card, etc.), magnetic disk, hard disk, optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, or the like.
  • a control unit such as a CPU reads the program stored in the storage medium of the external storage device, and the operation described above can be executed by the operation being controlled by the read program.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications as they are, and in the implementation stage, the constituent elements can be modified and embodied without departing from the spirit of the invention.
  • Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some constituent elements may be deleted from all the constituent elements described in the above-described embodiments and modifications. Furthermore, you may combine suitably the component demonstrated by each embodiment and the modification.

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Abstract

特殊光を照射する場合であっても、データ量を増加させることなく階調性の高い特殊光画像を生成することができる被検体内導入装置、送信方法及びプログラムを提供する。被検体内導入装置は、第１波長帯域または第２波長帯域の少なくとも一方を含み、第３波長帯域を含まない特殊光を第１画素及び第２画素が受光した場合、第１画像信号または第２画像信号の少なくとも一方の一部を第３画像信号に割り当てて出力するデータ処理部２５と、データ処理部２５から出力された第１画像信号、第２画像信号、及び第３画像信号を外部へ送信する送受信部２６と、を備える。

Description

被検体内導入装置、送信方法及びプログラム
　本発明は、被検体内に導入されて該被写体内の体内画像を取得して外部へ送信する被検体内導入装置、送信方法及びプログラムに関する。
　近年、内視鏡では、生体組織に白色光または狭帯域光を照射し、撮像部によって撮像することによって、粘膜表層の毛細血管及び粘膜微細模様を観察可能な狭帯域光画像と白色光画像とを取得することができる技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２００６－１９８１０６号公報
　ところで、上述した特許文献１の技術を、経口によって被検体内に導入される被検体内導入装置（以下、「カプセル型内視鏡」という）に適用することが考えられる。従来のカプセル型内視鏡では、ベイヤー配列のカラーフィルタを有する単板の撮像素子を用いて画像信号を生成して外部へ送信し、画像信号を補間してカラー画像を提供する。しかしながら、従来のカプセル型内視鏡において、上述した特許文献１のように白色光または特殊光として狭帯域光を照射する場合、狭帯域光に感度を有する画素の数が白色光に感度を有する画素の数よりも少ないことによって、画像信号を補間するための情報が少なくなり、特殊光画像の階調性が白色光画像の階調性と比べて低いという問題点があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、特殊光を照射する場合であっても、データ量を増加させることなく階調性の高い特殊光画像を生成することができる被検体内導入装置、送信方法及びプログラ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、本発明に係る被検体内導入装置は、第１波長帯域の光を受光して第１画像信号を生成する第１画素と、前記第１波長帯域と異なる第２波長帯域の光を受光して第２画像信号を生成する第２画素と、前記第１波長帯域及び前記第２波長帯域の各々と異なる第３波長帯域の光を受光して第３画像信号を生成する第３画素と、を配置してなる撮像部と、前記第１波長帯域または前記第２波長帯域の少なくとも一方を含み、前記第３波長帯域を含まない特殊光を前記第１画素及び前記第２画素が受光した場合、前記第１画像信号または前記第２画像信号の少なくとも一方の一部を前記第３画像信号に割り当てて出力するデータ処理部と、前記データ処理部から出力された前記第１画像信号、前記第２画像信号、及び前記第３画像信号を出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記データ処理部は、前記特殊光を前記第１画素及び前記第２画素が受光した場合、前記第１画像信号の一部を前記第１画像信号の第１データ領域に割り当てると共に、前記第１画像信号の残りを前記第３画像信号の第３データ領域に割り当て、前記第２画像信号の一部を前記第２画像信号の第２データ領域に割り当てると共に、前記第２画像信号の残りを前記第３画像信号の第３データ領域に割り当て、前記出力部は、前記第１、第２及び第３データ領域に割り当てられた信号を出力することを特徴とする。
　また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記第１、第２及び第３データ領域のデータ量は、前記第１、第２及び第３画像信号それぞれのデータ量よりも小さく、前記データ処理部は、前記第１画素及び前記第２画素の各々が前記特殊光を受光した場合、前記第１画像信号のうち前記第１データ領域のデータ量と同じデータ量を前記第１データ領域に割り当てると共に、前記第１画像信号の残りのデータ量の少なくとも一部を前記第３データ領域に割り当て、前記第２画像信号のうち前記第２データ領域のデータ量と同じデータ量を前記第２データ領域に割り当てると共に、前記第２画像信号の残りのデータ量の少なくとも一部を前記第３データ領域に割り当てて出力することを特徴とする。
　また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記データ処理部は、前記第１波長帯域、前記第２波長帯域及び前記第３波長帯域の各々の光を含む照明光を前記第１画素、前記第２画素及び前記第３画素が受光した場合、前記第１画像信号、前記第２画像信号及び前記第３画像信号を所定のデータ量に変換して出力することを特徴とする。
　また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記出力部は、前記データ処理部から出力された前記第１画像信号、前記第２画像信号、及び前記第３画像信号を外部へ送信することを特徴とする。
　また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記第１画素及び前記第２画素の各々が前記特殊光を受光した場合、前記撮像部から前記第１画像信号及び前記第２画像信号のみを出力させる制御部をさらに備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記第１波長帯域、前記第２波長帯域及び前記第３波長帯域の各々の光を含む照明光を照射する第１照明部と、前記特殊光を照射する第２照明部と、をさらに備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記第１波長帯域は、青色の波長帯域であり、前記第２波長帯域は、緑色の波長帯域であり、前記第３波長帯域は、赤色の波長帯域であり、前記特殊光は、前記青色の波長帯域であって前記青色の波長帯域よりも狭い第１狭帯域及び前記緑色の波長帯域であって前記緑色の波長帯域よりも狭い第２狭帯域の少なくとも一方の光を含むことを特徴とする。
　また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記第１狭帯域は、３９０ｎｍ～４４５ｎｍであり、前記第２狭帯域は、５３０ｎｍ～５５０ｎｍであることを特徴とする。
　また、本発明に係る送信方法は、第１波長帯域の光を受光して第１画像信号を生成する第１画素と、前記第１波長帯域と異なる第２波長帯域の光を受光して第２画像信号を生成する第２画素と、前記第１波長帯域及び前記第２波長帯域の各々と異なる第３波長帯域の光を受光して第３画像信号を生成する第３画素と、を配置してなる撮像部を備えた被検体内導入装置が実行する送信方法であって、前記第１波長帯域または前記第２波長帯域の少なくとも一方を含み、前記第３波長帯域を含まない特殊光を前記第１画素及び前記第２画素が受光した場合、前記第１画像信号または前記第２画像信号の少なくとも一方の一部を前記第３画像信号に割り当てて出力するデータ処理ステップと、前記データ処理ステップから出力された前記第１画像信号、前記第２画像信号、及び前記第３画像信号を出力する出力ステップと、を含むことを特徴とする。
　また、本発明に係るプログラムは、第１波長帯域の光を受光して第１画像信号を生成する第１画素と、前記第１波長帯域と異なる第２波長帯域の光を受光して第２画像信号を生成する第２画素と、前記第１波長帯域及び前記第２波長帯域の各々と異なる第３波長帯域の光を受光して第３画像信号を生成する第３画素と、を配置してなる撮像部を備えた被検体内導入装置に、前記第１波長帯域または前記第２波長帯域の少なくとも一方を含み、前記第３波長帯域を含まない特殊光を前記第１画素及び前記第２画素が受光した場合、前記第１画像信号または前記第２画像信号の少なくとも一方の一部を前記第３画像信号に割り当てて出力するデータ処理ステップと、前記データ処理ステップから出力された前記第１画像信号、前記第２画像信号、及び前記第３画像信号を出力する出力ステップと、を実行させることを特徴とする。
　本発明によれば、特殊光を照射する場合であっても、データ量を増加させることなく階調性の高い特殊光画像を生成することができるという効果を奏する。
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。 図２は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡の機能構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡のカラーフィルタの構成を模式的に示す図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図５Ａは、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡の撮像部による読み出し処理の概要を模式的に説明する図である。 図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡のＡ／Ｄ変換部によるＡ／Ｄ変換処理後における画像信号の各画素のビット数を模式的に説明する図である。 図５Ｃは、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡の階調変換部による階調変換処理後における画像信号の各画素のビット数を模式的に説明する図である。 図５Ｄは、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡の送受信部が送信する各画素のビットを模式的に説明する図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡の階調変換部による特殊光階調変換処理前における画像信号の各画素のビット数を模式的に説明する図である。 図６Ｂは、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡の階調変換部による特殊光階調変換処理後における画像信号の各画素のビット数を模式的に説明する図である。 図６Ｃは、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡の送受信部が送信する各画素のビットを模式的に説明する図である。 図７は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡の撮像部による特殊光読み出し処理の概要を模式的に説明する図である。 図９Ａは、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡のＡ／Ｄ変換部によるＡ／Ｄ変換処理前における画像信号の各画素のビット数を模式的に説明する図である。 図９Ｂは、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡の階調変換部による特殊光階調変換処理後における画像信号の各画素のビット数を模式的に説明する図である。 図１０は、本発明の実施の形態２の変形例に係るカプセル型内視鏡の階調変換部による特殊光階調変換処理前における画像信号の各画素のビット数を模式的に説明する図である。
　以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。また、以下の説明において、被検体の体内に導入されて被検体の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡から無線信号を受信して被検体の体内画像を表示する処理装置を含むカプセル型内視鏡システムを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、同一の構成には同一の符号を付して説明する。
（実施の形態１）
　〔カプセル型内視鏡システムの構成〕
　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。
　図１に示すカプセル型内視鏡システム１は、被検体１００内の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡２と、被検体１００内に導入されるカプセル型内視鏡２から送信される無線信号を受信する受信アンテナユニット３と、受信アンテナユニット３が着脱自在に接続され、受信アンテナユニット３が受信した無線信号に所定の処理を行って記録または表示する受信装置４と、カプセル型内視鏡２によって撮像された被検体１００内の画像信号に対応する画像の処理及び／または表示する画像処理装置５と、を備える。
　カプセル型内視鏡２は、被検体１００内を撮像する撮像機能と、被検体１００内を撮像して得られた画像信号を含む体内情報を受信アンテナユニット３へ送信する無線通信機能と、を有する。カプセル型内視鏡２は、被検体１００内に飲み込まれることによって被検体１００内の食道を通過し、消化管腔の蠕動運動によって被検体１００の体腔内を移動する。カプセル型内視鏡２は、被検体１００の体腔内を移動しながら微小な時間間隔、例えば０.５秒間隔（２ｆｐｓ）で被検体１００の体腔内を逐次撮像し、撮像した被検体１００内の画像信号を生成して受信アンテナユニット３へ順次無線送信する。なお、カプセル型内視鏡２の詳細な構成は後述する。
　受信アンテナユニット３は、受信アンテナ３ａ～３ｈを備える。受信アンテナ３ａ～３ｈは、カプセル型内視鏡２から無線信号を受信して受信装置４へ送信する。受信アンテナ３ａ～３ｈは、ループアンテナを用いて構成される。受信アンテナ３ａ～３ｈの各々は、被検体１００の体外表面上の所定の位置、例えばカプセル型内視鏡２の通過経路である被検体１００内の各臓器に対応した位置に取り付けられる。
　受信装置４は、受信アンテナ３ａ～３ｈを介してカプセル型内視鏡２から受信した無線信号に含まれる被検体１００内の画像信号を記録または被検体１００内の画像信号に対応する画像を表示する。受信装置４は、カプセル型内視鏡２の位置情報や時間情報等を、受信アンテナ３ａ～３ｈを介して受信した無線信号に対応付けて記録する。受信装置４は、カプセル型内視鏡２による検査が行われている間、例えば被検体１００の口から導入され、消化管内を通過して被検体１００内から排出されるまでの間、受信装置ホルダ（図示せず）に収納されて被検体１００に携帯される。受信装置４は、カプセル型内視鏡２による検査の終了後、被検体１００から取り外され、カプセル型内視鏡２から受信した画像信号等を転送するため、画像処理装置５と接続される。
　画像処理装置５は、コンピュータやモバイル端末等を用いて構成され、受信装置４から転送された被検体１００内の画像信号に対応する画像を表示する表示装置５０と、受信装置４から画像信号等を読み取るクレードル５１と、キーボードやマウス等の操作入力デバイス５２と、を備える。表示装置５０は、液晶や有機ＥＬ（Electro　Luminescence）等の表示パネルを用いて構成される。クレードル５１は、受信装置４が装着される際に、受信装置４から画像信号や、この画像信号に関連付けられた位置情報、時間情報及びカプセル型内視鏡２の識別情報等の関連情報を画像処理装置５へ転送する。操作入力デバイス５２は、ユーザによる操作をコンピュータに入力する。ユーザは、操作入力デバイス５２を操作しつつ、画像処理装置５が順次表示する被検体１００内の画像を見ながら、被検体１００内部の生体部位、例えば食道、胃、小腸及び大腸等を観察し、被検体１００を診断する。
　〔カプセル型内視鏡の構成〕
　次に、カプセル型内視鏡２の構成について詳細に説明する。図２は、カプセル型内視鏡２の機能構成を示すブロック図である。
　図２に示すカプセル型内視鏡２は、被検体の消化管内部に導入し易い大きさと形状に形成されたカプセル型筐体２０と、カプセル型内視鏡２の撮像視野に白色光を照射する第１照明部２１と、カプセル型内視鏡２の撮像視野に特殊光を照射する第２照明部２２と、被写体像を結像する光学系２３と、光学系２３が結像した被写体像を受光して光電変換を行うことによって画像信号を生成する撮像部２４と、撮像部２４が生成したアナログの画像信号にＡ／Ｄ変換を行うと共に、デジタルの画像信号の階調を所定のビット（ｂｉｔ）数に変換して出力するデータ処理部２５と、データ処理部２５から入力された階調変換後の画像信号を、アンテナ２７を介して外部に送信する、または外部からの無線信号を受信する送受信部２６と、カプセル型内視鏡２の各種の情報を記録する記録部２８と、カプセル型内視鏡２の各構成部を制御する制御部２９と、カプセル型内視鏡２の各構成部に電力を供給する電源３０と、を備える。
　カプセル型筐体２０は、筒状筐体２０１の両側開口端をドーム形状筐体２０２，２０３によって塞ぐことによって実現される。ドーム形状筐体２０３は、第１照明部２１が照射する白色光または第２照明部２２が照射する特殊光を透過可能な透明な部材を用いて形成される。これらの筒状筐体２０１、ドーム形状筐体２０２，２０３によって形成されるカプセル型筐体２０は、図２に示すように、第１照明部２１、第２照明部２２、光学系２３、撮像部２４、データ処理部２５、送受信部２６、アンテナ２７、記録部２８、制御部２９及び電源３０を内包する。
　第１照明部２１は、制御部２９の制御のもと、少なくともカプセル型内視鏡２の撮像視野を含む領域に向けて白色光を、ドーム形状筐体２０３越しに照射する。第１照明部２１は、白色ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）等を用いて構成される。
　第２照明部２２は、制御部２９の制御のもと、少なくともカプセル型内視鏡２の撮像視野を含む領域に向けて特殊光を、ドーム形状筐体２０３越しに照射する。ここで、特殊光とは、カプセル型内視鏡２が狭帯域光観察（ＮＢＩ：Narrow　Band　Imaging）を行う際の、青色の狭帯域の光（例えば３９０ｎｍ～４４５ｎｍ）及び緑色の狭帯域の光（例えば５３０ｎｍ～５５０ｎｍ）を含む光である。
　光学系２３は、被検体の粘膜からの反射光を撮像部２４の撮像面に集光して被写体像を結像させる。光学系２３は、１つ以上のレンズ、例えば集光レンズやフォーカスレンズを用いて構成される。
　撮像部２４は、制御部２９の制御のもと、光学系２３が結像した被写体像の画像信号を所定のフレームレートに従って順次生成し、生成した画像信号をデータ処理部２５へ出力する。撮像部２４は、カラーフィルタ２４１と、撮像素子２４２と、を有する。
　カラーフィルタ２４１は、所定の波長帯域の光を透過する。具体的には、カラーフィルタ２４１は、赤色の波長帯域の光、緑色の波長帯域の光及び青色の波長帯域の光（例えば、赤：６００ｎｍ～７００ｎｍ、緑：５００ｎｍ～６００ｎｍ、青：４００ｎｍ～５００ｎｍ）それぞれを透過する複数のフィルタで構成される。
　図３は、カラーフィルタ２４１の構成を模式的に示す図である。図３に示すようにカラーフィルタ２４１は、赤色の波長帯域の光を透過するフィルタＲ、緑色の波長帯域の光を透過するフィルタＧｒ及びＧｂ、青色の波長帯域の光を透過するフィルタＢを用いて構成される。さらに、カラーフィルタ２４１は、フィルタＲ、フィルタＧｒ、フィルタＧｂ及びフィルタＢは、ベイヤー配列によって後述する撮像素子２４２の各画素の受光面に配置されてなる。
　図２に戻り、カプセル型内視鏡２の構成の説明を続ける。
　撮像素子２４２は、制御部２９の制御のもと、光学系２３が結像した被写体像を、カラーフィルタ２４１を介して受光して光電変換を行うことによって、アナログの画像信号を生成し、生成したアナログの画像信号をデータ処理部２５へ出力する。撮像素子２４２は、複数の画素が二次元格子状に配置されてなり、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）やＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）を用いて構成される。以下において、Ｒフィルタが受光面に配置されてなる画素をＲ画素、Ｇｒフィルタが受光面に配置されてなる画素をＧｒ画素、Ｇｂフィルタが受光面に配置されてなる画素をＧｂ画素、及びＢフィルタが受光面に配置されてなる画素をＢ画素という。また、複数のＢ画素の各々が出力する信号を第１画像信号、複数のＧｒ画素及び複数のＧｂ画素の各々が出力する信号を第２画像信号、及び複数のＲ画素の各々が出力する信号を第３画像信号という。
　データ処理部２５は、Ａ／Ｄ変換部２５１と、階調変換部２５２とを有する。データ処理部２５は、制御部２９の制御のもと、撮像部２４が生成したアナログの画像信号にＡ／Ｄ変換を行うと共に、デジタルの画像信号の階調を所定のビット（ｂｉｔ）数に変換して出力する。
　Ａ／Ｄ変換部２５１は、ＡＳＩＣを用いて構成され、制御部２９の制御のもと、撮像部２４から入力されるアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換処理を行って階調変換部２５２へ出力する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部２５１は、撮像素子２４２のＲ画素、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素及びＢ画素の各々から入力されるアナログの画像信号を所定のビット数のデジタルの画像信号に変換して階調変換部２５２へ出力する。ここで、所定のビット数とは、１２ビットである。なお、ビット数は、これに限定されることなく、撮像素子２４２の性能等に応じて適宜変更してもよい。
　階調変換部２５２は、ＡＳＩＣを用いて構成され、制御部２９の制御のもと、Ａ／Ｄ変換部２５１から入力されるデジタルの画像信号を所定のデータ量に変換して送受信部２６へ出力する。具体的には、階調変換部２５２は、Ｒ画素、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素及びＢ画素が白色光を受光した場合、Ａ／Ｄ変換部２５１から入力される各画素に対応する第１画像信号、第２画像信号及び第３画像信号の１２ビットの画像信号を８ビットに変換してデータ量をリサイズ処理する階調変換処理を行って送受信部２６へ出力する。また、階調変換部２５２は、Ｂ画素、Ｇｒ画素及びＧｂ画素が第１波長帯域または第２波長帯域の少なくとも一方を含み、第３波長帯域を含まない特殊光を受光した場合、第１画像信号または第２画像信号の少なくとも一方の一部を第３画像信号に割り当てる階調変換処理を行って送受信部２６へ出力する。具体的には、階調変換部２５２は、Ｂ画素、Ｇｒ画素及びＧｂ画素が特殊光を受光した場合、第１画像信号の一部を第１画像信号の第１データ領域に割り当てると共に、第１画像信号の残りを第３画像信号の第３データ領域に割り当て、第２画像信号の一部を第２画像信号の第２データ領域に割り当てると共に、第２画像信号の残りを第３画像信号の第３データ領域に割り当てる階調変換処理を行う。より具体的には、階調変換部２５２は、第１画像信号及び第２画像信号の各々の上位ビットのデータ量を第１データ領域及び第２データ領域に割り当てると共に、第１画像信号及び第２画像信号の各々の下位ビットのデータ量を第３画像信号に割り当てられた第３データ領域に割り当てて出力する。例えば、階調変換部２５２は、Ｂ画素、Ｇｒ画素及びＧｂ画素が特殊光を受光した場合、第１画像信号の１２ビットのうち、第１データ領域のデータ量と同じデータ量である上位ビットの８ビットのデータ量を第１データ領域に割り当てると共に、第１画像信号の残りのデータ量である下位の４ビットのデータ量を第３データ領域に割り当てる。さらに、階調変換部２５２は、第２画像信号の１２ビットのうち、第２データ領域のデータ量と同じデータ量である上位ビットの８ビットのデータ量を第２データ領域に割り当てると共に、第２画像信号の残りのデータ量である下位の４ビットのデータ量を第３データ領域に割り当てる。なお、階調変換部２５２は、階調変換後の画像信号を送受信部２６へ出力することなく、記録部２８へ出力しても良い。
　送受信部２６は、階調変換部２５２から入力された階調変換後の画像信号を、アンテナ２７を介して外部に順次無線送信する。具体的には、送受信部２６は、送信する帯域と撮像素子２４２の撮像フレームレートとによって予め定められた単位時間当たりのデータ量で、階調変換部２５２から入力された階調変換後の画像信号を、アンテナ２７を介して外部に順次無線送信する。なお、送受信部２６は、階調変換後の画像信号に対して変調等の信号処理を施して無線信号を生成し、この無線信号を外部に送信するようにしてもよい。また、送受信部２６は、アンテナ２７を介して外部から送信された無線信号を受信し、この無線信号に対して復調処理等を施して制御部２９へ出力する。
　記録部２８は、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）やＲＡＭ（Random　Access　Memory）等を用いて構成され、カプセル型内視鏡２が実行する各種のプログラム、画像信号及びカプセル型内視鏡２が処理中の各種情報を記録する。なお、記録部２８は、階調変換部２５２から入力された階調変換後の画像信号を順次記録していき、カプセル型内視鏡２が体外へ排出された後に、記録された階調変換後の画像信号をまとめて外部に送信するようにしても良い。また、記録された階調変換後の画像信号に補間、圧縮等の信号処理を施しても良い。
　制御部２９は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等を用いて構成され、カプセル型内視鏡２の各構成部の駆動を制御すると共に、これらの各構成部間における信号の入出力を制御する。
　電源３０は、ボタン型電池またはキャパシタ等の蓄電池及び制御部２９からのコマンドによって切り替えられるスイッチ等を用いて構成される。電源３０は、カプセル型内視鏡２の各構成部への電力供給を供給する。
　〔カプセル型内視鏡の処理〕
　次に、カプセル型内視鏡２が実行する処理について説明する。図４は、カプセル型内視鏡２が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下の処理は、制御部２９がカプセル型内視鏡２の各部に指示信号を出力して各部を制御することによって行ってもよい。
　図４に示すように、まず、アンテナ２７及び送受信部２６を介して外部から白色光観察を指示する指示信号を受信した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）について説明する。この場合、第１照明部２１は、白色光を照射する（ステップＳ１０２）。そして、撮像部２４は、白色光が照射された領域を撮像する（ステップＳ１０３）。
　続いて、撮像部２４は、撮像素子２４２の各画素から画像信号を読み出す読み出し処理を実行する（ステップＳ１０４）。
　その後、Ａ／Ｄ変換部２５１は、撮像素子２４２から読み出された画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を実行する（ステップＳ１０５）。
　図５Ａは、撮像部２４による読み出し処理の概要を模式的に説明する図である。図５Ｂは、Ａ／Ｄ変換部２５１によるＡ／Ｄ変換処理後おける画像信号の各画素のビット数を模式的に説明する図である。
　図５Ａに示すように、撮像部２４は、撮像素子２４２の各画素から画像信号を読み出させて出力させる（矢印（Ａ）→矢印（Ｂ）→矢印（Ｃ）→矢印（Ｄ））。そして、Ａ／Ｄ変換部２５１は、撮像素子２４２から出力されたアナログの画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換部２５１によってデジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換処理を実行する。これにより、各画素に対応する画像信号は、図５Ｂに示すように、所定のビット数、例えば１２ビットのデジタルの画像信号に変換される。
　ステップＳ１０５の後、階調変換部２５２は、Ａ／Ｄ変換部２５１から出力されたデジタルの画像信号に対して、所定の階調になるように通常階調変換処理を実行する（ステップＳ１０６）。その後、送受信部２６は、階調変換部２５２によって階調変換後の画像信号を外部へ送信する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７の後、カプセル型内視鏡２は、後述するステップＳ１０８へ移行する。
　図５Ｃは、階調変換部２５２による階調変換処理後における画像信号の各画素のビット数を模式的に説明する図である。図５Ｄは、送受信部２６が送信する各画素のビットを模式的に説明する図である。なお、図５Ｄにおいては、１ビットを矩形状で模式的に表現する。
　図５Ｃに示すように、階調変換部２５２は、Ａ／Ｄ変換部２５１から入力された１２ビットのデジタルの画像信号に対して、所定の階調になるように通常階調変換処理を実行する。具体的には、図５Ｃに示すように、第１、第２及び第３画像信号それぞれに割り当てられた第１、第２及び第３データ領域のデータ量（８ビット）が第１、第２及び第３画像信号それぞれのデータ量（１２ビット）よりも小さい。このため、階調変換部２５２は、デジタルの画像信号に対応する画像における各画素の画像信号のビット数を１２ビットから８ビットにリサイズ処理を行うことによって、階調を低くする（図５Ｂ→図５Ｃ）。そして、図５Ｄに示すように、送受信部２６は、階調変換部２５２によって８ビットに階調変換された各画素（Ｒ画素、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素及びＢ画素）の画像信号を出力する。
　ステップＳ１０７の後、アンテナ２７及び送受信部２６を介して外部から被検体の観察の終了を指示する終了信号を受信した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、カプセル型内視鏡２は、本処理を終了する。これに対して、アンテナ２７及び送受信部２６を介して外部から被検体の観察の終了を指示する終了信号を受信していない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、カプセル型内視鏡２は、上述したステップＳ１０１へ戻る。
　次に、ステップＳ１０１において、アンテナ２７及び送受信部２６を介して外部から白色光観察を指示する指示信号を受信していない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）について説明する。この場合、第２照明部２２は、特殊光を照射する（ステップＳ１０９）。そして、撮像部２４は、特殊光が照射された領域を撮像する（ステップＳ１１０）。
　続いて、撮像部２４は、撮像素子２４２の各画素から画像信号を読み出す読み出し処理を実行する（ステップＳ１１１）。
　その後、Ａ／Ｄ変換部２５１は、撮像素子２４２から読み出された画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を実行する（ステップＳ１１２）。
　続いて、階調変換部２５２は、Ａ／Ｄ変換部２５１から入力されたデジタルの画像信号に対して、所定の階調になるように特殊光階調変換処理を実行する（ステップＳ１１３）。その後、送受信部２６は、階調変換部２５２によって階調変換後の画像信号を外部へ送信する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４の後、カプセル型内視鏡２は、前述したステップＳ１０８へ移行する。
　図６Ａは、階調変換部２５２による特殊光階調変換処理前における画像信号の各画素のビット数を示す模式的に説明する図である。図６Ｂは、階調変換部２５２による特殊光階調変換処理後における画像信号の各画素のビット数を示す模式的に説明する図である。図６Ｃは、送受信部２６が送信する各画素のビットを示す模式的に説明する図である。なお、図６Ｃにおいては、１ビットを矩形状で模式的に表現する。
　図６Ａ及び図６Ｂに示すように、階調変換部２５２は、Ａ／Ｄ変換部２５１から入力されたデジタルの画像信号において、特殊光に感度を持たない画素が生成した画像信号に割り当てられたデータ領域に、特殊光に感度を持つ画素の画像信号の一部を割り当てて出力する特殊光階調変換処理を実行させる。具体的には、階調変換部２５２は、第２照明部２２が特殊光として青色及び／または緑色それぞれの波長帯域に含まれる狭帯域光を照射する場合、狭帯域光に感度を持たないＲ画素が生成する第３画像信号に割り当てられた第３データ領域に、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素及びＢ画素が生成した画像信号の一部を割り当てて出力する。例えば、階調変換部２５２は、Ｂ画素、Ｇｒ画素及びＧｂ画素が特殊光を受光した場合、Ｂ画素から出力された第１画像信号の１２ビットのうち、第１画像信号に割り当てられた第１データ領域のデータ量と同じデータ量である上位８ビットのデータ量を第１画像信号の第１データ領域に割り当てると共に、第１画像信号の残りのデータ量である下位の４ビットのデータ量を第３画像信号に割り当てられた第３データ領域に割り当てて送受信部２６へ出力する。さらに、階調変換部２５２は、Ｇｒ画素及びＧｂ画素の各々から出力された第２画像信号の各々の１２ビットのうち、第２画像信号に割り当てられた第２データ領域のデータ量と同じデータ量である上位ビットの８ビットのデータ量を第２データ領域に割り当てると共に、第２画像信号の残りのデータ量である下位の４ビットのデータ量（Ｇｒ画素及びＧｂ画素は、下位２ビットのデータ量）を第３画像信号に割り当てられた第３データ領域に割り当てて送受信部２６へ出力する（図６Ａ→図６Ｂ）。そして、図６Ｃに示すように、送受信部２６は、階調変換部２５２によって画像信号の割り当てと８ビットに階調変換された各画素（Ｒ画素、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素及びＢ画素）の画像信号を送受信部２６に順次送信する。すなわち、送受信部２６は、Ｇｒ画素の画像信号１０ビット、Ｇｂ画素の画像信号１０ビット及びＢ画素の画像信号１２ビットのデータを順次送信する。これにより、カプセル型内視鏡２が特殊光観察を行う場合であっても、画像データのデータ量を増加させることなく、Ｇ画素とＢ画素それぞれの階調性を向上させることができる。
　以上説明した本発明の実施の形態１によれば、第２照明部２２によって照射された青色及び／または緑色それぞれの波長帯域に含まれる特殊光をＢ画素、Ｇｒ画素及びＧｂ画素が受光した場合、データ処理部２５が第１画像信号または第２画像信号の少なくとも一方の一部を第３画像信号に割り当てて送受信部２６へ出力するので、特殊光を観察する場合であっても、データ量を増加させることなく階調性の高い特殊光画像を生成することができる。
　また、本発明の実施の形態１によれば、第２照明部２２によって照射された青色及び／または緑色それぞれの波長帯域に含まれる特殊光をＢ画素、Ｇｒ画素及びＧｂ画素が受光した場合、階調変換部２５２がＢ画素から出力される第１画像信号の一部を第１画像信号の第１データ領域に割り当てると共に、第１画像信号の残りを特殊光に感度を持たないＲ画素から出力される第３画像信号に割り当てられた第３画像信号の第３データ領域に割り当て、Ｇｒ画素及びＧｂ画素から出力される第２画像信号の一部を第２画像信号の第２データ領域に割り当てると共に、第２画像信号の残りを特殊光に感度を持たないＲ画素から出力される第３画像信号に割り当てられた第３画像信号の第３データ領域に割り当てて送受信部２６へ出力するので、特殊光を観察する場合であっても、データ量を増加させることなく階調性の高い特殊光画像を生成することができる。
　また、本発明の実施の形態１によれば、第２照明部２２によって照射された青色及び／または緑色それぞれの波長帯域に含まれる特殊光をＢ画素、Ｇｒ画素及びＧｂ画素が受光した場合、Ｂ画素から出力された第１画像信号の１２ビットのうち、第１画像信号に割り当てられた第１データ領域のデータ量と同じデータ量である上位８ビットのデータ量を第１画像信号の第１データ領域に割り当てると共に、第１画像信号の残りのデータ量である下位の４ビットのデータ量を第３画像信号に割り当てられた第３データ領域に割り当て、Ｇｒ画素及びＧｂ画素の各々から出力された第２画像信号の各々の１２ビットのうち、第２画像信号に割り当てられた第２データ領域のデータ量と同じデータ量である上位ビットの８ビットのデータ量を第２データ領域に割り当てると共に、第２画像信号の残りのデータ量である下位の４ビットのデータ量（Ｇｒ画素及びＧｂ画素は、下位２ビットのデータ量）を第３画像信号に割り当てられた第３データ領域に割り当てて送受信部２６に出力するので、特殊光を観察する場合であっても、データ量を増加させることなく階調性の高い特殊光画像を生成することができる。
　なお、本発明の実施の形態１では、階調変換部２５２がＲ画素から出力される第３画像信号に割り当てられた第３データ領域に、Ｇｒ画素及びＧｂ画素の画像信号の下位２ビットのデータ量を割り当てると共に、Ｂ画素の画像信号の下位４ビットのデータ量を割り当てていたが、Ｂ画素の画像信号の１２ビットのうち２ビットのデータ量だけ割り当ててもよい。これにより、Ｇ画素とＢ画素それぞれの階調性を向上させることができると共に、送信時のデータ量を削減することができる。
（実施の形態２）
　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と同様の構成を有し、カプセル型内視鏡２が実行する処理が異なる。具体的には、本実施の形態２では、カプセル型内視鏡が特殊光観察を行う場合、特殊光に感度を有する画素のみから信号の読み出しを行う。以下においては、本実施の形態２に係るカプセル型内視鏡が実行する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と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　〔カプセル型内視鏡の処理〕
　図７は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡が実行する処理の概要を示すフローチャートである。図７において、ステップＳ２０１～ステップＳ２１０は、上述した図４のステップＳ１０１～ステップＳ１１０それぞれに対応する。
　ステップＳ２１１において、撮像部２４は、撮像素子２４２から特殊光に感度を有する画素のみから画像信号を読み出す特殊光読み出し処理を実行する。具体的には、図８に示すように、撮像部２４は、特殊光としてＮＢＩの狭帯域光が照射された場合、Ｒ画素に狭帯域光の感度がないので、狭帯域光に感度を有するＧｒ画素、Ｇｂ画素及びＢ画素のみから画像信号を読み出してＡ／Ｄ変換部２５１へ出力させる。この場合、撮像部２４は、Ｒ画素の画素値をリセットする。
　続いて、Ａ／Ｄ変換部２５１は、撮像素子２４２から読み出されたアナログの画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を実行する（ステップＳ２１２）。
　図９Ａは、Ａ／Ｄ変換部２５１によるＡ／Ｄ変換処理後の各画素に対応する画像信号のビット数を模式的に説明する図である。
　図９Ａに示すように、Ａ／Ｄ変換部２５１は、撮像素子２４２から特殊光に感度を有する画素のみから出力されたアナログの画像信号に対して、デジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換処理を実行する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部２５１は、Ｇｒ画素、Ｇｂ画素及びＢ画素のみから出力されたアナログの画像信号に対して、デジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換処理を実行する。これにより、特殊光に感度を有する各画素に対応する画像信号は、所定のビット数、例えば１２ビットのデジタルの画像信号に変換される。
　ステップＳ２１２の後、階調変換部２５２は、Ａ／Ｄ変換部２５１から入力されたデジタルの画像信号に対して、所定の階調になるように特殊光階調変換処理を実行する（ステップＳ２１３）。
　図９Ｂは、階調変換部２５２による特殊光階調変換処理後における画像信号に対応する画像の各画素のビット数を模式的に説明する図である。
　図９Ｂに示すように、階調変換部２５２は、Ａ／Ｄ変換部２５１から入力された特殊光に感度を有する画素のみから出力されたデジタルの画像信号に対して特殊光階調変換処理を実行させる。具体的には、階調変換部２５２は、Ｂ画素から出力された第１画像信号を１２ビットのデータ量のまま送受信部２６へ出力すると共に、Ｇｒ画素及びＧｂ画素の各々から出力された第２画像信号の１２ビットのデータ量を上位１０ビットのデータ量に変換して送受信部２６へ出力する（図９Ａ→図９Ｂ）。より具体的には、階調変換部２５２は、制御部２９がＲ画素から画像信号を読み出さないことによって空白となった第３データ領域に、第１画像信号及び第２画像信号の各々の１２ビットのうち、下位４ビットのデータ量（Ｇｒ画素及びＧｂ画素は、下位２ビットのデータ量）を割り当てる。さらに、階調変換部２５２は、第１画像信号及び第２画像信号の各々の１２ビットのうち、上位８ビットのデータ量を第１画像信号の第１データ領域及び第２画像信号の第２画像データに割り当てる。これにより、階調変換部２５２は、Ｂ画素から出力された第１画像信号を１２ビットのデータ量のまま送受信部２６へ出力することができると共に、Ｇｒ画素及びＧｂ画素の各々から出力された第２画像信号の１２ビットのデータ量を上位１０ビットのデータ量に変換して送受信部２６へ出力することができる。この結果、上述した実施の形態１の白色光の場合（図５Ｃを参照）と同じデータ量で送受信部２６へ出力することができる。すなわち、カプセル型内視鏡２が特殊光観察を行う場合であっても、画像データのデータ量を増加させることなく、Ｇ画素とＢ画素それぞれの階調性を向上させることができる。
　ステップＳ２１３の後、送受信部２６は、階調変換部２５２によって特殊光階調変換処理後の画像信号を外部へ送信する（ステップＳ２１４）。ステップＳ２１４の後、カプセル型内視鏡２は、後述するステップＳ２０８へ移行する。
　以上説明した本発明の実施の形態２によれば、制御部２９が特殊光に感度を有する画素のみから画像信号を読み出させてＡ／Ｄ変換部２５１に出力させることによって、Ａ／Ｄ変換部２５１で処理するデータ量を削減することができるので、カプセル型内視鏡２の電力消費を抑制することができる。
　さらに、本発明の実施の形態２によれば、白色光及び特殊光を観察する場合であっても、階調性の高い特殊光画像を生成して外部へ出力することができる。
　なお、本発明の実施の形態２では、階調変換部２５２がＧｒ画素及びＧｂ画素から出力された第２画像信号を１０ビット、Ｂ画素から出力された第１画像信号を１２ビットで送受信部２６へ出力していたが、図１０に示すように、Ｂ画素から出力される第１画像信号を１０ビットで送受信部２６へ出力してもよい。これにより、Ｇ画素とＢ画素それぞれの階調性を向上させることができると共に、送信時のデータ量を削減することができる。
（その他の実施の形態）
　本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、本発明の説明に用いたカプセル型内視鏡以外にも、被検体内に挿入部の先端部に撮像部を配置してなる内視鏡装置（軟性内視鏡）、経鼻内視鏡装置、硬性内視鏡、撮像装置、医療デバイス等及び工業内視鏡にも適用できる。
　また、本発明の実施の形態では、カラーフィルタの配列をベイヤー配列で説明したが、これに限定されることなく、周知のフィルタ配列を用いてもよい。
　また、本発明の実施の形態では、特殊光として青色の狭帯域の光（例えば３９０ｎｍ～４４５ｎｍ）及び緑色の狭帯域の光（例えば５３０ｎｍ～５５０ｎｍ）を含む光であったが、これに限定されることなく、カプセル型内視鏡が蛍光観察（ＡＦＩ：Auto　Fluorescence　Imaging）を行う場合、特殊光として蛍光物質からの自家蛍光を観察するための波長帯域（例えば３９０ｎｍ～４７０ｎｍ）の光及び血液中のヘモグロビンに吸収される波長帯域（例えば５４０ｎｍ～５６０ｎｍ）の光を含む光であってもよい。さらに、カプセル型内視鏡が消化管粘膜及び粘膜下層の観察を行う狭帯域光観察（ＤＲＩ：Dual　Red　Imaging）を行う場合、特殊光として２つの赤色の狭帯域の光（例えば６００ｎｍ及び６３０ｎｍ）を含む光であってもよい。さらにまた、カプセル型内視鏡が赤外光観察（ＩＲＩ：Infra　Red　Imaging）を行う場合、特殊光として２つの赤外光（例えば７９０ｎｍ～８２０ｎｍ及び９０５ｎｍ～９７０ｎｍ）それぞれを含む光であってもよい。これらの場合、観察光に適したカラーフィルタを撮像素子の受光面に配置するようにすればよい。
　また、本明細書において、前述の各動作のフローチャートの説明において、便宜上「まず」、「次に」、「続いて」、「その後」等を用いて動作を説明しているが、この順で動作を実施することが必須であることを意味するものではない。
　また、上述した実施の形態におけるカプセル型内視鏡による各処理の手法、即ち、各フローチャートに示す処理は、いずれもＣＰＵ等の制御部に実行させることができるプログラムとして記憶させておくこともできる。この他、メモリカード（ＲＯＭカード、ＲＡＭカード等）、磁気ディスク、ハードディスク、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の外部記憶装置の記憶媒体に格納して配布することができる。そして、ＣＰＵ等の制御部は、この外部記憶装置の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行することができる。
　また、本発明は、上述した実施の形態及び変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した実施の形態及び変形例に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、各実施の形態及び変形例で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　また、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。
　１　カプセル型内視鏡システム
　２　カプセル型内視鏡
　３　受信アンテナユニット
　３ａ～３ｈ　受信アンテナ
　４　受信装置
　５　画像処理装置
　２０　カプセル型筐体
　２１　第１照明部
　２２　第２照明部
　２３　光学系
　２４　撮像部
　２５　データ処理部
　２６　送受信部
　２７　アンテナ
　２８　記録部
　２９　制御部
　３０　電源
　２４１　カラーフィルタ
　２４２　撮像素子
　２５１　Ａ／Ｄ変換部
　２５２　階調変換部

Claims (11)

  1. 　第１波長帯域の光を受光して第１画像信号を生成する第１画素と、前記第１波長帯域と異なる第２波長帯域の光を受光して第２画像信号を生成する第２画素と、前記第１波長帯域及び前記第２波長帯域の各々と異なる第３波長帯域の光を受光して第３画像信号を生成する第３画素と、を配置してなる撮像部と、
    　前記第１波長帯域または前記第２波長帯域の少なくとも一方を含み、前記第３波長帯域を含まない特殊光を前記第１画素及び前記第２画素が受光した場合、前記第１画像信号または前記第２画像信号の少なくとも一方の一部を前記第３画像信号に割り当てて出力するデータ処理部と、
    　前記データ処理部から出力された前記第１画像信号、前記第２画像信号、及び前記第３画像信号を出力する出力部と、
    　を備えることを特徴とする被検体内導入装置。
  2. 　前記データ処理部は、前記特殊光を前記第１画素及び前記第２画素が受光した場合、前記第１画像信号の一部を前記第１画像信号の第１データ領域に割り当てると共に、前記第１画像信号の残りを前記第３画像信号の第３データ領域に割り当て、前記第２画像信号の一部を前記第２画像信号の第２データ領域に割り当てると共に、前記第２画像信号の残りを前記第３画像信号の第３データ領域に割り当て、
    　前記出力部は、前記第１、第２及び第３データ領域に割り当てられた信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の被検体内導入装置。
  3. 　前記第１、第２及び第３データ領域のデータ量は、前記第１、第２及び第３画像信号それぞれのデータ量よりも小さく、
    　前記データ処理部は、
    　前記第１画素及び前記第２画素の各々が前記特殊光を受光した場合、前記第１画像信号のうち前記第１データ領域のデータ量と同じデータ量を前記第１データ領域に割り当てると共に、前記第１画像信号の残りのデータ量の少なくとも一部を前記第３データ領域に割り当て、前記第２画像信号のうち前記第２データ領域のデータ量と同じデータ量を前記第２データ領域に割り当てると共に、前記第２画像信号の残りのデータ量の少なくとも一部を前記第３データ領域に割り当てて出力することを特徴とする請求項２に記載の被検体内導入装置。
  4. 　前記データ処理部は、前記第１波長帯域、前記第２波長帯域及び前記第３波長帯域の各々の光を含む照明光を前記第１画素、前記第２画素及び前記第３画素が受光した場合、前記第１画像信号、前記第２画像信号及び前記第３画像信号を所定のデータ量に変換して出力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被検体内導入装置。
  5. 　前記出力部は、前記データ処理部から出力された前記第１画像信号、前記第２画像信号、及び前記第３画像信号を外部へ送信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被検体内導入装置。
  6. 　前記第１画素及び前記第２画素の各々が前記特殊光を受光した場合、前記撮像部から前記第１画像信号及び前記第２画像信号のみを出力させる制御部をさらに備え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被検体内導入装置。
  7. 　前記第１波長帯域、前記第２波長帯域及び前記第３波長帯域の各々の光を含む照明光を照射する第１照明部と、
    　前記特殊光を照射する第２照明部と、
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
  8. 　前記第１波長帯域は、青色の波長帯域であり、
    　前記第２波長帯域は、緑色の波長帯域であり、
    　前記第３波長帯域は、赤色の波長帯域であり、
    　前記特殊光は、前記青色の波長帯域であって前記青色の波長帯域よりも狭い第１狭帯域及び前記緑色の波長帯域であって前記緑色の波長帯域よりも狭い第２狭帯域の少なくとも一方の光を含むことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
  9. 　前記第１狭帯域は、３９０ｎｍ～４４５ｎｍであり、
    　前記第２狭帯域は、５３０ｎｍ～５５０ｎｍであることを特徴とする請求項７に記載の被検体内導入装置。
  10. 　第１波長帯域の光を受光して第１画像信号を生成する第１画素と、前記第１波長帯域と異なる第２波長帯域の光を受光して第２画像信号を生成する第２画素と、前記第１波長帯域及び前記第２波長帯域の各々と異なる第３波長帯域の光を受光して第３画像信号を生成する第３画素と、を配置してなる撮像部を備えた被検体内導入装置が実行する送信方法であって、
    　前記第１波長帯域または前記第２波長帯域の少なくとも一方を含み、前記第３波長帯域を含まない特殊光を前記第１画素及び前記第２画素が受光した場合、前記第１画像信号または前記第２画像信号の少なくとも一方の一部を前記第３画像信号に割り当てて出力するデータ処理ステップと、
    　前記データ処理ステップから出力された前記第１画像信号、前記第２画像信号、及び前記第３画像信号を出力する出力ステップと、
    　を含むことを特徴とする送信方法。
  11. 　第１波長帯域の光を受光して第１画像信号を生成する第１画素と、前記第１波長帯域と異なる第２波長帯域の光を受光して第２画像信号を生成する第２画素と、前記第１波長帯域及び前記第２波長帯域の各々と異なる第３波長帯域の光を受光して第３画像信号を生成する第３画素と、を配置してなる撮像部を備えた被検体内導入装置に、
    　前記第１波長帯域または前記第２波長帯域の少なくとも一方を含み、前記第３波長帯域を含まない特殊光を前記第１画素及び前記第２画素が受光した場合、前記第１画像信号または前記第２画像信号の少なくとも一方の一部を前記第３画像信号に割り当てて出力するデータ処理ステップと、
    　前記データ処理ステップから出力された前記第１画像信号、前記第２画像信号、及び前記第３画像信号を出力する出力ステップと、
    　を実行させることを特徴とするプログラム。
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