生体内画像取得装置、生体内画像受信装置、生体内画像表示装置およびノイズ除去方法
【課題】画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ること。
【解決手段】黒画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行わない状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を非照明状態で撮像した画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０が、本黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて送信信号を生成する一方で、黒画像画素値平均部１３７が、取得された画像情報の画素値の平均値を算出する。そして、黒画像判定部１３９が、この画像情報が黒画像か否かを判定し、情報付加部１４１が、判定結果に応じた画像識別情報を生成して送信信号生成部１３５が生成した送信信号に付加させる。そして、送信部１５０は、生成した送信信号を体外に無線送信する。
【解決手段】黒画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行わない状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を非照明状態で撮像した画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０が、本黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて送信信号を生成する一方で、黒画像画素値平均部１３７が、取得された画像情報の画素値の平均値を算出する。そして、黒画像判定部１３９が、この画像情報が黒画像か否かを判定し、情報付加部１４１が、判定結果に応じた画像識別情報を生成して送信信号生成部１３５が生成した送信信号に付加させる。そして、送信部１５０は、生成した送信信号を体外に無線送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内部に導入されて当該被検体内部の画像情報を取得する生体内画像取得装置、生体内画像取得装置において取得された画像情報を受信する生体内画像受信装置、生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置、および被検体内部の画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡の分野において、被検体内部の画像情報を取得する撮像部や、撮像部による撮像部位を照明する照明部、撮像部によって取得された画像情報を無線送信する送信部等がカプセル形状のケース内に収容されて構成された、飲込み型のカプセル型内視鏡が提案されている。このカプセル型内視鏡は、被検体である患者の口から飲込まれて被検体内部に導入される。そして、自然排出されるまでの間、体腔内をその蠕動運動に従って移動しながら体腔内の画像を順次撮像し、取得した画像情報を体外に無線送信する。
【０００３】
被検体内部の撮像には、ＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサが用いられるが、これらのイメージセンサでは、各画素の出力特性のばらつき等によって固定パターンノイズが発生する。特に、ＣＭＯＳイメージセンサは、ＣＣＤに比べて固定パターンノイズが発生し易い。この固定パターンノイズを除去するため、デジタルカメラ等のシャッタ機構を備えたものにおいては、予めシャッタ機構を閉じた状態で露光を行うことによって固定パターンノイズを含んだ黒画像を取得しておき、実際に撮影された被写体の画像から固定パターンノイズを差し引く処理が行われている。一方、カプセル型内視鏡においては、シャッタ機構を具備しないため、照明部による照明を行わない状態で撮像部が撮像を行うことによって黒画像を取得し、固定パターンノイズを検出するように構成していた（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、照明部による照明を行わない状態で撮像部が撮像を行うだけでは、例えば被検体内部に導入される前に撮像された画像を黒画像として認識してしまう等、適切な黒画像が得られない場合があった。このため、取得された被検体内部の画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができない場合があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み為されたものであり、画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる生体内画像取得装置、生体内画像受信装置、生体内画像表示装置およびノイズ除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る生体内画像取得装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を取得する撮像手段と、前記撮像手段による撮像部位を照明する照明手段と、前記撮像手段によって取得された画像情報を外部装置に無線送信する無線送信手段と、を備えた生体内画像取得装置であって、前記撮像手段および前記照明手段の動作を制御し、前記照明手段が照明動作を行わない状態で前記撮像手段が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する動作制御手段と、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、を備え、前記無線送信手段は、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として前記外部装置に無線送信することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記撮像手段によって取得された画像情報から、予め設定された所定の調光領域の明るさに応じて、前記照明手段からの照明光の発光量を調整する制御を行う調光制御手段を備え、前記平均値算出手段は、前記調光領域を前記判定領域とし、前記調光領域に含まれる画素値の平均値を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を取得する撮像手段と、前記撮像手段による撮像部位を照明する照明手段と、前記撮像手段によって取得された画像情報を外部装置に無線送信する無線送信手段と、を備えた生体内画像取得装置であって、前記撮像手段および前記照明手段の動作を制御し、前記照明手段が照明動作を行わない状態で前記撮像手段が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する動作制御手段と、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値検出手段と、前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、を備え、前記無線送信手段は、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として前記外部装置に無線送信することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記撮像手段によって取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置から、前記画像情報を受信する受信装置であって、前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置から前記画像情報を受信する受信装置であって、前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値検出手段と、前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記生体内画像取得装置において照明状態または非照明状態で取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置であって、前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置であって、前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値算出手段と、前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記生体内画像取得装置において照明状態または非照明状態で取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係るノイズ除去方法は、被検体内部を撮像した画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法であって、前記被検体内部の画像情報を非照明状態で取得する第１の取得ステップと、前記非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する算出ステップと、前記算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する判定ステップと、前記被検体内部の画像情報を照明状態で取得する第２の取得ステップと、前記判定ステップにおいて黒画像と判定された画像情報に基づいて、前記照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明に係るノイズ除去方法は、被検体内部を撮像した画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法であって、前記被検体内部の画像情報を非照明状態で取得する第１の取得ステップと、前記非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出する検出ステップと、前記検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する判定ステップと、前記被検体内部の画像情報を照明状態で取得する第２の取得ステップと、前記判定ステップにおいて黒画像と判定された画像情報に基づいて、前記照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出し、算出された平均値と予め設定された閾値とを比較することによって、当該画像情報が黒画像か否かを判定することができる。或いは、非照明状態で取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出し、検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較することによって、前記画像情報が黒画像か否かを判定することができる。したがって、照明状態で取得される画像情報中の固定パターンノイズを除去するための黒画像を確実に得ることができる。これによれば、黒画像と判定された画像情報に基づいて、照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去し、当該画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る生体内画像取得システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、生体内画像取得システムは、被検体１内部の画像情報（生体内画像情報）を取得する生体内画像取得装置であるカプセル型内視鏡１０と、カプセル型内視鏡１０から無線送信される画像情報を受信する生体内画像受信装置である受信装置３０と、受信装置３０により受信される画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０によって取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置である表示装置７０とを備える。受信装置３０と表示装置７０との間の画像情報の受け渡しには、例えば可搬型の記録媒体（可搬型記録媒体）５０が使用される。
【００３４】
カプセル型内視鏡１０は、撮像機能と無線機能とを具備するものであって、被検体１の口から飲み込まれて被検体１内部に導入され、体腔内を移動しながら逐次体腔内の画像情報を取得する。そして、取得した画像情報を体外に無線送信する。
【００３５】
受信装置３０は、複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎを備え、各受信用アンテナＡ１〜Ａｎを介してカプセル型内視鏡１０から無線送信される画像情報を受信する。この受信装置３０は、コンパクトフラッシュ（登録商標）等の記録メディアである可搬型記録媒体５０の着脱が自在に構成されており、受信した画像情報を可搬型記録媒体５０に順次保存する。このようにして、受信装置３０は、カプセル型内視鏡１０が取得した被検体１内部の画像情報を時系列順に可搬型記録媒体５０に蓄積する。
【００３６】
受信アンテナＡ１〜Ａｎは、例えばループアンテナで構成され、図１に示すように、被検体１の体表上の所定位置に分散配置される。具体的には、例えば、被検体１内におけるカプセル型内視鏡１０の通過経路に対応する位置に分散配置される。なお、受信アンテナＡ１〜Ａｎは、被検体１に着用させるジャケットに分散配置されるものであってもよい。この場合には、受信アンテナＡ１〜Ａｎは、被検体１がこのジャケットを着用することによって、被検体１内におけるカプセル型内視鏡１０の通過経路に対応する被検体１の体表上の所定位置に配置される。なお、受信アンテナは、被検体１に対して１つ以上配置されればよく、その数は限定されない。
【００３７】
表示装置７０は、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータで実現されるものであり、可搬型記録媒体５０が着脱自在に構成される。この表示装置７０は、可搬型記録媒体５０に保存された画像情報を読み込み、読み込んだ画像情報をＬＣＤやＥＬＤ等のディスプレイによって画像表示する。また、表示装置７０は、被検体１に関する情報を可搬型記録媒体５０に適宜書き込む。なお、プリンタ等によって他の媒体に画像を出力するように構成してもよい。
【００３８】
次に、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡１０の構成について説明する。図２は、カプセル型内視鏡１０の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡１０は、撮像部１１０と、照明部１２０と、信号処理部１３０と、送信部１５０と、制御部１６０と、カプセル型内視鏡１０を構成する各部に対して駆動電力を供給する電源部１７０とを備える。
【００３９】
撮像部１１０は、ＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサで構成される撮像素子や、この撮像素子に入射光を結像させる結像レンズ等で構成され、入射光の強度に応じたアナログ信号を出力することによって、被検体１内部の画像を撮像する撮像動作を行う。詳細には、撮像部１１０は、後述するタイミング発生部１６１からの撮像部駆動パルスの供給タイミングで撮像動作を行う。
【００４０】
照明部１２０は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子や、この発光素子の駆動回路等で構成され、照明光を照射して撮像部１１０による撮像部位を照明する照明動作を行う。詳細には、照明部１２０は、タイミング発生部１６１からの照明部駆動パルスの供給タイミングで照明動作を開始し、供給された照明部駆動パルスのパルス幅に相当する発光時間で照明光を照射することによって、後述する調光制御部１６３によって調整された発光量の照明光を照射する。
【００４１】
信号処理部１３０は、アナログ信号処理部１３１と、Ａ／Ｄ変換部１３３と、送信信号生成部１３５とを含み、撮像部１１０によって撮像された画像に必要な処理を施して送信信号を生成する。アナログ信号処理部１３１は、撮像部１１０から入力されるアナログ信号に相関二重サンプリングや増幅等のアナログ信号処理を行う。Ａ／Ｄ変換部１３３は、アナログ信号処理部１３１から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。ここで変換されたデジタル信号は、送信信号生成部１３５、後述する黒画像画素値平均部１３７、および調光領域画素値平均部１４３に出力される。
【００４２】
送信信号生成部１３５は、Ａ／Ｄ変換部１３３から入力されるデジタル信号に基づいて、取得された画像情報を体外に無線送信するための送信信号を生成する。例えば、１枚の画像情報を１フレームとし、フレームの先頭に垂直同期信号を付加するとともに、ライン毎の成分データそれぞれの先頭に水平同期信号を付加して送信信号を生成し、送信部１５０に出力する。
【００４３】
図３は、送信信号生成部１３５によって生成される送信信号の一例を示す図である。図３に示すように、送信信号は、垂直同期信号と、画像識別情報および付加情報を示すフィールドと、水平同期信号をそれぞれ含む各ラインの成分データに相当する画像信号とが配されて構成される。ここで、画像識別情報は、後述する情報付加部１４１から画像識別情報が入力された場合に付加される情報であって、後述する黒画像取得動作によって取得され、後述する黒画像判定部１３９によって黒画像と判定された画像情報を識別するための情報である。付加情報には、例えば、本カプセル型内視鏡１０の機種やシリアル番号、ホワイトバランス係数等の情報が適宜設定される。この送信信号は、送信部１５０に入力され、体外の受信装置３０に無線送信される。なお、この送信信号を受信した受信装置３０では、垂直同期信号によって画像の先頭部分を検出し、水平同期信号によってライン毎の画像信号の先頭を検出することによって各画像信号を処理し、画像情報を得る。
【００４４】
また、信号処理部１３０は、黒画像画素値平均部１３７と、黒画像判定部１３９と、情報付加部１４１とを含み、黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する。
【００４５】
黒画像画素値平均部１３７は、黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を判定領域とし、この画像情報の画素値の平均値を算出する。例えば、この画像情報を構成する各画素の画素値を積算するとともに、積算結果を画素数で除算し、各画素の画素値の単純平均値を算出する。算出された平均値は、黒画像判定部１３９に出力される。
【００４６】
黒画像判定部１３９は、黒画像画素値平均部１３７から入力される平均値と、予め閾値として設定された黒画像基準値とを比較し、比較の結果入力された平均値が黒画像基準値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。黒画像基準値としては、黒色に近い十分小さな値が設定される。判定結果は、情報付加部１４１に出力される。
【００４７】
情報付加部１４１は、黒画像判定部１３９から入力される判定結果に応じた画像識別情報を生成する。この画像識別情報は、例えば黒画像か否かを示すフラグ情報として生成され、送信信号生成部１３５に出力される。これにより、黒画像判定部１３９において黒画像と判定された場合には、送信信号生成部１３５によって生成される送信信号に、この画像情報が黒画像であることを示す情報が付加される。
【００４８】
また、信号処理部１３０は、調光領域画素値平均部１４３を備え、算出した平均値を後述する調光制御部１６３に出力する。具体的には、予め対象となる調光領域が設定されており、調光領域画素値平均部１４３は、後述する生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報のうち、調光領域に含まれる画素値の平均値を算出する。例えば、調光領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出し、調光領域の平均的な輝度を求める。
【００４９】
送信部１５０は、信号処理部１３０から入力される送信信号に対して必要に応じて変調処理等を施すことによって無線信号を生成する送信回路や、生成された無線信号を外部に送信するためのアンテナ等で構成され、送信信号を外部に無線送信する。
【００５０】
制御部１６０は、カプセル型内視鏡１０を構成する各部を制御し、カプセル型内視鏡１０全体の動作を統括的に制御する。この制御部１６０は、タイミング発生部１６１と、調光制御部１６３とを含む。
【００５１】
タイミング発生部１６１は、撮像部１１０および照明部１２０の駆動タイミングを発生させ、照明部１２０が照明動作を行った状態（照明状態）で撮像部１１０が撮像動作を行う生体内画像取得動作を制御し、或いは照明部１２０が照明動作を行わない状態（非照明状態）で撮像部１１０が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する。
【００５２】
図４は、生体内画像取得動作および黒画像取得動作のタイミングを説明する説明図である。図４に示すように、撮像部１１０による撮像動作は、所定の時間間隔、例えば０．５秒間隔で行われるが、このうち、例えば１０分毎に非照明状態での撮像動作が行われ（黒画像取得動作）、画像情報が取得される。そして、ここで取得された画像情報が黒画像か否かが、黒画像判定部１３９で判定される。一方、黒画像取得動作以外のタイミングでは、照明状態での撮像動作が行われ（生体内画像取得動作）、生体内画像情報が取得される。
【００５３】
具体的には、タイミング発生部１６１は、次の制御を行う。すなわち、タイミング発生部１６１は、０．５秒間隔で撮像部駆動パルスを撮像部１１０に供給することによって、撮像部１１０の撮像動作を制御する。また、タイミング発生部１６１は、生体画像取得動作のタイミングにおいては、撮像開始パルスの供給直前に、照明部駆動パルスを照明部１２０に供給することによって、照明部１２０の照明動作を制御する。またこのとき、タイミング発生部１６１は、後述する調光制御部１６３から入力される発光時間に応じて照明部駆動パルスのパルス幅を増減させ、立ち上がりによって動作開始タイミングを規定し、立ち下がりによって動作終了タイミングを規定する。
【００５４】
また、タイミング発生部１６１は、撮像部駆動パルスの供給タイミングに基づいて信号処理部１３０を構成する各部を駆動することによって、各部の処理を撮像部駆動パルスの供給タイミングと同期させる。
【００５５】
調光制御部１６３は、照明部１２０によって照射される照明光の発光量を調整するための調光制御を行う。具体的には、調光制御部１６３は、調光領域画素値平均部１４３から入力される平均値と、予め閾値として設定された基準輝度値とを比較して、生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報における調光領域の明るさを判定する。基準輝度値としては、例えば、使用者にとってその画像内容が容易に視認可能な輝度値が設定される。そして、比較結果に基づいて照明部１２０の発光時間を算出し、算出した発光時間をタイミング発生部１６１に出力する。このように、今回取得した生体内画像情報における調光領域の明るさに基づいて、次回の生体内画像取得動作における照明光の発光量を調整することによって、取得される生体内画像の画像品位が一定に保たれる。例えば、明るい場合には次回の照明部１２０の発光時間を短く設定し、暗い場合であれば次回の照明部１２０の発光時間を長く設定する。なお、発光量の調整方法は、発光時間の調整に限定されるものではなく、例えば、照明部１２０を構成する発光素子に供給する電流値の調整によって発光量を調整してもよい。また、発光素子の発光輝度を変化させることとしても構わない。
【００５６】
以上説明したように、実施の形態１のカプセル型内視鏡１０では、タイミング発生部１６１の制御によって所定の時間間隔で撮像部１１０が撮像動作を行うが、黒画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行わない状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を非照明状態で撮像した画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０が、本黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて送信信号を生成する一方で、黒画像画素値平均部１３７が、取得された画像情報の画素値の平均値を算出する。そして、黒画像判定部１３９が、この画像情報が黒画像か否かを判定し、情報付加部１４１が、判定結果に応じた画像識別情報を生成して送信信号生成部１３５が生成した送信信号に付加させる。そして、送信部１５０は、生成した送信信号を体外に無線送信する。
【００５７】
一方、生体内画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行った状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を照明状態で撮像した生体内画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０が、本生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報に基づいて送信信号を生成し、送信部１５０が体外に無線送信する。また、調光領域画素値平均部１４３が、取得された生体内画像情報のうち、予め設定された調光領域の平均的な輝度値を算出する。そして、調光制御部１６３が、調光領域の明るさを判定し、判定された明るさに基づいて次回の照明部１２０の発光時間を決定する。
【００５８】
そして、カプセル型内視鏡１０によって無線送信された画像情報は、受信装置３０によって受信される。この受信装置３０では、受信した画像情報が黒画像の場合には、黒画像情報としてＲＡＭ等の内蔵メモリに格納する。一方、受信した画像情報が生体内画像情報の場合には、順次可搬型記録媒体５０に保存するが、保存の前処理として、この生体内画像情報中の固定パターンノイズを内蔵メモリに格納されている黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。具体的には、生体内画像情報から黒画像情報を減算することによって、この生体内画像情報中に含まれる固定パターンノイズを除去する。そして、受信装置３０において可搬型記録媒体５０に保存された生体内画像情報は、表示装置７０において画像表示される。また、受信装置３０は、カプセル型内視鏡１０から新たに黒画像の画像情報を受信した場合には、受信した画像情報で内部メモリの黒画像情報を書き換える。
【００５９】
以上説明した実施の形態１によれば、カプセル型内視鏡１０は、非照明状態で取得した画像情報の画素値の平均値を算出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができる。そして、黒画像と判定された画像情報に、この画像情報が黒画像であることを示す画像識別情報を付加することによって、この画像情報を黒画像として体外の受信装置３０に無線送信することができる。したがって、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。これにより、受信装置３０において、照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去し、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行った上で可搬型記録媒体５０に保存することができる。また、黒画像取得動作を所定の時間間隔で行い、各所で取得することができる。固定パターンノイズは、温度等の環境に影響されるため、このように各所で取得することにより、より適切な画像補正が可能となる。
【００６０】
なお、実施の形態１では、固定パターンノイズの除去に係る部分を受信装置３０が行うこととしたが、表示装置７０が行っても構わない。この場合には、受信装置では、画像識別情報や付加情報とともに受信した画像情報を、受信順に順次可搬型記録媒体５０に保存する。そして、表示装置では、可搬型記録媒体５０に保存された画像情報を順次読み出し、読み出した画像情報が黒画像の場合には、黒画像情報としてＲＡＭ等の内蔵メモリに格納する。一方、生体内画像情報の場合には、例えばディスプレイによって画像表示するが、画像表示の前処理として、この生体内画像情報中の固定パターンノイズを内蔵メモリに格納されている黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。また、新たに黒画像の画像情報を読み出した場合には、この画像情報で内部メモリの黒画像情報を書き換える。本変形例によれば、表示装置７０において、照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行った上で画像表示することができる。
【００６１】
また、実施の形態１では、黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を判定領域として画素値の平均値を算出することとしたが、調光領域画素値平均部１４３が平均値の算出対象とする調光領域を判定領域とし、調光領域に含まれる画素値の平均値を算出することによって取得された画像情報が黒画像か否かを判定してもよい。またこの場合に、調光領域画素値平均部１４３において算出された平均値を用いて取得された画像情報が黒画像か否かを判定してもよい。これによれば、黒画像画素値平均部１３７が不要となり、構成を簡易にすることができる。図５は、この場合のカプセル型内視鏡１０ｂの機能構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付する。
【００６２】
図５に示すように、本変形例に係るカプセル型内視鏡１０ｂは、アナログ信号処理部１３１と、Ａ／Ｄ変換部１３３ｂと、送信信号生成部１３５と、黒画像判定部１３９ｂと、情報付加部１４１と、調光領域画素値平均部１４３ｂとを含む信号処理部１３０ｂを備える。この信号処理部１３０ｂにおいて、撮像部１１０から出力されたアナログ信号が、アナログ信号処理部１３１によってアナログ信号処理され、Ａ／Ｄ変換部１３３ｂによってデジタル信号に変換される。ここで変換されたデジタル信号は、送信信号生成部１３５および調光領域画素値平均部１４３ｂに出力される。そして、送信信号生成部１３５では、体外に無線送信する送信信号が生成され、送信部１５０によって、取得された画像情報が受信装置３０に無線送信される。
【００６３】
調光領域画素値平均部１４３ｂは、実施の形態１と同様に予め設定された調光領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出するが、本変形例では、生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報に基づいて算出した平均値を調光制御部１６３に出力し、黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて算出した平均値を黒画像判定部１３９ｂに出力する。
【００６４】
黒画像判定部１３９ｂは、調光領域画素値平均部１４３ｂから入力される平均値と、予め閾値として設定された黒画像基準輝度値とを比較し、比較の結果入力された平均値が黒画像基準輝度値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。黒画像基準輝度値としては、十分暗い値が設定される。判定結果は、情報付加部１４１に出力される。
【００６５】
本変形例によれば、照明部１２０により照射される照明光の発光量を調整する制御を行うためにカプセル型内視鏡１０ｂに具備される調光領域画素値平均部１４３ｂの出力値を用いて、非照明状態で撮像した画像情報が黒画像か否かを判定することができる。
【００６６】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２に係るカプセル型内視鏡１０ｃの機能構成を説明するブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付する。
【００６７】
図６に示すように、実施の形態２に係るカプセル型内視鏡１０ｃは、アナログ信号処理部１３１と、Ａ／Ｄ変換部１３３と、画素欠陥補正部１４５と、送信信号生成部１３５ｃと、ピーク検出部１４７と、黒画像判定部１３９ｃと、情報付加部１４１と、調光領域画素値平均部１４３ｃとを含む信号処理部１３０ｃを備える。この信号処理部１３０ｃにおいて、撮像部１１０から入力されたアナログ信号が、アナログ信号処理部１３１によってアナログ信号処理され、Ａ／Ｄ変換部１３３によってデジタル信号に変換される。ここで変換されたデジタル信号は、画素欠陥補正部１４５に出力される。
【００６８】
画素欠陥補正部１４５は、Ａ／Ｄ変換部１３３から入力されるデジタル信号に基づいて、取得された画像情報の画素欠陥を検出し、画素欠陥の生じた画素を補正する。ここで、画素欠陥とは撮像部１１０を構成するイメージセンサの結晶品質に起因するものである。具体的には、例えば、結晶自体の経時変化や、環境変化の影響等によるものであり、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。画素欠陥補正部１４５は、例えば、各画素それぞれについて、その画素値と、当該画素と水平方向に隣接する同色画素の画素値とを比較し、その差分が所定の閾値以上の場合に、当該画素を画素欠陥として検出する。そして、画素欠陥補正部１４５は、この画素の画素値を、水平方向に隣接する同色画素の画素値に応じた値に置き換えることによって、画素欠陥を補正する。或いは、各画素それぞれについて、その画素値と、当該画素と垂直方向に隣接する同色画素の画素値とを比較することによって画素欠陥を検出し、垂直方向に隣接する同色画素の画素値に応じた値に置き換えることによって、当該画素の画素欠陥を補正する。補正された画像情報は、送信信号生成部１３５ｃ、ピーク検出部１４７、および調光領域画素値平均部１４３ｃに出力される。
【００６９】
送信信号生成部１３５ｃは、画素欠陥補正部１４５において画素欠陥が補正された画像情報を体外に無線送信するための送信信号を生成する。また、送信信号生成部１３５ｃは、情報付加部１４１から画像識別情報が入力された場合には、生成した送信信号に入力された画像識別情報を付加する。生成された送信信号は、送信部１５０によって体外に無線送信され、取得された画像情報が受信装置３０に無線送信される。
【００７０】
ピーク検出部１４７は、黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を判定領域とし、この画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出する。検出したピーク値は、黒画像判定部１３９ｃに出力される。
【００７１】
黒画像判定部１３９ｃは、ピーク検出部１４７から入力されるピーク値と、予め閾値として設定された黒画像基準ピーク値とを比較し、比較の結果入力された平均値が黒画像基準ピーク値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。黒画像基準ピーク値としては、黒色に近い十分小さな値が設定される。判定結果は、情報付加部１４１に出力される。
【００７２】
以上のように構成されたカプセル型内視鏡１０ｃでは、実施の形態１と同様に、タイミング発生部１６１の制御によって所定の時間間隔で撮像部１１０が撮像動作を行う。そして、黒画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行わない状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を非照明状態で撮像した画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０ｃが、本黒画像取得動作によって取得された画像情報の画素欠陥を補正し、補正後の画像情報に基づいて送信信号を生成する一方で、ピーク検出部１４７が、取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を算出する。そして、黒画像判定部１３９ｃが、この画像情報が黒画像か否かを判定し、情報付加部１４１が、判定結果に応じた画像識別情報を生成して送信信号生成部１３５ｃが生成した送信信号に付加させる。そして、送信部１５０は、生成した送信信号を体外に無線送信する。
【００７３】
一方、生体内画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行った状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を照明状態で撮像した生体内画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０ｃが、本生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報の画素欠陥を補正し、補正後の生体内画像情報に基づいて送信信号を生成する。そして、送信部１５０は、生成した送信信号を体外に無線送信する。
【００７４】
以上説明した実施の形態２によれば、カプセル型内視鏡１０ｃは、非照明状態で取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができる。そして、黒画像と判定された画像情報に、この画像情報が黒画像であることを示す画像識別情報を付加することによって、この画像情報を黒画像として体外の受信装置３０に無線送信することができる。したがって、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。これにより、受信装置３０または表示装置７０において、照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去し、この生体内画像情報に対して適正な画像補正を行うことができる。
【００７５】
なお、上記した実施の形態１，２では、撮像部を１つ具備した構成のカプセル型内視鏡について説明したが、２以上の撮像部を具備したものにも同様に適用できる。この場合には、カプセル型内視鏡は、取得した画像情報を受信装置３０に送信するための送信信号に、対応する画像情報を取得した撮像部を識別するための情報を付加し、この送信信号を無線送信する。一方、例えば受信装置３０では、受信した送信信号に基づいて対応する画像情報を取得した撮像部を識別し、撮像部毎に内部メモリに保持する。そして、この後生体内画像情報を受信した場合には、先ず、この生体内画像情報を取得した撮像部を識別する。そして、識別した撮像部で取得された黒画像に基づいて、この生体内画像情報中の固定パターンノイズを除去し、画像補正を行う。
【００７６】
また、上記した実施の形態１，２では、カプセル型内視鏡は、黒画像取得動作によって取得された画像情報に、黒画像か否かの判定結果に基づく画像識別情報を付加して受信装置３０に送信することとしたが、判定の結果黒画像ではないと判定された画像情報は送信せずに、黒画像と判定された画像情報のみを送信するように構成してもよい。これによれば、カプセル型内視鏡の電力消費を削減できる。
【００７７】
また、上記した実施の形態１，２では、黒画像と判定された画像情報を識別するために生成した画像識別情報を画像情報とともに受信装置３０に送信することとしたが、垂直同期信号として、生体内画像用のパターンと、黒画像用のパターンとを予め設定しておき、この垂直同期信号のパターンによって対応する画像情報を識別するように構成してもよい。この場合には、カプセル型内視鏡は、送信する画像情報が生体内画像情報ならば、生体内画像用のパターンの垂直同期信号を設定した送信信号を送信し、黒画像と判定された画像情報ならば、黒画像用のパターンの垂直同期信号を設定した送信信号を送信する。一方、受信装置３０では、受信した画像信号の垂直同期信号のパターンを判別して、この画像情報が生体内画像情報なのか黒画像なのかを識別する。
【００７８】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態３は、実施の形態１で説明した黒画像の判定に係る部分および固定パターンノイズの除去に係る部分を、受信装置で行う場合の実施形態である。
【００７９】
先ず、実施の形態３に係るカプセル型内視鏡の構成について説明する。図７は、実施の形態３に係るカプセル型内視鏡１０ｅの構造を示す概略模式図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付する。本カプセル型内視鏡１０ｅは、両先端部にそれぞれ撮像部および照明部を具備するものであり、被写体１内部において、進行方向前方の画像情報と、後方の画像情報とをそれぞれ取得することができるようになっている。すなわち、図７に示すように、カプセル型内視鏡１０ｅは、カプセル形状のケース１１内に、撮像部１１０−１，１１０−２、照明部１２０−１，１２０−２、送信部１５０、制御部１６０、電源部１７０等が収容されて構成されている。以下、一方の撮像部１１０−１を前方撮像部１１０−１、他方の撮像部１１０−２を後方撮像部１１０−２と呼び、一方の照明部１２０−１を前方照明部１２０−１、他方の照明部１２０−２を後方照明部１２０−２と呼ぶ。
【００８０】
ケース１１は、人が飲み込める程度の大きさのものであり、略半球状の先端カバー１３−１，１３−２と、筒状の胴部カバー１５とが接合されて形成されている。また、先端カバー１３−１，１３−２は透明部材で構成され、光学窓として機能する。すなわち、ケース１１内部において前方撮像部１１０−１および前方照明部１２０−１が先端カバー１３−１と対向配置されており、この先端カバー１３−１は、前方照明部１２０−１からの照明光をケース１１外部に透過させるとともに、その反射光をケース１１内部へと案内する。同様にして、ケース１１内部において後方撮像部１１０−２および後方照明部１２０−２が先端カバー１３−２と対向配置されており、この先端カバー１３−２は、後方照明部１２０−２からの照明光をケース１１外部に透過させるとともに、その反射光をケース１１内部へと案内する。
【００８１】
このカプセル型内視鏡１０ｅでは、図示しない送信信号生成部が、取得された画像情報を体外に無線送信する送信信号を生成するが、このとき、取得された画像情報に、この画像情報が何れの撮像部の撮像動作によって取得された画像情報なのかを識別する撮像部識別情報や、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像情報なのか、非照明状態で取得された画像情報なのかを示す照明状態識別情報、付加情報等を付加した送信信号を生成する。生成された送信信号は、送信部１５０によって体外の受信装置３０ｅに送信される。
【００８２】
次に、実施の形態３に係る受信装置の構成について説明する。図８は、実施の形態３に係る受信装置３０ｅの機能構成を示すブロック図である。図８に示すように、受信装置３０ｅは、受信部３１０と、同期検出部３２０と、識別情報検出部３３０と、画像抽出部３４０と、黒画像画素値平均部３５０と、黒画像判定部３６０と、黒画像補正部３８０と、信号処理部３９０と、読み書き部４００と、受信装置３０ｅを構成する各部を制御し、受信装置３０ｅ全体の動作を統括的に制御する制御部４１０と、を備える。
【００８３】
受信部３１０は、受信アンテナＡ１〜Ａｎと、アンテナ切替部３１１と、強度検出部３１３と、アンテナ切替制御部３１５と、復調部３１７とを含み、カプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号を受信する。
【００８４】
アンテナ切替部３１１は、カプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号を受信する受信アンテナを受信アンテナＡ１〜Ａｎのうちの何れかに切り替える。このアンテナ切替部３１１には、受信アンテナＡ１〜Ａｎがそれぞれケーブル接続されており、これらの受信アンテナＡ１〜Ａｎの中からアンテナ切替制御部３１５によって選択された受信アンテナを介して受信したカプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号を、復調部３１７に出力する。また、アンテナ切替部３１１は、各受信アンテナＡ１〜Ａｎによって受信した無線信号を、強度検出部３１３に出力する。
【００８５】
強度検出部３１３は、アンテナ切替部３１１を介してカプセル型内視鏡１０ｅから受信した無線信号の受信強度を検出し、検出した受信強度をアンテナ切替制御部３１５に出力する。
【００８６】
アンテナ切替制御部３１５は、受信アンテナＡ１〜Ａｎの中から、カプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号の受信に最も適した受信アンテナを選択する。具体的には、アンテナ切替制御部３１５は、強度検出部３１３から入力される受信強度に基づいて、カプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号の受信強度が最大となる受信アンテナを受信アンテナＡ１〜Ａｎの中から選択する。そして、選択した受信アンテナに切り替えるようアンテナ切替部３１１の切り替え動作を制御する。
【００８７】
復調部３１７は、アンテナ切替部３１１を介して受信したカプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号に対して復調処理を行い、画像信号に復調する。この画像信号は、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて生成される送信信号に相当するものであり、このカプセル型内視鏡１０ｅによって撮像された画像情報と、フレーム毎に含まれる垂直同期信号と、１フレーム内のライン毎に含まれる水平同期信号と、撮像部識別情報と、照明状態識別情報とを含む。復調部３１７は、復調した画像信号を、同期検出部３２０および識別情報検出部３３０に出力する。
【００８８】
同期検出部３２０は、復調部３１７によって復調された画像信号に含まれる垂直同期信号をフレーム毎に検出する。
【００８９】
識別情報検出部３３０は、復調部３１７によって復調された画像信号に含まれる照明状態識別情報を判定し、非照明状態で取得された画像情報を識別する。また、識別情報検出部３３０は、撮像部識別情報を判定し、画像情報を取得した撮像部を識別する。
【００９０】
画像抽出部３４０は、同期検出部３２０を介して入力される画像信号から画像情報を抽出する。そして、画像抽出部３４０は、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像情報の場合には、抽出した画像情報を黒画像補正部３８０に出力する。一方、画像抽出部３４０は、この画像情報が非照明状態で取得された画像情報の場合には、後述する黒画像判定部３６０から入力される判定結果に応じて、本画像情報が黒画像ならば、フレームメモリ等で構成される前方黒画像記憶部３７１または後方黒画像記憶部３７３に出力する。すなわち、この画像情報を取得した撮像部が前方撮像部１１０−１の場合には前方黒画像記憶部３７１が書き換えられ、後方撮像部１１０−２の場合には後方黒画像記憶部３７３が書き換えられる。
【００９１】
黒画像画素値平均部３５０は、識別情報検出部３３０によって非照明状態で取得されたと識別された画像情報の全域を判定領域とし、画素値の平均値を算出する。例えば、実施の形態１と同様に、各画素値を積算するとともに、積算結果を画素数で除算し、各画素の画素値の単純平均値を算出する。算出された平均値は、黒画像判定部３６０に出力される。
【００９２】
黒画像判定部３６０は、黒画像画素値平均部３５０から入力される平均値と、予め閾値として設定された黒画像基準値とを比較し、比較の結果入力された平均値が黒画像基準値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。判定結果は、制御部４１０を介して画像抽出部３４０に出力される。
【００９３】
黒画像補正部３８０は、生体内画像情報中の固定パターンノイズを黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。具体的には、黒画像補正部３８０は、この生体内画像情報が前方撮像部１１０−１によって取得されたものならば、生体内画像情報から前方黒画像記憶部３７１に格納された黒画像情報を減算することによって、この生体内画像情報中に含まれる固定パターンノイズを除去する。一方、この生体内画像情報が後方撮像部１１０−２によって取得されたものならば、生体内画像情報から後方黒画像記憶部３７３に格納された黒画像情報を減算することによって、この生体内画像情報中に含まれる固定パターンノイズを除去する。
【００９４】
信号処理部３９０は、黒画像補正部３８０によって補正された生体内画像情報を、所望の形式の画像データに処理し、読み書き部４００に出力する。
【００９５】
読み書き部４００は、可搬型記録媒体５０を着脱自在に装着し、信号処理部３９０によって処理された生体内画像情報を可搬型記録媒体５０に順次保存する。この読み書き部４００は、可搬型記録媒体５０の種類に応じた読み書き装置によって実現される。
【００９６】
以上のように構成された受信装置３０ｅでは、画像抽出部３４０が、受信アンテナＡ１〜Ａｎのうちの何れかによって受信され、受信部３１０において復調された画像信号から画像情報を抽出し、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像情報ならば、黒画像補正部３８０に出力する。また、識別情報検出部３３０が、非照明状態で取得された画像情報を識別し、黒画像画素値平均部３５０が、この非照明状態で取得されたと識別された画像情報の画素値の平均値を算出し、黒画像判定部３６０が、この画像情報が黒画像か否かを判定する。黒画像と判定された画像情報は、黒画像情報として、この黒画像を取得した撮像部に応じて前方黒画像記憶部３７１または後方黒画像記憶部３７３に格納される。そして、黒画像補正部３８０が、照明状態で取得された生体内画像情報のうち、前方撮像部１１０−１で撮像された生体内画像中の固定パターンノイズを、前方黒画像記憶部３７１に格納された黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。また、照明状態で取得された生体内画像情報のうち、後方撮像部１１０−２で撮像された生体内画像中の固定パターンノイズを、後方黒画像記憶部３７３に格納された黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。画像補正された生体内画像情報は、読み書き部４００によって可搬型記録媒体５０に順次保存される。
【００９７】
そして、可搬型記録媒体５０に保存された生体内画像情報は、表示装置７０において読み込まれ、ディスプレイによって画像表示される。
【００９８】
以上説明した実施の形態３によれば、受信装置３０ｅは、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができるので、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。そして、黒画像と判定された画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【００９９】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。本実施の形態４は、実施の形態２で説明した黒画像の判定に係る部分を、受信装置で行う場合の実施形態である。なお、実施の形態３と同様の構成については、同一の符号を付する。
【０１００】
図９は、実施の形態４に係る受信装置３０ｆの機能構成を示すブロック図である。この受信装置３０ｆは、図７に示した構成のカプセル型内視鏡１０ｅから生成された送信信号を受信する。図９に示すように、受信装置３０ｆは、受信部３１０と、同期検出部３２０と、識別情報検出部３３０と、画像抽出部３４０ｆと、画素欠陥補正部４２０と、ピーク検出部４３０と、黒画像判定部３６０ｆと、黒画像補正部３８０ｆと、信号処理部３９０と、読み書き部４００と、制御部４１０とを備える。
【０１０１】
画素欠陥補正部４２０は、画像抽出部３４０ｆによって抽出された画像情報の画素欠陥を検出し、画素欠陥の生じた画素を補正する。補正後の画像情報は、ピーク検出部４３０および黒画像補正部３８０ｆに出力される。
【０１０２】
ピーク検出部４３０は、画素欠陥補正部４２０によって画素欠陥が補正された画像情報を対象として、識別情報検出部３３０によって非照明状態で取得されたと識別された画像情報の全域を判定領域とし、この画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出する。検出したピーク値は、黒画像判定部３６０ｆに出力される。
【０１０３】
黒画像判定部３６０ｆは、ピーク検出部４３０から入力されるピーク値と、予め閾値として設定された黒画像基準ピーク値とを比較し、比較の結果入力されたピーク値が黒画像基準ピーク値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。判定結果は、制御部４１０を介して画像抽出部３４０ｆに出力される。
【０１０４】
以上のように構成された受信装置３０ｆでは、画像抽出部３４０ｆが、受信アンテナＡ１〜Ａｎのうちの何れかによって受信され、受信部３１０において復調された画像信号から画像情報を抽出し、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像情報ならば、黒画像補正部３８０ｆに出力する。また、識別情報検出部３３０が、非照明状態で取得された画像情報を識別し、ピーク検出部４３０が、この非照明状態で取得されたと識別された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出し、黒画像判定部３６０ｆが、この画像情報が黒画像か否かを判定する。ここで黒画像と判定された画像情報は、黒画像情報として、この黒画像を取得した撮像部に応じて前方黒画像記憶部３７１または後方黒画像記憶部３７３に格納される。そして、黒画像補正部３８０ｆが、照明状態で取得された生体内画像情報のうち、前方撮像部１１０−１で撮像された生体内画像中の固定パターンノイズを、前方黒画像記憶部３７１に格納された黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。また、照明状態で取得された生体内画像情報のうち、後方撮像部１１０−２で撮像された生体内画像中の固定パターンノイズを、後方黒画像記憶部３７３に格納された黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。ここで画像補正された生体内画像情報は、読み書き部４００によって可搬型記録媒体５０に順次保存される。
【０１０５】
そして、可搬型記録媒体５０に保存された生体内画像情報は、表示装置７０において読み込まれ、ディスプレイによって画像表示される。
【０１０６】
以上説明した実施の形態４によれば、受信装置３０ｆは、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて非照明状態で取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができるので、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。そして、黒画像と判定された画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【０１０７】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。本実施の形態５は、実施の形態３で説明した黒画像の判定および判定結果に基づく画像補正に係る部分を、表示装置で行う場合の実施形態である。
【０１０８】
本実施の形態５では、カプセル型内視鏡は、実施の形態３において図７に示して説明したカプセル型内視鏡１０ｅと同様に構成され、進行方向前方の画像情報と、後方の画像情報とをそれぞれ取得することができるようになっている。また、受信装置は、カプセル型内視鏡から、撮像部識別情報や、照明状態識別情報、付加情報等とともに無線送信された画像情報を受信し、順次可搬型記録媒体５０に保存する。
【０１０９】
図１０は、実施の形態５に係る表示装置７０ｇの機能構成を示すブロック図である。なお、実施の形態３と同様の構成については、同一の符号を付する。図１０に示すように、表示装置７０ｇは、可搬型記録媒体５０へのデータの読み書きを行う読み書き部７１０と、識別情報検出部７２０と、画像抽出部７３０と、黒画像画素値平均部７４０と、黒画像判定部７５０と、黒画像補正部７７０と、信号処理部７８０と、表示装置７０ｇ全体の動作を統括的に制御する制御部７９０と、カプセル型内視鏡１０ｅによって取得された生体内画像を画像表示する表示部８００と、表示部８００に表示させる生体内画像の指定操作や、被検体１に関する情報の入力操作等を行うための入力部８１０と、表示装置７０ｇの動作に必要な各種データが格納される記憶部８２０とを備える。
【０１１０】
図１１は、本実施の形態５に係る表示装置７０ｇの動作の流れを示すフローチャートである。図１１に示すように、先ず、読み書き部７１０が、装着された可搬型記録媒体５０から、撮像部識別情報や、照明状態識別情報、付加情報等とともに保存された画像情報を読み出す（ステップＳ１０１）。続いて、識別情報検出部７２０が、撮像部識別情報および照明状態識別情報を検出する（ステップＳ１０３）。これにより、読み出された画像情報を取得した撮像部が識別されるとともに、読み出された画像情報が非照明状態で取得された画像情報なのか、照明状態で取得された画像情報なのかが識別される。そして、画像抽出部７３０が、画像情報を抽出する（ステップＳ１０５）。ここで抽出された画像情報は、照明状態で取得された生体内画像情報ならば、黒画像補正部７７０に出力される。
【０１１１】
続いて、ステップＳ１０５で検出した照明状態識別情報を判別し（ステップＳ１０７）、画像情報が非照明状態で撮像されたのか、照明状態で撮像されたのかに応じた動作を行う。すなわち、非照明状態で取得された画像情報の場合には、先ず、黒画像画素値平均部７４０が、この画像情報の画素値の平均値を算出する（ステップＳ１０８）。次いで、黒画像判定部７５０が、この画像情報が黒画像か否かを判定する（ステップＳ１０９）。ここで黒画像と判定された場合には（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、この画像情報を取得した撮像部が前方撮像部１１０−１の場合には前方黒画像記憶部７６１に出力されて格納され、後方撮像部１１０−２の場合には後方黒画像記憶部７６３に出力されて格納される（ステップＳ１１３）。
【０１１２】
一方、照明状態で取得された識別された生体内画像情報の場合には、黒画像補正部７７０が、黒画像情報に基づいてこの生体内画像情報中の固定パターンノイズを除去し、画像補正を行う（ステップＳ１１５）。具体的には、黒画像補正部７７０は、この生体内画像情報が前方撮像部１１０−１で撮像されたものならば、前方黒画像記憶部７６１に格納された黒画像情報に基づいて固定パターンノイズを除去し、画像補正を行う。後方撮像部１１０−２で撮像されたものであれば、後方黒画像記憶部７６３に格納された黒画像情報に基づいて固定パターンノイズ除去し、画像補正を行う。そして、表示部８００が、画像補正された生体内画像情報を画像表示する（ステップＳ１１７）。そして、画像表示を終了するまで（ステップＳ１１９：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻って上記の動作を繰り返し、可搬型記録媒体５０に格納されている画像情報を順次読み出して表示部８００に画像表示する。
【０１１３】
以上説明した実施の形態５によれば、表示装置７０ｇは、カプセル型内視鏡において非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができるので、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。そして、黒画像と判定された画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡において照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【０１１４】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６について説明する。本実施の形態６は、実施の形態４で説明した黒画像の判定および画像補正に係る部分を、表示装置で行う場合の実施形態である。なお、実施の形態５と同様の構成については、同一の符号を付する。
【０１１５】
図１２は、実施の形態６に係る表示装置７０ｈの機能構成を示すブロック図である。図１２に示すように、表示装置７０ｈは、可搬型記録媒体５０へのデータの読み書きを行う読み書き部７１０と、画像抽出部７３０ｈと、識別情報検出部７２０と、ピーク検出部８３０と、黒画像判定部７５０ｈと、黒画像補正部７７０ｈと、信号処理部７８０と、制御部７９０と、入力部８１０と、表示部８００と、記憶部８２０とを備える。
【０１１６】
以上のように構成された表示装置７０ｈでは、先ず、読み書き部７１０が、装着された可搬型記録媒体５０から、撮像部識別情報や、照明状態識別情報、付加情報等とともに保存された画像情報を読み出す。続いて、識別情報検出部７２０が、撮像部識別情報および照明状態識別情報を検出するとともに、画像抽出部７３０ｈが、画像情報を抽出する。
【０１１７】
続いて、この画像情報が非照明状態で取得された画像情報の場合には、ピーク検出部８３０が、この画像情報の各画素の画素値のピーク値を検出し、黒画像判定部７５０ｈが、この画像情報が黒画像か否かを判定する。ここで黒画像と判定された画像情報は、この画像情報を取得した撮像部に応じて、前方黒画像記憶部７６１または後方黒画像記憶部７６３に格納される。一方、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像の場合には、黒画像補正部７７０ｈが、黒画像情報に基づいてこの生体内画像情報中の固定パターンノイズを除去し、画像補正を行う。そして、表示部８００が、画像補正された生体内画像情報を画像表示する。そして、上記の動作を繰り返し、可搬型記録媒体５０に格納されている画像情報を順次読み出して表示部８００に画像表示する。
【０１１８】
なお、実施の形態６では、画像抽出部７３０ｈで抽出された画像情報のピーク値を直接検出していたが、画像抽出部７３０ｈで検出された画像情報に対して注目画素の値とその周辺の画素の値とを比較して、注目画素の値が周辺画素の値と大きく異なっている場合に注目画素を欠陥画素とみなして補正する画素欠陥補正処理を加えた画像に対してピーク値検出を行うこともできる。画像に白キズのような値の大きな画素が含まれている場合には、画素欠陥補正処理により補正がかかるので、白キズの含まれている画像であっても、正しく黒画像と認識することができる。
【０１１９】
以上説明した実施の形態６によれば、表示装置７０ｈは、カプセル型内視鏡において非照明状態で取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を算出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができるので、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。そして、黒画像と判定された画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡において照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【０１２０】
なお、上記した実施の形態１，３，５では、カプセル型内視鏡が非照明状態で取得した画像情報が黒画像か否かを判定するため、黒画像画素値平均部がこの画像情報を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することとしたが、これに限定されるものではない。
【０１２１】
例えば、この画像情報を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出してもよい。この場合には、予め閾値として基準輝度値を設定しておき、黒画像判定部は、算出された加重平均値と黒画像基準輝度値とを比較することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定する。或いは、この画像情報を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出してもよい。このとき、平均値を算出する色成分は、ＲＧＢの何れを採用してもよい。この場合には、予め閾値として基準色成分値を設定しておき、黒画像判定部は、算出された平均値と基準色成分値とを比較することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定する。
【０１２２】
また、上記した実施の形態１，３，５では、カプセル型内視鏡が非照明状態で取得した画像情報が黒画像か否かを判定するため、黒画像画素値平均部が、この画像情報の全域を判定領域として、画素値の平均値を算出する場合について説明したが、予め判定領域を設定しておき、判定対象の画像情報のうち、設定された判定領域に含まれる画素値の平均値を算出してもよい。また、上記した実施の形態２，４，６では、カプセル型内視鏡が非照明状態で取得した画像情報が黒情報か否かを判定するため、ピーク検出部が、この画像情報の全域を判定領域として、各画素の画素値のピーク値を検出する場合について説明したが、予め判定領域を設定しておき、判定対象の画像情報のうち、設定された判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出してもよい。
【０１２３】
また、実施の形態１，２では、所定の時間間隔（１０分）毎に黒画像取得動作を行い、非照明状態で画像情報を取得することとしたが、黒画像撮像動作のタイミングは、これに限定されるものではない。
【０１２４】
図１３は、生体内画像取得動作および黒画像取得動作のタイミングの変形例を示す図である。図１３の例では、撮像部による撮像動作が、上記の実施の形態１，２と同様に所定の時間間隔（０．５秒）で行われるが、このうち、カプセル型内視鏡の電源が投入されて撮像動作が開始されてから、所定の黒画像取得時間が経過するまでの間、黒画像撮像動作が行われる。この場合には、カプセル型内視鏡にタイマを設ける。このタイマは、例えば、電源投入時に起動され、起動時からの経過時間を計時することによって、電源投入から黒画像取得時間が経過するまでを計時する。
【０１２５】
図１４は、本変形例に係るカプセル型内視鏡の動作の流れを示すフローチャートである。図１４に示すように、本変形例に係るカプセル型内視鏡では、電源が投入されると、先ずタイマが起動され、黒画像取得時間の計時を開始する（ステップＳ２０１）。続いて、黒画像取得動作を開始する（ステップＳ２０３）。そして、開始された黒画像取得動作によって非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出し（ステップＳ２０５）、算出された平均値と所定の基準平均値とを比較することによって黒画像か否かを判定する（ステップＳ２０７）。黒画像ではないと判定された場合には（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、ステップＳ２０５に戻って上記の動作を繰り返す。一方、黒画像と判定された場合には（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、この画像情報を、体外に無線送信する（ステップＳ２１１）。そして、タイマによって計時される時間が黒画像取得時間に達した場合には（ステップＳ２１３：Ｙｅｓ）、生体内画像取得動作を開始する（ステップＳ２１５）。なお、本動作は、カプセル内視鏡が、電源投入後直ぐに被検体１内部に導入されることを想定した動作であり、生体内画像取得動作を開始する前に、事前に黒画像の画像情報を取得して受信装置３０に送信することができる。
【０１２６】
また、カプセル型内視鏡の電源が投入されてから所定の回数（例えば、２０回）黒画像取得動作を行い、非照明状態で画像情報を取得してもよい。
【０１２７】
或いは、カプセル型内視鏡の光学窓にキャップを装着させた状態で黒画像を取得するように構成してもよい。図１５−１は、キャップ８０の構成を示す概観図である。また、図１５−２は、図１５−１に示すキャップ８０をカプセル型内視鏡１０ｉに装着した状態を示す概観図である。本カプセル型内視鏡１０ｉは、実施の形態３において図７に示して説明したカプセル型内視鏡１０ｅと同様の構成を有し、進行方向前方の画像情報と、後方の画像情報とをそれぞれ取得するものであり、両端部において光学窓として機能する先端カバーが、キャップ８０，８０の装着によって覆われて、遮光される。
【０１２８】
この場合には、例えば、カプセル型内視鏡の電源が投入されてから所定時間が経過するまでの間、黒画像取得動作を行って非照明状態で画像情報を取得してもよい。或いは、カプセル型内視鏡の電源が投入されてから所定の回数黒画像取得動作を行い、非照明状態で画像情報を取得してもよい。
【０１２９】
或いは、キャップ８０が取り外されたことを検知し、これを検知した場合に生体内画像取得動作を開始してもよい。この場合には、カプセル型内視鏡にキャップ８０が取り外されたか否かを判断する機能を持たせる。例えば、実施の形態１の黒画像画素値平均部１３７によって算出された平均値に基づいて取得された画像情報の明るさを判定し、キャップ８０が取り外されたか否かを判定する。具体的には、黒画像か否かを判定するための閾値（基準平均値）と、キャップ８０が取り外されたか否かを判定するための閾値とを予め設定しておき、黒画像判定部が、これらの閾値と算出された平均値とを比較することによって、取得された画像情報が黒画像か否かを判定するとともに、キャップ８０が取り外されたか否かを判定する。或いは、黒画像判定部が、実施の形態２のピーク検出部１４７によって算出された平均値に基づいて取得された画像情報の明るさを判定し、キャップ８０が取り外されたか否かを判定する。
【０１３０】
図１６は、本変形例に係るカプセル型内視鏡の動作の流れを示すフローチャートである。図１６に示すように、本変形例に係るカプセル型内視鏡では、電源が投入されると、黒画像取得動作を開始する（ステップＳ３０１）。そして、開始された黒画像取得動作によって非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出し、算出された平均値に基づいてこの画像情報が黒画像か否かを判定する（ステップＳ３０３）。黒画像ではないと判定された場合には（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、ステップＳ３０３に戻って上記の動作を繰り返す。一方、黒画像と判定された場合には（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、この画像情報を、体外に無線送信する（ステップＳ３０７）。
【０１３１】
そして、ステップＳ３０７において黒画像の画像情報を無線送信した後も、順次非照明状態で取得される画像情報の画素値の平均値を算出し、算出された平均値に基づいてキャップ８０が取り外されたか否かを判定する（ステップＳ３０８）。このとき、算出された平均値が、キャップ８０が取り外されたか否かを判定するための閾値以上である画像情報を、連続して複数枚取得したことを条件として、キャップ８０が取り外されたか否かを判定してもよい。取り外されていないと判定された場合には（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、ステップＳ３０８に戻って上記の動作を繰り返す。一方、キャップ８０が取り外されたと判定された場合には（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、生体内画像取得動作を開始する（ステップＳ３１１）。本変形例によれば、電源投入後、キャップ８０が取り外されるまでの間に予め黒画像の画像情報を取得して受信装置３０に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】実施の形態１に係る生体内画像取得システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】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】実施の形態１の送信信号生成部によって生成される送信信号の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る生体内画像取得動作および黒画像取得動作のタイミングを説明する説明図である。
【図５】実施の形態１の変形例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６】実施の形態２に係るカプセル型内視鏡の機能構成を説明するブロック図である。
【図７】実施の形態３に係るカプセル型内視鏡の内部構成の概略図である。
【図８】実施の形態３に係る受信装置の機能構成を説明するブロック図である。
【図９】実施の形態４に係る受信装置の機能構成を説明するブロック図である。
【図１０】実施の形態５に係る表示装置の機能構成を説明するブロック図である。
【図１１】実施の形態５に係る表示装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態６に係る受信装置の機能構成を説明するブロック図である。
【図１３】生体内画像取得動作および黒画像取得動作のタイミングの変形例を示す図である。
【図１４】変形例に係るカプセル型内視鏡の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１５−１】変形例に係るカプセル型内視鏡に着脱されるキャップの構成を示す概観図である。
【図１５−２】図１５−１に示すキャップをカプセル型内視鏡に装着した状態を示す概観図である。
【図１６】変形例に係るカプセル型内視鏡の動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３３】
１０ カプセル型内視鏡
１１０ 撮像部
１２０ 照明部
１３０ 信号処理部
１３１ アナログ信号処理部
１３３ Ａ／Ｄ変換部
１３５ 送信信号生成部
１３７ 黒画像画素値平均部
１３９ 黒画像判定部
１４１ 情報付加部
１４３ 調光領域画素値平均部
１５０ 送信部
１６０ 制御部
１６１ タイミング発生部
１６３ 調光制御部
１７０ 電源部
３０ 受信装置
Ａ１〜Ａｎ 受信アンテナ
５０ 可搬型記録媒体
７０ 表示装置
１ 被検体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内部に導入されて当該被検体内部の画像情報を取得する生体内画像取得装置、生体内画像取得装置において取得された画像情報を受信する生体内画像受信装置、生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置、および被検体内部の画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡の分野において、被検体内部の画像情報を取得する撮像部や、撮像部による撮像部位を照明する照明部、撮像部によって取得された画像情報を無線送信する送信部等がカプセル形状のケース内に収容されて構成された、飲込み型のカプセル型内視鏡が提案されている。このカプセル型内視鏡は、被検体である患者の口から飲込まれて被検体内部に導入される。そして、自然排出されるまでの間、体腔内をその蠕動運動に従って移動しながら体腔内の画像を順次撮像し、取得した画像情報を体外に無線送信する。
【０００３】
被検体内部の撮像には、ＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサが用いられるが、これらのイメージセンサでは、各画素の出力特性のばらつき等によって固定パターンノイズが発生する。特に、ＣＭＯＳイメージセンサは、ＣＣＤに比べて固定パターンノイズが発生し易い。この固定パターンノイズを除去するため、デジタルカメラ等のシャッタ機構を備えたものにおいては、予めシャッタ機構を閉じた状態で露光を行うことによって固定パターンノイズを含んだ黒画像を取得しておき、実際に撮影された被写体の画像から固定パターンノイズを差し引く処理が行われている。一方、カプセル型内視鏡においては、シャッタ機構を具備しないため、照明部による照明を行わない状態で撮像部が撮像を行うことによって黒画像を取得し、固定パターンノイズを検出するように構成していた（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、照明部による照明を行わない状態で撮像部が撮像を行うだけでは、例えば被検体内部に導入される前に撮像された画像を黒画像として認識してしまう等、適切な黒画像が得られない場合があった。このため、取得された被検体内部の画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができない場合があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み為されたものであり、画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる生体内画像取得装置、生体内画像受信装置、生体内画像表示装置およびノイズ除去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る生体内画像取得装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を取得する撮像手段と、前記撮像手段による撮像部位を照明する照明手段と、前記撮像手段によって取得された画像情報を外部装置に無線送信する無線送信手段と、を備えた生体内画像取得装置であって、前記撮像手段および前記照明手段の動作を制御し、前記照明手段が照明動作を行わない状態で前記撮像手段が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する動作制御手段と、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、を備え、前記無線送信手段は、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として前記外部装置に無線送信することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記撮像手段によって取得された画像情報から、予め設定された所定の調光領域の明るさに応じて、前記照明手段からの照明光の発光量を調整する制御を行う調光制御手段を備え、前記平均値算出手段は、前記調光領域を前記判定領域とし、前記調光領域に含まれる画素値の平均値を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を取得する撮像手段と、前記撮像手段による撮像部位を照明する照明手段と、前記撮像手段によって取得された画像情報を外部装置に無線送信する無線送信手段と、を備えた生体内画像取得装置であって、前記撮像手段および前記照明手段の動作を制御し、前記照明手段が照明動作を行わない状態で前記撮像手段が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する動作制御手段と、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値検出手段と、前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、を備え、前記無線送信手段は、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として前記外部装置に無線送信することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る生体内画像取得装置は、上記の発明において、前記撮像手段によって取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置から、前記画像情報を受信する受信装置であって、前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置から前記画像情報を受信する受信装置であって、前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値検出手段と、前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る生体内画像受信装置は、上記の発明において、前記生体内画像取得装置において照明状態または非照明状態で取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置であって、前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置であって、前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値算出手段と、前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係る生体内画像表示装置は、上記の発明において、前記生体内画像取得装置において照明状態または非照明状態で取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係るノイズ除去方法は、被検体内部を撮像した画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法であって、前記被検体内部の画像情報を非照明状態で取得する第１の取得ステップと、前記非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する算出ステップと、前記算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する判定ステップと、前記被検体内部の画像情報を照明状態で取得する第２の取得ステップと、前記判定ステップにおいて黒画像と判定された画像情報に基づいて、前記照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明に係るノイズ除去方法は、被検体内部を撮像した画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法であって、前記被検体内部の画像情報を非照明状態で取得する第１の取得ステップと、前記非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出する検出ステップと、前記検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する判定ステップと、前記被検体内部の画像情報を照明状態で取得する第２の取得ステップと、前記判定ステップにおいて黒画像と判定された画像情報に基づいて、前記照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出し、算出された平均値と予め設定された閾値とを比較することによって、当該画像情報が黒画像か否かを判定することができる。或いは、非照明状態で取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出し、検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較することによって、前記画像情報が黒画像か否かを判定することができる。したがって、照明状態で取得される画像情報中の固定パターンノイズを除去するための黒画像を確実に得ることができる。これによれば、黒画像と判定された画像情報に基づいて、照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去し、当該画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る生体内画像取得システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、生体内画像取得システムは、被検体１内部の画像情報（生体内画像情報）を取得する生体内画像取得装置であるカプセル型内視鏡１０と、カプセル型内視鏡１０から無線送信される画像情報を受信する生体内画像受信装置である受信装置３０と、受信装置３０により受信される画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０によって取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置である表示装置７０とを備える。受信装置３０と表示装置７０との間の画像情報の受け渡しには、例えば可搬型の記録媒体（可搬型記録媒体）５０が使用される。
【００３４】
カプセル型内視鏡１０は、撮像機能と無線機能とを具備するものであって、被検体１の口から飲み込まれて被検体１内部に導入され、体腔内を移動しながら逐次体腔内の画像情報を取得する。そして、取得した画像情報を体外に無線送信する。
【００３５】
受信装置３０は、複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎを備え、各受信用アンテナＡ１〜Ａｎを介してカプセル型内視鏡１０から無線送信される画像情報を受信する。この受信装置３０は、コンパクトフラッシュ（登録商標）等の記録メディアである可搬型記録媒体５０の着脱が自在に構成されており、受信した画像情報を可搬型記録媒体５０に順次保存する。このようにして、受信装置３０は、カプセル型内視鏡１０が取得した被検体１内部の画像情報を時系列順に可搬型記録媒体５０に蓄積する。
【００３６】
受信アンテナＡ１〜Ａｎは、例えばループアンテナで構成され、図１に示すように、被検体１の体表上の所定位置に分散配置される。具体的には、例えば、被検体１内におけるカプセル型内視鏡１０の通過経路に対応する位置に分散配置される。なお、受信アンテナＡ１〜Ａｎは、被検体１に着用させるジャケットに分散配置されるものであってもよい。この場合には、受信アンテナＡ１〜Ａｎは、被検体１がこのジャケットを着用することによって、被検体１内におけるカプセル型内視鏡１０の通過経路に対応する被検体１の体表上の所定位置に配置される。なお、受信アンテナは、被検体１に対して１つ以上配置されればよく、その数は限定されない。
【００３７】
表示装置７０は、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータで実現されるものであり、可搬型記録媒体５０が着脱自在に構成される。この表示装置７０は、可搬型記録媒体５０に保存された画像情報を読み込み、読み込んだ画像情報をＬＣＤやＥＬＤ等のディスプレイによって画像表示する。また、表示装置７０は、被検体１に関する情報を可搬型記録媒体５０に適宜書き込む。なお、プリンタ等によって他の媒体に画像を出力するように構成してもよい。
【００３８】
次に、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡１０の構成について説明する。図２は、カプセル型内視鏡１０の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡１０は、撮像部１１０と、照明部１２０と、信号処理部１３０と、送信部１５０と、制御部１６０と、カプセル型内視鏡１０を構成する各部に対して駆動電力を供給する電源部１７０とを備える。
【００３９】
撮像部１１０は、ＣＭＯＳやＣＣＤ等のイメージセンサで構成される撮像素子や、この撮像素子に入射光を結像させる結像レンズ等で構成され、入射光の強度に応じたアナログ信号を出力することによって、被検体１内部の画像を撮像する撮像動作を行う。詳細には、撮像部１１０は、後述するタイミング発生部１６１からの撮像部駆動パルスの供給タイミングで撮像動作を行う。
【００４０】
照明部１２０は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子や、この発光素子の駆動回路等で構成され、照明光を照射して撮像部１１０による撮像部位を照明する照明動作を行う。詳細には、照明部１２０は、タイミング発生部１６１からの照明部駆動パルスの供給タイミングで照明動作を開始し、供給された照明部駆動パルスのパルス幅に相当する発光時間で照明光を照射することによって、後述する調光制御部１６３によって調整された発光量の照明光を照射する。
【００４１】
信号処理部１３０は、アナログ信号処理部１３１と、Ａ／Ｄ変換部１３３と、送信信号生成部１３５とを含み、撮像部１１０によって撮像された画像に必要な処理を施して送信信号を生成する。アナログ信号処理部１３１は、撮像部１１０から入力されるアナログ信号に相関二重サンプリングや増幅等のアナログ信号処理を行う。Ａ／Ｄ変換部１３３は、アナログ信号処理部１３１から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。ここで変換されたデジタル信号は、送信信号生成部１３５、後述する黒画像画素値平均部１３７、および調光領域画素値平均部１４３に出力される。
【００４２】
送信信号生成部１３５は、Ａ／Ｄ変換部１３３から入力されるデジタル信号に基づいて、取得された画像情報を体外に無線送信するための送信信号を生成する。例えば、１枚の画像情報を１フレームとし、フレームの先頭に垂直同期信号を付加するとともに、ライン毎の成分データそれぞれの先頭に水平同期信号を付加して送信信号を生成し、送信部１５０に出力する。
【００４３】
図３は、送信信号生成部１３５によって生成される送信信号の一例を示す図である。図３に示すように、送信信号は、垂直同期信号と、画像識別情報および付加情報を示すフィールドと、水平同期信号をそれぞれ含む各ラインの成分データに相当する画像信号とが配されて構成される。ここで、画像識別情報は、後述する情報付加部１４１から画像識別情報が入力された場合に付加される情報であって、後述する黒画像取得動作によって取得され、後述する黒画像判定部１３９によって黒画像と判定された画像情報を識別するための情報である。付加情報には、例えば、本カプセル型内視鏡１０の機種やシリアル番号、ホワイトバランス係数等の情報が適宜設定される。この送信信号は、送信部１５０に入力され、体外の受信装置３０に無線送信される。なお、この送信信号を受信した受信装置３０では、垂直同期信号によって画像の先頭部分を検出し、水平同期信号によってライン毎の画像信号の先頭を検出することによって各画像信号を処理し、画像情報を得る。
【００４４】
また、信号処理部１３０は、黒画像画素値平均部１３７と、黒画像判定部１３９と、情報付加部１４１とを含み、黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する。
【００４５】
黒画像画素値平均部１３７は、黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を判定領域とし、この画像情報の画素値の平均値を算出する。例えば、この画像情報を構成する各画素の画素値を積算するとともに、積算結果を画素数で除算し、各画素の画素値の単純平均値を算出する。算出された平均値は、黒画像判定部１３９に出力される。
【００４６】
黒画像判定部１３９は、黒画像画素値平均部１３７から入力される平均値と、予め閾値として設定された黒画像基準値とを比較し、比較の結果入力された平均値が黒画像基準値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。黒画像基準値としては、黒色に近い十分小さな値が設定される。判定結果は、情報付加部１４１に出力される。
【００４７】
情報付加部１４１は、黒画像判定部１３９から入力される判定結果に応じた画像識別情報を生成する。この画像識別情報は、例えば黒画像か否かを示すフラグ情報として生成され、送信信号生成部１３５に出力される。これにより、黒画像判定部１３９において黒画像と判定された場合には、送信信号生成部１３５によって生成される送信信号に、この画像情報が黒画像であることを示す情報が付加される。
【００４８】
また、信号処理部１３０は、調光領域画素値平均部１４３を備え、算出した平均値を後述する調光制御部１６３に出力する。具体的には、予め対象となる調光領域が設定されており、調光領域画素値平均部１４３は、後述する生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報のうち、調光領域に含まれる画素値の平均値を算出する。例えば、調光領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出し、調光領域の平均的な輝度を求める。
【００４９】
送信部１５０は、信号処理部１３０から入力される送信信号に対して必要に応じて変調処理等を施すことによって無線信号を生成する送信回路や、生成された無線信号を外部に送信するためのアンテナ等で構成され、送信信号を外部に無線送信する。
【００５０】
制御部１６０は、カプセル型内視鏡１０を構成する各部を制御し、カプセル型内視鏡１０全体の動作を統括的に制御する。この制御部１６０は、タイミング発生部１６１と、調光制御部１６３とを含む。
【００５１】
タイミング発生部１６１は、撮像部１１０および照明部１２０の駆動タイミングを発生させ、照明部１２０が照明動作を行った状態（照明状態）で撮像部１１０が撮像動作を行う生体内画像取得動作を制御し、或いは照明部１２０が照明動作を行わない状態（非照明状態）で撮像部１１０が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する。
【００５２】
図４は、生体内画像取得動作および黒画像取得動作のタイミングを説明する説明図である。図４に示すように、撮像部１１０による撮像動作は、所定の時間間隔、例えば０．５秒間隔で行われるが、このうち、例えば１０分毎に非照明状態での撮像動作が行われ（黒画像取得動作）、画像情報が取得される。そして、ここで取得された画像情報が黒画像か否かが、黒画像判定部１３９で判定される。一方、黒画像取得動作以外のタイミングでは、照明状態での撮像動作が行われ（生体内画像取得動作）、生体内画像情報が取得される。
【００５３】
具体的には、タイミング発生部１６１は、次の制御を行う。すなわち、タイミング発生部１６１は、０．５秒間隔で撮像部駆動パルスを撮像部１１０に供給することによって、撮像部１１０の撮像動作を制御する。また、タイミング発生部１６１は、生体画像取得動作のタイミングにおいては、撮像開始パルスの供給直前に、照明部駆動パルスを照明部１２０に供給することによって、照明部１２０の照明動作を制御する。またこのとき、タイミング発生部１６１は、後述する調光制御部１６３から入力される発光時間に応じて照明部駆動パルスのパルス幅を増減させ、立ち上がりによって動作開始タイミングを規定し、立ち下がりによって動作終了タイミングを規定する。
【００５４】
また、タイミング発生部１６１は、撮像部駆動パルスの供給タイミングに基づいて信号処理部１３０を構成する各部を駆動することによって、各部の処理を撮像部駆動パルスの供給タイミングと同期させる。
【００５５】
調光制御部１６３は、照明部１２０によって照射される照明光の発光量を調整するための調光制御を行う。具体的には、調光制御部１６３は、調光領域画素値平均部１４３から入力される平均値と、予め閾値として設定された基準輝度値とを比較して、生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報における調光領域の明るさを判定する。基準輝度値としては、例えば、使用者にとってその画像内容が容易に視認可能な輝度値が設定される。そして、比較結果に基づいて照明部１２０の発光時間を算出し、算出した発光時間をタイミング発生部１６１に出力する。このように、今回取得した生体内画像情報における調光領域の明るさに基づいて、次回の生体内画像取得動作における照明光の発光量を調整することによって、取得される生体内画像の画像品位が一定に保たれる。例えば、明るい場合には次回の照明部１２０の発光時間を短く設定し、暗い場合であれば次回の照明部１２０の発光時間を長く設定する。なお、発光量の調整方法は、発光時間の調整に限定されるものではなく、例えば、照明部１２０を構成する発光素子に供給する電流値の調整によって発光量を調整してもよい。また、発光素子の発光輝度を変化させることとしても構わない。
【００５６】
以上説明したように、実施の形態１のカプセル型内視鏡１０では、タイミング発生部１６１の制御によって所定の時間間隔で撮像部１１０が撮像動作を行うが、黒画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行わない状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を非照明状態で撮像した画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０が、本黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて送信信号を生成する一方で、黒画像画素値平均部１３７が、取得された画像情報の画素値の平均値を算出する。そして、黒画像判定部１３９が、この画像情報が黒画像か否かを判定し、情報付加部１４１が、判定結果に応じた画像識別情報を生成して送信信号生成部１３５が生成した送信信号に付加させる。そして、送信部１５０は、生成した送信信号を体外に無線送信する。
【００５７】
一方、生体内画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行った状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を照明状態で撮像した生体内画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０が、本生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報に基づいて送信信号を生成し、送信部１５０が体外に無線送信する。また、調光領域画素値平均部１４３が、取得された生体内画像情報のうち、予め設定された調光領域の平均的な輝度値を算出する。そして、調光制御部１６３が、調光領域の明るさを判定し、判定された明るさに基づいて次回の照明部１２０の発光時間を決定する。
【００５８】
そして、カプセル型内視鏡１０によって無線送信された画像情報は、受信装置３０によって受信される。この受信装置３０では、受信した画像情報が黒画像の場合には、黒画像情報としてＲＡＭ等の内蔵メモリに格納する。一方、受信した画像情報が生体内画像情報の場合には、順次可搬型記録媒体５０に保存するが、保存の前処理として、この生体内画像情報中の固定パターンノイズを内蔵メモリに格納されている黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。具体的には、生体内画像情報から黒画像情報を減算することによって、この生体内画像情報中に含まれる固定パターンノイズを除去する。そして、受信装置３０において可搬型記録媒体５０に保存された生体内画像情報は、表示装置７０において画像表示される。また、受信装置３０は、カプセル型内視鏡１０から新たに黒画像の画像情報を受信した場合には、受信した画像情報で内部メモリの黒画像情報を書き換える。
【００５９】
以上説明した実施の形態１によれば、カプセル型内視鏡１０は、非照明状態で取得した画像情報の画素値の平均値を算出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができる。そして、黒画像と判定された画像情報に、この画像情報が黒画像であることを示す画像識別情報を付加することによって、この画像情報を黒画像として体外の受信装置３０に無線送信することができる。したがって、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。これにより、受信装置３０において、照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去し、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行った上で可搬型記録媒体５０に保存することができる。また、黒画像取得動作を所定の時間間隔で行い、各所で取得することができる。固定パターンノイズは、温度等の環境に影響されるため、このように各所で取得することにより、より適切な画像補正が可能となる。
【００６０】
なお、実施の形態１では、固定パターンノイズの除去に係る部分を受信装置３０が行うこととしたが、表示装置７０が行っても構わない。この場合には、受信装置では、画像識別情報や付加情報とともに受信した画像情報を、受信順に順次可搬型記録媒体５０に保存する。そして、表示装置では、可搬型記録媒体５０に保存された画像情報を順次読み出し、読み出した画像情報が黒画像の場合には、黒画像情報としてＲＡＭ等の内蔵メモリに格納する。一方、生体内画像情報の場合には、例えばディスプレイによって画像表示するが、画像表示の前処理として、この生体内画像情報中の固定パターンノイズを内蔵メモリに格納されている黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。また、新たに黒画像の画像情報を読み出した場合には、この画像情報で内部メモリの黒画像情報を書き換える。本変形例によれば、表示装置７０において、照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行った上で画像表示することができる。
【００６１】
また、実施の形態１では、黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を判定領域として画素値の平均値を算出することとしたが、調光領域画素値平均部１４３が平均値の算出対象とする調光領域を判定領域とし、調光領域に含まれる画素値の平均値を算出することによって取得された画像情報が黒画像か否かを判定してもよい。またこの場合に、調光領域画素値平均部１４３において算出された平均値を用いて取得された画像情報が黒画像か否かを判定してもよい。これによれば、黒画像画素値平均部１３７が不要となり、構成を簡易にすることができる。図５は、この場合のカプセル型内視鏡１０ｂの機能構成を示すブロック図である。なお、実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付する。
【００６２】
図５に示すように、本変形例に係るカプセル型内視鏡１０ｂは、アナログ信号処理部１３１と、Ａ／Ｄ変換部１３３ｂと、送信信号生成部１３５と、黒画像判定部１３９ｂと、情報付加部１４１と、調光領域画素値平均部１４３ｂとを含む信号処理部１３０ｂを備える。この信号処理部１３０ｂにおいて、撮像部１１０から出力されたアナログ信号が、アナログ信号処理部１３１によってアナログ信号処理され、Ａ／Ｄ変換部１３３ｂによってデジタル信号に変換される。ここで変換されたデジタル信号は、送信信号生成部１３５および調光領域画素値平均部１４３ｂに出力される。そして、送信信号生成部１３５では、体外に無線送信する送信信号が生成され、送信部１５０によって、取得された画像情報が受信装置３０に無線送信される。
【００６３】
調光領域画素値平均部１４３ｂは、実施の形態１と同様に予め設定された調光領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出するが、本変形例では、生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報に基づいて算出した平均値を調光制御部１６３に出力し、黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて算出した平均値を黒画像判定部１３９ｂに出力する。
【００６４】
黒画像判定部１３９ｂは、調光領域画素値平均部１４３ｂから入力される平均値と、予め閾値として設定された黒画像基準輝度値とを比較し、比較の結果入力された平均値が黒画像基準輝度値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。黒画像基準輝度値としては、十分暗い値が設定される。判定結果は、情報付加部１４１に出力される。
【００６５】
本変形例によれば、照明部１２０により照射される照明光の発光量を調整する制御を行うためにカプセル型内視鏡１０ｂに具備される調光領域画素値平均部１４３ｂの出力値を用いて、非照明状態で撮像した画像情報が黒画像か否かを判定することができる。
【００６６】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２に係るカプセル型内視鏡１０ｃの機能構成を説明するブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付する。
【００６７】
図６に示すように、実施の形態２に係るカプセル型内視鏡１０ｃは、アナログ信号処理部１３１と、Ａ／Ｄ変換部１３３と、画素欠陥補正部１４５と、送信信号生成部１３５ｃと、ピーク検出部１４７と、黒画像判定部１３９ｃと、情報付加部１４１と、調光領域画素値平均部１４３ｃとを含む信号処理部１３０ｃを備える。この信号処理部１３０ｃにおいて、撮像部１１０から入力されたアナログ信号が、アナログ信号処理部１３１によってアナログ信号処理され、Ａ／Ｄ変換部１３３によってデジタル信号に変換される。ここで変換されたデジタル信号は、画素欠陥補正部１４５に出力される。
【００６８】
画素欠陥補正部１４５は、Ａ／Ｄ変換部１３３から入力されるデジタル信号に基づいて、取得された画像情報の画素欠陥を検出し、画素欠陥の生じた画素を補正する。ここで、画素欠陥とは撮像部１１０を構成するイメージセンサの結晶品質に起因するものである。具体的には、例えば、結晶自体の経時変化や、環境変化の影響等によるものであり、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。画素欠陥補正部１４５は、例えば、各画素それぞれについて、その画素値と、当該画素と水平方向に隣接する同色画素の画素値とを比較し、その差分が所定の閾値以上の場合に、当該画素を画素欠陥として検出する。そして、画素欠陥補正部１４５は、この画素の画素値を、水平方向に隣接する同色画素の画素値に応じた値に置き換えることによって、画素欠陥を補正する。或いは、各画素それぞれについて、その画素値と、当該画素と垂直方向に隣接する同色画素の画素値とを比較することによって画素欠陥を検出し、垂直方向に隣接する同色画素の画素値に応じた値に置き換えることによって、当該画素の画素欠陥を補正する。補正された画像情報は、送信信号生成部１３５ｃ、ピーク検出部１４７、および調光領域画素値平均部１４３ｃに出力される。
【００６９】
送信信号生成部１３５ｃは、画素欠陥補正部１４５において画素欠陥が補正された画像情報を体外に無線送信するための送信信号を生成する。また、送信信号生成部１３５ｃは、情報付加部１４１から画像識別情報が入力された場合には、生成した送信信号に入力された画像識別情報を付加する。生成された送信信号は、送信部１５０によって体外に無線送信され、取得された画像情報が受信装置３０に無線送信される。
【００７０】
ピーク検出部１４７は、黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を判定領域とし、この画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出する。検出したピーク値は、黒画像判定部１３９ｃに出力される。
【００７１】
黒画像判定部１３９ｃは、ピーク検出部１４７から入力されるピーク値と、予め閾値として設定された黒画像基準ピーク値とを比較し、比較の結果入力された平均値が黒画像基準ピーク値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。黒画像基準ピーク値としては、黒色に近い十分小さな値が設定される。判定結果は、情報付加部１４１に出力される。
【００７２】
以上のように構成されたカプセル型内視鏡１０ｃでは、実施の形態１と同様に、タイミング発生部１６１の制御によって所定の時間間隔で撮像部１１０が撮像動作を行う。そして、黒画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行わない状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を非照明状態で撮像した画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０ｃが、本黒画像取得動作によって取得された画像情報の画素欠陥を補正し、補正後の画像情報に基づいて送信信号を生成する一方で、ピーク検出部１４７が、取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を算出する。そして、黒画像判定部１３９ｃが、この画像情報が黒画像か否かを判定し、情報付加部１４１が、判定結果に応じた画像識別情報を生成して送信信号生成部１３５ｃが生成した送信信号に付加させる。そして、送信部１５０は、生成した送信信号を体外に無線送信する。
【００７３】
一方、生体内画像取得動作のタイミングでは、照明部１２０が照明動作を行った状態で撮像部１１０が撮像動作を行い、被検体１内部を照明状態で撮像した生体内画像情報を取得する。そして、信号処理部１３０ｃが、本生体内画像取得動作によって取得された生体内画像情報の画素欠陥を補正し、補正後の生体内画像情報に基づいて送信信号を生成する。そして、送信部１５０は、生成した送信信号を体外に無線送信する。
【００７４】
以上説明した実施の形態２によれば、カプセル型内視鏡１０ｃは、非照明状態で取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができる。そして、黒画像と判定された画像情報に、この画像情報が黒画像であることを示す画像識別情報を付加することによって、この画像情報を黒画像として体外の受信装置３０に無線送信することができる。したがって、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。これにより、受信装置３０または表示装置７０において、照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去し、この生体内画像情報に対して適正な画像補正を行うことができる。
【００７５】
なお、上記した実施の形態１，２では、撮像部を１つ具備した構成のカプセル型内視鏡について説明したが、２以上の撮像部を具備したものにも同様に適用できる。この場合には、カプセル型内視鏡は、取得した画像情報を受信装置３０に送信するための送信信号に、対応する画像情報を取得した撮像部を識別するための情報を付加し、この送信信号を無線送信する。一方、例えば受信装置３０では、受信した送信信号に基づいて対応する画像情報を取得した撮像部を識別し、撮像部毎に内部メモリに保持する。そして、この後生体内画像情報を受信した場合には、先ず、この生体内画像情報を取得した撮像部を識別する。そして、識別した撮像部で取得された黒画像に基づいて、この生体内画像情報中の固定パターンノイズを除去し、画像補正を行う。
【００７６】
また、上記した実施の形態１，２では、カプセル型内視鏡は、黒画像取得動作によって取得された画像情報に、黒画像か否かの判定結果に基づく画像識別情報を付加して受信装置３０に送信することとしたが、判定の結果黒画像ではないと判定された画像情報は送信せずに、黒画像と判定された画像情報のみを送信するように構成してもよい。これによれば、カプセル型内視鏡の電力消費を削減できる。
【００７７】
また、上記した実施の形態１，２では、黒画像と判定された画像情報を識別するために生成した画像識別情報を画像情報とともに受信装置３０に送信することとしたが、垂直同期信号として、生体内画像用のパターンと、黒画像用のパターンとを予め設定しておき、この垂直同期信号のパターンによって対応する画像情報を識別するように構成してもよい。この場合には、カプセル型内視鏡は、送信する画像情報が生体内画像情報ならば、生体内画像用のパターンの垂直同期信号を設定した送信信号を送信し、黒画像と判定された画像情報ならば、黒画像用のパターンの垂直同期信号を設定した送信信号を送信する。一方、受信装置３０では、受信した画像信号の垂直同期信号のパターンを判別して、この画像情報が生体内画像情報なのか黒画像なのかを識別する。
【００７８】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。本実施の形態３は、実施の形態１で説明した黒画像の判定に係る部分および固定パターンノイズの除去に係る部分を、受信装置で行う場合の実施形態である。
【００７９】
先ず、実施の形態３に係るカプセル型内視鏡の構成について説明する。図７は、実施の形態３に係るカプセル型内視鏡１０ｅの構造を示す概略模式図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付する。本カプセル型内視鏡１０ｅは、両先端部にそれぞれ撮像部および照明部を具備するものであり、被写体１内部において、進行方向前方の画像情報と、後方の画像情報とをそれぞれ取得することができるようになっている。すなわち、図７に示すように、カプセル型内視鏡１０ｅは、カプセル形状のケース１１内に、撮像部１１０−１，１１０−２、照明部１２０−１，１２０−２、送信部１５０、制御部１６０、電源部１７０等が収容されて構成されている。以下、一方の撮像部１１０−１を前方撮像部１１０−１、他方の撮像部１１０−２を後方撮像部１１０−２と呼び、一方の照明部１２０−１を前方照明部１２０−１、他方の照明部１２０−２を後方照明部１２０−２と呼ぶ。
【００８０】
ケース１１は、人が飲み込める程度の大きさのものであり、略半球状の先端カバー１３−１，１３−２と、筒状の胴部カバー１５とが接合されて形成されている。また、先端カバー１３−１，１３−２は透明部材で構成され、光学窓として機能する。すなわち、ケース１１内部において前方撮像部１１０−１および前方照明部１２０−１が先端カバー１３−１と対向配置されており、この先端カバー１３−１は、前方照明部１２０−１からの照明光をケース１１外部に透過させるとともに、その反射光をケース１１内部へと案内する。同様にして、ケース１１内部において後方撮像部１１０−２および後方照明部１２０−２が先端カバー１３−２と対向配置されており、この先端カバー１３−２は、後方照明部１２０−２からの照明光をケース１１外部に透過させるとともに、その反射光をケース１１内部へと案内する。
【００８１】
このカプセル型内視鏡１０ｅでは、図示しない送信信号生成部が、取得された画像情報を体外に無線送信する送信信号を生成するが、このとき、取得された画像情報に、この画像情報が何れの撮像部の撮像動作によって取得された画像情報なのかを識別する撮像部識別情報や、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像情報なのか、非照明状態で取得された画像情報なのかを示す照明状態識別情報、付加情報等を付加した送信信号を生成する。生成された送信信号は、送信部１５０によって体外の受信装置３０ｅに送信される。
【００８２】
次に、実施の形態３に係る受信装置の構成について説明する。図８は、実施の形態３に係る受信装置３０ｅの機能構成を示すブロック図である。図８に示すように、受信装置３０ｅは、受信部３１０と、同期検出部３２０と、識別情報検出部３３０と、画像抽出部３４０と、黒画像画素値平均部３５０と、黒画像判定部３６０と、黒画像補正部３８０と、信号処理部３９０と、読み書き部４００と、受信装置３０ｅを構成する各部を制御し、受信装置３０ｅ全体の動作を統括的に制御する制御部４１０と、を備える。
【００８３】
受信部３１０は、受信アンテナＡ１〜Ａｎと、アンテナ切替部３１１と、強度検出部３１３と、アンテナ切替制御部３１５と、復調部３１７とを含み、カプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号を受信する。
【００８４】
アンテナ切替部３１１は、カプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号を受信する受信アンテナを受信アンテナＡ１〜Ａｎのうちの何れかに切り替える。このアンテナ切替部３１１には、受信アンテナＡ１〜Ａｎがそれぞれケーブル接続されており、これらの受信アンテナＡ１〜Ａｎの中からアンテナ切替制御部３１５によって選択された受信アンテナを介して受信したカプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号を、復調部３１７に出力する。また、アンテナ切替部３１１は、各受信アンテナＡ１〜Ａｎによって受信した無線信号を、強度検出部３１３に出力する。
【００８５】
強度検出部３１３は、アンテナ切替部３１１を介してカプセル型内視鏡１０ｅから受信した無線信号の受信強度を検出し、検出した受信強度をアンテナ切替制御部３１５に出力する。
【００８６】
アンテナ切替制御部３１５は、受信アンテナＡ１〜Ａｎの中から、カプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号の受信に最も適した受信アンテナを選択する。具体的には、アンテナ切替制御部３１５は、強度検出部３１３から入力される受信強度に基づいて、カプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号の受信強度が最大となる受信アンテナを受信アンテナＡ１〜Ａｎの中から選択する。そして、選択した受信アンテナに切り替えるようアンテナ切替部３１１の切り替え動作を制御する。
【００８７】
復調部３１７は、アンテナ切替部３１１を介して受信したカプセル型内視鏡１０ｅからの無線信号に対して復調処理を行い、画像信号に復調する。この画像信号は、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて生成される送信信号に相当するものであり、このカプセル型内視鏡１０ｅによって撮像された画像情報と、フレーム毎に含まれる垂直同期信号と、１フレーム内のライン毎に含まれる水平同期信号と、撮像部識別情報と、照明状態識別情報とを含む。復調部３１７は、復調した画像信号を、同期検出部３２０および識別情報検出部３３０に出力する。
【００８８】
同期検出部３２０は、復調部３１７によって復調された画像信号に含まれる垂直同期信号をフレーム毎に検出する。
【００８９】
識別情報検出部３３０は、復調部３１７によって復調された画像信号に含まれる照明状態識別情報を判定し、非照明状態で取得された画像情報を識別する。また、識別情報検出部３３０は、撮像部識別情報を判定し、画像情報を取得した撮像部を識別する。
【００９０】
画像抽出部３４０は、同期検出部３２０を介して入力される画像信号から画像情報を抽出する。そして、画像抽出部３４０は、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像情報の場合には、抽出した画像情報を黒画像補正部３８０に出力する。一方、画像抽出部３４０は、この画像情報が非照明状態で取得された画像情報の場合には、後述する黒画像判定部３６０から入力される判定結果に応じて、本画像情報が黒画像ならば、フレームメモリ等で構成される前方黒画像記憶部３７１または後方黒画像記憶部３７３に出力する。すなわち、この画像情報を取得した撮像部が前方撮像部１１０−１の場合には前方黒画像記憶部３７１が書き換えられ、後方撮像部１１０−２の場合には後方黒画像記憶部３７３が書き換えられる。
【００９１】
黒画像画素値平均部３５０は、識別情報検出部３３０によって非照明状態で取得されたと識別された画像情報の全域を判定領域とし、画素値の平均値を算出する。例えば、実施の形態１と同様に、各画素値を積算するとともに、積算結果を画素数で除算し、各画素の画素値の単純平均値を算出する。算出された平均値は、黒画像判定部３６０に出力される。
【００９２】
黒画像判定部３６０は、黒画像画素値平均部３５０から入力される平均値と、予め閾値として設定された黒画像基準値とを比較し、比較の結果入力された平均値が黒画像基準値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。判定結果は、制御部４１０を介して画像抽出部３４０に出力される。
【００９３】
黒画像補正部３８０は、生体内画像情報中の固定パターンノイズを黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。具体的には、黒画像補正部３８０は、この生体内画像情報が前方撮像部１１０−１によって取得されたものならば、生体内画像情報から前方黒画像記憶部３７１に格納された黒画像情報を減算することによって、この生体内画像情報中に含まれる固定パターンノイズを除去する。一方、この生体内画像情報が後方撮像部１１０−２によって取得されたものならば、生体内画像情報から後方黒画像記憶部３７３に格納された黒画像情報を減算することによって、この生体内画像情報中に含まれる固定パターンノイズを除去する。
【００９４】
信号処理部３９０は、黒画像補正部３８０によって補正された生体内画像情報を、所望の形式の画像データに処理し、読み書き部４００に出力する。
【００９５】
読み書き部４００は、可搬型記録媒体５０を着脱自在に装着し、信号処理部３９０によって処理された生体内画像情報を可搬型記録媒体５０に順次保存する。この読み書き部４００は、可搬型記録媒体５０の種類に応じた読み書き装置によって実現される。
【００９６】
以上のように構成された受信装置３０ｅでは、画像抽出部３４０が、受信アンテナＡ１〜Ａｎのうちの何れかによって受信され、受信部３１０において復調された画像信号から画像情報を抽出し、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像情報ならば、黒画像補正部３８０に出力する。また、識別情報検出部３３０が、非照明状態で取得された画像情報を識別し、黒画像画素値平均部３５０が、この非照明状態で取得されたと識別された画像情報の画素値の平均値を算出し、黒画像判定部３６０が、この画像情報が黒画像か否かを判定する。黒画像と判定された画像情報は、黒画像情報として、この黒画像を取得した撮像部に応じて前方黒画像記憶部３７１または後方黒画像記憶部３７３に格納される。そして、黒画像補正部３８０が、照明状態で取得された生体内画像情報のうち、前方撮像部１１０−１で撮像された生体内画像中の固定パターンノイズを、前方黒画像記憶部３７１に格納された黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。また、照明状態で取得された生体内画像情報のうち、後方撮像部１１０−２で撮像された生体内画像中の固定パターンノイズを、後方黒画像記憶部３７３に格納された黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。画像補正された生体内画像情報は、読み書き部４００によって可搬型記録媒体５０に順次保存される。
【００９７】
そして、可搬型記録媒体５０に保存された生体内画像情報は、表示装置７０において読み込まれ、ディスプレイによって画像表示される。
【００９８】
以上説明した実施の形態３によれば、受信装置３０ｅは、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができるので、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。そして、黒画像と判定された画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【００９９】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。本実施の形態４は、実施の形態２で説明した黒画像の判定に係る部分を、受信装置で行う場合の実施形態である。なお、実施の形態３と同様の構成については、同一の符号を付する。
【０１００】
図９は、実施の形態４に係る受信装置３０ｆの機能構成を示すブロック図である。この受信装置３０ｆは、図７に示した構成のカプセル型内視鏡１０ｅから生成された送信信号を受信する。図９に示すように、受信装置３０ｆは、受信部３１０と、同期検出部３２０と、識別情報検出部３３０と、画像抽出部３４０ｆと、画素欠陥補正部４２０と、ピーク検出部４３０と、黒画像判定部３６０ｆと、黒画像補正部３８０ｆと、信号処理部３９０と、読み書き部４００と、制御部４１０とを備える。
【０１０１】
画素欠陥補正部４２０は、画像抽出部３４０ｆによって抽出された画像情報の画素欠陥を検出し、画素欠陥の生じた画素を補正する。補正後の画像情報は、ピーク検出部４３０および黒画像補正部３８０ｆに出力される。
【０１０２】
ピーク検出部４３０は、画素欠陥補正部４２０によって画素欠陥が補正された画像情報を対象として、識別情報検出部３３０によって非照明状態で取得されたと識別された画像情報の全域を判定領域とし、この画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出する。検出したピーク値は、黒画像判定部３６０ｆに出力される。
【０１０３】
黒画像判定部３６０ｆは、ピーク検出部４３０から入力されるピーク値と、予め閾値として設定された黒画像基準ピーク値とを比較し、比較の結果入力されたピーク値が黒画像基準ピーク値以下であれば、この画像情報を黒画像と判定する。判定結果は、制御部４１０を介して画像抽出部３４０ｆに出力される。
【０１０４】
以上のように構成された受信装置３０ｆでは、画像抽出部３４０ｆが、受信アンテナＡ１〜Ａｎのうちの何れかによって受信され、受信部３１０において復調された画像信号から画像情報を抽出し、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像情報ならば、黒画像補正部３８０ｆに出力する。また、識別情報検出部３３０が、非照明状態で取得された画像情報を識別し、ピーク検出部４３０が、この非照明状態で取得されたと識別された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出し、黒画像判定部３６０ｆが、この画像情報が黒画像か否かを判定する。ここで黒画像と判定された画像情報は、黒画像情報として、この黒画像を取得した撮像部に応じて前方黒画像記憶部３７１または後方黒画像記憶部３７３に格納される。そして、黒画像補正部３８０ｆが、照明状態で取得された生体内画像情報のうち、前方撮像部１１０−１で撮像された生体内画像中の固定パターンノイズを、前方黒画像記憶部３７１に格納された黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。また、照明状態で取得された生体内画像情報のうち、後方撮像部１１０−２で撮像された生体内画像中の固定パターンノイズを、後方黒画像記憶部３７３に格納された黒画像情報に基づいて除去し、画像補正を行う。ここで画像補正された生体内画像情報は、読み書き部４００によって可搬型記録媒体５０に順次保存される。
【０１０５】
そして、可搬型記録媒体５０に保存された生体内画像情報は、表示装置７０において読み込まれ、ディスプレイによって画像表示される。
【０１０６】
以上説明した実施の形態４によれば、受信装置３０ｆは、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて非照明状態で取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を検出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができるので、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。そして、黒画像と判定された画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０ｅにおいて照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【０１０７】
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。本実施の形態５は、実施の形態３で説明した黒画像の判定および判定結果に基づく画像補正に係る部分を、表示装置で行う場合の実施形態である。
【０１０８】
本実施の形態５では、カプセル型内視鏡は、実施の形態３において図７に示して説明したカプセル型内視鏡１０ｅと同様に構成され、進行方向前方の画像情報と、後方の画像情報とをそれぞれ取得することができるようになっている。また、受信装置は、カプセル型内視鏡から、撮像部識別情報や、照明状態識別情報、付加情報等とともに無線送信された画像情報を受信し、順次可搬型記録媒体５０に保存する。
【０１０９】
図１０は、実施の形態５に係る表示装置７０ｇの機能構成を示すブロック図である。なお、実施の形態３と同様の構成については、同一の符号を付する。図１０に示すように、表示装置７０ｇは、可搬型記録媒体５０へのデータの読み書きを行う読み書き部７１０と、識別情報検出部７２０と、画像抽出部７３０と、黒画像画素値平均部７４０と、黒画像判定部７５０と、黒画像補正部７７０と、信号処理部７８０と、表示装置７０ｇ全体の動作を統括的に制御する制御部７９０と、カプセル型内視鏡１０ｅによって取得された生体内画像を画像表示する表示部８００と、表示部８００に表示させる生体内画像の指定操作や、被検体１に関する情報の入力操作等を行うための入力部８１０と、表示装置７０ｇの動作に必要な各種データが格納される記憶部８２０とを備える。
【０１１０】
図１１は、本実施の形態５に係る表示装置７０ｇの動作の流れを示すフローチャートである。図１１に示すように、先ず、読み書き部７１０が、装着された可搬型記録媒体５０から、撮像部識別情報や、照明状態識別情報、付加情報等とともに保存された画像情報を読み出す（ステップＳ１０１）。続いて、識別情報検出部７２０が、撮像部識別情報および照明状態識別情報を検出する（ステップＳ１０３）。これにより、読み出された画像情報を取得した撮像部が識別されるとともに、読み出された画像情報が非照明状態で取得された画像情報なのか、照明状態で取得された画像情報なのかが識別される。そして、画像抽出部７３０が、画像情報を抽出する（ステップＳ１０５）。ここで抽出された画像情報は、照明状態で取得された生体内画像情報ならば、黒画像補正部７７０に出力される。
【０１１１】
続いて、ステップＳ１０５で検出した照明状態識別情報を判別し（ステップＳ１０７）、画像情報が非照明状態で撮像されたのか、照明状態で撮像されたのかに応じた動作を行う。すなわち、非照明状態で取得された画像情報の場合には、先ず、黒画像画素値平均部７４０が、この画像情報の画素値の平均値を算出する（ステップＳ１０８）。次いで、黒画像判定部７５０が、この画像情報が黒画像か否かを判定する（ステップＳ１０９）。ここで黒画像と判定された場合には（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、この画像情報を取得した撮像部が前方撮像部１１０−１の場合には前方黒画像記憶部７６１に出力されて格納され、後方撮像部１１０−２の場合には後方黒画像記憶部７６３に出力されて格納される（ステップＳ１１３）。
【０１１２】
一方、照明状態で取得された識別された生体内画像情報の場合には、黒画像補正部７７０が、黒画像情報に基づいてこの生体内画像情報中の固定パターンノイズを除去し、画像補正を行う（ステップＳ１１５）。具体的には、黒画像補正部７７０は、この生体内画像情報が前方撮像部１１０−１で撮像されたものならば、前方黒画像記憶部７６１に格納された黒画像情報に基づいて固定パターンノイズを除去し、画像補正を行う。後方撮像部１１０−２で撮像されたものであれば、後方黒画像記憶部７６３に格納された黒画像情報に基づいて固定パターンノイズ除去し、画像補正を行う。そして、表示部８００が、画像補正された生体内画像情報を画像表示する（ステップＳ１１７）。そして、画像表示を終了するまで（ステップＳ１１９：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻って上記の動作を繰り返し、可搬型記録媒体５０に格納されている画像情報を順次読み出して表示部８００に画像表示する。
【０１１３】
以上説明した実施の形態５によれば、表示装置７０ｇは、カプセル型内視鏡において非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができるので、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。そして、黒画像と判定された画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡において照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【０１１４】
（実施の形態６）
次に、実施の形態６について説明する。本実施の形態６は、実施の形態４で説明した黒画像の判定および画像補正に係る部分を、表示装置で行う場合の実施形態である。なお、実施の形態５と同様の構成については、同一の符号を付する。
【０１１５】
図１２は、実施の形態６に係る表示装置７０ｈの機能構成を示すブロック図である。図１２に示すように、表示装置７０ｈは、可搬型記録媒体５０へのデータの読み書きを行う読み書き部７１０と、画像抽出部７３０ｈと、識別情報検出部７２０と、ピーク検出部８３０と、黒画像判定部７５０ｈと、黒画像補正部７７０ｈと、信号処理部７８０と、制御部７９０と、入力部８１０と、表示部８００と、記憶部８２０とを備える。
【０１１６】
以上のように構成された表示装置７０ｈでは、先ず、読み書き部７１０が、装着された可搬型記録媒体５０から、撮像部識別情報や、照明状態識別情報、付加情報等とともに保存された画像情報を読み出す。続いて、識別情報検出部７２０が、撮像部識別情報および照明状態識別情報を検出するとともに、画像抽出部７３０ｈが、画像情報を抽出する。
【０１１７】
続いて、この画像情報が非照明状態で取得された画像情報の場合には、ピーク検出部８３０が、この画像情報の各画素の画素値のピーク値を検出し、黒画像判定部７５０ｈが、この画像情報が黒画像か否かを判定する。ここで黒画像と判定された画像情報は、この画像情報を取得した撮像部に応じて、前方黒画像記憶部７６１または後方黒画像記憶部７６３に格納される。一方、この画像情報が照明状態で取得された生体内画像の場合には、黒画像補正部７７０ｈが、黒画像情報に基づいてこの生体内画像情報中の固定パターンノイズを除去し、画像補正を行う。そして、表示部８００が、画像補正された生体内画像情報を画像表示する。そして、上記の動作を繰り返し、可搬型記録媒体５０に格納されている画像情報を順次読み出して表示部８００に画像表示する。
【０１１８】
なお、実施の形態６では、画像抽出部７３０ｈで抽出された画像情報のピーク値を直接検出していたが、画像抽出部７３０ｈで検出された画像情報に対して注目画素の値とその周辺の画素の値とを比較して、注目画素の値が周辺画素の値と大きく異なっている場合に注目画素を欠陥画素とみなして補正する画素欠陥補正処理を加えた画像に対してピーク値検出を行うこともできる。画像に白キズのような値の大きな画素が含まれている場合には、画素欠陥補正処理により補正がかかるので、白キズの含まれている画像であっても、正しく黒画像と認識することができる。
【０１１９】
以上説明した実施の形態６によれば、表示装置７０ｈは、カプセル型内視鏡において非照明状態で取得された画像情報を構成する各画素の画素値のピーク値を算出することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定することができるので、生体内画像情報中の固定パターンノイズの除去に必要な黒画像を確実に得ることができる。そして、黒画像と判定された画像情報に基づいて、カプセル型内視鏡において照明状態で取得された生体内画像情報中の固定パターンノイズを適正に除去することができ、この生体内画像情報に対して適切な画像補正を行うことができる。
【０１２０】
なお、上記した実施の形態１，３，５では、カプセル型内視鏡が非照明状態で取得した画像情報が黒画像か否かを判定するため、黒画像画素値平均部がこの画像情報を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することとしたが、これに限定されるものではない。
【０１２１】
例えば、この画像情報を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出してもよい。この場合には、予め閾値として基準輝度値を設定しておき、黒画像判定部は、算出された加重平均値と黒画像基準輝度値とを比較することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定する。或いは、この画像情報を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出してもよい。このとき、平均値を算出する色成分は、ＲＧＢの何れを採用してもよい。この場合には、予め閾値として基準色成分値を設定しておき、黒画像判定部は、算出された平均値と基準色成分値とを比較することによって、この画像情報が黒画像か否かを判定する。
【０１２２】
また、上記した実施の形態１，３，５では、カプセル型内視鏡が非照明状態で取得した画像情報が黒画像か否かを判定するため、黒画像画素値平均部が、この画像情報の全域を判定領域として、画素値の平均値を算出する場合について説明したが、予め判定領域を設定しておき、判定対象の画像情報のうち、設定された判定領域に含まれる画素値の平均値を算出してもよい。また、上記した実施の形態２，４，６では、カプセル型内視鏡が非照明状態で取得した画像情報が黒情報か否かを判定するため、ピーク検出部が、この画像情報の全域を判定領域として、各画素の画素値のピーク値を検出する場合について説明したが、予め判定領域を設定しておき、判定対象の画像情報のうち、設定された判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出してもよい。
【０１２３】
また、実施の形態１，２では、所定の時間間隔（１０分）毎に黒画像取得動作を行い、非照明状態で画像情報を取得することとしたが、黒画像撮像動作のタイミングは、これに限定されるものではない。
【０１２４】
図１３は、生体内画像取得動作および黒画像取得動作のタイミングの変形例を示す図である。図１３の例では、撮像部による撮像動作が、上記の実施の形態１，２と同様に所定の時間間隔（０．５秒）で行われるが、このうち、カプセル型内視鏡の電源が投入されて撮像動作が開始されてから、所定の黒画像取得時間が経過するまでの間、黒画像撮像動作が行われる。この場合には、カプセル型内視鏡にタイマを設ける。このタイマは、例えば、電源投入時に起動され、起動時からの経過時間を計時することによって、電源投入から黒画像取得時間が経過するまでを計時する。
【０１２５】
図１４は、本変形例に係るカプセル型内視鏡の動作の流れを示すフローチャートである。図１４に示すように、本変形例に係るカプセル型内視鏡では、電源が投入されると、先ずタイマが起動され、黒画像取得時間の計時を開始する（ステップＳ２０１）。続いて、黒画像取得動作を開始する（ステップＳ２０３）。そして、開始された黒画像取得動作によって非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出し（ステップＳ２０５）、算出された平均値と所定の基準平均値とを比較することによって黒画像か否かを判定する（ステップＳ２０７）。黒画像ではないと判定された場合には（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、ステップＳ２０５に戻って上記の動作を繰り返す。一方、黒画像と判定された場合には（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、この画像情報を、体外に無線送信する（ステップＳ２１１）。そして、タイマによって計時される時間が黒画像取得時間に達した場合には（ステップＳ２１３：Ｙｅｓ）、生体内画像取得動作を開始する（ステップＳ２１５）。なお、本動作は、カプセル内視鏡が、電源投入後直ぐに被検体１内部に導入されることを想定した動作であり、生体内画像取得動作を開始する前に、事前に黒画像の画像情報を取得して受信装置３０に送信することができる。
【０１２６】
また、カプセル型内視鏡の電源が投入されてから所定の回数（例えば、２０回）黒画像取得動作を行い、非照明状態で画像情報を取得してもよい。
【０１２７】
或いは、カプセル型内視鏡の光学窓にキャップを装着させた状態で黒画像を取得するように構成してもよい。図１５−１は、キャップ８０の構成を示す概観図である。また、図１５−２は、図１５−１に示すキャップ８０をカプセル型内視鏡１０ｉに装着した状態を示す概観図である。本カプセル型内視鏡１０ｉは、実施の形態３において図７に示して説明したカプセル型内視鏡１０ｅと同様の構成を有し、進行方向前方の画像情報と、後方の画像情報とをそれぞれ取得するものであり、両端部において光学窓として機能する先端カバーが、キャップ８０，８０の装着によって覆われて、遮光される。
【０１２８】
この場合には、例えば、カプセル型内視鏡の電源が投入されてから所定時間が経過するまでの間、黒画像取得動作を行って非照明状態で画像情報を取得してもよい。或いは、カプセル型内視鏡の電源が投入されてから所定の回数黒画像取得動作を行い、非照明状態で画像情報を取得してもよい。
【０１２９】
或いは、キャップ８０が取り外されたことを検知し、これを検知した場合に生体内画像取得動作を開始してもよい。この場合には、カプセル型内視鏡にキャップ８０が取り外されたか否かを判断する機能を持たせる。例えば、実施の形態１の黒画像画素値平均部１３７によって算出された平均値に基づいて取得された画像情報の明るさを判定し、キャップ８０が取り外されたか否かを判定する。具体的には、黒画像か否かを判定するための閾値（基準平均値）と、キャップ８０が取り外されたか否かを判定するための閾値とを予め設定しておき、黒画像判定部が、これらの閾値と算出された平均値とを比較することによって、取得された画像情報が黒画像か否かを判定するとともに、キャップ８０が取り外されたか否かを判定する。或いは、黒画像判定部が、実施の形態２のピーク検出部１４７によって算出された平均値に基づいて取得された画像情報の明るさを判定し、キャップ８０が取り外されたか否かを判定する。
【０１３０】
図１６は、本変形例に係るカプセル型内視鏡の動作の流れを示すフローチャートである。図１６に示すように、本変形例に係るカプセル型内視鏡では、電源が投入されると、黒画像取得動作を開始する（ステップＳ３０１）。そして、開始された黒画像取得動作によって非照明状態で取得された画像情報の画素値の平均値を算出し、算出された平均値に基づいてこの画像情報が黒画像か否かを判定する（ステップＳ３０３）。黒画像ではないと判定された場合には（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、ステップＳ３０３に戻って上記の動作を繰り返す。一方、黒画像と判定された場合には（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、この画像情報を、体外に無線送信する（ステップＳ３０７）。
【０１３１】
そして、ステップＳ３０７において黒画像の画像情報を無線送信した後も、順次非照明状態で取得される画像情報の画素値の平均値を算出し、算出された平均値に基づいてキャップ８０が取り外されたか否かを判定する（ステップＳ３０８）。このとき、算出された平均値が、キャップ８０が取り外されたか否かを判定するための閾値以上である画像情報を、連続して複数枚取得したことを条件として、キャップ８０が取り外されたか否かを判定してもよい。取り外されていないと判定された場合には（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、ステップＳ３０８に戻って上記の動作を繰り返す。一方、キャップ８０が取り外されたと判定された場合には（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、生体内画像取得動作を開始する（ステップＳ３１１）。本変形例によれば、電源投入後、キャップ８０が取り外されるまでの間に予め黒画像の画像情報を取得して受信装置３０に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】実施の形態１に係る生体内画像取得システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】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】実施の形態１の送信信号生成部によって生成される送信信号の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る生体内画像取得動作および黒画像取得動作のタイミングを説明する説明図である。
【図５】実施の形態１の変形例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６】実施の形態２に係るカプセル型内視鏡の機能構成を説明するブロック図である。
【図７】実施の形態３に係るカプセル型内視鏡の内部構成の概略図である。
【図８】実施の形態３に係る受信装置の機能構成を説明するブロック図である。
【図９】実施の形態４に係る受信装置の機能構成を説明するブロック図である。
【図１０】実施の形態５に係る表示装置の機能構成を説明するブロック図である。
【図１１】実施の形態５に係る表示装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態６に係る受信装置の機能構成を説明するブロック図である。
【図１３】生体内画像取得動作および黒画像取得動作のタイミングの変形例を示す図である。
【図１４】変形例に係るカプセル型内視鏡の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１５−１】変形例に係るカプセル型内視鏡に着脱されるキャップの構成を示す概観図である。
【図１５−２】図１５−１に示すキャップをカプセル型内視鏡に装着した状態を示す概観図である。
【図１６】変形例に係るカプセル型内視鏡の動作の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３３】
１０ カプセル型内視鏡
１１０ 撮像部
１２０ 照明部
１３０ 信号処理部
１３１ アナログ信号処理部
１３３ Ａ／Ｄ変換部
１３５ 送信信号生成部
１３７ 黒画像画素値平均部
１３９ 黒画像判定部
１４１ 情報付加部
１４３ 調光領域画素値平均部
１５０ 送信部
１６０ 制御部
１６１ タイミング発生部
１６３ 調光制御部
１７０ 電源部
３０ 受信装置
Ａ１〜Ａｎ 受信アンテナ
５０ 可搬型記録媒体
７０ 表示装置
１ 被検体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を取得する撮像手段と、前記撮像手段による撮像部位を照明する照明手段と、前記撮像手段によって取得された画像情報を外部装置に無線送信する無線送信手段と、を備えた生体内画像取得装置であって、
前記撮像手段および前記照明手段の動作を制御し、前記照明手段が照明動作を行わない状態で前記撮像手段が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する動作制御手段と、
前記黒画像取得動作によって取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
を備え、
前記無線送信手段は、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として前記外部装置に無線送信することを特徴とする生体内画像取得装置。
【請求項２】
前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする請求項１に記載の生体内画像取得装置。
【請求項３】
前記撮像手段によって取得された画像情報から、予め設定された所定の調光領域の明るさに応じて、前記照明手段からの照明光の発光量を調整する制御を行う調光制御手段を備え、
前記平均値算出手段は、前記調光領域を前記判定領域とし、前記調光領域に含まれる画素値の平均値を算出することを特徴とする請求項１に記載の生体内画像取得装置。
【請求項４】
前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の生体内画像取得装置。
【請求項５】
前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の生体内画像取得装置。
【請求項６】
前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の生体内画像取得装置。
【請求項７】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を取得する撮像手段と、前記撮像手段による撮像部位を照明する照明手段と、前記撮像手段によって取得された画像情報を外部装置に無線送信する無線送信手段と、を備えた生体内画像取得装置であって、
前記撮像手段および前記照明手段の動作を制御し、前記照明手段が照明動作を行わない状態で前記撮像手段が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する動作制御手段と、
前記黒画像取得動作によって取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値検出手段と、
前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
を備え、
前記無線送信手段は、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として前記外部装置に無線送信することを特徴とする生体内画像取得装置。
【請求項８】
前記撮像手段によって取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、
前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする請求項７に記載の生体内画像取得装置。
【請求項９】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置から、前記画像情報を受信する受信装置であって、
前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、
前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、
を備えることを特徴とする生体内画像受信装置。
【請求項１０】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする請求項９に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１１】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする請求項９または１０に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１２】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする請求項９または１０に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１３】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする請求項９または１０に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１４】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置から前記画像情報を受信する受信装置であって、
前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値検出手段と、
前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、
前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、
を備えることを特徴とする生体内画像受信装置。
【請求項１５】
前記生体内画像取得装置において照明状態又は非照明状態で取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、
前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする請求項１４に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１６】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置であって、
前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、
前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、
を備えることを特徴とする生体内画像表示装置。
【請求項１７】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする請求項１６に記載の生体内画像表示装置。
【請求項１８】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする請求項１６または１７に記載の生体内画像表示装置。
【請求項１９】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする請求項１６または１７に記載の生体内画像表示装置。
【請求項２０】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする請求項１６または１７に記載の生体内画像表示装置。
【請求項２１】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置であって、
前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値算出手段と、
前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、
前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、
を備えることを特徴とする生体内画像表示装置。
【請求項２２】
前記生体内画像取得装置において照明状態または非照明状態で取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、
前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする請求項２１に記載の生体内画像表示装置。
【請求項２３】
被検体内部を撮像した画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法であって、
前記被検体内部の画像情報を非照明状態で取得する第１の取得ステップと、
前記非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する算出ステップと、
前記算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する判定ステップと、
前記被検体内部の画像情報を照明状態で取得する第２の取得ステップと、
前記判定ステップにおいて黒画像と判定された画像情報に基づいて、前記照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とするノイズ除去方法。
【請求項２４】
被検体内部を撮像した画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法であって、
前記被検体内部の画像情報を非照明状態で取得する第１の取得ステップと、
前記非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出する検出ステップと、
前記検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する判定ステップと、
前記被検体内部の画像情報を照明状態で取得する第２の取得ステップと、
前記判定ステップにおいて黒画像と判定された画像情報に基づいて、前記照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とするノイズ除去方法。
【請求項１】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を取得する撮像手段と、前記撮像手段による撮像部位を照明する照明手段と、前記撮像手段によって取得された画像情報を外部装置に無線送信する無線送信手段と、を備えた生体内画像取得装置であって、
前記撮像手段および前記照明手段の動作を制御し、前記照明手段が照明動作を行わない状態で前記撮像手段が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する動作制御手段と、
前記黒画像取得動作によって取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
を備え、
前記無線送信手段は、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として前記外部装置に無線送信することを特徴とする生体内画像取得装置。
【請求項２】
前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする請求項１に記載の生体内画像取得装置。
【請求項３】
前記撮像手段によって取得された画像情報から、予め設定された所定の調光領域の明るさに応じて、前記照明手段からの照明光の発光量を調整する制御を行う調光制御手段を備え、
前記平均値算出手段は、前記調光領域を前記判定領域とし、前記調光領域に含まれる画素値の平均値を算出することを特徴とする請求項１に記載の生体内画像取得装置。
【請求項４】
前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の生体内画像取得装置。
【請求項５】
前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の生体内画像取得装置。
【請求項６】
前記平均値算出手段は、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の生体内画像取得装置。
【請求項７】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を取得する撮像手段と、前記撮像手段による撮像部位を照明する照明手段と、前記撮像手段によって取得された画像情報を外部装置に無線送信する無線送信手段と、を備えた生体内画像取得装置であって、
前記撮像手段および前記照明手段の動作を制御し、前記照明手段が照明動作を行わない状態で前記撮像手段が撮像動作を行う黒画像取得動作を制御する動作制御手段と、
前記黒画像取得動作によって取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値検出手段と、
前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記黒画像取得動作によって取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
を備え、
前記無線送信手段は、前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として前記外部装置に無線送信することを特徴とする生体内画像取得装置。
【請求項８】
前記撮像手段によって取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、
前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする請求項７に記載の生体内画像取得装置。
【請求項９】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置から、前記画像情報を受信する受信装置であって、
前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、
前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、
を備えることを特徴とする生体内画像受信装置。
【請求項１０】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする請求項９に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１１】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする請求項９または１０に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１２】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする請求項９または１０に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１３】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする請求項９または１０に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１４】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置から前記画像情報を受信する受信装置であって、
前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値検出手段と、
前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、
前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、
を備えることを特徴とする生体内画像受信装置。
【請求項１５】
前記生体内画像取得装置において照明状態又は非照明状態で取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、
前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする請求項１４に記載の生体内画像受信装置。
【請求項１６】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置であって、
前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記平均値算出手段によって算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、
前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、
を備えることを特徴とする生体内画像表示装置。
【請求項１７】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報の全域を前記判定領域として画素値の平均値を算出することを特徴とする請求項１６に記載の生体内画像表示装置。
【請求項１８】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の画素値の単純平均値を算出することを特徴とする請求項１６または１７に記載の生体内画像表示装置。
【請求項１９】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素のＲＧＢ値の加重平均値を算出することを特徴とする請求項１６または１７に記載の生体内画像表示装置。
【請求項２０】
前記平均値算出手段は、前記非照明状態で取得された画像情報に基づいて、前記判定領域を構成する各画素の所定の色成分の平均値を算出することを特徴とする請求項１６または１７に記載の生体内画像表示装置。
【請求項２１】
被検体内部に導入され、当該被検体内部の画像情報を照明状態または非照明状態で取得する生体内画像取得装置において取得された画像情報を表示する生体内画像表示装置であって、
前記生体内画像取得装置において非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出するピーク値算出手段と、
前記ピーク値検出手段によって検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する黒画像判定手段と、
前記黒画像判定手段により黒画像と判定された画像情報を黒画像情報として記憶する黒画像記憶手段と、
前記黒画像記憶手段に記憶された黒画像情報に基づいて、前記生体内画像取得装置において照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する画像補正手段と、
を備えることを特徴とする生体内画像表示装置。
【請求項２２】
前記生体内画像取得装置において照明状態または非照明状態で取得された画像情報の画素欠陥を検出して補正する画素欠陥補正手段を備え、
前記ピーク値検出手段は、前記画素欠陥補正手段によって補正された画像情報に基づいて、ピーク値の検出を行うことを特徴とする請求項２１に記載の生体内画像表示装置。
【請求項２３】
被検体内部を撮像した画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法であって、
前記被検体内部の画像情報を非照明状態で取得する第１の取得ステップと、
前記非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域の画素値の平均値を算出する算出ステップと、
前記算出された平均値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する判定ステップと、
前記被検体内部の画像情報を照明状態で取得する第２の取得ステップと、
前記判定ステップにおいて黒画像と判定された画像情報に基づいて、前記照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とするノイズ除去方法。
【請求項２４】
被検体内部を撮像した画像情報中の固定パターンノイズを除去するノイズ除去方法であって、
前記被検体内部の画像情報を非照明状態で取得する第１の取得ステップと、
前記非照明状態で取得された画像情報のうち、所定の判定領域を構成する各画素の画素値のピーク値を検出する検出ステップと、
前記検出されたピーク値と予め設定された閾値とを比較して、前記非照明状態で取得された画像情報が黒画像か否かを判定する判定ステップと、
前記被検体内部の画像情報を照明状態で取得する第２の取得ステップと、
前記判定ステップにおいて黒画像と判定された画像情報に基づいて、前記照明状態で取得された画像情報中の固定パターンノイズを除去し、当該画像情報を補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とするノイズ除去方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５−１】
【図１５−２】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５−１】
【図１５−２】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−２０７７６２（Ｐ２００９−２０７７６２Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５４５４（Ｐ２００８−５５４５４）
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月５日（２００８．３．５）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
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